四川省乐山市2021-2022学年高二下学期物理期末教学质量检测试卷

试卷更新日期：2022-07-15 类型：期末考试

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一、单选题

1. 关于库仑定律，下面的说法中正确的是（）

A、库仑定律只适用于很小的电荷，因为只有很小的电荷才是点电荷 B、根据 $F = k \frac{Q_{1} Q_{2}}{r^{2}}$ ，当两电荷间的距离趋近于零时，它们之间的静电力将趋近于无穷大 C、若点电荷 $q_{1}$ 的电荷量大于点电荷 $q_{2}$ 的电荷量，则 $q_{1}$ 对 $q_{2}$ 的静电力大于 $q_{2}$ 对 $q_{1}$ 的静电力 D、两个点电荷之间的库仑力遵从牛顿第三定律

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2. 一个带电粒子沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电荷量不变），则从图中情况可以确定（）

A、粒子从a到b，带正电 B、粒子从a到b，带负电 C、粒子从b到a，带正电 D、粒子从b到a，带负电

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3. 把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，图乙为简化后的电场线分布情况，则（）

A、由图甲可知，电场线是真实存在的 B、图甲中，没有头发屑的地方没有电场 C、图乙中A点的电场强度小于B点的电场强度 D、图乙中电子在A点的电势能小于在B点的电势能

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4. 如图所示，圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，以不同的速率对准圆心O沿着 $A O$ 方向射入磁场，其运动轨迹如图.若带电粒子只受磁场力的作用，则下列说法正确的是（）

A、a、b、c均带正电 B、a粒子在磁场中运动时间最长 C、a粒子动能最大 D、它们做圆周运动的周期 $T_{a} < T_{b} < T_{c}$

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5. 受疫情影响，医用口罩成为了大众生活的必需品，而熔喷布是医用口罩的最核心的材料。如图所示，工厂在生产熔喷布时为了实时监控其厚度，通常要在生产流水线上设置传感器，其中A、B为平行板电容器的上、下两个极板，上下位置均固定，且分别接在恒压直流电源的两极上（B接正极，A接负极），G是灵敏电流计。熔喷布变厚会导致电介质相对介电常数增大，当熔喷布匀速从两极板间穿过时，关于说法正确的是（）

A、熔喷布突然变厚时，A，B两板上的电荷量增多 B、熔喷布突然变厚时，A，B两板间的电场强度增强 C、熔喷布突然变厚时，有自a向b的电流流过灵敏电流计 D、熔喷布的厚度未发生变化时，灵敏电流计读数不为零

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6. 如图，两条长度均为L的绝缘细线一端拴在同一点，另一端分别拴在两个质量相同的带电小球A、B上，两球平衡时处于同一水平面，细线夹角为90°。若将小球B换成质量相同的带电小球C，细线夹角变为60°，则带电小球B和C的电荷量之比为（）

A、 $1 ： 3$ B、 $3 ： 1$ C、 $2 \sqrt{3} ： 1$ D、 $1 ： 2 \sqrt{3}$

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7. 如图，一个边长为a的正方形区域内存在垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一质量为m、带电量为 $- q$ 的粒子以某一速度从 $A B$ 的中点平行于 $B C$ 边射入磁场，粒子恰好从C点射出，不计粒子重力。则粒子入射磁场的速度大小为（）

A、 $\frac{q B q}{4 m}$ B、 $\frac{5 q B a}{4 m}$ C、 $\frac{\sqrt{3} q B a}{4 m}$ D、 $\frac{\sqrt{3} q B a}{2 m}$

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8. 如图，一束光经过平行玻璃砖上下表面后分离为a、b两束单色光，则下列关于a、b两束光的说法正确的是（）

A、在同种均匀介质中传播，a光的传播速度较大 B、以相同的入射角从水斜射入空气中，b光先发生全反射 C、同样条件下，a光比b光衍射明显 D、分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距小

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9. 如图，四根导线分布在圆平面内， $A C$ 、 $B D$ 是圆的直径且互成60°，O为圆心，导线所通电流方向在图中标出。已知每条导线在O点磁感应强度大小为 $B_{0}$ ，则圆心O处磁感应强度的大小和方向为（）

A、大小为零 B、大小 $2 B_{0}$ ，方向水平向左 C、大小 $2 \sqrt{3} B_{0}$ ，方向水平向右 D、大小 $2 B_{0}$ ，方向水平向右

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10. 如图，A、B、C是完全相同的灯泡，L为自感线圈（直流电阻不可忽略），E为电源（内阻不计），S为开关。下列说法正确的是（）

A、闭合开关，B、C先亮，A后亮，稳定后A最暗 B、闭合开关，C先亮，A、B逐渐变亮 C、断开开关，A、B、C都逐渐熄灭 D、断开开关，B会闪亮一下再逐渐熄灭

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11. 如图甲所示， $a b c d$ 是匝数为50匝、边长为 $10 c m$ 、总电阻为 $1 Ω$ 的正方形闭合导线圈，放在与线圈平面垂直的图示匀强磁场中，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。则以下说法正确的是（）

A、导线圈中产生的是正弦式交变电流 B、 $2 ~ 3 s$ 内感应电流的方向为 $a d c b a$ C、在 $0 ~ 2 s$ 内通过导线横截面的电荷量为 $1 C$ D、该交流电的电压有效值为 $0.5 V$

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12. 电磁血流量计是运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以测量血管内血液的流速。如图，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面a、b固定两块竖直正对的金属电极，匀强磁场方向竖直向下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，则a、b电极间存在电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点间的距离为 $3.00 m m$ ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为 $150 μ V$ ，磁感应强度的大小 $0.120 T$ 。则血流的速度的近似值和电极a、b的正负为（）

A、 $0.36 m / s$ a正，b负 B、 $0.36 m / s$ a负，b正 C、 $0.42 m / s$ a负，b正 D、 $0.42 m / s$ a正，b负

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二、多选题

13. 图甲为一列简谐横波在 $t = 0.2 s$ 时刻的波形图，P、Q为介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像，则（）

A、甲图中质点Q的速度方向沿y轴正方向 B、 $0.2 ~ 0.3 s$ 内，质点Q运动的路程为 $0.1 m$ C、 $0.2 ~ 0.5 s$ 内，质点P随波迁移的距离为 $1.5 m$ D、 $t = 0.5 s$ 时，质点Q的加速度小于质点P的加速度

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14. 如图，真空中同一平面内固定两点电荷 $Q_{1} = + q$ 和 $Q_{2} = + 9 q$ ，以点电荷 $Q_{1}$ 为圆心的圆上有A、B、C、D四点，其中C点为两点电荷连线与圆的交点且场强为零， $A B$ 和 $C D$ 为两条互相垂直的直径。关于A、B、C、D四点，下列说法正确的是（）

A、A，B两处电场强度相同 B、C处电势最高 C、C点到 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 的距离之比为 $1 ： 9$ D、电子从A点沿着圆弧逆时针运动到B点过程中，电势能先增大后减小

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15. 图甲中理想变压器原副线圈的匝数比为 $n_{1} ： n_{2} = 10 ： 1$ ，电阻 $R = 20 Ω$ ， $L_{1}$ 、 $L_{2}$ 为规格相同的两只小灯泡， $S_{1}$ 为单刀双掷开关，原线圈接正弦交变电源，输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示，现将 $S_{1}$ 接1， $S_{2}$ 闭合，此时 $L_{2}$ 正常发光，理想电流表示数为 $0.1 A$ ，下列说法正确的是（）

A、小灯泡的额定功率为 $2 W$ B、输入电压u的表达式为 $u = 20 \sqrt{2} s i n (50 π t) V$ C、只断开 $S_{2}$ 后，原线圈的输入功率将减小 D、若 $S_{1}$ 换接到2后，R消耗的电功率为 $0.1 W$

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16. 如图， $M N$ 、 $P Q$ 是两根水平放置的足够长的平行金属导轨，导轨间距为L，空间内有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒 $a b$ 、 $c d$ 置于导轨上且与导轨接触良好。某一时刻起金属棒 $c d$ 受到水平恒力F（恒力F未知）作用，从静止开始向右运动至稳定状态且达到稳定状态时，金属棒 $a b$ 恰好不滑动。已知金属棒质量均为m，与导轨之间的动摩擦因数均为 $μ$ 且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，电阻均为R，导轨电阻不计。则下列说法正确的是（）

A、达到稳定前 $c d$ 棒一直做匀加速直线运动 B、达到稳定前 $a b$ 棒所受的摩擦力一直增大 C、达到稳定时 $c d$ 棒能够达到的最大速度为 $v_{m} = \frac{2 μ m g R}{B^{2} L^{2}}$ D、系统产生的总热量等于 $c d$ 棒克服安培力做的功

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三、实验题

17. 如图1所示，用该实验研究闭合电路的欧姆定律，开关闭合前滑动变阻器R的滑片滑到左侧，根据实验测得的几组I、U数据作出 $U - I$ 图像如图2所示，由图像可确定：该电源的电动势为V，电源的内电阻为 $Ω$ （结果保留到两位小数），所得内阻的测量值与真实值相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

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18. 某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。

(1)、该同学用多用表的欧姆“×1”挡粗测该金属丝的阻值如图所示，由图可知其阻值为 $Ω$ 。

(2)、该同学为了精确地测量金属丝的电阻率，先用螺旋测微器测量其直径，测量结果如图所示，由图可知其直径为 $D =$ $m m$ 。然后用如图所示的电路图测量金属丝 $R_{x}$ 的电阻，供选择的仪器如下：
①电流表 $A_{1}$ （内阻为r）；
②电流表 $A_{2}$ （内阻未知）；
③滑动变阻器 $R_{1}$ （阻值范围 $0 ~ 1000 Ω$ ）；
④滑动变阻器 $R_{2}$ （阻值范围 $0 ~ 20 Ω$ ）；
⑤蓄电池（ $2 V$ ）；⑥电键S及导线若干。

(3)、滑动变阻器应选择（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；在图丙中的“⚪”内标出两个电流表 $A_{1}$ 和 $A_{2}$ 的位置。

(4)、闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录 $A_{1}$ 、 $A_{2}$ 的读数 $I_{1}$ 、 $I_{2}$ ，通过调节滑动变阻器，得到多组实验数据；以 $I_{1}$ 为纵坐标， $I_{2}$ 为横坐标，做出 $I_{1} - I_{2}$ 的图像如图所示。根据 $I_{1} - I_{2}$ 图像的斜率k、电流表 $A_{1}$ 的内阻r、金属丝的直径D、金属丝连入电路的长度L，可计算出金属丝的电阻率 $ρ =$ （用k、r、D、L表示）。

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四、解答题

19. 如图，在空气中有一直角棱镜 $A B C$ ， ∠A=30°，一束单色光从 $A B$ 边中点射入棱镜，入射角为45°，在 $A C$ 边发生全反射后垂直于 $B C$ 边射出，已知 $A B = 2 a$ ，光在真空中的速度为c。求：

(1)、直角棱镜 $A B C$ 的折射率；

(2)、光在棱镜中传播的时间。

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20. 如图所示， $M N$ 、 $P Q$ 为间距 $L = 0.5 m$ 足够长的平行导轨，导轨平面与水平面间的夹角 $θ = 37 °$ ， N、Q间连接有一个阻值 $R = 1 Ω$ 的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方向向上，磁感应强度为 $B_{0} = 1 T$ ，将一根质量为 $m = 0.5 k g$ 的金属棒 $a b$ 紧靠 $N Q$ 放置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至 $c d$ 处时达到稳定速度 $4 m / s$ 。已知金属棒沿导轨下滑过程中始终与 $N Q$ 平行，不计金属棒和导轨的电阻（ $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）。求：

(1)、金属棒与导轨之间的动摩擦因数μ；

(2)、已知金属棒从 $a b$ 运动到 $c d$ 过程中，电阻R产生的焦耳热为 $1 J$ ，求此过程中通过电阻的电荷量q。

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21. 如图，在 $x O y$ 坐标系的第I象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（粒子所受重力不计）以速度 $v_{0}$ 从坐标为 $(0 ， - \frac{3}{2} L)$ 的A点垂直于y轴射入磁场，最终经过磁场和电场的偏转后以速度 $\frac{1}{2} v_{0}$ 垂直打在y轴的P点处。求：

(1)、粒子射出磁场时的速度方向；

(2)、电场的电场强度大小E和磁场的磁感应强度大小B；

(3)、粒子从A点运动到P点的时间t。

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