北京市顺义区第一中学高二上学期期末考试物理试题（原卷版）-A4

这是一份北京市顺义区第一中学高二上学期期末考试物理试题（原卷版）-A4，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（本题共12小题，每小题3分，共36分）
1. 以下物理量是标量的是（ ）
A. 电场强度B. 磁感应强度
C. 洛伦兹力D. 磁通量
2. 下列关于安培力和洛伦兹力的说法中正确的是（ ）
A. 通电导线在磁场中一定受到安培力的作用
B. 带电粒子在磁场中一定受到洛伦兹力的作用
C. 洛伦兹力对运动电荷可能做功
D. 安培力对通电导线可能做功
3. 某区域静电场的电场线分布如图所示，a、b、c是电场中的三个点。下列说法错误的是（ ）
A. a、b、c三点电场强度大小关系为
B. a、b、c三点电势关系为
C. 质子在b点受静电力方向与b点场强方向相同
D. 电子在a、b、c三点的电势能关系为
4. 如图所示为两电阻R1和R2的伏安特性曲线，从图线可知判断正确`的是（ ）
A. 电阻和电压成正比，和电流成反比
B. 两电阻的电阻值的关系是R1> R2
C. 两电阻并联接入电路时，通过R1电流较大
D. 两电阻串联接入电路时，R1两端的电压较大
5. 中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角，“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）
A. 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B. 地球内部也存磁场，地磁南极在地理北极附近
C. 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D. 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
6. 如图所示，速度选择器的两平行导体板之间有方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。一电荷量为＋q的粒子以速度v从S点进入速度选择器后，恰能沿图中虚线通过。不计粒子重力，下列说法可能正确的是（ ）

A. 电荷量为的粒子以速度v从S点进入后将向下偏转
B. 电荷量为的粒子以速度v从S点进入后将做类似平抛的运动
C. 电荷量为的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐增大
D. 电荷量为的粒子以大于v的速度从S点进入后动能将逐渐减小
7. 如图所示的平面内，在通有图示方向电流Ⅰ的长直导线右侧，固定一矩形金属线框abcd，ad边与导线平行，线框中的电流方向为a→b→c→d→a，线框各边的相互作用力忽略不计。下列判断正确的是（ ）
A. 线框ad边所受的安培力方向向右
B. 线框ab边与cd边受力相同
C. 线框ad边与bc边受力相同
D. 线框整体受到的安培力向左
8. 已知光敏电阻在没有光照射时电阻很大，光照越强其阻值越小。利用光敏电阻作为传感器设计了如图所示的电路，电源电动势E、内阻r及电阻R的阻值均不变。当光照强度增强时，则（ ）
A. 电灯L变亮B. 电流表读数减小
C. 电阻R的功率增大D. 电路的路端电压增大
9. 在坐标系的第一象限内存在匀强磁场，两个相同的带电粒子①和②在P点垂直磁场分别射入，两带电粒子进入磁场时的速度方向与x轴的夹角如图所示，二者均恰好垂直于y轴射出磁场。不计带电粒子所受重力。根据上述信息可以判断（ ）
A. 带电粒子①在磁场中运动的时间较长B. 带电粒子②在磁场中运动的时间较长
C. 带电粒子①在磁场中运动的速率较大D. 带电粒子②在磁场中运动的速率较大
10. 如图所示为某实验小组设计的两个量程的电流表，已知表头G的满偏电流为Ig，定值电阻R1、R2的阻值均等于表头的内阻。当使用1和2两个端点时，电流表的量程为I1，当使用1和3两个端点时，电流表的量程为I2.下列说法正确的是（ ）
A. I1=2Ig
B. I2=3Ig
C. 若仅使R1阻值变小，则I1和I2均变大
D 若仅使R2阻值变小，则I1和I2均变大
11. 图甲是洛伦兹力演示仪。图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹。图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形。关于电子束的轨道半径，下列说法正确的是（ ）
A. 只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变
B. 只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小
C. 只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变
D. 只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小
12. 如图所示，扫地机器人由主机和充电座两部分构成。充电座接在220V的插座上，可以对主机的电池进行充电。在某品牌扫地机器人的说明书上获得下表中的参数，由这些参数可知（ ）
A. 主机电池充电完毕储存的电能约为5200J
B. 主机以额定功率工作的时间约为2h
C. 充电座以额定功率工作时1s内输出的电能约为28J
D. 充电座以额定功率工作时1s内产生的内能约为4J
二、多选题（本题共4小题，每小题答对3分，不全得2分）
13. 如图所示，水平放置的两个正对的带电金属板MN、PQ间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。在a点由静止释放一带正电的微粒，释放后微粒沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c点是曲线上离MN板最远的点。已知微粒的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，不计微粒所受空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A. 微粒在a点时加速度方向竖直向下
B. 微粒在c点时具有最大速度
C. 微粒运动过程中的最大速率为
D. 微粒到达b点后将沿原路径返回a点
14. 一个不带电的空腔导体放入匀强电场E0中，达到静电平衡后，导体外部电场线分布如图所示。W为导体壳壁，A、B为空腔内两点。下列说法正确的是（ ）
A. 感应电荷在A、B两点场强相等
B. 金属导体内外表面存在电势差
C. 金属发生感应起电，左端外表面的感应电荷为负，右端外表面的感应电荷为正
D. 金属处于静电平衡时，金属内部的电场强度与静电场E0大小相等、方向相反
15. 回旋加速器的工作原理如图所示，D₁和D₂是两个中空的半圆金属盒，它们之间有电势差。两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。中央A处的粒子源可以产生粒子，粒子在两盒之间被电场加速，进入磁场后做匀速圆周运动。粒子离开A处时的速度、在电场中的加速时间以及粒子的重力均可忽略不计。不考虑粒子间的相互作用及相对论效应。下列说法正确的是（ ）
A. 磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能越大
B. 磁感应强度越大，粒子在加速器中的运动时间越长
C. 电势差越大，粒子在加速器中的运动时间越短
D. 电势差越大，粒子离开加速器时的动能越大
16. 如图所示，两个等量异种点电荷分别位于M、N两点，P、Q是MN连线上的两点，且MP=QN。下列说法正确的是（ ）
A. P点电场强度与Q点电场强度相同
B. P点电势比Q点电势高
C. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P点电场强度大小也变为原来的2倍
D. 若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍，P、Q两点间电势差不变
三、填空（本题共3小题，共22分）
17. 阴极射线管中电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上出现如图所示的一条亮线。要使该亮线向z轴正方向偏转，可以（ ）
A. 加上y轴正方向的磁场
B. 加上y轴负方向的磁场
C. 加上z轴正方向的电场
D. 加上z轴负方向电场
18. 用如图1所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。
请根据下列步骤完成电阻测量：
①旋动部件________，使指针对准电流的“0”刻线。
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。
③将插入“+”、“—”插孔的表笔短接，旋动部件_____，使指针对准电阻的_____（填“0刻线”或“∞刻线”）。
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_____的顺序进行操作，再完成读数测量。
A． 将K旋转到电阻挡“×1K”的位置
B. 将K旋转到电阻挡“×10”的位置
C. 将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D. 将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准
19. 利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻，要求尽量减小实验误差。实验电路如图所示；
（1）现有电压表（0~3V）、开关和导线若干，以及以下器材：
电流表A1：量程0~06A，内阻约0.125Ω
电流表A2：量程0~3A，内阻约0.025Ω
滑动变阻器R1：0~20Ω，额定电流2A
滑动变阻器R2：0~1000Ω，额定电流1A
实验中电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________；（选填相应器材前的字母）
（2）某位同学根据记录的数据，做出如图所示的图线，根据所画图线可得，电动势________。（结果保留三位有效数字），内电阻r=___________Ω（结果保留两位有效数字）
（3）这位同学对以上实验进行了误差分析，其中正确的是___________。
A. 实验产生系统误差，主要是由于电压表的分流作用
B. 实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用
C. 实验测出的电动势小于真实值
D. 实验测出的内阻大于真实值
（4）实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图的各示意图中正确反映P-U关系的是___________。
A. B.
C. D.
四、计算题（共4小题30分，20题6分，21题7分，22题8分，23题9分）
20. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角磁场区域的宽度为d，求：
（1）粒子的运动半径
（2）粒子在磁场中运动的时间
（3）粒子在磁场中运动的加速度大小
21. 如图所示，两平行金属导轨间的距离为，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ=37°。导轨所在平面内分布着磁感应强度，方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的上端接有电动势E=3.0V、内阻的直流电源。现把一个质量。的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。，金属导轨电阻不计，g取。已知，，求：
（1）通过导体棒的电流；
（2）导体棒受到的安培力；
（3）导体棒受到的摩擦力。
22. 如图所示，电子从灯丝K发出（初速度不计），在KA间经加速电压U1加速后，从A板中心小孔射出，进入由M、N两个水平极板构成的偏转电场，M、N两板间的距离为d，电压为U2，板长为L，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m，电荷量为e，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求：
（1）电子穿过A板小孔时的速度大小v0；
（2）电子从偏转电场射出时垂直板方向偏移的距离y；
（3）若在M、N两板间加一恒定电压，为使电子从右侧离开偏转电场，求所加电压的最大值Um，以及此时电子射出电场时的动能Eₖ。
23. 质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。如图所示，某种电荷量为+q的粒子，从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场，其初速度可忽略不计。这些粒子经过小孔S2沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，形成等效电流为I的粒子束。随后粒子束在照相底片MN上的P点形成一个曝光点，P点与小孔S2之间的距离为D。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
（1）求粒子进入磁场时的动能Ek；
（2）求在t时间内照相底片接收到的粒子总质量M；
（3）衡量质谱仪性能的重要指标之一是与粒子质量有关的分辨率。粒子的质量不同，在MN上形成曝光点的位置就会不同。质量分别为m和m+Δm的同种元素的同位素在底片MN上形成的曝光点与小孔S2之间的距离分别为d和d+Δd（Δd