富阳二中2022学年第一学期12月综合测试高二物理试题卷一、单选题（9题，每小题3分，共计27分）1．在示波管中，电子枪在2秒内发射了5×1015个电子，已知元电荷e＝1.6×10—19C，则示波管中的电流大小和方向为：A．大小为8×10—4A，和发射方向相同B．大小为4×10—4A，和发射方向相同C．大小为8×10—4A，和发射方向相反D．大小为4×10—4A，和发射方向相反2．关于电场强度、电势和电容，下列说法正确的是：A．由公式可知，电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的电场力F成正比，与q成反比B．由公式，在离点电荷Q距离为r的地方，电场强度E的大小与Q成正比C．由公式U=Ed可知，在匀强电场中，E为恒量，任意两点间的电势差与这两点间的距离成正比D．由公式可知，电容器的电容C随着极板带电荷量Q的增加而变大3.如图所示,AB为电场中的一条电场线，电场方向由A指向B,以下说法正确的是：A.该电场一定是匀强电场B.负电荷放在B点所受电场力方向向右C.A点的电势一定低于B点电势D.负电荷放在B点的电势能比放在A点的电势能大4．如图所示，小磁针正上方的直导线与小磁针平行，当导线中有电流时，小磁针会发生偏转。首先观察到这个实验现象的物理学家和观察到的现象是：INSA．物理学家伽利略，小磁针的S极垂直转向纸内B．物理学家楞次，小磁针的N极垂直转向纸内C．物理学家牛顿，小磁针静止不动D．物理学家奥斯特,小磁针的N极垂直转向纸内ab5．如图所示是利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置示意图，下面的叙述符合实际观测结果的是：A、a板向右平移，静电计指针偏转角度变小B、a板向上平移，静电计指针偏转角度变小C、a板向左平移，静电计指针偏转角度变小D、在ab间插入一块绝缘介质，静电计指针偏转角度变大6．如图所示电路中，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑动片向左移动时，电流表、电压表可视为理想电表，关于电流表和电压表示数的变化情况的分析，正确的是：A．电流表A和电压表V1的示数均减小B．电流表A和电压表V2的示数均增大C．电压表V1的示数变化量等于电压表V2的示数变化量D．电流表A的示数变大，电压表V1的示数变大，V2的示数变小7．图甲是线圈绕垂直于磁场的轴在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电图象，把该交流电压加在图乙中变压器的A、B两端．已知理想变压器原线圈Ⅰ和副线圈Ⅱ的匝数比为5∶1，交流电流表和交流电压表均为理想电表，电阻R＝1Ω，其他各处电阻不计，以下说法正确的是:A．在t＝0.1s时，穿过线圈的磁通量最大B．线圈转动的角速度为10πrad/sC．电压表的示数为VD．电流表的示数为0.40A8．半导体中参与导电的电流载体称为载流子。N型半导体的载流子是带负电的电子，P型半导体的载流子是带正电的“空穴”，如图所示，一块厚度为d、宽度为L的长方形半导体样品，置于方向如图所示、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，当半导体样品中通以向右的电流强度为I的恒定电流时，样品上、下底面出现恒定电势差U，且上表面带正电、下表面带负电。设半导体样品中每个载流子带电荷量为q，半导体样品中载流子的密度（单位体积内载流子的个数）用n表示（已知电流I=nqvS，其中v为载流子定向移动的速度，S为导体横截面积），则下列关于样品材料类型的判断和其中载流子密度n大小的表达式正确的是：A.是N型半导体，B.是P型半导体，C.是N型半导体，D.是P型半导体，甲OBBxaaayDxi3aaI02aI0O2I0Ai3aa-I02aI0OBi3aa-I02aI0OxCx-2I0i3aa2aI0O乙9．如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是：二、不定项选择题（5题，每小题4分，共计20分）10．如图所示，电路甲、乙中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡D发光，则：A．在电路甲中，断开S，D将逐渐变暗B．在电路甲中，断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗C．在电路乙中，断开S，D将渐渐变暗D．在电路乙中，断开S，D将变得更亮，然后渐渐变暗11．环形对撞机是研究高能离子的重要装置，如图正、负离子由静止经过电压为U的直线加速器加速后，沿圆环切线方向注入对撞机的真空环状空腔内，空腔内存在着与圆环平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B.(两种带电粒子将被局限在环状空腔内，沿相反方向做半径相等的匀强圆周运动，从而在碰撞区迎面相撞．)为维持带电粒子在环状空腔中的匀速圆周运动，下列说法正确是：A．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越大 B．对于给定的加速电压，带电粒子的比荷q/m越大，磁感应强度B越小 C．对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期越小 D．对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期都不变12．如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面，用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出，在其他条件不变的情况下：A.速度越大时，拉力做功越多B.线圈边长L1越大时，拉力做功越多C.线圈边长L2越大时，拉力做功越多D.线圈电阻越大时，拉力做功越多13．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面．有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F．此时（ ）A.电阻R1消耗的热功率为Fv／3B.电阻R1消耗的热功率为Fv／6．C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ．D.整个装置消耗的机械功率为（F＋μmgcosθ）v·14．如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m，带电量为q，小球可在棒上滑动，小球与棒的动摩擦因数为μ。现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场中，设小球电量不变，电场强度为E，方向水平向右，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，小球沿棒由静止开始下滑，则：A．小球下落的最大加速度是gB．小球下落的最大速度是C．当电场反向时，小球下落的最大加速度是gD．当电场反向时，小球下落的最大速度是三、填空实验题（每空2分，共计22分）15．已知满偏电流为Ig＝3mA，内阻为Rg＝100Ω的电流表，把它串联一个4.9kΩ的电阻后，作电压表使用，该电压表的量程为▲V。若用它测量某一电路两端电压时，电压表示数如图所示，则电路两端电压为▲V。16．用多用电表探测黑箱内的元件。如图甲所示的黑箱内有一个电源和一个电阻，a、b为黑箱的两个输出端。（1）某同学用多用电表进行了以下几步测量：A．用欧姆挡测量a、b间的电阻B．用电压挡测量a、b间的输出电压C．用电流挡测量a、b间的输出电流你认为以上测量中不妥的有___▲_____。]（2）使用完毕，应将选择开关置于__▲___图（填“左”或“中”或“右”）所示位置；（3）含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b是等效电源的两极。为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U—I坐标，根据实验数据画出了坐标点（如图丙所示）。由图可求出等效电源的电动势E＝____▲___V，内阻r＝___▲____Ω。17．在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中，提供的实验器材有：A．小灯泡(额定电压为2.0V，额定电流约为0.5A)；B．电源E：电动势为3.0V，内阻不计；C．电压表V：量程为0~3V，内阻约为1D．电流表A：量程为0~0.6A，内阻约为0.6；E．滑动变阻器R1：最大阻值为l5Ω，额定电流为1.0A；F．滑动变阻器R2：最大阻值为l50Ω，额定电流为1.0A；G．开关S及导线若干实验得到如下数据（I和U分别表示通过小灯泡的电流和加在小灯泡两端的电压）：I/A0.000.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50U/V0.000.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（1）实验中滑动变阻器应选用▲（请填写选项前对应的序号字母）。（2）请你不要改动已连接导线，在答卷上的实物连接图中把还需要连接的导线补上。闭合开关前，应使变阻器滑片放在最▲（填“左”或“右”）端。（3）在答卷上的坐标系中画出小灯泡的曲线。（4）若将本题中的小灯泡接在电动势是1.5V、内阻是1.0的电池两端，则小灯泡的实际功率约为▲W（保留两位有效数字）。0.40.81.22.0U/V0.600.10.20.30.40.51.6I/A－0.6－3直流电源-—+四、计算题（共4题，共31分）18．（6分）如图所示，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量均为Q，其中A带正电荷，B带负电荷，D、C是它们连线的垂直平分线，A、B、C三点构成一边长为d的等边三角形，另有一个带电小球，质量为m、电量为+q（可视为点电荷），被长为L的绝缘轻质细线悬挂于O点，O点在C点的正上方。现在把小球拉到M点，使细线水平绷直且与A、B、C处于同一竖直面内，并由静止开始释放，小球向下运动到最低点C时，速度为v。已知静电力常量为k,若取D点的电势为零，试求：（1）在A、B所形成的电场中,C点的电势φC（2）在A、B所形成的电场中，M点的电势φM（3）绝缘细线在C点所受到的拉力T？xE1yBCDOA19．（8分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在竖直的y轴右侧存在垂直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝1T，在第四象限有一个水平向右的匀强电场E1，场强E1＝N/C，第一象限存在一个匀强电场E2（图中没有画出）。一个带电小球（可视为质点）从y轴上的A点与y轴正方向成30°角射入第四象限，沿直线运动到x轴上的C点，从C点进入第一象限后，小球做匀速圆周运动，并通过y轴上的D点射入第二象限，O、D间的距离L＝1.2m。已知带电小球质量为m＝3.6×10－4kg，重力加速度g＝10m/s2。求：（1）带电小球的电性和电荷量；（2）匀强电场E2的电场强度；（3）带电小球从A点运动到D点的位移及时间。20．（7分）如图所示为一个小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈的长度ab＝0.25m，宽度bc＝0.20m，共有n＝100匝，总电阻r＝1.0Ω，可绕与磁场方向垂直的对称轴OO′转动．线圈处于磁感应强度B＝0.40T的匀强磁场中，与线圈两端相连的金属滑环上接一个“3.0V,1.8W”的灯泡．当线圈以角速度ω匀速转动时，小灯泡消耗的功率恰好为1.8W．求：(1)通过小灯泡的电流和发电机线圈产生感应电动势最大值；(2)线圈转动的角速度ω；(3)线圈以上述角速度转动，由如图位置转过30°角，在此过程中，通过小灯泡电量．21.（10分）如图1所示，匀强磁场的磁感应强度B为0.5T.其方向垂直于倾角为30°的斜面向上。绝缘斜面上固定有形状的光滑金属导轨MPN（电阻忽略不计），MP和NP长度均为2.5m，MN连线水平，长为3m。以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox。一根粗细均匀的金属杆CD，长度d为3m、质量m为1kg、电阻R为0.3Ω，在拉力F的作用下，从MN处以恒定的速度，在导轨上沿x轴正向运动（金属杆与导轨接触良好）。g取。（1）求：金属杆CD运动过程中产生产生的感应电动势E及运动到处时回路的电流大小；（2）推导金属杆CD从MN处运动到P点过程中拉力F与位置坐标x的关系式，并在图2中画出F-x关系图像（3）求金属杆CD从MN处运动到P点的全过程产生的焦耳热。
