广东省广州市天河区2023-2024学年高二上学期期末考试物理试卷
试卷更新日期:2024-01-25 类型:期末考试
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
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1. 如图,是自感系数很大、电阻不计的线圈,A、B是两个相同的小灯泡。开关由断开到闭合( )A、A先亮B后亮,然后B逐渐变亮 B、B先亮A后亮,然后A逐渐变亮 C、A、B同时亮后B逐渐变暗至熄灭 D、A、B同时亮后A逐渐变暗至熄灭2. 回旋加速器核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法正确的是( )A、粒子射出时的动能与D形金属盒的半径无关 B、回旋加速器是靠电场加速的,粒子射出时的动能与电压有关 C、回旋加速器是靠磁场加速的,粒子射出时的动能与磁场无关 D、加速电压越小,粒子在回旋加速器中需加速的次数越多3. 一载流长直导线和一矩形导线框固定在同一平面内,线框长边与长直导线平行。已知在到的时间间隔内,直导线中电流i发生某种变化,而线框中感应电流总是沿顺时针方向;线框受到的安培力的合力先向左、后向右。设电流i正方向与图中箭头方向相同,则i随时间t变化的图线可能是( )A、
B、
C、
D、
4. 点电荷Q产生的电场中,电子仅在电场力作用下,从M点到N点做加速度增大的减速直线运动,则( )A、点电荷Q为正电荷 B、从M点到N点电子电势能增加 C、M点场强比N点的大 D、M点电势比N点的低5. 用电流传感器研究电容器充放电现象,电路如图所示。电容器不带电,闭合开关 , 待电流稳定后再闭合开关 , 通过传感器的电流随时间变化的图像是( )A、B、
C、
D、
6. 如图为某电吹风电路图,a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点,触片P处于不同位置时,电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n1和n2分别是理想变压器原、副线圈的匝数,该电吹风的各项参数如下表所示。下列说法正确的是( )热风时输入功率
460W
冷风时输入功率
60W
小风扇额定电压
60V
正常工作时小风扇输出功率
52W
A、当触片P同时接触两个触点a和b,电吹风处于吹冷风状态 B、吹热风时,流过电热丝的电流为 C、小风扇的内阻为60Ω D、变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=3∶117. 电磁泵在生产、科技中得到了广泛应用。如图所示,泵体是一个长方体,ab边长为 , 两侧端面是边长为的正方形。在泵头通入导电剂后液体的电导率为(电阻率的倒数),泵体所在处有方向垂直向外的匀强磁场,磁感应强度为B,把泵体的上下两表面接在电压为U的电源(内阻不计)上,则( )A、泵体下表面应接电源正极 B、减小液体的电导率可获得更大的抽液高度h C、减小磁感应强度可获得更大的抽液高度h D、通过泵体的电流8. 有一边长、质量的正方形导线框abcd,由高度处自由下落,如图所示,其下边ab进入匀强磁场区域后,线圈开始做匀速运动,直到其上边dc刚刚开始穿出匀强磁场为止。已知匀强磁场的磁感应强度为 , 匀强磁场区域的高度也是l,g取10m/s2 , 则线框( )A、电阻 B、进入磁场的过程通过线框横截面的电荷量 C、穿越磁场的过程产生的焦耳热 D、穿越磁场的过程,感应电流方向和安培力方向都不变二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
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9. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a,b所示,则( )A、两次t=0时刻,线圈平面均与中性面重合 B、曲线a、b对应的线圈转速之比为2∶3 C、曲线b表示的交变电动势有效值为10 V D、曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz10. 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆筒(又称漂移管)A、B、C、D、E组成,相邻金属圆筒分别接在电源的两端。质子以初速度从O点沿轴线进入加速器,质子在每个金属圆筒内做匀速运动且时间均为T,在金属圆筒之间的狭缝被电场加速,加速时电压U大小相同。质子电量为e,质量为m,不计质子经过狭缝的时间,下列说法正确的是( )A、MN所接电源的极性应周期性变化 B、圆筒的长度应与质子进入该圆筒时的速度成正比 C、质子从圆筒E射出时的速度大小为 D、圆筒A的长度与圆筒B的长度之比为1︰211. 如图所示,有一竖直向上的圆柱形匀强磁场区域,两个比荷相等的带电粒子k1、k2分别从P点沿着半径垂直磁场射入,其中粒子k1偏转90°从右边A点射出,粒子k2偏转60°从左边B点射出。不计粒子重力,下列说法正确的是( )A、k1带负电,k2带正电 B、k1带正电,k2带负电 C、k1、k2的速度v1:v2=:1 D、k1、k2在磁场中运动的时间t1:t2 = 3:2
三、非选择题(本题共7小题,共56分。考生根据要求作答)
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12. 用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为的电阻,测量步骤如下:
乙
(1)、调节指针定位螺丝S,使多用电表指针对准电流的“0”刻线;将选择开关K旋转到“”挡的位置;(填“×1”或“×10”)
(2)、将红、黑表笔分别插入“”“”插孔,并将 , 调节 , 使电表指针对准;(3)、将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,该电阻的阻值为。测量完毕,将选择开关旋转到OFF位置。
13. 某实验小组为测量干电池的电动势和内阻,设计了如图(a)所示电路,所用器材如下:电压表(量程0~3V,内阻很大);
电流表(量程);
电阻箱(阻值);
干电池一节、开关一个和导线若干。
(1)、调节电阻箱到最大阻值,闭合开关。逐次改变电阻箱的电阻,记录其阻值R、相应的电流表示数I和电压表示数U。根据记录数据作出的图像如图(b)所示,则干电池的电动势为V(保留3位有效数字)、内阻为。(保留2位有效数字)(2)、根据记录数据进一步探究,作出图像如图(c)所示。利用图(c)中图像的纵轴截距,结合(1)问得到的电动势与内阻,还可以求出电流表内阻为。(保留2位有效数字)14. 在“测定金属丝的电阻”的实验中:甲
(1)、用螺旋测微器测量金属丝直径时,其示数如图甲所示,则金属丝的直径为。(2)、某同学设计了如图乙所示的电路测量该金属丝的电阻(阻值约为几欧),可选用的器材规格如下:电流表A( , 内阻约) 电流表G( , 内阻Rg为)
滑动变阻器(阻值) 滑动变阻器(阻值)
定值电阻 定值电阻
电源E(电动势) 开关S和导线若干
图乙中单刀双掷开关应置于(填“a”或“b”),滑动变阻器R应选(填“”或“”),定值电阻R0应选(填“”或“”)。
(3)、若某次测量时电流表G的读数为I1= , 电流表A的读数I2 , 指针如图丙所示,则金属丝阻值的测量值为(结果保留1位小数)。15.(1)、晚会上装饰着120个彩色小电灯,每个小灯泡的额定电压都是4V,工作电流都是0.1A,它们并联在一起,由一台变压器供电,小彩灯正常发光。变压器的原线圈接在220V的照明电路上,则通过原线圈的电流为A。(结果保留2位小数)(2)、在边长为a的正方形的每个顶点都放置一个电荷量为q的同种点电荷。如果保持它们的位置不变,每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力大小为。(静电力常量为k)(3)、 如图,长为L、重力为G的金属杆ab用绝缘轻绳水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中。ab下方纸面内有一固定的圆形金属导轨,半径为r,圆形导轨内存在垂直纸面向外的匀强磁场。长为r的导体棒OA的一端固定在圆心O处的转轴上,另一端紧贴导轨。OA在外力作用下绕O匀速转动时,绳子拉力刚好为零。已知两磁场的磁感应强度大小均为B,ab电阻为R,其它电阻不计。则OA的转动方向为(填“顺时针”或“逆时针”),转动角速度ω=。16. 如图(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m.导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好.导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L.从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场.若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:(1)、棒进入磁场前,回路中的电动势E;(2)、棒在运动过程中受到的最大安培力F;(3)、棒通过三角形abd区域时电流I与时间t的关系式.17. 如图所示是某种质谱仪的结构简化图。质量为m、电荷量为+q的粒子束恰能沿直线通过速度选择器,并从半圆环状D形盒的中缝垂直射入环形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向里。D形盒的外半径为2R,内半径为R,壳的厚度不计,出口M、N之间放置照相底片,底片能记录粒子经过出口时的位置。已知速度选择器中电场强度大小为E,方向水平向左,磁感应强度大小为B(磁场方向未画出)。不计粒子重力,若带电粒子能够打到照相底片,求:(1)、B的方向以及粒子进入环形D形盒时的速度大小;(2)、D形盒中的磁感应强度B0的大小范围;(3)、打在底片M点的粒子在D形盒中运动的时间。18. 在光滑水平面上有一质量m=1.0×10-3kg、电荷量q=1.0×1O-10C的带正电小球,静止在O点。以O点为原点,在该水平面内建立直角坐标系xOy,现突然加一沿x轴正方向、场强大小E=2.0×106V/m的匀强电场,使小球开始运动。经过1.0s,所加电场突然变为沿y轴正方向、场强大小仍为E=2.0×106V/m的匀强电场。再经过1.0s,所加电场又突然变为另一个匀强电场,使小球在此电场作用下经1.0s速度变为零。求此电场的方向及速度变为零时小球的位置。