四川省南充市2022-2023学年高二上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2023-03-17 类型：期末考试

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一、单选题

1. 18世纪电学家们观察到一个现象是所谓的“吸引—接触—排斥”现象，即将带电棒A移近一悬挂在绝缘线上的轻质导电小球B，可见小球被棒吸引，两者接触后，小球立即被排开，则（）

A、接触前，A，B一定带同种电荷 B、接触前，A，B一定带异种电荷 C、接触后，A，B一定带同种电荷 D、接触后，A，B一定带异种电荷

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2. 如图所示，真空中有三个带正电的点电荷，它们固定在边长为 $r$ 的等边三角形的顶点A、B、C处，已知每个点电荷的电荷量都是q，静电力常量为k，则A、B处的电荷对C处电荷的静电力的合力大小为（）

A、 $\frac{k q^{2}}{r^{2}}$ B、 $\sqrt{2}$ $\frac{k q^{2}}{r^{2}}$ C、 $\sqrt{3} \frac{k q^{2}}{r^{2}}$ D、 $2 \frac{k q^{2}}{r^{2}}$

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3. 某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受电场力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由 M 运动到 N，以下说法正确的是（）

A、粒子必定带正电荷 B、该静电场一定是孤立正电荷所产生的 C、粒子在 M 点的加速度大于它在 N 点的加速度 D、粒子在 M 点的速度小于它在 N 点的速度

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4. 在磁感应强度为 $B_{0}$ 、方向竖直向上的匀强磁场中，垂直于纸面放置一根长直通电导线，电流的方向如图所示。a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中a点的磁感应强度为 $2 B_{0}$ ，则下列说法正确的是（）

A、c点的磁感应强度为 $2 B_{0}$ B、b、d两点的磁感应强度相同 C、b点磁感应强度与竖直方向成45°斜向右上方 D、a点的磁感应强度在四个点中最大

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5. 某静电除尘装置由带正电的金属圆筒Q和带负电的线状电极P组成，其横截面上的电场线分布如图所示，A、B、M、N四点到P距离相等，则（）

A、A，B两点电势相等 B、M、N两点电场强度相同 C、带负电的粉尘从B点运动到C点，电势能增大 D、带电，量均为 $- q$ 的粉尘由P分别运动到A、B两点时，电场力所做的功 $W_{P A} > W_{P B}$

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6. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（）

A、磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B、磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C、磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D、磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用

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7. “示波器”是电工学中的重要仪器，如图所示为示波器的原理图，有一电子在电势差为U₁的电场中加速后，垂直射入电势差为U₂的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变小的是（）

A、U₁不变，U₂变大 B、U₁变大，U₂变小 C、U₁变小，U₂变大 D、U₁不变，U₂变大

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8. 如图，平行板电容器与电源连接，下极板B接地，开关S闭合后，一带电油滴在电容器中的P点处于静止状态，下列说法正确的是（）

A、保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，油滴保持静止 B、保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离的过程中，电流计中电流方向向左 C、保持开关闭合，A板竖直上移一小段距离，P点的电势降低 D、开关S闭合后再断开，A板水平向左移动一小段距离，带电油滴向下运动

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9. 如图，用一根长度为4L，阻值为 $4 R_{0}$ 的均匀电阻丝制成正方形线框abcd，固定于磁感应强度为B的匀强磁场中．线框平面与磁场方向垂直，线框顶点a、d与电源两端连接，电源电动势为E，内阻 $r = \frac{R_{0}}{4}$ ，导线电阻忽略不计。S闭合后，线框受到的安培力的合力大小为（）

A、 $\frac{3 B E L}{R_{0}}$ B、 $\frac{2 B E L}{R_{0}}$ C、 $\frac{B E L}{R_{0}}$ D、 $\frac{B E L}{2 R_{0}}$

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10. 霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件，如图所示某元件的宽度为h，厚度为d，磁感应强度为B的磁场垂直于该元件的工作面向下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差U，设元件中能够自由移动的电荷带正电，电荷量为q，且元件单位体积内自由电荷的个数为n，则下列说法正确的是（）

A、C侧面的电势低于D侧面的电势 B、自由电荷受到的电场力为 $F = q \frac{U}{d}$ C、C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为 $U = \frac{B I}{n q d}$ D、元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，C、D两侧的电势高低不会发生变化

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二、多选题

11. 圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，两个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b，以不同的速率对准圆心O沿着PO方向射入磁场，运动轨迹如图所示，不计带电粒子重力，则以下说法正确的是（）

A、两个粒子都带正电 B、a粒子运动速率较大 C、b粒子运动时间较长 D、两粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相同

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12. 在如图的电路中，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表，开关S闭合后，灯泡正常发光。若滑动变阻器R的滑动片向下滑动，下列判断正确的是（）

A、电压表V和电流表A的示数均减小 B、灯泡L有可能会烧坏 C、电源的效率一定减小 D、电源的输出功率可能减小

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13. 如图所示，粗细均匀的光滑绝缘半圆环 $M N$ 固定在竖直面内，处在垂直于圆环所在平面向里的匀强磁场中， $M N$ 是圆环的水平直径，半径等于R，一个质量为m，电荷量为q的带电小球套在半圆环上，在M点由静止释放，小球第一次运动到圆环最低点P时，圆环对小球的作用力大小等于mg，g为重力加速度，匀强磁场的磁感应强度大小可能为（）

A、0 B、 $\frac{m}{q} \sqrt{\frac{2 g}{R}}$ C、 $\frac{2 m}{q} \sqrt{\frac{g}{R}}$ D、 $\frac{2 m}{q} \sqrt{\frac{2 g}{R}}$

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14. 在光滑绝缘的水平面上，A、M、O、N、B五点共线，且AO=OB，MO=ON．以O点为坐标原点，沿直线AB建立x轴，电荷量为 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 的两点电荷固定在A、B两点，AB间各点的电势 $φ$ 随x变化的图像如图所示，取无穷远处电势为零，静电力常量为k，电荷量为q的正点电荷由M点静止释放，则以下说法正确的是（）

A、 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 为等量异种电荷 B、正点电荷q由M运动到O，所受电场力一直减小 C、正点电荷q运动到N时，速度为零 D、正点电荷q运动过程中的最大动能为 $q φ_{0}$

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三、实验题

15. 用电流表和电压表测定某节电池的电动势E和内阻r，可供选用的电路如图所示：

(1)、为了更准确的测量电动势和内阻，实验电路图应选择下图中的；（选填“图甲”或“图乙”）

(2)、实验中获得的数据已经用描点法描在坐标图中，请根据这些点自行补充出实验图线，由 $U - I$ 图像可知该电池的电动势E=V，求出电池内阻r= $Ω$ 。（保留两位小数）

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16. 某同学想测出一支阻值标识模糊的电阻丝的电阻 $R_{x}$ ，可用器材有：
A．电压表V（量程为3V，内阻约为 $3000 Ω$ ）

B．电流表A（量程为1mA，内阻为 $300 Ω$ ）

C．电源E（电动势约为4V，内阻不计）

D．待测电阻丝 $R_{x}$

E．滑动变阻器R（最大阻值为 $10 Ω$ ）

F．定值电阻 $R_{0}$ （阻值可选 $20 Ω$ 或 $40 Ω$ ）

G．多用电表、开关S、导线若干

实验操作步骤如下：

(1)、将多用电表的选择开关旋至欧姆挡“ $\times 100$ ”的倍率粗测电阻丝的电阻，发现指针停在如图a虛线所示的位置，此时需要将欧姆挡的倍率调整为（选填“ $\times 10$ ”或“ $\times 1 k$ "），调整后重新测量电阻指针停在图a实线所示的位置；

(2)、若该实验需要将电流表A的量程扩大为16mA，则与电流表并联的 $R_{0}$ 阻值为（选填“ $20 Ω$ ”或“ $40 Ω$ ”）；

(3)、为提高电阻的测量精度，该同学改用伏安法测电阻，请根据题中所给的相关数据，判断出采用电流表（填“内接法”或“外接法”）误差更小；

(4)、将图b中的实验电路原理图补充完整；

(5)、若在某次测量中，电压表、电流表的示数分别如图c和图d所示，此组数据得到的 $R_{x}$ 的阻值为 $Ω$ （保留3位有效数字）．

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四、解答题

17. 如图所示，M为一线圈电阻 $R_{M} = 0.4 Ω$ 的电动机，电阻 $R = 24 Ω$ ，电源电动势E=40V。当S断开时，电流表的示数 $I_{1} = 1.6 A$ ，当开关S闭合时，电流表的示数为 $I_{2} = 4.0 A$ 。求：

(1)、电源内阻 $r$ ；

(2)、开关S闭合时，通过电动机的电流及电动机输出的机械功率。

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18. 如图所示，一根内壁光滑且绝缘的管道OABC固定在竖直面内，OA段水平，AB和BC两段弯曲成四分之一圆弧，圆弧对应的半径R=0.4m。地面和管道均处在电场强度方向水平向右、大小 $E = 4 \times 10^{3} V / m$ 的范围足够大的匀强电场中。从管道内O点静止释放一个质量m=0.1kg、电荷量 $q = 2.0 \times 10^{- 4} C$ 带正电的小球（其直径略小于管道内径），已知OA距离L=1.2m，取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、小球经过弧形管道AB段的A点时，管道对小球支持力 $F_{N}$ 的大小；

(2)、小球经过管口C时速度 $v_{C}$ 的大小；

(3)、小球离开C到刚落回地面的过程中，运动时间t和水平位移x的大小。

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19. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，第二象限存在水平向右的匀强电场，第三象限存在垂直坐标平面向外的矩形有界匀强磁场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上A点（ $- \sqrt{3} L$ ， $0$ ）以初速度 $v_{0}$ 沿y轴正方向射入匀强电场，然后从y轴上的P点（ $0$ ， $2 L$ ）射入第一象限，经磁场偏转后从y轴上的Q点（ $0$ ， $- 2 L$ ）射入第三象限，经第三象限矩形有界磁场偏转后垂直打到x轴上的A点，不计粒子重力，求：

(1)、匀强电场的电场强度大小E和粒子经过P点的速度 $v$ ；

(2)、第一、四象限磁场磁感应强度大小 $B_{1}$ ；．

(3)、若矩形有界磁场的磁感应强度 $B_{2} = 2 \sqrt{3} B_{1}$ ，求此矩形磁场区域的最小面积（最后结果可保留根号）。

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