山西省大同市臨汾市2022-2023學(xué)年高二上學(xué)期物理期末試...

更新時間：2023-03-31 瀏覽次數(shù)：32 類型：期末考試

一、單選題

1. (2023高二上·大同期末) 電源電動勢反映了電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電勢能的能力，因此電動勢（）

A . 就是閉合電路中電源兩端的電壓 B . 由電源中非靜電力的特性決定 C . 越大，表明電源儲存的電能越多 D . 等于把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移到正極靜電力做的功

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2. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，空間存在垂直紙面的磁場，一帶電粒子從P點(diǎn)平行紙面射入磁場中，由于受到與運(yùn)動方向相反的阻力作用，其運(yùn)動軌跡恰好是一段圓弧。已知Q是軌跡上的另一點(diǎn)，不計粒子的重力，下列說法正確的是（　?。?

A . 粒子從P到Q做勻速圓周運(yùn)動 B . 該磁場為勻強(qiáng)磁場 C . 沿圓弧從P到Q磁感應(yīng)強(qiáng)度越來越小 D . 沿圓弧從P到Q磁感應(yīng)強(qiáng)度越來越大

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3. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，通電直導(dǎo)線旁放有一閉合線圈abcd，線圈與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)并可自由移動，ab與直導(dǎo)線平行。當(dāng)直導(dǎo)線中的電流I大小發(fā)生變化時，下列判斷正確的是（　?。?

A . 電流I增大，線圈向右平動 B . 電流I增大，線圈向左平動 C . 電流I減小，線圈向紙面外平動 D . 電流I減小，線圈向紙面內(nèi)平動

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4. (2023高二上·大同期末) 19世紀(jì)，安培為了解釋地球的磁性提出“分子電流假說”，認(rèn)為地球的磁場是由帶電的地球繞過地心的軸形成的環(huán)形電流引起的，如圖所示，下列說法正確的是（　?。?

A . 地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行 B . 地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理南極附近 C . 根據(jù)右手螺旋定則可判斷，地球帶負(fù)電荷 D . 地磁場對垂直射向地球赤道的質(zhì)子有向西的力的作用

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5. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，矩形abcd中。 $\text{[math]}$ ，電荷量為 $\text{[math]}$ 的點(diǎn)電荷固定在a點(diǎn)。下列說法正確的是（）

A . 沿bcd從b點(diǎn)到d點(diǎn)，電場強(qiáng)度的大小逐漸增大 B . 沿bcd從b點(diǎn)到d點(diǎn)，電勢先升高后降低 C . 將正試探電荷從b點(diǎn)沿bcd移動到d點(diǎn)，電場力所做的總功為負(fù) D . 負(fù)試探電荷在cd上任意一點(diǎn)的電勢能總小于在d點(diǎn)的電勢能

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6. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，正五邊形線框abcde由五根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)a、c與直流電源兩端相接。已知導(dǎo)體棒abc受到的安培力大小為F，則線框abcde受到的安培力的大小為（　　）

A . 0 B . $\text{[math]}$ F C . F D . $\text{[math]}$ F

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7. (2023高二上·大同期末) 圖1為CT的剖面圖，圖2為其簡化的工作原理示意圖。M、N間有一加速電場，虛線框內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場。從電子槍逸出的電子（忽略初速度），經(jīng)M、N間的電場加速后沿帶箭頭的實(shí)線方向前進(jìn)，打到靶上的P點(diǎn)，從而產(chǎn)生X射線進(jìn)行工作，則（　?。?

A . M處的電勢高于N處的電勢 B . 偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外 C . 當(dāng)加速電壓增加為原來的2倍時，射出電場時的速度變?yōu)樵瓉淼?倍 D . 當(dāng)加速電壓增加為原來的2倍時，在磁場中運(yùn)動的半徑變?yōu)樵瓉淼?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsqrt%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmsqrt%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">倍

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8. (2023高二上·大同期末) 已知通電長直導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與電流成正比、與到導(dǎo)線的距離成反比。如圖，兩根通電長直導(dǎo)線a、b平行放置，a、b中的電流強(qiáng)度分別為I和2I，此時a受到b的磁場力為F，b受到a的磁場力為-F。現(xiàn)在a、b的正中間放置一根與a、b電流方向相反且平行共面的通電長直導(dǎo)線c，a受到的磁場力大小變?yōu)?F，則此時b受到的磁場力為（　　）

A . -5F B . 5F C . -3F D . 3F

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9. (2023高二上·大同期末) 如圖為半導(dǎo)體離子注入工藝原理示意圖。離子 $\text{[math]}$ 經(jīng)電壓為U的電場加速后，垂直進(jìn)入寬度為d的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，轉(zhuǎn)過一定角度后從磁場射出，注入半導(dǎo)體內(nèi)部達(dá)到摻雜的目的。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 、方向垂直紙面向里，離子 $\text{[math]}$ 的質(zhì)量為m，元電荷為e。則離子 $\text{[math]}$ 在磁場中轉(zhuǎn)過的角度為（）

A . $\text{[math]}$ B . 60° C . 37° D . $\text{[math]}$

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10. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置在寬度為d的固定平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌平面與水平面成θ角，金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ（μ<tanθ），整個裝置處于垂直斜面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中。已知金屬棒ab的質(zhì)量為m、電阻為 $\text{[math]}$ ，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。為能讓金屬棒ab在導(dǎo)軌上保持靜止，則（　?。?

A . 變阻器R的觸頭在最左端時，金屬棒受到的安培力最大 B . 金屬棒受到的安培力最大時，摩擦力沿導(dǎo)軌平面向上 C . 變阻器R接入電路的值不小于 $\text{[math]}$ D . 變阻器R接入電路的值不大于 $\text{[math]}$

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二、多選題

11. (2024高二上·佳木斯期末) 在物理學(xué)中，常常用物理量之比表示研究對象的某種性質(zhì)，從而定義新物理量的方法叫比值定義法。在用 $\text{[math]}$ 比值定義磁感應(yīng)強(qiáng)度B時，下列理解正確的是（　?。?

A . 這一比值不描述電流元的性質(zhì)，也不描述磁場的性質(zhì) B . 被定義的B跟定義式中的物理量描述的是同一研究對象 C . 在定義B的同時，也就確定了B與F，以及IL單位間的關(guān)系 D . 在定義B的同時，也包含了利用相同電流元“比較”受安培力大小的思維方法

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12. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，磁鐵固定在水平放置的電子測力計上時，測力計的示數(shù)為 $\text{[math]}$ ?，F(xiàn)控制導(dǎo)線框abcd平面與磁場方向垂直，底邊水平，以恒定的速率在磁場中豎直向下運(yùn)動。當(dāng)ab邊進(jìn)入磁鐵兩極間時，測力計的示數(shù)變?yōu)?img class="mathml" src="http://math.21cnjy.com/MathMLToImage?mml=%3Cmath+xmlns%3D%22http%3A%2F%2Fwww.w3.org%2F1998%2FMath%2FMathML%22%3E%3Cmrow%3E%3Cmsub%3E%3Cmi%3EF%3C%2Fmi%3E%3Cmn%3E2%3C%2Fmn%3E%3C%2Fmsub%3E%3C%2Fmrow%3E%3C%2Fmath%3E" style="max-width:100%;vertical-align: middle;">。將磁鐵兩極間的磁場視為水平勻強(qiáng)磁場，其余區(qū)域磁場不計。則（）

A . ab邊進(jìn)入磁場時，流過ab邊電流由a指向b B . ab邊進(jìn)入磁場時，線框受到的安培力豎直向上 C . ab邊中的感應(yīng)電動勢是由于洛倫茲力的作用產(chǎn)生的 D . 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與（ $\text{[math]}$ ）成正比

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13. (2023高二上·大同期末) 直流電源、滑動變阻器R、定值電阻 $\text{[math]}$ 以及平行板電容器C連接成如圖的電路。圖中C的下極板接地，開始時C不帶電?，F(xiàn)閉合開關(guān)S₁、S₂ ，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，穩(wěn)定后一帶電油滴恰能靜止在電容器中的P點(diǎn)，下列說法正確的是（）

A . 保持兩開關(guān)閉合，R的滑片上滑時，R₀中電流向右 B . 保持兩開關(guān)閉合，R的滑片下滑時，油滴向上運(yùn)動 C . 斷開S₂ ， C的下極板下移時，P點(diǎn)的電勢升高 D . 斷開S₂ ， C的上極板下移時，油滴的電勢能減小

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14. (2023高二上·大同期末) 在用圖1的電路研究自感現(xiàn)象時，電流傳感器顯示各時刻通過線圈L（直流電阻為0）的電流如圖2所示。已知燈泡的電阻與定值電阻R相同且不隨電流變化，可以判定（　?。?

A . 閉合S時燈泡緩慢變亮，斷開S時燈泡緩慢熄滅 B . 1.0×10^-3s前后，S由閉合變?yōu)閿嚅_ C . 1.2×10^-3s時，通過燈泡的電流方向?yàn)閺挠蚁蜃?/span> D . 1.1×10^-3s時，燈泡的功率約為5.0×10^-4s時的二分之一

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15. (2023高二上·大同期末) 如圖所示E=3V，r=1Ω，R₀=3Ω，滑動變阻器R的總阻值為10Ω。在滑動觸頭P從右向左移動的過程中，下列說法正確的是（　?。?

A . 理想電壓表V示數(shù)增大 B . 理想電流表A示數(shù)增大 C . R消耗的最大功率為 $\text{[math]}$ W D . R₀消耗的最大功率為 $\text{[math]}$ W

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三、實(shí)驗(yàn)題

16. (2023高二上·大同期末) 某同學(xué)將電流表G（滿偏電流I_g=3mA，內(nèi)阻R_g=30Ω）按圖1的電路改裝成歐姆表，其中電源電動勢E=1.5V，內(nèi)阻r=1Ω。
1. （1）圖1中A端應(yīng)與（填“紅”或“黑”）表筆相連接：
2. （2）測量電阻前，將紅、黑表筆短接進(jìn)行歐姆調(diào)零。當(dāng)G滿偏時，R₀接入電路的阻值為Ω；
3. （3）將待測電阻Rx接入A、B間，此時G的示數(shù)如圖2所示，則Rx=Ω。
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17. (2023高二上·大同期末) 疊層電池的性質(zhì)與普通干電池相同，但它具有體積小、輸出電壓高的特點(diǎn)。為測量某疊層電池的電動勢E和內(nèi)電阻r，該同學(xué)利用下列器材設(shè)計了如圖1所示的測量電路：

A．待測電池

B．定值電阻 $\text{[math]}$ （30.0Ω）

C．理想電壓表V₁（量程為15V）

D．理想電壓表V₂（量程為3V）

E．滑動變阻器R（最大阻值為500Ω）

F．開關(guān)一個，導(dǎo)線若干

回答下列問題
1. （1）閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器R的觸頭置于（選填“最左端”或“最右端”）；
2. （2）實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)R觸頭的位置，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表V₁讀數(shù)為6.0V時，電壓表V₂讀數(shù)為1.96V，此時通過電源的電流為mA；（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。
3. （3）多次改變R接入電路的電阻，讀出多組V₁和V₂的示數(shù) $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，將（2）中的點(diǎn)描在圖2中，連同已描出的點(diǎn)作出 $\text{[math]}$ 的圖像；
4. （4）由 $\text{[math]}$ 圖像可知該疊層電池的電動勢E=V，內(nèi)電阻r=Ω。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）
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四、解答題

18. (2023高二上·大同期末) 目前，中國汽車電池企業(yè)“寧德時代”和整車企業(yè)“比亞迪”，在全球新能源汽車領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位?，F(xiàn)將“比亞迪”某型號電動汽車的部分電路簡化為如圖所示，已知車燈電阻為174Ω，當(dāng)電源電量剩余20%時，電源的電動勢為350V。閉合開關(guān)S₁ ，斷開開關(guān)S₂ ，電流表示數(shù)為2A；然后接著閉合S₂ ，電動機(jī)啟動，電流表示數(shù)達(dá)到89A，設(shè)電流表為理想電表，車燈電阻恒定，求；
1. （1）此狀態(tài)下汽車電源的內(nèi)阻r；
2. （2）電動機(jī)啟動后，電動機(jī)消耗的電功率。
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19. (2023高二上·大同期末) 2022年10月，我國成功運(yùn)行了世界首個“電磁撬”，它對噸級物體的最高推進(jìn)速度達(dá)到每小時1030公里（286m/s）。如圖為簡化后的“電磁撬”模型：兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊，滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流經(jīng)導(dǎo)軌-滑塊-導(dǎo)軌流回電源，滑塊被導(dǎo)軌中電流形成的磁場推動而加速。將滑塊所處位置的磁場簡化為方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，若兩導(dǎo)軌間的距離L=2m，滑塊質(zhì)量為1000kg，設(shè)通電后滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動，其加速度大小為50m/s² ，求：
1. （1）滑塊勻加速過程中電源提供的電流大??；
2. （2）滑塊沿軌道運(yùn)動9m時所受安培力的瞬時功率。
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20. (2023高二上·大同期末) 如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置，其與水平面間的夾角為θ，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中（圖中磁場未畫出），磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。導(dǎo)軌上端接有阻值為R的定值電阻。一質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上。在沿導(dǎo)軌平面向下的恒力F作用下，金屬桿ab以速度 $\text{[math]}$ 沿導(dǎo)軌向下做勻速直線運(yùn)動。已知導(dǎo)軌足夠長，不計其他電阻，求；
1. （1）金屬桿ab受力F的大??；
2. （2）某時刻撤去力F，經(jīng)過一段時間后，金屬桿再次沿軌道向下勻速運(yùn)動，求此時電阻R消耗的電功率。
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21. (2023高二上·大同期末) 2022年5月，我國自主設(shè)計建造的新一代碳約束核聚變實(shí)驗(yàn)裝置——“人造太陽”實(shí)現(xiàn)首次放電。如圖為磁約束裝置的簡化示意圖，圖中環(huán)形區(qū)域內(nèi)有一垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0T，磁場邊界內(nèi)圓半徑R₁未知，外圓半徑R₂=3m。一帶正電粒子自中空區(qū)域的圓心O點(diǎn)以某一初速度v₀沿環(huán)形區(qū)域半徑OM方向射入磁場后，恰好不能穿出磁場外邊界，且從磁場內(nèi)邊界上的N點(diǎn)第一次射回中空區(qū)域。已知∠MON=60°，被束縛帶正電粒子的比荷 $\text{[math]}$ ，不計帶電粒子的重力，不考慮粒子之后的運(yùn)動，求：
1. （1）帶電粒子射入環(huán)形磁場時的初速度v₀；
2. （2）該粒子從O點(diǎn)出發(fā)到再次回到O點(diǎn)所需的最短時間。
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