吉林省长春市十一中高二物理上学期期中试题

长春市十一高中2022-2022学年度高二上学期期中考试物理试题本试卷分第一部分（选择题）和第二部分（非选择题），满分110分，测试时间90分钟。第I卷(选择题共48分)一、选择题（本题共12小题：每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选错或不答得0分，选不全得2分。）1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的是A.质谱仪最初是由汤姆生设计的，他用质谱仪发现了氖20和氖22B.安培提出了“分子电流假说”，很好地解释了磁化、消磁等现象C．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值D．安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律2.微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率为A．20%B．40%C．60%D．80%3．在如图所示的电路中，电源电动势为E=6V，内电阻r=5Ω，小灯泡甲的规格是“3V，0.3A”。为使小灯泡甲最亮，小灯泡乙应选择A．“3V，0.3A”B．“3V，0.2A”C．“2V，0.1A”D．“6V，1.2A”4.如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，O是A、B连线的中点。以O为坐标原点，A、B连线为x轴，O、C连线为y轴，建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向里的电流。则过O点的通电直导线所受安培力的方向为A．沿y轴正方向B．沿y轴负方向C．沿x轴正方向D．沿x轴负方向-1-\n5.如图所示，一电子以与磁场方向垂直的速度v从P处沿PQ方向进入长为d、宽为h的匀强磁场区域，从N处离开磁场，若电子质量为m，带电荷量为e，磁感应强度为B，则A．电子在磁场中运动的时间t＝d/vB．电子在磁场中运动的时间t＝h/vC．洛伦兹力对电子做的功为BevhD．电子在N处的速度大小也是v6.在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直。一带电粒子(重力不计)从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子A.一定带正电EB.速度v=BEC.若速度v＞，粒子一定不能从板间射出BD.若此粒子从右端沿虚线方向进入，仍做直线运动7.如图所示的电路，电表均为理想电表，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是A．电流表读数变小，电压表读数变大B．小灯泡L变暗C．电源的总功率变小D．电容器C上电荷量减小8．如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短9．如图所示为电磁轨道炮的工作原理图。待发射弹体与轨道保持良好接触，并可在两平行轨道之间无摩擦滑动。电流从一条轨道流入，通过弹体流回另一条轨道。轨道电流在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与电流强度I成正比。弹体在安培力的作用下滑行L后离开轨道A．弹体向左高速射出B．I为原来2倍，弹体射出的速度也为原来2倍-2-\nC．弹体的质量为原来2倍，射出的速度也为原来2倍D．L为原来4倍，弹体射出的速度为原来2倍10.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系。如关系式U=IR，既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了V（伏）与A（安）和（欧）的乘积等效。现有物理量单位：m（米）、s（秒）、N（牛）、J（焦）、W（瓦）、C（库）、F（法）、A（安）、（欧）和T（特），由他们组合成的单位都与电压单位V（伏）等效的是A．J/C和N/CB．C/F和WΩC．W/A和CTm/sD．A.和T.A.m11.在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电荷量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功不可能为mg12A．0B.mqB2mg12122C.mv0D.mv0－qB2212.如图所示，MN是纸面内的一条直线，其所在空间充满与纸面平行的匀强电场或与纸面垂直的匀强磁场（场区都足够大），现有一个重力不计的带电粒子从MN上的O点以水平初速度v0射入场区，则下列判断中正确的是A.如果粒子回到MN上速度增大，则该空间存在的场一定是电场B.如果粒子会到MN上时速度大小不变，则该空间存在的场一定是磁场C.若只改变粒子的初速度大小，发现粒子再回到MN上时与其所成的锐角夹角保持不变，则该空间存在的场一定是磁场D.若只改变粒子的初速度大小，发现粒子在回到MN上所用的时间不变，则该空间存在的场一定是磁场第II卷(非选择题共62分)二、实验题:（本题共15分。把答案填在答卷纸的相应位置上。）13．（1）(1)用游标为50分度的游标卡尺测量某工件的长度时，示数如图所示，则测量结果应该读作________mm(2)用螺旋测微器测圆-3-\n柱体的直径时，示数如图所示，此示数为________mm.（2）某同学家里有一个“3.8V，1.5W”的小灯泡。①该同学使用多用电表粗略测量小灯泡不工作时的电阻。请你根据实验要求，完成下列实验步骤。a．用螺丝刀旋动指针定位螺丝，使指针对准电流的“0”刻线；b．将选择开关旋转到电阻档的位置（“1”、“10”、“100”）；c．将红、黑表笔插入插孔，；d．表盘指针位置如图所示，小灯泡不工作时的电阻约为；e．测量完毕，拔出两表笔，将选择开关旋转到交流电压最高档。ab②为描绘该小灯泡的伏安特性曲线，到实验室寻找到了一些仪器，规格及数量如下：A．电流表一只(量程00.6A，内阻约为0.5)cB．电压表一只(03V，内阻约为3k)C．滑动变阻器R(010，额定电流为2A)1+D．滑动变阻器R(0200，额定电流为0.2A)2E．蓄电池（电动势6V，内电阻约为0.5）F．开关、导线若干，待测灯泡一个在描绘小灯泡伏安特性曲线时，选择合适的器材，连接实验电路如图，在连接电压表时发现，电压表的量程不能满足实验要求，该同学想到用多用电表直流电压档完成实验，将选择开关旋转到直流电压“5V”档（内阻约为几千欧姆），然后将黑表笔接在，红表笔接在（填a、b或c），完成实验。14.为了测定某迭层电池的电动势（约20V~22V）和电阻（小于2Ω），需要把一个量程为10V（内阻为10KΩ）的直流电压表接一固定电阻（用电阻箱代替），改装为量程30V的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻。（1）进行改装时与电压表串联的电阻箱的阻值为__________KΩ；（2）用该扩大了量程的电压表（电压表的表盘刻度没变），测电源电动势E和内电阻r，实验电路如图甲所示，得到多组电压U和电流I的值，并作出U—I图线，如图乙所示，由图像可知电池的电动势为________V，内电阻为______Ω。（保留三位有效数字）-4-\n三、计算题：（共5小题．共计47分,解答计算部分应写出必要的文字说明、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。）15.如图所示，PQ、MN为处于同一水平面内的平行放置的金属导轨，相距1m，一个导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=0.2kg，棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M=0.3kg，棒与导轨的动摩擦因数为μ=0.5，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体2匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？(g取10m/s)16.如图所示，在x轴上方、y轴右方的区域中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B。一个带电粒子质量为m、电量为q，从y轴上的M点以初速度v0沿着与x轴平行的方向进入磁场中，运动一段时间垂直于x轴打在P点后离开磁场区域，试求：（1）带电粒子带何种电荷？OP的长度?（2）若撤去磁场，在原区域加一个与y轴平行的匀强电场，此粒子仍从M点按原方向以初速度v0进入此电场区域，使它仍从P点离开该区域，则所加电场方向？电场强度E的大小？yBv0MxOP17.如图所示，竖直面内有一绝缘轨道，AB部分是光滑的四分之一圆弧，圆弧半径R=0.50m，B处切线水平，BC部分为水平粗糙直轨道。有一个带负电的小滑块（可视为质点）从A点由静止开始下滑，运动到直轨道上的P处刚好停住。小滑块的质量m=1.0kg，带电量为-5-\n-3q=－2.5×10C保持不变，滑块小轨道BC部分间的动摩擦因数为0.20，整个空间存22在水平向右的匀强电场，电场强度大小为E=4.0×10N/C.（g=10m/s）（1）求滑块到达B点前瞬间对轨道的压力大小（2）求BP间的距离18.如右图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m，带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t,求Ⅰ区和Ⅱ区中的磁感应强度的大小。（忽略粒子重力）。A4ⅠA130º60ºA3ⅡA219.如图所示，x轴上方有一匀强磁场，磁感应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x轴下方有一匀0强电场，电场强度的大小为E，方向与y轴的夹角θ为45且斜向上方．现有一质量为m电量为q的正离子，以速度v0由y轴上的A点沿y轴正方向射入磁场，该离子在磁场中运动一段时间后从x轴上的C0点（图中未画出）进入电场区域，该离子经C点时的速度方向与x轴夹角为45．不计离子的重力，设磁场区域和电场区域足够大．求：（1）C点的坐标（2）离子从A点出发到第三次穿越x轴时的运动时间（3）离子第四次穿越x轴时速度的大小及速度方向与电场方向的夹角（求出正切值即可）-6-\nyB·A0xθE长春市十一高中高二物理参考答案题123456789101112号答BCCDADBDABDBBAD案13.(1)(1)10.40(2)2.720(2)①1；黑红表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针偏转到满偏电流处，然后将黑红表笔接到小灯泡两端；4.5②a，b14.(1）20；（2）21.3；1.8015.导体棒受到的滑动摩擦力为Fmg受到的安培力FBILf-7-\n由于物体匀速上升，则由平衡条件可得：BILMgmg)I=2A(2分)方向：b至a(2分)16.解（1）由左手定则可知粒子带负电。由题意知粒子在磁场中做四分之一的圆周运动，2vmvmv000由：Bqvm有：r所以：OP=r0rBqBq（2）因为粒子向下加速，可知电场方向与y轴正方向一致.粒子在电场中做类平抛：OMOPr1Eq2水平：rvt竖直：rt解得：E2Bv002m217.（1）从A到B由动能定理得：mgREqRmv/22在B点滑块受力为：Nmgmv/RN3mg2Eq由牛顿第三定律得物块对轨道的压力大小NN3mg2Eq28(N)（2）设BP距离为s，则A到P由动能定理得mgREq(Rs)mgs0s(mgEq)R/(Eqmg)s1.5m18.设粒子的入射速度为v，已知粒子带正电，故它在磁场中先顺时针做圆周运动，最后从A4点射出。用B1、B2、R1、R2、T1、T2，分别表示在磁场Ⅰ区和Ⅱ区的磁感应强度、轨道半径和周期。22vvqvBm（1）qvBm（2）12RR122R12m2R22mT（3）T（4）12vqBvqB12设圆形区域半径r，如右图所示，已知粒子过圆心且垂直于A2A4进入Ⅱ区磁场，连接A1A2，A1OA2为等边三角形，A2为带电粒子在磁场Ⅰ区运动轨迹的圆心，其轨迹的半径RAAOAr（5）1122圆心角∠A1A2O=60°，带电粒子在磁场Ⅰ区运动时间为：11t1T1（6）带电粒子在磁场Ⅱ区运动轨迹的圆心在OA4的中点，即：R2r（7）621在磁场Ⅱ区运动时间为：tT（8）带电粒子从射入到射出所用的总时间为：ttt221265m5m（9）由以上各式可得：B(10)B(11)126qt3qt-8-\n55m（2）设粒子从A到C的时间为t1，由题意知：t1T(1分）84qB设粒子从进入电场到返回C的时间为t2，其在电场中做匀变速运动，有Eqtv(v)(2分）200m2mv0t2qE联立⑥⑦解得(1分）1mtT342qB设粒子再次进入磁场后在磁场中运动的时间为t3，由题意知(1分）故而，设粒子从A点到第三次穿越x轴的时间为7m2mv0tttt1234qBqE（1分）-9-\n-10-