山西省大同市浑源县2020-2021学年高二上学期物理期末考试试卷
试卷更新日期：2021-02-22 类型：期末考试
一、单选题
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1. 下列说法正确的是（ ）A、同一线圈放在磁感应强度大的磁场中一定比放在磁感应强度小的磁场中磁通量大 B、面积为S的线圈，垂直放入磁感应强度为B匀强磁场中，穿过它的磁通量为BS C、电流元IL在磁场中某处受到的安培力为F，则该处的磁感应强度 D、磁场中某处磁感应强度的方向，与放入该处的电流元所受安培力的方向相同2. 1820年，奥斯特把一根很细的铂丝连在伏打电槽上，铂丝下放置一个小磁针，让细铂丝与小磁针平行。当小磁针稳定后接通电源，小磁针发生了偏转下列说法正确的是（ ）
A、铂丝通电前，小磁针N极的指向无确定的方向 B、铂丝通电前，小磁针S极指向地球的北极 C、铂丝中通有由东向西的电流时，小磁针N极向西偏转 D、铂丝中通有由北向南的电流时，小磁针N极向东偏转3. 如图的逻辑电路中，当A、B端输入均为“0”时，C、D端输出的电信号分别为（ ）
A、1和0 B、1和1 C、0和1 D、0和04. 如图所示，铝盘内、外侧边缘分别与直流电源的两极相连，盘中倒入水银。将盘放在竖直方向的磁场中，当接通电源时，盘中水银转动起来。下列判断正确的是（ ）
A、若盘的外边缘接负极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转 B、若盘的外边缘接正极，当磁场方向向上时水银顺时针旋转 C、若盘的外边缘接负极，当磁场方向向下时水银顺时针旋转 D、若盘的外边缘接正极，当磁场方向向下时水银逆时针旋转5. 如图所示，实线为-Q点电荷产生电场的电场线，线是a、b、c三个带电粒子以相同初速度从O点分别射入后的运动轨迹，其中虚线OB以-Q为圆心的圆弧。已知a、b、c粒子的电荷量相等、电性未知，粒子只在-Q电场力作用下运动，则（ ）
A、粒子a带负电，b不带电，c带正电 B、运动中，粒子b的动能减小、c的动能增大 C、粒子b、c均带正电，射入时b的动能大于c的动能 D、运动中，粒子a的电势能减小，c的电势能增大6. 如图所示，将滑动变阻器滑片P滑到最左端，闭合S后移动滑片P灯泡L不亮，但电压表有示数，电流表示数很小。若电路只有一处出现断路故障，当用多用电表的电压挡检测故障位置时（ ）
A、若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是灯泡L断路 B、若多用电表接在滑动变阻器两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 C、若多用电表接在灯泡L两端有示数，则可能是滑动变阻器R断路 D、若多用电表与电容器的两极板相连有示数，则可能是灯泡L断路7. 如图所示，三根相互平行的固定长直导线a、b、c两两等距，截面构成等边三角形，均通有电流I。a中电流方向与c中的相同，与b中的相反。已知b中的电流在a导线位置处产生的磁场的磁感应强度大小为B0 ， 则（ ）
A、b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度为0 B、b、c中电流在a导线处产生的合磁场磁感应强度大小为2B0 C、a导线受到的安培力大小为B0IL D、a导线受到的安培力大小为 B0IL8. 如图所示，矩形霍尔元件长为c、宽为a、高为h，单位体积内的载流子数为n，载流子带电量为-q。当该元件通有向右的电流I，处于垂直上表面向下、磁感应强度为B的匀强磁场中时，稳定后该元件的（ ）
A、后表面的电势高于前表面的电势 B、前、后表面的电势差不断增大 C、前、后表面的电势差恒为 D、前、后表面的电势差恒为9. 如图所示，一质量为m、电荷量为+q的带电粒子，在纸面内绕电荷量为-Q的点电荷做半径为R的匀速圆周运动。某时刻撤去-Q，同时加一垂直纸面向里的匀强磁场，粒子仍可做半径为R的匀速圆周运动。已知静电力常量为k，则（ ）
A、粒子的速度大小为 B、磁场的磁感应强度大小为 C、粒子的周期为 D、轨迹上的电场强度与磁感应强度大小之比为10. 如图所示，边长为L的正三角形abc（含边界）内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以大小不等的速度从a点沿ad方向射入磁场，ad与ab的夹角为30°。下列判断正确的是（ ）
A、若能从ac边射出，则粒子的速度 B、若能从bc边射出，则粒子的速度 C、若粒子的速度 ，则恰好从c点射出 D、若粒子的带电量为-q，则会从bc的中点射出二、多选题
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11. 关于静电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是（ ）A、带电粒子在电场中一定受电场力的作用在磁场中也一定受洛伦兹力的作用 B、带电粒子在电场中运动时电场力可能不做功在磁场中运动时洛伦兹力一定不做功 C、运动的正电荷受电场力的方向与电场强度方向相同，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向相同 D、运动的负电荷受电场力的方向与电场强度方向相反，受洛伦兹力的方向与磁感应强度方向垂直12. 如图所示，闭合S，调节滑动变阻器让灯泡A、B均发光。再将滑片P向左滑动，则（ ）
A、灯A变亮，灯B变暗 B、灯A变暗，灯B变亮 C、电源的总功率变大，电源的输出功率变大 D、电源内部消耗的功率变小，电源的效率变大13. 如图是电场中一直线上的电势 随位置x变化的图线，图线关于纵轴对称。一质量为m、电荷量为-q的带电粒子只在电场力的作用下，从-x1处以v0的初速沿x轴正方向开始运动，并能到达x2位置，则粒子（ ）
A、先做加速度减小的减速运动后做加速度增大的加速运动，到达x1处的速度为v0 B、先做加速度增大的加速运动后做加速度减小的减速运动，到达x1处的速度为v0 C、在x1处的动能小于在x2处的动能，在x1处的电势能大于x2处的电势能 D、从-x1处到x2的过程中动能和电势能之和不变14. 如图所示，P1P2两极板间存在方向互相垂直的匀强电场和匀强磁场。从O点以不同速率沿OS0（OS0与电、磁场垂直）方向进入P1P2两板间的多个氘核和氚核，若能从S0垂直于MN边界进入匀强磁场B2中，则分别打在照相底片上的C、D两点。已知氘核、氚核的电荷量相同，质量之比为2∶3。设打在照相底片上的氘核、氚核从O点入射的速率分别为v1、v2 ， 在B2磁场中的轨道半径分别为r1、r2 ， 则（ ）
A、v1：v2=3：2 B、r1：r2=2：3 C、CD间的距离为r1 D、CD间的距离为r215. 如图所示，倾角为θ=37°的粗糙斜面固定在水平面上，磁感应强度为B的匀强磁场垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的滑块沿斜面ac由静止开始下滑，下滑x时离开斜面，则（取sin37°=0.6，cos37°=0.8）（ ）
A、滑块带正电荷 B、离开斜面前，滑块做匀加速直线运动 C、离开斜面时，滑块的速度值为 D、沿斜面的下滑过程中，滑块减少的机械能为三、实验题
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16. 为测定电池的电动势E和内电阻r，某同学设计了如图甲所示的电路。图中电流表A1∶量程为3mA、内阻r1=100.0Ω；电流表A2∶量程为50mA、内阻r2=0.1Ω；定值电阻R0=900.0Ω、滑动变阻器R（阻值0~300Ω）。完成下列问题∶（结果保留3位有效数字）
(1)、按图甲电路，在图乙中用笔划线代替导线，将实验电路连接完整。(2)、该同学读出一组电流表示数为I1=2.10mA、I2=20.0mA，请将该数据点描在图丙中，连同已描出的点作出I1一I2图线。(3)、根据作出的I1一I2图线，可求得E=V，r=Ω。17. 某同学找到一只简易多用电表，打开后绘制出的电路如图所示，从铭牌上看出表头的量程为500μA、内阻为50Ω；精密电阻R1=0.05Ω，电源电动势E=3V、内阻不计。为探究其他参数，进行了下列实验∶（计算结果保留两位有效数字）
(1)、将S掷于1测电流，表笔a应接到（填“高电势”或“低电势”）。若G满偏，此时流过表笔的电流为A。(2)、接着将S掷于2，在两表笔间接入电阻箱。调节电阻箱，当电阻箱的值为6.0Ω时G半偏，则R2=Ω。(3)、然后，将S接到3测电压，当电压增加到3.0V时G半偏，则R3=Ω。四、解答题
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18. 如图所示，质量为m、长为L的直导体棒，用两绝缘细线悬挂于天花板上的O、O′两点，处于竖直向下的匀强磁场中。现给导体棒中通以方向如图所示的电流I，平衡时悬线与竖直方向的夹角为θ。已知当地的重力加速度为g，求∶
(1)、磁场磁感应强度的大小；(2)、每根细线弹力的大小。19. 如图的电路中，电源电动势E=6V、内阻不计，C=2μF，R1=1Ω，R2=2Ω、R3=4Ω。求∶
(1)、当S、S′均闭合且稳定后，电容器C所带电荷量；(2)、保持S闭合，断开S′至电路稳定的过程中，通过R3的电荷量。20. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第Ⅱ、Ⅲ象限内有场强大小为E、沿y轴负方向的匀强电场；第Ⅰ、Ⅳ象限内有方向垂直于坐标平面向里的圆形有界匀强磁场，磁感应强度 ，磁场的半径为2L、边界与y轴相切于O点。一带电粒子从P（-2L， L）点以速度v0沿x轴正方向射出，粒子经电场偏转后从O点离开电场进入磁场，最后从某点离开磁场。不考虑粒子的重力，求：
(1)、粒子的比荷；(2)、粒子离开电场时速度的大小及方向；(3)、粒子在磁场中运动的时间。21. 如图的直角坐标系xOy中，x＞0的空间内有方向垂直纸面向里的匀强磁场，C（0，-L）、D（0，L）为y轴上的两点。两相同的带电粒子M、N从点依次以Ek0、Ek1的动能平行纸面射入磁场， 。已知M粒子沿x轴正方向射入磁场，经时间t0恰好从O点离开磁场；N粒子射入后从D点离开磁场。不计两粒子的重力及其间相互作用，求∶
(1)、N粒子在磁场中运动的轨道半径；(2)、N粒子进入磁场时速度的方向（可用与y轴正方向的夹角表示）；(3)、若在D处沿y轴固定一小挡板（图中未画），使得粒子与挡板碰撞后y方向的速度不变，x方向的速度大小不变、方向相反，求N粒子在磁场中运动的时间。