2021-2022学年新疆阿克苏地区柯坪县柯坪湖州国庆中学高二（上）期末考试物理试题含解析

2021-2022学年新疆阿克苏地区柯坪县柯坪湖州国庆中学高二（上）期末考试物理试题高二物理

（考试时间60分钟：满分100分）

第I卷（选择题54分）

一、选择题（每题6分，共9题。在每小题四个选项中，第1-5题只有一项符合题目要求，第6-9有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，选错或不选的得0分）

1. 以下哪一个是导体电阻的决定式（　　）

A.  B.

C.  D.

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】导体电阻的决定式是

故选C。

2. 电磁学中很多物理量都是通过比值定义法来定义的，下列几组电磁学公式都属于比值定义式的是（　　）

A ；； B. ；；

C. ；； D. ；；

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．是平行板电容器电容的决定式，不属于比值定义式，故A不符合题意；

B．是欧姆定律表达式，不属于比值定义式，故B不符合题意；

C．三个式子均属于比值定义式，故C符合题意；

D．是电阻定律的表达式，不属于比值定义式，故D不符合题意。

故选C。

3. 如图所示，匀强电场场强，A、B两点相距，则之值为（　　）

A. -10V B. 10V

C. -1000V D. 1000V

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A、B两点电势差

故选B。

4. 下图标出的电流I和磁场B以及磁场对电流作用力F三者的方向，其中不正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【4题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】ABD．根据左手定则可知：A、B、D三图中电流、磁场、安培力方向均和左手定则中要求方向一致，ABD正确；

C．图中电流和磁场方向一致，不受安培力，C错误。

故选C。

5. 如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体的电阻为R2，则下列说法正确的是（　　）

A. R1：R2 =1：3

B. R1：R2 =3：1

C. 将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3

D. 将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2=1：3

【5题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】AB．根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以

故A正确，B错误；

C．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比

故C错误；

D．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比

故D错误。

故选A。

6. 条形磁铁上部一小磁针平衡时N极指向如图所示，假定磁铁内部也有一小磁针，平衡时如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A. 磁铁c端是N极，d端是S极

B. 磁铁c端是S极，d端是N极

C. 小磁针a端是N极，b端是S极

D. 小磁针a端是S极，b端是N极

【6题答案】

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】小磁针静止时N极的指向即为该处的磁场方向，条形磁铁外部磁感线方向是由N极指向S极，而内部是由S极指向N极，由题图中上面小磁针静止时N极所指的方向可判定磁铁d端是N极，c端是S极；磁铁内部的小磁针，由内部磁场方向可判定，a端是S极，b端是N极。

故选BD。

7. 如图，一束带电粒子沿水平方向平行的飞过磁针上方时，磁针的N极向纸内偏转，则这束带电离子可能是（　　）

A. 向右飞行的正粒子束 B. 向左飞行的正离子束

C. 向右飞行负粒子束 D. 向左飞行的负离子束

【7题答案】

【答案】AD

【解析】

【详解】A．向右飞行的正离子形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里。故A正确；

B．向左飞行的正离子形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外。故B错误；

C．向右飞行的负离子形成的电流方向向左，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向外，则N极转向外。故C错误；

D．向左飞行的负离子形成的电流方向向右，根据安培定则可知，离子在下方产生的磁场方向向里，则N极转向里。故D正确。

故选AD。

8. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中正确的是（　　）

A. 增大匀强电场间的加速电压

B. 增大磁场的磁感应强度

C. 减小狭缝间的距离

D. 增大D形金属盒的半径

【8题答案】

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】由洛伦兹力提供向心力有

得

则动能

知动能与加速的电压、狭缝间的距离无关，与磁感应强度B的大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度B或D形盒的半径，可以增加粒子的动能。

故选BD。

9. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中(　　)

A. 运动时间相同

B. 运动轨道的半径相同

C. 重新回到边界时速度的大小和方向相同

D. 重新回到边界的位置与O点距离相等

【9题答案】

【答案】BCD

【解析】

【详解】A.根据左手定则可以判断，两粒子运动轨迹不同，转过的圆心角不同，但是运动周期相同，所以运动时间不同，A错误．

B.根据可知，粒子运动半径相同，B正确．

C.因为从同一边界射入，又从相同边界射出，所以出射角等于入射角，且洛仑兹力时刻与速度垂直，不做功，所以出射速度大小与入射速度相同，C正确．

D.根据题意可知，重新回到边界的位置与O点距离，相同，D正确．

第II卷（非选择题共46分）

二、填空题（共2题，共16分）

10. 某同学准备测量一段电阻丝的长度和直径，实验操作如下：

（1）用20分度的游标卡尺测量其长度，由图可知其长度为__________mm；

（2）用螺旋测微器测量其直径，由图可知其直径为__________mm；（该数值为直径的平均值）

【10题答案】

【答案】    ①. 18.80    ②. 2.150

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺读数为

（2）[2]螺旋测微器读数为

11. 如图甲所示是一多用电表的简化电路图。其表头满偏电流、内阻。多用表有两个电流挡，量程分别为0~10mA和0~1mA。已知，R3=4950。

（1）转换开关S接入___________（填“1”“2”“3”“4”“5”或“6”）端时，为较小量程的电流挡，正确测量时电流应从A表笔___________（填“流出”或“流入”）多用电表。

（2）当转换开关S接入“3”端时，多用电表可以用来测电阻。测量之前，先进行欧姆调零，使指针偏转到刻度盘最___________（填“左”或“右”）侧。某次测量电阻时使用的倍率为“”，指针如图乙，则待测电阻的阻值为___________Ω。

（3）当转换开关S接入“5”端时，多用电表的功能是测___________（填“电流、电压”或“电阻”），其量程为___________。

【11题答案】

【答案】    ①. 2    ②. 流入    ③. 右    ④. 19.0    ⑤. 电压    ⑥. 0～2.5V

【解析】

【详解】（1）[1]由题图甲可知，电流挡需要将电阻与表头并联从而达到分流作用；电阻挡需要内部电源对所测电阻供电，从而通过电流来间接反应电阻；电压挡需要将电阻与含表头的并联部分串联从而达到分压作用。综上所述可知开关接入1、2端时，为电流挡。根据串并联电路规律可知，当开关接入1端时，所测最大电流值为

当开关接入2端时，所测最大电流值为

所以2端为较小量程的电流挡。

[2]根据“红进黑出”原则，测电阻时，结合表内电源正负极可知电流应该由B表笔流出，故B表笔为黑表笔，A表笔为红表笔，故正确测量时电流应从A表笔流入。

（2）[3]欧姆调零时，指针应偏转到电阻刻度盘的零刻度处，即最右侧。

[4]由题图乙可知待测电阻的阻值为19.0Ω。

（3）[5][6]根据（1）分析可知当转换开关S接入“5”端时，多用电表的功能是测电压。此时所测电压最大值为

即量程为0~2.5V。

三、解答题（共3题，共30分）

12. 长为L平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电荷量为 、质量为m的带电粒子，以水平初速度紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与水平方向成30°角，大小为v，如图所示，不计粒子重力，求：

（1）粒子进入电场时的初速度；

（2）两板间的电势差。

【12题答案】

【答案】(1) ；(2)

【解析】

【详解】(1)粒子离开电场时，速度与水平方向夹角为30°，由几何关系得速度为

(2)根据动能定理

代入数据解得

13. 一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13Ω电阻时，通过电源的电流为0.10A，求电源的电动势和内阻。

【13题答案】

【答案】,

【解析】

【分析】

【详解】设电源电动势和内阻分别为E、r，根据闭合电路欧姆定律有

联立两式，解得

,

14. 如图所示，两平行光滑导轨相距0.2m，与水平面夹角为45°，处在竖直向上磁感应强度为1T的匀强磁场中，电源电动势E为6V，内阻r为1Ω，电阻R为0.2Ω，为使MN处于静止状态，则金属棒MN的质量应为多少？（其他电阻不计）

【14题答案】

【答案】0.1kg

【解析】

详解】从侧面看，金属棒受力分析如图所示

金属棒受竖直向下的重力、水平向右的安培力以及垂直于斜面向上的支持力作用，并处于静止状态，满足

，

其中安培力满足

联立以上各式可得

故金属棒MN的质量应为0.1kg。