辽宁省六校协作体2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-08-18 类型：期中考试

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一、单选题

1. 安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流。设氢原子核外电子以速率v绕原子核做半径为r的匀速圆周运动，已知电子电荷量为e。其形成环形电流的大小为（）

A、 $\frac{v e}{π r}$ B、 $\frac{v e}{2 π r}$ C、 $\frac{v e}{r}$ D、 $\frac{v e}{2 r}$

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2. 在地球赤道上进行实验时，用磁传感器测得赤道上P点地磁场的磁感应强度大小为B₀.将一条形磁铁固定在P点附近的水平面上，让N极指向正北方向，如图所示，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小为B₁；现将条形磁铁以P点为轴旋转90°，使其N极指向正东方向，此时用磁传感器测得P点的磁感应强度大小应为（可认为地磁南、北极与地理北、南极重合）（）

A、B₁-B₀ B、B₁+B₂ C、 $\sqrt{B_{0}^{2} - B_{1}^{2}}$ D、 $\sqrt{2 B_{0}^{2} + B_{1}^{2} - 2 B_{0} B_{1}}$

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3. 如图示，AB是水平面上一个圆的直径，在过AB的竖直平面内有一根通电导线CD，已知CD∥AB。当CD竖直向上平移时，电流磁场穿过圆面积的磁通量将（）

A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、始终为0 D、不为0但保持不变

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4. 在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U₁、U₂和U₃表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU₁、ΔU₂和ΔU₃表示。下列判断正确的是（）

A、|ΔU₁|<|ΔU₂|，|ΔU₂|>|ΔU₃| B、 $\frac{U_{1}}{I}$ 不变， $\frac{Δ U_{1}}{Δ I}$ 变小 C、 $\frac{U_{2}}{I}$ 变大， $\frac{Δ U_{2}}{Δ I}$ 变大 D、 $\frac{U_{3}}{I}$ 变大， $\frac{Δ U_{3}}{Δ I}$ 变大

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5. 如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R₁的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R₂的阻值等于电流表内阻的2倍。若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）

A、将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04A B、将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A C、将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06A D、将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A

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6. 如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等，方向垂直纸面向里；通过直导线产生磁场的磁感应强度B=kI / r，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量；则通电导线R受到的磁场力的方向是（）

A、垂直R，指向y轴正方向 B、垂直R，指向y轴负方向 C、垂直R，指向x轴正方向 D、垂直R，指向x轴负方向

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7. 在如图所示的U-I图线上，a、b、c各点均表示该电路中有一个确定的工作状态，在b点 $α = β$ ，则下列说法中正确的是（）

A、在a点时电源有最大输出功率 B、在b点时电源的总功率最大 C、从a→b，β角增大，电源的总功率和输出功率都将增大 D、从b→c，β角增大，电源的总功率和输出功率都将减小

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8. 如图所示，两平行导轨 $a b$ 、 $c d$ 竖直放置在匀强磁场中，匀强磁场方向竖直向上，将一根金属棒 $P Q$ 放在导轨上使其水平且始终与导轨保持良好接触，现在金属棒 $P Q$ 中通以变化的电流 $I$ ，同时释放金属棒 $P Q$ 使其运动．已知电流 $I$ 随时间 $t$ 变化的关系式为 $I = k t$ （ $k$ 为常数， $k > 0$ ），金属棒与导轨间的动摩擦因数一定．以竖直向下为正方向，则下面关于棒的速度 $v$ 、加速度 $a$ 随时间 $t$ 变化的关系图象中，可能正确的有（）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示，一轻质绝缘横杆两侧各固定一金属环，横杆可绕中心点自由转动，老师拿一条形磁铁插向其中一个小环，后又取出插向另一个小环，同学们看到的现象及现象分析正确的是（　　）

A、磁铁插向左环，横杆发生转动 B、磁铁插向右环，横杆发生转动 C、磁铁插向左环，左环中不产生感应电动势和感应电流 D、磁铁插向右环，右环中不产生感应电动势和感应电流

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二、多选题

10. 如图所示为回旋加速器示意图，利用回旋加速器对 $_{1}^{2} H$ 粒子进行加速，此时D形盒中的磁场的磁感应强度大小为B，D形盒缝隙间电场变化周期为T。忽略粒子在D形盒缝隙间的运动时间和相对论效应，下列说法正确的是（）

A、保持B和T不变，该回旋加速器可以加速质子 B、保持B和T不变，该回旋加速器可以加速 $_{2}^{4} H e$ 粒子，加速后的最大速率与 $_{1}^{2} H$ 粒子的相等 C、保持B和T不变，该回旋加速器可以加速 $_{2}^{4} H e$ 粒子，且在回旋加速器中运动的时间与 $_{1}^{2} H$ 粒子的相等 D、保持B和T不变，该回旋加速器可以加速 $_{2}^{4} H e$ 粒子，加速后的最大动能与 $_{1}^{2} H$ 粒子的相等

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11. 如图，电源电动势为E、内阻值为r，R₁是滑动变阻器，R₂是定值电阻器，C是平行板电容器，MN是电路中导线上的两个点，将单刀双掷开关S掷到a且电路稳定后，下列判断正确的是（）

A、将R₁的滑动触头向右移动，电容器上的电荷量将变小 B、将R₁的滑动触头向右移动，电容器上的电荷量将变大 C、在将S由a掷到b的瞬间，导线MN中有从N向M的电流 D、在将S由a掷到b的瞬间，导线MN中有从M向N的电流

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12. 如图所示，竖直平面内一半径为R的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一束质量为m、电荷量为－q的带电粒子沿平行于直径MN的方向以不同速率从P点进入匀强磁场，入射点P到直径MN的距离 $h = \frac{\sqrt{3}}{2} R$ ，不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A、若粒子恰好能从N点射出，则粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{3 q B}$ B、若粒子射出磁场时的速度方向恰好与其入射方向相反，则粒子在磁场中运动的时间为 $\frac{π m}{2 q B}$ C、若粒子恰好能从N点射出，则粒子的速度为 $\frac{\sqrt{3} q B R}{3 m}$ D、若粒子恰好能从M点射出，则粒子在磁场中偏转的半径为 $\frac{\sqrt{3}}{3} R$

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三、实验题

13. 在“测定金属丝电阻率”的实验中需要测出其长度L、直径d和电阻R

(1)、用螺旋测微器测金属丝直径时读数如图甲，则金属丝的直径为mm．

(2)、若用图乙测金属丝的电阻，则测量结果将比真实值．（选填“偏大”或“偏小”）

(3)、用电压表和电流表测金属丝的电压和电流时读数如图丙、丁，则电压表的读数为V，电流表的读数为A．

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14. 某兴趣小组测量电源的电动势和内阻的实验原理图，如图甲所示，现提供的器材如下∶
A．待测电源（电动势约为3V）；
B．电压表 $V_{1}$ （量程为0~3V，内阻约为3kΩ）；
C．电压表 $V_{2}$ （量程为0~6V，内阻约为10kΩ）；
D．定值电阻R₁=10Ω；
E．定值电阻R₂=1000Ω；
F．电阻箱R（0~99.9Ω）；
G．开关和导线若干
①如果要准确测量电源的电动势和内阻，电压表 $V$ 应选择。定值电阻R₀应选择。（均填写器材前的字母序号）
②改变电阻箱的阻值R，记录对应电压表的示数U，作出的 $\frac{1}{R} - \frac{1}{U}$ 图像如图乙所示，图线与横、纵坐标轴的截距已在图中标出，则该电源的电动势为V、内阻为 $Ω$ 。（结果均保留两位有效数字）

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四、解答题

15. 如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R₀为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：

(1)、电源的总功率和电源的输出功率；

(2)、电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率.

(3)、电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率．

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16. 两个相同的全长电阻为36Ω的均匀光滑圆环，固定于一个绝缘的水平台面上，两环分别在两个互相平行的，相距为20cm的竖直面内，两环的圆心连线恰好与环面垂直，两环面间有方向竖直向下的磁感应强度 $B = \frac{\sqrt{3}}{2} T$ 的匀强磁场（未画出），两环的最高点A和C间接有一内阻为0.5Ω的电源，连接导线的电阻不计。今有一根质量为10g，电阻为1.5Ω的棒置于两环内侧且可沿环滑动，而棒恰好静止于如图所示的水平位置，它与圆弧的两接触点P、Q和圆弧最低点间所夹的弧对应的圆心角均为 $θ = 60 °$ ，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。试求此电源电动势E的大小。

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17. 如图，绝缘粗糙的竖直平面 $M N$ 左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向水平向右，电场强度大小为 $E$ ，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为 $B$ ．一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带正电的小滑块从 $A$ 点由静止开始沿 $M N$ 下滑，到达 $C$ 点时离开 $M N$ 做曲线运动． $A$ 、 $C$ 两点间距离为 $h$ ，重力加速度为 $g$ ．

(1)、求小滑块运动到 $C$ 点时的速度大小 $v_{c}$ ；

(2)、求小滑块从 $A$ 点运动到 $C$ 点过程中克服摩擦力做的功 $W_{f}$ ；

(3)、若 $D$ 点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置，当小滑块运动到 $D$ 点时撤去磁场，此后小滑块继续运动到水平地面上的 $P$ 点．已知小滑块在 $D$ 点时的速度大小为 $v_{D}$ ，从 $D$ 点运动到 $P$ 点的时间为 $t$ ，求小滑块运动到 $P$ 点时速度的大小 $v_{P}$ .

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18. 如图所示，两个相邻的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ的磁感应强度方向垂直纸面向外，区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直纸面向里。AB、CD、EF为相互平行的直边界，区域Ⅰ和区域Ⅱ的宽度均为d。一个质量为m、带电量为+q的粒子从P点以速度v垂直于边界线CD进入区域Ⅰ；粒子第一次穿过边界线CD时，速度方向相对P点的速度偏转了30°，进入区域Ⅱ，恰好不能从边界线EF穿出区域Ⅱ，不计粒子的重力。求：

(1)、区域Ⅰ内匀强磁场的磁感应强度B₁的大小；

(2)、求粒子从P点出发到第二次通过CD边界所用的时间。

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