北京市育英学校2022-2023学年高二上学期期末练习(2-5班)物理试题.pdf

1、高二第一学期物理（2-5 班）期末练习第 1 页 共 7 页北京市育英学校北京市育英学校高二高二第一学期第一学期物理物理期期末末练习练习（2-5 班班）2023 年年 1 月月一一、单项选择题单项选择题（本题共本题共 10 小题小题，每小题每小题 3 分分，共共 30 分分。在每小题给出的四个选项中在每小题给出的四个选项中，只有一项是只有一项是最符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。）最符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。）1奥斯特实验是科学历史上的经典实验，它的价值在于直接证实了A地磁场的存在B磁场的存在C电流会激发磁场D地磁场的方向2如图是三根平行直导线的截面图，

2、它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果 AB=AC=AD，则 A 点的磁感应强度的方向是A由 A 指向 DB由 A 指向 BC由 A 指向 CD由 C 指向 A3下列关于教材中四幅插图的说法正确的是A图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快B图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属C丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快D图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度4如图所示，虚线框 MNPQ 内为一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。a、b、c 是三个质量和电荷量都

3、相等的带电粒子，它们从 PQ 边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹。若不计粒子所受重力，则A粒子 a 带负电，粒子 b、c 带正电B射入磁场时，粒子 b 的动能最大C粒子 b 的运动轨迹是抛物线Da 在磁场中运动时间最长5如图为洛伦兹力演示仪的结构图励磁线圈产生匀强磁场，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直 电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节 下列说法正确的是A励磁线圈电流沿顺时针方向B仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大C仅加大电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大D仅加大电子枪加速电压，电子做圆周运动的

4、周期将变大甲乙丙丁高二第一学期物理（2-5 班）期末练习第 2 页 共 7 页6如图所示，由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框，以恒定速度通过有理想边界的匀强磁场，线框的边长小于有界磁场的宽度。开始计时时线框的 ab 边恰与磁场的左边界重合，在运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且 ab 边保持与磁场边界平行，则图中能定性的描述线框中 c、d 两点间的电势差 Ucd随时间变化情况的是（）7如图所示的电路中，电源的电动势为 E，内阻为 r，电感 L 的电阻不计，电阻 R 的阻值大于灯泡 D 的阻值。在0t 时刻闭合开关 S，经过一段时间后，在1tt时刻断开 S，下列表示灯泡 D 的电流 i

5、 随时间变化的图像中，正确的是8如图所示,足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成角,其中 MN 与 PQ 平行且间距为 L,导轨平面与磁感应强度大小为 B 的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒 ab 由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab 棒在 MN 与 PQ 之间部分的电阻为 R,当 ab 棒沿导轨下滑的距离为 x 时,棒的速度大小为 v。则在这一过程中A.金属棒 ab 做匀加速运动B.通过金属棒 ab 横截面的电荷量为RBLxC.金属棒 ab 产生的焦耳热为xRvLB232D.金属棒 ab 的最大速度为22LBmgR9回旋加速器的原理如图所示，中空半圆金属盒 D1

6、和 D2的半径为 R，分别接在电压相等的交流电源两端，磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直。A 点处的粒子源能不断产生带电粒子，调节交流电源的频率或磁感应强度大小，粒子最终都能沿位于 D2盒边缘的 C 口射出。该回旋加速器可将原来静止的质子（H11）加速到最大速率 v，使它获得的最大动能为 Ek。若带电粒子在 A 点的初速度、所受重力、通过狭缝的时间及 C 口的口径大小均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器图 9狭缝NSD2D1接交变电源CADOitt1COitt1BOitt1AOitt1BbadcUcdtAUcdtBUcdtCUcdtD高二第一学期物理（2-5 班）期末练习第

7、3 页 共 7 页A若只改变交流电的频率，能使原来静止的氘核（H21）获得的最大速率为 2vB若只改变交流电的频率，能使原来静止的 粒子（H42）获得的动能为 EkC若只改变磁感应强度大小，加速质子的磁感应强度是加速氘核的磁感应强度的 2 倍D若只改变磁感应强度大小，能使原来静止的 粒子（H42）获得的动能为 Ek10利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。图中一块长为 a、宽为 b、厚为 c 的半导体样品薄片放在沿 y 轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。当有大小为 I、沿 x 轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与 z 轴垂直的两个侧面之间产生电势差，

8、这一现象称为霍尔效应。其原因是薄片中的导电粒子受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累，于是上、下表面间建立起电场 EH，同时产生霍尔电压 UH。当导电粒子所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，EH和 UH达到稳定值，UH的大小与 I 和 B 满足关系 UH=kHIB，其中 kH称为霍尔元件灵敏度，kH越大，灵敏度越高。半导体内导电粒子“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），若每个载流子所带电量的绝对值为 e，薄片内单位体积中导电的电子数为 n。下列说法中正确的是A若载流子是电子，半导体样品的上表面电势高B磁感应强度大小为IcneUBHC在其他条件不变时，半导体薄片的厚度 c

9、 越大，霍尔元件灵敏度越高D在其他条件不变时，单位体积中导电的电子数 n 越大，霍尔元件灵敏度越低二、多项选择题（本题共二、多项选择题（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 12 分在每小题给出的四个选项中，有几项是符分在每小题给出的四个选项中，有几项是符合题目要求的合题目要求的，全部选对者得全部选对者得 3 分分，选对但不全者得选对但不全者得 2 分分，选错选错、多选或不选者不得分多选或不选者不得分。请将正确答案标请将正确答案标号填涂在答题卡上相应位置。）号填涂在答题卡上相应位置。）11如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当 MN 在外力的作用

10、下运动时，PQ 在磁场的作用下向右运动，则 MN 所做的运动可能是A向右减速运动B向右加速运动C向左减速运动D向左加速运动12 如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的 a 点由静止释放，经过轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动。现在使小球从稍低些的 b 点由静止释放，经过轨道端点 P进入两板之间的场区。关于小球和小球现在运动的情况以下判断中正确的是A小球可能带负电B小球在电、磁场中做加速运动C小球在电、磁场中运动的过程机械能减少D小球在电、磁场中运动的过程电势能减少BIyxabcz上表面下表面abPB

11、+-高二第一学期物理（2-5 班）期末练习第 4 页 共 7 页13如图甲所示，半径为 r 带缺口的刚性金属圆环在纸面内固定放置，在圆环的缺口两端引出两根导线，分别与两块垂直于纸面正对固定放置的平行金属板连接，两板间距为 d。圆环内有垂直于纸面变化的磁场，变化规律如图乙所示（规定磁场方向垂直于纸面向里为正方向）。在 t=0 时刻平板之间中心有一重力不计，电荷量为 q 的静止微粒，电荷始终在两板间运动，则下列说法中正确的是A第 3s 内场强方向向下B第 2s 内两极板之间的电场强度大小为dr22.0C第 2s 末微粒回到了原来位置D第 4s 末微粒回到了原来位置14如图甲所示为法拉第发明的圆盘发

12、电机，图乙是其原理示意图，其中的铜质圆盘安装在水平的铜轴上，铜质圆盘的圆心与铜轴重合，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片 C、D 分别与圆盘的转动轴和边缘良好接触，用导线将两块铜片与电阻 R 连接起来形成闭合回路，为讨论问题方便，将磁场简化为水平向右磁感应强度为 B 的匀强磁场；将圆盘匀速转动简化为一根始终在匀强磁场中绕铜轴匀速转动、长度为圆盘半径的导体棒，其等效电阻为 r。除了 R 和 r 以外，其他部分电阻不计。已知圆盘半径为 a，当其以角速度匀速转动时A通过电阻 R 的电流电流方向是由 a 到 bB回路中感应电流大小为)(22rRBaC圆盘匀速转动一圈，外力做功)(242rRaBD圆盘匀

13、速转动过程中 C 点电势高于 D 点电势三、三、实验题实验题（14 分分）15（14）某同学探究“影响感应电流方向的因素”，实验如下：(1)首先按图甲所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向左偏转；再按图乙所示方式连接电路，闭合开关后，发现电流计指针向右偏转。进行上述实验的目的是A检查各仪器及导线是否完好B检查电流计量程是否合适C检查电流计测量电路的电流是否准确D推断电流从不同接线柱流入时电流计指针偏转方向（2）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，某同学设计了以下四种操作，其中可行的是_（选填选项前的字母）。A螺线管不动，磁铁快速插入或拔出螺线管B螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺

14、线管C磁铁与螺线管保持相对静止，一起加速向上运动D磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动图甲图乙高二第一学期物理（2-5 班）期末练习第 5 页 共 7 页（3）接下来用如图所示的装置做实验，图中螺线管上的粗线标示的是导线的绕行方向。某次实验中在条形磁铁插入螺线管的过程中，观察到电流计指针向右偏转，说明螺线管中的电流方向（从上往下看）是沿_（选填“顺时针”或“逆时针”）方向。（4）又将实验装置改造，实验器材如图所示，(1)图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成实物间的连线。(5)若连接好实验电路并检查无误后，观察在闭合开关的瞬间和断开瞬间以及闭合开关后以不同速度移动滑动变阻器的划片过程中

15、，指针摆动情况，由此实验可以得出恰当的结论是_（选填选项前的字母）。A螺线管 B 的磁场变强或变弱影响感应电流方向B螺线管 B 的磁场变强或变弱影响感应电流大小C螺线管 B 的磁场强弱变化快慢影响感应电流大小D螺线管 B 的磁场强弱变化快慢影响感应电流方向（6）在（5）的研究中，完成实验后未断开开关，也未把A B、两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除_（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生的。试分析被电击的原因：_。四、四、计算题计算题：（：（本题共本题共 5 小题，共小题，共 44 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。分。解答应写出必要

16、的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。）。16（8 分）如图所示，电子枪的阴极 K 发射出电子，电子由阴极射出时的速度很小可忽略不计，经加速后穿过 S 板沿直径方向进入半径为 r 的圆形匀强磁场区域，电子束经过磁场区后，其运动方向与原方向夹角是 60。磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，设电子质量为 m，电荷量为 e，不计电子之间的相互作用及所受的重力，求（1）电子在磁场中运动的半径大小 R；（2）电子在磁场中运动的时间 t；（3）阴极 K 与极板

17、S 的电势差 UvvrBOKSU高二第一学期物理（2-5 班）期末练习第 6 页 共 7 页17（8 分）如图甲所示，在一个正方形金属线圈区域内，存在着磁感应强度 B 随时间变化的匀强磁场，磁场的方向与线圈平面垂直。金属线圈所围的面积 S=0.1m2，匝数 n=1000，线圈电阻 r=1.0。线圈与电阻 R 构成闭合回路，电阻 R=4.0。匀强磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示，求：（1）在 t=2.0s 时刻，通过电阻 R 的感应电流的大小；（2）在 4.06.0s 内，通过电阻 R 的电量；（3）06.0s 内整个闭合电路中产生的焦耳热。18（8 分）如图所示是磁流体发电机的装置，

18、a、b 组成一对长为 L、宽为 h 的平行电极，两板间距为 d，内有磁感应强度为 B 的匀强磁场。发电通道内有电阻率为的高温等离子持续垂直喷入磁场，每个离子的速度为 v，负载电阻的阻值为 R，电离气体沿导管高速向右流动，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势，电离气体以不变的流速v通过发电通道。电容器的电容为 C，不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题：(1)判断 a、b 板的电势高低，求发电机的电动势 E；(2)开关闭合，当发电机稳定发电时，求 a、b 两端的电势差;(3)开关断开，电容器所带的电荷量 qB甲R乙B/Tt/s00.42.00.24.06.08.0高二第一学期

19、物理（2-5 班）期末练习第 7 页 共 7 页19（10 分）如图甲所示，电阻 R 连接在宽度为 L的足够长光滑金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁场范围足够大，磁感强度大小为 B，方向垂直于导轨平面向下。现有一根质量为 m、电阻为 r 的金属棒 ab放置在金属导轨上，长度与金属导轨宽度相等，金属棒 ab 在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻。(1)若金属棒 ab 以水平速度 v 向右匀速运动，根据电动势的定义式推导金属棒 ab 产生的感应电动势 E=BLv。求外力 F 的功率功率 p(2)若金属棒 ab 在水平向右拉力作用下由静止开始做匀加速运动，加速度大小为 a，推导金属棒 a

20、b 两端的电压 Uab随时间 t 变化的关系式；推导金属棒 ab 加速过程中外力 F（以向右为正方向）随时间 t 变化的关系式，并在图乙中画出 F t 的示意，标出截距。20（10 分）环形电流周围有磁场，根据电磁学理论可知，半径为 R、电流强度为 I 的环形电流中心处的磁感应强度大小RIkB=，其中 k 为已知常量。电流的本质是电荷的定向运动，电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场。（1）氢原子核外电子以速率 v 绕核做圆周运动，轨道半径为 r，电荷量为 e。求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小 B1。（2）如图，在一个竖直放置一半径为 r、电阻为 R、匝数为 n 的圆形线圈的圆心 O 处，有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向，调整线圈方位并通入电流，小磁针偏转了角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为 Be。求：线圈两端的电压。（3）有人用电流观点解释地磁成因：在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群，转动的角速度为，该电子群形成的电流产生了地磁场。如图所示，为简化问题，假设古登堡面的半径为 R，电子均匀分布在距地心 R、直径为 d 的管道内，管道内单位长度电荷量 q，且 dR。求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小 B2。F线圈小磁针o