北京市顺义区第二 2021-2022年学年高二上学期期末考试物理试题（等级考）.pdf

1、 2021-2022 年学年度高二第一学期物理期末年学年度高二第一学期物理期末考试（考试（等级等级考考） 物理试卷物理试卷 第一第一部分部分（选择题 共 60 分） 一、选择题共 30 小题，每小题 2 分，共 60 分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1.某电场的电场线如图所示，一带正电的点电荷仅在电场力的作用下从M 点运动到 N 点。若其在电场中 M、N 两点运动的加速度大小分别为 aM和 aN，所具 有的动能分别为 EKM和 EKN，则下列说法中正确的是 AaMaN，EKMEKN BaMaN，EKMEKN CaMEKN DaMaN，EKMEKN 2.如图所示，两根垂

2、直纸面的直导线 a、b 通有大小相同的电流，两导线旁有一点 P，P 点到 a、b 距离相等。若使 P 点的磁场方向向左，则 Aa 中电流方向向外，b 中电流方向向里 Ba 中电流方向向外，b 中电流方向向外 Ca 中电流方向向里，b 中电流方向向里 Da 中电流方向向里，b 中电流方向向外 3.用控制变量法，可以研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 实验中，极板所带电荷量不变，若 A.保持 S 不变，增大 d，则 变大 B.保持 S 不变，增大 d，则 变小 C.保持 d 不变，减小 S，则 变小 D.保持 d 不变，减小 S，则 不变

3、4如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a 点射入，从 b 点射出。下列说法正确的是 A粒子带正电 B粒子在 b 点速率大于在 a 点速率 C若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点右侧射出 D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短 5某金属导线的电阻率为 ，电阻为 R，现将它均匀拉长到直径为原来的一半，则该导线的 A电阻率仍为 B电阻率变为 4 C电阻变为 4R D电阻变为16 6在如图所示的空间中，存在场强为 E 的匀强电场，同时存在沿 x 轴负方向，磁感应强度为 B 的匀强磁场。一质子(电荷量为 e)在该空间恰沿 y 轴正方向以速度 v 匀速运动。

4、可以判断出 A质子所受电场力大小等于 eE，运动中电势能减小，沿着 z 轴方向电势升高 B质子所受电场力大小等于 eE，运动中电势能增大，沿着 z 轴方向电势降低 C质子所受电场力大小等于 evB，运动中电势能不变，沿着 z 轴方向电势升高 D质子所受电场力大小等于 evB，运动中电势能不变，沿着 z 轴方向电势降低 7如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，O 为坐标原点， A 点坐标为 x1，一电子仅在电场力作用下沿 x轴运动，其电势能 Ep随其坐标 x 变化的关系如图乙所示。下列说法中不正确的是 A过 O 点的电场线一定与 x 轴重合 BA 点电场强度的方向沿 x 轴负方向 C该电子在

5、A 点受到的电场力大于其在 O 点受到的电场力 D该电子在 O 点的动能大于其在 A 点的动能 8某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机 M 和电热丝，部分技术参数如下表，电吹风在 220V 电压下工作。下列说法正确的是 A开关 S1、S2 都闭合时电吹风吹冷风 B吹热风时通过电热丝的电流为 4A C吹热风时电热丝的功率为 990W D该电吹风中电动机的内电阻为 440 9如图所示的平面内， 有静止的等量异号点电荷，M、N 两点关于两电荷连线对称，M、P 两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是 AM 点的场强比 P 点的场强大 BM 点的电势比 N 点的电势高 CN 点的场

6、强与 P 点的场强相同 D电子在 M 点的电势能比在 P 点的电势能大 班级 姓名 考号 分数 密 封 线 内 不 要 答 题 E M N 高二物理试卷第 1 页（共 4 页） 10如图所示，在 xOy 坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在 P 点以与 x 轴正方向成 60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于 y 轴射出磁场。已知带电粒子质量为 m、电荷量为 q，OP = a。不计重力。根据上述信息可以得出 A带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 B带电粒子在磁场中运动的速率 C带电粒子在磁场中运动的时间 D该匀强磁场的磁感应强度 11在如图所示的 U-I 图象中，直线 I 为某一电源的路端电压

7、与电流的关系图象，直线为某一电阻 R 的伏安特性曲线用该电源直接与电阻 R 相连组成闭合电路由图象可知 A电源的电动势为 3V，内阻为 1 B电阻 R 的阻值为 2 C电源的输出功率为 4W D电源的效率为 50% 12如图为一匀强电场，某带电粒子从 A 点运动到 B 点，在这一运动过程中克服重力做的功为 2.0 J，电场力做的功为 1.5 J下列说法正确的是 A粒子带负电 B粒子在 A 点的机械能比在 B 点少 1.5 J C粒子在 A 点的动能比在 B 点少 0.5 J D粒子在 A 点的电势能比在 B 点少 1.5 J 13图中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷一带电

8、粒子以一定初速度射人电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c 三点是实线与虚线的交点，则该粒子 A.带负电 B.在 c 点受力最大 C.在 b 点的电势能小于在 c 点的电势能 D.由 a 点到 b 点的动能变化大于由 b 点到 c 点的动能变化 14在如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，闭合开关S，电灯 L 正常发光两块电表均为理想电表在滑片 P 向右移动的过程中，下列说法正确的是 A电压表的示数变小 B电流表的示数变小 C灯泡 L 的亮度变大 D电源的总功率变小 15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电量为 e 的电子以

9、速率 v 绕原子核沿顺时针方向做半径为 r 的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度 I 和方向为 A电流强度为2 顺时针 B电流强度为2 逆时针 C电流强度为 顺时针 D电流强度为 逆时针 16如图所示，在一个圆形区域内有垂直于圆平面的匀强磁场，现有两个质量相等、所带电荷量大小也相等的带电粒子 a 和 b，先后以不同的速率从圆边沿的A 点对准圆形区域的圆心O射入圆形磁场区域，它们穿过磁场区域的运动轨迹如图所示。粒子之间的相互作用力及所受重力和空气阻力均可忽略不计，下列说法中正确的是 Aa、b 两粒子所带电荷的电性可能相同 B射入圆形磁场区域时 a 粒子的速率较大 C穿过磁场区域的过程洛伦兹力对

10、a 做功较多 D穿过磁场区域的过程 a 粒子运动的时间较长 17如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子 a（不计重力）以一定的初速度由左边界的 O 点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的 O点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子 b（不计重力）仍以相同初速度由 O 点射入，从区域右边界穿出，则粒子 b A穿出位置一定在 O点下方 B穿出位置一定在 O点上方 C在电场中运动时，动能一定减小 D运动时，在电场中的电势能一定减小 18如图所示，其中电流表 A 的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为 30 个小格，每

11、一小格表示 0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的一半；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 0.04 A B将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A C将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 A D将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.01 A 班级 姓名 考号 分数 密 封 线 内 不 要 答 题 高二物理试卷第 2 页（共 4 页） 19一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D 形盒半径为 R，垂直 D 形盒底面的匀

12、强磁场的磁感应强度为 B，两盒分别与交流电源相连，两盒间的电压为 U。设质子的质量为 m，电荷量为 q，则下列说法正确的是 A只增大 R 可增加质子被加速后的最大速度 B只增大加速电压 U 可增加质子被加速后的最大速度 CD 形盒之间交变电厂的变化周期为 D其它条件不变，质子被加速的总次数 n 与 R 成正比 20如图所示为某同学利用传感器研究电容器放电过程的实验电路，实验时先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电，待电路稳定后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻放电，传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的 it曲线如右图所示，这个曲线的横坐标是放电时间，纵坐标是放

13、电电流。若其他条件不变，只将电阻 R 换为阻值更大的定值电阻，现用虚线表示电阻值变大后的 it 曲线，则在下列四个图象中可能正确的是 第二第二部分部分（非选择题 共 40 分） 二、计算论证题共 40 分，每题 10 分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。 21利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻要求尽量减小实验误差 （1）应该选择的实验电路是图 1 中的_（选项“甲”或“乙” ） ，该方案的实验误差原因是_ （2）现有电流表(00.6A)、开关和导线若干，以及以下器材： A电压表(015V) B电压表(03V) C滑动变阻器(

14、020) D滑动变阻器(0200) 实验中电压表应选用_；滑动变阻器应选用_；(选填相应器材前的字母) （3）请根据图 1 所示的电路图，在图 2 中完成实物的连接。 （4） 某位同学记录的 6 组数据如下表所示， 其中 5 组数据的对应点已经标在图 3 的坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出 U - I 图线 （5）根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势 E =_V，内电阻 r =_ 22如图所示，一束电荷量为 e 的电子以垂直于磁场方向(磁感应强度为B)并垂直于磁场边界的速度 v 射入宽度为 d 的磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为 30。求 （1）电子的质量 m；

15、 （2）穿越磁场的时间 t。 序号 1 2 3 4 5 6 电压 U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 电流 I(A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 密 封 线 内 不 要 答 题 班级 姓名 考号 分数 高二物理试卷第 3 页（共 4 页） 22如图所示为示波管的结构原理图，加热的阴极 K 发出的电子 （初速度可忽略不计） 经电势差为 U0的 AB 两金属板间的加速电场加速后，沿中心轴线 OO 射入金属板间，两金属板间偏转电场的电势差为 U，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏 M 上。 整个装置处在真空中， 加速

16、电场与偏转电场均视为匀强电场。已知电子的质量为m，电荷量为 e；偏转电场的金属板长为 L1，板间距离为 d，其右端到荧光屏 M 的水平距离为L2。电子所受重力可忽略不计，求： （1）电子从加速电场射入偏转电场时的速度大小 v0； （2）电子打在荧光屏上的位置与 O 点的竖直距离 y； （3）在偏转电场中，若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度，该值越大表示示波管的灵敏度越高。 在示波管结构确定的情况下， 为了提高示波管的灵敏度， 请分析说明可采取的措施。 24对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为 l、电阻率为 、

17、横截面积为 S 的细金属直导线，单位体积内有 n 个自由电子，电子电荷量为 e、质量为 m。 （1）请根据电流的定义，推导出电流的微观表达式； （2）将上述导线弯成一个闭合圆线圈，若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀速率转动， 线圈中不会有电流通过， 若线圈转动的线速度大小发生变化， 线圈中会有电流通过，这个现象首先由斯泰瓦和托尔曼在 1917 年发现，被称为斯泰瓦托尔曼效应。这一现象可解释为： 当线圈转动的线速度大小均匀变化时， 由于惯性， 自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。取线圈为参照物，金属离子相对静止，由于惯性影响，可认为线圈中的自由电子受到一个大小不变、方向始终沿线圈切线方向的力，该力的作用相当于非静电力的作用。 已知某次此线圈匀加速转动过程中， 该切线方向的力的大小恒为 F。 根据上述模型回答下列问题： a：求一个电子沿线圈运动一圈，该切线方向的力 F 做功的大小； b：推导该圆线圈中的电流 I 的表达式。 密 封 线 内 不 要 答 题 班级 姓名 考号 分数 高二物理试卷第 4 页（共 4 页）