辽宁省大连市2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题含答案

大连市2021~2022学年度第一学期期末考试

高二物理

命题人：宋小羽      杨慧敏      林逸      校对人：宋小羽

注意事项：

1.请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。

2.本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。

第Ⅰ  卷选择题（共46分）

一、选择题（本题共10小题，共46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 根据公式可知，金属电阻率与导体的电阻成正比

B. 磁感应强度的定义式，但B与F、I、l的变化无关

C. 磁通量既有大小又有方向，所以是矢量

D. 导体棒在磁场中运动速度越大，产生的感应电动势一定越大

【答案】B

2. 关于带电粒子进入磁场时所受洛伦兹力的方向，下列判断正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

3. 如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b，当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　）

A. 原、副线圈匝数比为9∶1 B. 原、副线圈匝数比为1∶9

C. 原、副线圈匝数比为1∶3 D. 原、副线圈匝数比为3∶1

【答案】A

4. 如图所示，质量为m、长为l的直导线置于倾角为的光滑斜面上，并处于匀强磁场中。当导线中通以垂直于纸面向外、大小为I的电流时，导线保持静止，则匀强磁场的磁感应强度方向和大小可能为（　　）

A. 竖直向上， B. 竖直向上，

C. 垂直斜面向下， D. 垂直斜面向下，

【答案】B

5. 光滑绝缘水平面上垂直穿过两根长直导线，俯视图如图所示，两根导线中通有大小相同，方向相反的电流，电流方向如图所示，水平面上一带电滑块（电性未知）以某一初速沿两导线连线的中垂线入射，运动过程中滑块始终未脱离水平面，下列说法正确的是（　　）

A. 小球将做匀速直线运动

B. 小球将先做减速运动后做加速运动

C 小球将向左做曲线运动

D. 小球将向右做曲线运动

【答案】A

6. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是（　　）

A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度

B. 乙图可判断出A极板是发电机的正极

C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是

D. 丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高

【答案】C

7. 如图所示，空间存在一垂直于纸面向里匀强磁场，在纸面内，直角三角形导体线框以垂直于磁场边界速度v匀速穿过磁场区域。以电流逆时针方向为正。关于线框中感应电流i随时间t变化的关系，下列四幅图可能正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

8. 沿半径为R的圆形边界的匀强磁场的半径方向射入两个带电粒子甲和乙，甲、乙分别从圆形边界上的Q、S两点射出，已知两个带电粒子的比荷相同，圆弧为圆周边界的，圆弧为圆周边界的，由此可知（　　）

A. 甲和乙两粒子运动的半径大小之比为 B. 甲和乙两粒子的速度大小之比为

C. 甲和乙两粒子的角速度之比为1∶1 D. 甲和乙两粒子在磁场中运动的时间之比为3∶4

【答案】BC

9. 如图所示，直线MN与水平方向成60°角，MN的右上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，左下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小均为B．一粒子源位于MN上的a点，能水平向右发射不同速率、质量为m(重力不计)、电荷量为q(q＞0)的同种粒子，所有粒子均能通过MN上的b点，已知ab＝L，则粒子的速度可能是(　　)

A.  B.  C.  D.

【答案】AB

10. 如图所示，间距为l、足够长的水平光滑金属导轨，空间分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为，导体棒b质量为m；长度均为l，电阻均为r；其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。在两导体棒有相对运动的过程中，下列说法正确的是（   ）

A. 导体棒b动能增加量等于导体棒a动能减少量 B. 导体棒b动量增加量等于导体棒a动量减少量

C. 通过导体棒b的电荷量为 D. 两棒共产生的焦耳热为

【答案】BCD

第Ⅱ卷  非选择题（共54分）

二、实验题（本题共2小题，每问2分，共14分。）

11. “研究电磁感应现象”的实验装置如图所示。

在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路。

（1）在图乙中，开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的___________端（选填“上”或“下”）电势高；

（2）在图乙中，螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转；

（3）在图乙中，螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动的过程中，电流计的指针将___________（选填“向左”、“向右”或“不发生”）偏转。

【答案】    ①. 上    ②. 向左    ③. 向右

12. 某实验小组在实验室发现一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，设计如图甲所示的电路进行实验探究。其中为电阻丝，是阻值为的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的长度x，绘制了图线如图乙所示。

（1）由图乙求得电池的电动势________V，内阻________；（结果均保留两位小数）

（2）根据实验数据可绘出图像如图丙所示。图像斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝电阻率______，测得的电阻率________真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。

【答案】    ①. 1.49    ②. 0.45    ③. kS##Sk    ④. 等于

三、计算题（本题共3小题，共40分。其中13题10分、14题14分、15题16分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。）

13. 如图所示，有一单匝矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴以角速度匀速转动，边、的长度分别为和，轴分别通过和的中点，线圈的总电阻为r，线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环e、f（集流环）焊接在一起，并通过电刷与阻值为R的定值电阻连接。求：

（1）线圈转动过程中感应电动势的最大值；

（2）线圈平面由图示位置开始计时，写出感应电动势瞬时值的表达式；

（3）电阻R的电功率。

【答案】（1） ；（2） ；（3）

14. 如图为质谱仪的原理示意图,电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从静止开始经过电势差为U的加速电场后进入粒子速度选择器,选择器中存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,匀强电场的场强为E、方向水平向右.已知带电粒子能够沿直线穿过速度选择器,从G点垂直MN进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN为边界、方向垂直纸面向外的匀强磁场.带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片的H点.可测量出G、H间的距离为L.带电粒子的重力可忽略不计.求

（1）.粒子从加速电场射出时速度v的大小.

（2）.粒子速度选择器中匀强磁场的磁感强度B1的大小和方向.

（3）.偏转磁场的磁感强度B2的大小.

【答案】（1） ；  （2）  ； （3）；

15. 如图1所示，两条足够长平行金属导轨间距为0.5m，固定在倾角为37°的斜面上。导轨顶端连接一个阻值为1的电阻。在MN下方存在方向垂直于斜面向上、大小为1T的匀强磁场。质量为0.5kg的金属棒从AB处由静止开始沿导轨下滑，其运动过程中的v-t图象如图2所示。金属棒运动过程中与导轨保持垂直且接触良好，不计金属棒和导轨的电阻，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求金属棒与导轨间的动摩擦因数；

(2)求金属棒在磁场中能够达到的最大速率；

(3)已知金属棒从进入磁场到速度达到5m/s时通过电阻电荷量为1.3C，求此过程中电阻产生的焦耳热。

【答案】（1）0.25；（2）8m/s；（3）2.95J