辽宁省大连市滨城高中联盟2022-2023学年高二上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-11-24 类型：期中考试

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一、单选题

1. 正确理解物理概念和规律是学习物理的前提条件，关于物理概念和规律的理解，下列说法正确的是（）

A、电动势的大小等于在电源内部电场力把单位正电荷从负极送到正极所做的功 B、设电源的电动势为E、路端电压为U，总电流为I，由电源的输出功率 $Р_{出} = E I - I^{2} r$ 可知， $Р_{出}$ 随I的增大而减小 C、安培力F的方向一定垂直于磁感应强度B的方向，但是磁感应强度B的方向可以不垂直于电流Ⅰ的方向 D、闭合回路的磁通量变化越大，回路产生的感应电动势越大

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2. 如图（a），圆形金属框内有如图（b）所示周期性变化的磁场（规定垂直纸面向里为磁场的正方向），导线上c、d间接有定值电阻R，则流过电阻R的电流随时间变化的图像正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示，用轻绳将一条形磁铁竖直悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，经过B、C到达最低处D，再摆到左侧最高处E，圆环始终保持静止。下列说法正确的是（）

A、磁铁在A、E两处的重力势能相等 B、磁铁从A到D的过程中，圆环对桌面的压力小于圆环受到的重力 C、磁铁从D到E的过程中，从上往下看，圆环中感应电流方向为顺时针方向 D、磁铁从D到E的过程中，圆环受到的摩擦力方向水平向右

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4. 在如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略，C为一平行板电容器，闭合开关S，给电容器充电，当电路中电流稳定之后，下列说法正确的是（）

A、保持开关S闭合，把滑动变阻器 $R_{1}$ 的滑片向上滑动，电流表的示数变大，电压表的示数变小 B、开关S闭合后，若刚好有一带电油滴Р静止在电容器两平行板之间，则开关断开后，油滴将向下运动 C、保持开关S闭合，将电容器上极板与下极板距离稍微拉开一些的过程中， $R_{2}$ 中有由a到b的电流 D、断开开关S，将滑动变阻器的划片向下滑动， $\frac{Δ U}{Δ I}$ 比值将变大

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5. 如图所示，通有恒定电流的、一定长度的直导线水平放置在两足够大的匀强磁场中，磁场方向如图所示，将导线在纸面内顺时针缓慢旋转 $180 °$ 的过程中，不考虑电磁感应的影响，关于甲、乙两种情况导线受到的安培力大小和方向的变化，下列说法正确的是（）

A、图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向变化一次；图乙导线受到的安培力大小一直不变，方向一直在变 B、图甲导线受到的安培力大小一直在变，方向不变；图乙导线受到的安培力大小一直不变，方向一直在变 C、甲、乙两种情况导线受到的安培力大小不变，方向一直变化 D、甲、乙两种情况导线受到的安培力大小一直在变，方向不变

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6. 如图所示，航天器A和卫星B均在赤道平面内，它通过一根长度为L金属杆相连，在各自的轨道上以角速度 $ω$ 同步绕地球做自西向东的匀速圆周运动，不计金属杆的质量，则（）

A、金属杆在地磁场中不受安培力的作用 B、安培力的方向与两物体的环绕方向相反 C、由于存在地磁场，金属杆上卫星B端的电势高于航天器A端的电势 D、若A，B所在平面处地磁场可视为磁感应强度大小为B的匀强磁场，则A、B两点间电势差的大小为 $\frac{1}{2} B L^{2} ω$

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7. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，C、D是水平线与圆周的交点，且CD＝R，AO是水平半径．甲、乙两粒子从A点以不同速度沿AO方向同时垂直射入匀强磁场中，甲、乙两粒子恰好同时分别击中C、D两点，不计粒子重力和粒子间的相互作用，则甲、乙两粒子的速度之比为（）

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

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二、多选题

8. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形盒。两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。两D形盒处于垂直于盒底面的匀强磁场中，如图所示。在保持匀强磁场的磁感应强度和加速电压不变的情况下，用同一装置分别对质子 $(_{1}^{1} H)$ 和氦核 $(_{2}^{4} He)$ 加速，则下列说法中正确的是（）

A、质子与氦核所能达到的最大半径比为1：2 B、质子与氦核所能达到的最大速度之比为2：1 C、质子与氦核所能达到的最大动能之比为1：1 D、加速质子、氦核时交变电压的周期之比为2：1

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9. 如图所示，两方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC理想分开，三角形内磁场垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿∠BAC的角平分线发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷 $\frac{q}{m}$ =k，则质子的速度可能为（）

A、2BkL B、 $\frac{B k L}{2}$ C、 $\frac{3 B k L}{2}$ D、 $\frac{B k L}{8}$

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10. 足够长的平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为37°，两导轨间距为0.5m，下端接有一灯泡和一个电动机，小灯泡规格为“1V，1W”，电动机线圈电阻为0.4Ω，金属棒ab垂直导轨放置，质量为0.5kg，接入电路电阻为1Ω，与导轨间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，导轨平面所在空间有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度为0.8T。将金属棒ab由静止释放，一段时间后，金属棒匀速运动，灯泡恰好正常发光，不计导轨电阻，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度 $g = {10m/s}^{2} ， \sin 37 ° = 0.6 ， \cos 37 ° = 0.8$ ，则下列说法正确的是（）

A、金属棒匀速运动时通过金属棒ab的电流为 $1A$ B、金属棒匀速运动的速度为8m/s C、金属棒匀速运动时，电动机的输出功率为0.6W D、金属棒匀速运动时，金属棒减少的重力势能大于整个回路产生的电能

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三、实验题

11. 为了探究感应电流产生的条件，某实验小组将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关按如图所示连接。甲同学闭合开关瞬间，发现电流计指针右偏，请写出两种能够使指针左偏的可行性办法：；。

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12. 老师要求同学们测出一待测电源的电动势，所给的实验器材有：待测电源E，定值电阻 $R_{1}$ （阻值未知），电压表V（量程为 $3 .0V$ 、内阻很大），电阻箱R（ $0 ~ 99.99 Ω$ ），单刀单掷开关 $S_{1}$ ，单刀双掷开关 $S_{2}$ ，导线若干某同学连接了一个如图所示的电路，他接下来的操作是：

a.拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图甲所示的位置后，将 $S_{2}$ 接到A，闭合 $S_{1}$ 记录下对应的电压表示数为 $2 .20V$ ，然后断开 $S_{1}$ ；

b.保持电阻箱示数不变，将 $S_{2}$ 切换到B，闭合 $S_{1}$ ，记录此时电压表的读数（电压表的示数如图乙所示），然后断开 $S_{1}$ 。

(1)、请你解答下列问题：
图甲所示电阻箱的读数为 $Ω$ ，图乙所示的电压表读数为V。由此可算出定值电阻 $R_{1}$ 的阻值为 $Ω$ 。（ $R_{1}$ 计算结果保留3位有效数字）

(2)、在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：
将 $S_{2}$ 切换到A，多次调节电阻箱，闭合 $S_{1}$ ，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丙所示的 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R}$ 图像。由此可求得该电池组的电动势E，则 $E =$ V。（计算结果保留3位有效数字）

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四、解答题

13. 质量为m、长度为L的金属棒MN两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂，处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。若给金属棒中通以恒定电流 $I_{0}$ ，金属棒在偏离竖直方向 $60 °$ 角处静止，求：

(1)、棒中电流 $I_{0}$ 的大小和方向。

(2)、若已知棒中电流大小为I，方向不变，调整匀强磁场磁感应强度的大小和方向，仍使棒静止在偏离竖直方向 $60 °$ 角位置，求磁感应强度B的最小值以及方向。

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14. 如图所示，两平行光滑金属直轨道MN、 $M^{'} N^{'}$ 位于同一水平面上，两轨道之间的距离 $L = 0.50 m ， N N^{'}$ 端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道NP、 $N^{'} P^{'}$ 平滑连接，两半圆轨道的半径均为 $R = 0.50 m$ 。直轨道的右侧虚线区域有竖直向下、磁感应强度 $B = 0.5 T$ 的匀强磁场，且其右边界与 $N N^{'}$ 重合。质量为 $m = 0.2 kg$ 、长度为 $d = 0.5 m$ 的金属棒 $a b$ 以某一初速度 $v_{0}$ 水平向右进入磁场。磁场中原来静止一个与 $a b$ 完全相同的导体棒 $c d$ ，两棒在磁场中始终未相撞，且 $c d$ 出磁场前，两棒已经共速。 $c d$ 出磁场后恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点 $P P^{'}$ ，求

(1)、 $a b$ 棒的初速度 $v_{0}$ ；

(2)、从 $a b$ 棒进入磁场到两者共速过程中，通过导体横截面的电量q。

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15. 如图所示，将某正粒子放射源置于原点 $O$ ，其向各方向射出的粒子速度大小均为 $v_{0}$ ，质量均为 $m$ ，电荷量均为 $q$ . 在 $0 \leq y \leq d$ 的第一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与 $y$ 轴正方向相同，在 $d \leq y \leq 2 d$ 的第一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于 $x O y$ 平面向里.粒子离开电场上边缘时，能够到达的最右侧的位置为 $(2 d ， d)$ . 最终恰没有粒子从磁场上边界离开磁场. 若只考虑每个粒子在电场中和磁场中各运动一次，不计粒子重力以及粒子间的相互作用.求：

(1)、电场强度 $E$ ；

(2)、磁感应强度 $B$ ；

(3)、粒子在磁场中运动的最长时间.

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