2023赤峰二中高二上学期期末考试物理试题含解析

赤峰二中2021级高二上学期期末测试

物理试卷

注意事项：

1．本卷考试日期为2023年2月11日，满分100分，考试时长90分钟。

2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

3．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

4．考试结束后，考生立即停笔，将答题卡交回。

一\选择题（本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1 ~ 8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。 全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

1. 下列说法正确的是（  ）

A. 只是电动势的定义式而非决定式，电动势的大小由电源内非静电力的特性决定

B. 根据，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比

C. 法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕

D. 安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的

2. 在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的正方形线框abcd，磁场方向垂直于线框平面，a、d两点接一直流电源，电流方向如图所示。已知ad边受到的安培力为F，则整个线框所受安培力为（　　）

A. 2F B. 4F C.  D.

3. 如图所示，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈。当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN大小变化、摩擦力方向，及线圈是收缩或扩张趋势的正确判断是（　　）

A. FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向先向左后向右，先有扩张趋势后有收缩趋势

B. FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向先向右后向左，先有扩张趋势后有收缩趋势

C. FN先小于mg后大于mg，摩擦力方向一直向右，先有收缩趋势后有扩张趋势

D. FN先大于mg后小于mg，摩擦力方向一直向左，先有收缩趋势后有扩张趋势

4. 如图所示，真空中A、B、C三点构成一等腰直角三角形，AC和BC之间的距离均为，在A、B点分别固定等量同种点电荷，电荷量为，已知静电力常量，重力忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A. AB之间的库仑力方向沿连线向内

B. AB之间的库仑力大小为

C. C点处的电场强度方向竖直向下

D. C点处的电场强度大小为

5. 如图1、2为演示自感现象的电路图，灯泡A1和A2规格相同，L1和L2为线圈。实验时，闭合开关S1，灯A1逐渐变亮，最终A1与A2的亮度相同；断开开关S2瞬间，灯A3突然闪亮、随后逐渐变暗。下列说法错误的是（　　）

A. 图1中，变阻器R与L1的阻值相同

B. 图1中，断开S1瞬间，灯A2将突然闪亮，随后A1和A2逐渐变暗

C. 图2中，灯A3的阻值大于L2的阻值

D. 图2中，闭合S2待电路稳定后，灯A3中电流小于L2中电流

6. 如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带负电，下极板带正电，断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下极板边缘飞出，若下极板不动，将上极板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球（　　）

A. 加速度变大

B. 仍从下极板边缘飞出电场

C. 不发生偏转，沿直线运动

D. 可能打在下极板的中央

7. 真空区域有宽度为L、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向如图所示，MN、PQ是磁场的边界。质量为m、电荷量为的粒子（不计重力）从MN边界某处射入磁场，刚好没有从PQ边界射出磁场，当再次从MN边界射出磁场时与MN夹角为30°，则（　　）

A. 粒子进入磁场时速度方向与MN边界的夹角为60°

B. 粒子在磁场中转过的角度为60°

C. 粒子在磁场中运动的时间为

D. 粒子能从PQ边界射出磁场时的速度大于

8. 如图所示，用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。图丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是（　　）

A. 仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大

B. 仅升高电子枪加速电场电压，电子束径迹的半径变大

C. 仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，电子束径迹的半径也增加到原来的2倍。

D. 要使电子形成如图乙的运动径迹，图乙中励磁线圈应通以（沿垂直纸面向里方向观察）逆时针方向的电流

9. 两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示，一带电粒子以某一速度从图中点进入电场，其运动轨迹为图中实线所示。若粒子只受静电力作用，则下列关于带电粒子的判断正确的是（　　）

A. 带正电

B. 从点到点的运动过程中速度先变大后变小

C. 从点到点的运动过程中电势能先变大后变小

D. 经过点和点时的速度相同

10. 如图为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其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固定轴OO′匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电阻R=10 Ω连接，t=0时线圈以T=0.02 s的周期从图中位置开始转动，转动时理想交流电压表示数为10 V，其余部分电阻忽略不计，则下列说法正确的是（　　）

A. 电阻R上的电功率为20W

B. R两端的电压u随时间变化的规律是u=10cos100πt （V）

C. t = 0.005 s时R两端的电压瞬时值最大

D. 一个周期内电阻R产生的热量是0.2 J

11. 霍尔式转速传感器是利用霍尔效应把位移信号转换成电信号的传感器，霍尔元件是其中的核心部件。如图所示，一块长为a，宽为b，厚度为d的矩形霍尔元件，元件内的导电粒子是电量为e的自由电子，元件中通有大小为I、方向向右的电流，电子定向移动速度大小为v，单位体积内的自由电子数为n。当元件处于垂直于上下表面向上、大小为B的匀强磁场中，则前后表面间会产生霍尔电压U。则（　　）

A. 前表面的电势比后表面的高 B. 电流

C. 霍尔电压 D. 电子所受洛伦兹力的大小为

12. 如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R，在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里。现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc边刚好运动到匀强磁场PQ边界的图象，图中数据均为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A. 金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B. 磁场的磁感应强度为

C. 金属线框在的时间内所产生的热量为

D. MN和PQ之间的距离为

二、非选择题（本题共52分。 考生需将答案填在答题卡相应的位置或按题目要求作答）

13. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中：

 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示数如图甲所示，则该金属丝直径的测量值d＝________ mm；

（2）按如图乙所示的电路图测量金属丝的电阻Rx（阻值约为15 Ω）。实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：

电压表V（量程0~3 V，内阻约3 kΩ）；

电流表A1（量程0~200 mA，内阻约3 Ω）；

电流表A2（量程0~3 A，内阻约01 Ω）；

滑动变阻器R1（0~50 Ω）；滑动变阻器R2（0~200 Ω）；

电源E（3 V，内阻不计）。

为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选________，滑动变阻器应选________ ；（填器材的名称符号）

（3）请根据如图乙所示电路图，用笔画线代替导线将图中实验器材连接起来，并使滑动变阻器的滑片P置于b端时接通电路后的电流最小______；

（4）若通过测量可知，金属丝的长度为l，直径为d，通过金属丝的电流为I，对应金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率ρ＝________。（用题目所给字母和通用数学符号表示）

14. 某学习小组测绘一个标有4V，2.4W的小电风扇（线圈电阻恒定）的伏安特性曲线，电风扇两端的电压需要从零逐渐增加到4V，并便于操作，实验室备有下列器材：

A.电池组（电动势为4V，内阻约为1Ω）

B.被测小电风扇，电路符号－M－

C.电压表V1（量程为0～6V，内阻约为4kΩ）

D.电压表V2（量程为0～15V，内阻约为8kΩ）

E.电流表A1（量程为0～0.6A，内阻约为0.2kΩ）

F.电流表A2（量程为0～3A，内阻约为0.05kΩ）

G.滑动变阻器R1（最大阻值为5Ω，额定电流为3A）

H.滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω，额定电流为3A）

I.开关和导线若干

(1)实验中所用的电压表应选______（填C或D），电流表应选______（填E或F），滑动变阻器应选______（填G或H）。

(2)在图甲所示方框内画出实验电路图______；

(3)当电压表的示数大于0.5V时小电风扇才开始转动，小电风扇的伏安特性曲线如图乙所示，图中OA段是直线，AB段是曲线，A点的坐标值为（0.2A，0.5V），B点坐标值为（0.6A，4.0V），则小电风扇的电阻为______Ω，正常工作时的机械功率为______W。

15. 如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN、PQ相距L＝1m，上端连接一个阻值R＝3Ω的电阻，导轨平面与水平面夹角α＝37°，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。已知金属棒ab的质量为m＝0.5kg，阻值r＝1Ω，磁场的磁感应强度B＝1T，重力加速度g＝10m/s2，导轨电阻不计。金属棒ab从静止开始运动，若金属棒下滑距离为s＝20m时速度恰好达到最大（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）。求：

(1)金属棒刚开始运动时的加速度；

(2)金属棒达到的最大速度；

(3)金属棒由静止开始下滑位移为s的过程中，金属棒上产生的焦耳热。

16. 如图所示，固定在匀强磁场中水平导轨ab、cd的间距L2=0.8m，金属棒ad与导轨左端bc的距离为L1=0.5m，整个闭合回路的电阻为R=0.2Ω，t=0时磁感应强度为B0=1T的匀强磁场竖直向下穿过整个回路。ad杆通过滑轮和轻绳连接着一个质量为m=3kg的物体，不计一切摩擦，磁感应强度随时间t变化的规律是B=(1+2t）T。（g=10m/s2）求：

（1）感应电动势的大小和金属棒上电流的方向？

（2）经过多长时间物体刚好离开地面？

17. 如图所示，竖直平面内的空间中，有沿水平方向、垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在磁场中建立竖直的平面直角坐标系xOy，在x<0的区域内有沿x轴负向的匀强电场，电场强度大小为E，在x>0的区域内也存在匀强电场（图中未画出）。一个带正电的小球（可视为质点）从x轴上的N点竖直向下做匀速圆周运动至P点后进入x<0的区域，沿着与水平方向成α=30°角斜向上做直线运动，通过x轴上的M点，求∶（重力加速度为g，不计空气阻力）

(1)小球运动速度的大小。

(2)在x>0的区域内所加的电场强度的大小。

(3)小球从N点运动到M点所用的时间。