陕西省渭南市蒲城县2021-2022学年高二上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2023-01-29 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列有关物理学家的贡献叙说错误的是（）

A、元电荷e的数值最早由物理学家密立根测定的 B、静电力常量k是卡文迪许通过扭秤实验测定的 C、物理学家奥斯特最早发现了电流的磁效应 D、法拉第首先用电场线、磁感线形象地描述电场和磁场

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2. 磁场中有一点P，下列说法中正确的有（）

A、若放在P点的通电导线中的电流减半，则P点的磁感应强度减半 B、若P点没有通电导线，则P点磁感应强度为零 C、P点的磁感应强度越大，则垂直磁场放在P点的通电导线受到的力越大 D、P点的磁感应强度方向就是放在该点的通电导线受力的方向

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3. 如图所示是真空中一点电荷的电场，a、b、c是电场中的三点，下列有关说法正确的是（）

A、该点电荷带正电 B、a、b两点的电场强度相同 C、a点电势比c点电势低 D、一试探电荷由c点移到a点电场力做的功小于由c点移到b点电场力做的功

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4. 有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为 $1 \times 10^{- 8} F$ 的电容器，在 $2ms$ 内细胞膜两侧的电势差从 $- 70 mV$ 变为 $30mV$ ，则该过程中跨膜电流的平均值为（）

A、 $1.5 \times 10^{- 7} A$ B、 $2 \times 10^{- 7} A$ C、 $3.5 \times 10^{- 7} A$ D、 $5 \times 10^{- 7} A$

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5. 研究发现通电长直导线周围的磁场与电流强度成正比，与到导线的距离成反比。如图所示，两根互相垂直的长直导线a、b放置于同一水平面内，a通以向上的电流，b通以向左的电流，b中电流是a中电流的两倍，A、B是平面内的两点。A点到导线a的距离为2r，到导线b的距离为r，B点到导线a的距离为r，到导线b的距离为3r。若B点的磁感应强度大小为B₁ ，则A点的磁感应强度为（）

A、0.9B₁ ，方向垂直于纸面向里 B、5B₁ ，方向垂直于纸面向外 C、1.5B₁ ，方向垂直于纸面向里 D、0.2B₁ ，方向垂直于纸面向里

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6. 某电场的等势面如图所示，下列关于该电场的描述正确的是（）

A、A点的电场强度比C点的小 B、负电荷在A点的电势能比在C点的电势能大 C、电荷沿等势面 $A B$ 移动的过程中，电场力始终不做功 D、正电荷由A点移动到C点，电场力做负功

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7. 某玩具电动车的电动机铭牌上标注如图所示，当电动机正常工作时，下列说法正确的是（）

额定电压： $3 V$

额定电流： $1 A$

线圈内阻： $0.5 Ω$

A、电动机的额定功率为 $18 W$ B、电动机的输出功率为 $2.5 W$ C、电动机线圈的发热功率为 $2.5 W$ D、电动机 $10 s$ 产生的焦耳热为 $25 J$

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8. 劳伦斯和利文斯设计出回旋加速器，工作原理如图所示。置于真空中的两个D形金属盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。D形盒之间接电压为U的交变电流。一带电粒子从盒的圆心处进入加速电场，该粒子经加速器后获得的最大动能与下列哪个物理量无关（）

A、金属盒半径R B、磁感应强度B C、加速电场间电压U D、粒子的比荷 $\frac{q}{m}$

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9. 质量为m，电量为+q的小球悬挂在天花板上，带负电的点电荷Q₁与q的水平距离为r时绳子与竖直方向的夹角为30°，带负电的点电荷Q₂与q的水平距离为2r时，绳子与竖直方向的夹角为60°。则两点电荷的电量之比Q₁∶Q₂为（）

A、1∶4 $\sqrt{3}$ B、4 $\sqrt{3}$ ∶1 C、1∶12 D、12∶1

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二、多选题

10. 用控制变量法可探究影响平行板电容器电容的因素。设两极板正对面积为S，极板间的距离为 $d$ ，静电计指针偏角为 $θ$ 。电容器充电后与电源断开，按图示接好静电计。下列的实验能使静电计指针偏角 $θ$ 增大的是（）

A、保持S不变，减小 $d$ B、保持S不变，插入电介质 C、保持 $d$ 不变，减小S D、用电动势更大的电源再一次充电

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11. 两个质量相同、所带电荷量相等的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着 $A O$ 方向射入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域，其运动轨迹如图，不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A、a粒子带正电荷，b粒子带负电荷 B、b粒子做圆周运动的速度较大 C、a粒子在磁场中受到的洛伦兹力较小 D、b粒子在磁场中运动时间较长

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12. 在如图所示电路中，R₁>r，当变阻器R₃的滑片P由中点向b端移动时，下列说法中正确的是（）

A、电源的输出功率减小 B、电阻R₂消耗的电功率减小 C、电压表示数变小，电流表示数变大 D、电压表示数变大，电流表示数变小

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13. 如图所示，a、b、c、d为一个圆的四个等分点，圆心为O，圆的半径为 $1 cm$ ，已知匀强电场与圆所在平面平行，b、c、d三点的电势依次为 $2V$ 、 $6V$ 、 $10V$ ，下列相关描述正确的是（）

A、a点的电势为 $6V$ B、场强方向由O指向a点 C、匀强电场的场强大小为 $400V/m$ D、将一电子由a点移到c点，它的电势能减小 $6 eV$

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三、实验题

14. 为测量一电源的电动势及内阻，某小组设计了如下实验方案。

(1)、先利用多用电表直流电压挡位粗测电源的电动势。如图甲，1号接线柱应接表笔（选填“红”或“黑”）。选用“直流电压 $5 V$ ”挡时，表盘如图乙所示，读出该电源的电动势为V；

(2)、设计如图丙所示电路，若实验中电压表 $V_{1}$ 读数为 $U_{1}$ ，电压表 $V_{2}$ 读数为 $U_{2}$ ，电表为理想电表， $R_{0}$ 为定值电阻。改变滑动变阻器R得到多组实验数据。作出的丁图像为直线，且与纵轴的截距等于b，斜率的绝对值为k，则电源电动势 $E =$ ，电源内阻 $r =$ 。（用题目中的已知量表示）

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15. 小明通过实验测量一种合金的电阻率。

(1)、如图甲所示，用螺旋测微器测量合金丝的直径，测得直径为 $d =$ $mm$ 。

(2)、按图乙连接电路，请在图丙中将电路原理图补充完整.

(3)、小明利用刻度尺测出合金丝接入电路的长度l。闭合开关，调节滑动变阻器，读出电压表和电流表的示数，算出接入电路部分合金丝的阻值R。改变线夹在合金丝上的位置，重复上述步骤，获得多组数据，在方格纸上作出 $R - l$ 图像，发现图像是一条倾斜直线，斜率为k。计算该合金丝电阻率 $ρ =$ （用k和d表示）。

(4)、小华认为电流表内阻会导致测出的R值偏大，因此小明测出的电阻率偏大。你觉得小华的观，点是否正确并简要说明理由。

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四、解答题

16. 如图所示，在一个范围足够大的水平匀强磁场中，用绝缘细线将金属棒吊起使其呈水平静止状态，且使金属棒与磁场方向垂直。已知金属棒长 $L = 0.20 m$ ，质量 $m = 0.04 kg$ ， g取 $10 m / s^{2}$ 。（磁场始终水平且与金属棒垂直）

(1)、若磁感应强度为 $0.4 T$ ，金属棒中通以如图所示方向、大小为 $2 A$ 的电流，求金属棒受到的安培力的大小和方向；

(2)、若保持磁场方向与大小不变，要使细线拉力恰好为零，求金属棒中电流方向及大小；

(3)、若保持特（1）中电流方向及大小不变，要使细线拉力恰好为零，求磁场方向与大小。

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17. 如图所示，一个电荷量为q、质量为m的正电粒子（不计重力）从正极板上P点开始经不同的电压加速后，从负极板上小孔Q射出再进入右侧边长为L的正方形匀强磁场区域（PQ的连线经过DE边、FC边的中点），磁场方向垂直于纸面向外，求：

(1)、若极板间所加电压为U₀ ，粒子刚好从D点射出，则磁感应强度大小B；

(2)、要使粒子刚好能从C点射出，需在极板间所加电压U。

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18. 如图所示电路，电源内阻 $r = 1 Ω$ ，定值电阻 $R_{1} = 8 Ω ， R_{2} = 16 Ω$ ，平行板电容器两板间距 $d = 8 cm$ ，板长 $L = 8 cm$ 。两极板左端正中间有一可源源不断地向板间水平发出初速度 $v_{0} = 40 m / s$ 、带正电微粒的装置，当S闭合，并在平行板间加入垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 $B = 5 T$ ，带电微粒恰好可沿板中线做匀速直线运动（已知带电微粒质量为 $m = 10^{- 7} kg$ ，电量 $q = 10^{- 5} C$ ，不计粒子间的相互作用，重力不计）。

(1)、平行板间的电压为多大？

(2)、电源电动势E为多大？

(3)、若撤去磁场，带电微粒能否飞出电场？若能，求出粒子飞出电场时沿垂直于极板方向的偏转位移大小及此时速度的大小：若不能，求出粒子打在极板的位置距极板右端的距离及打在极板前瞬间速度的大小。

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