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嘉兴市第一中学2022学年第一学期期末考试
高二物理 试题卷
命题：韩明洲 审题： 朱羿
满分100分，时间90分钟 2021年2月
一．单项选择题
1.当在电场中某点放入电量为q的正电荷时，测得该点的场强为E，若在同一点放入电量为2q的负电荷时，测得该点的场强
A．大小为2E，方向与原来相同
B．大小为2E，方向与原来相反
C．大小为E，方向与原来相同
D．大小为E，方向与原来相反
M
N
a
b
I
2.如图所示，通电直导线ab位于两平行导线横截面MN的连线的中垂线上，当平行导线通以同向等值电流时，以下说法中正确的是
A．导线ab顺时针旋转
B．导线a端向外，b端向里旋转
C．导线ab逆时针旋转
D．导线a端向里，b端向外旋转
N
M
3.如图所示实线为等量异号点电荷四周的电场线，虚线为以一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点。若将一摸索正点电荷从虚线上N点移动到M点，则
A．电荷所受电场力大小不变
B．电荷所受电场力渐渐增大
C．电荷电势能渐渐增大
D．电荷电势能保持不变
a
b
B
4.如图所示，a、b是用同种规格的铜丝做成的两个同心圆环，两环半径之比为2∶3，其中仅在a环所围区域内有垂直于纸面对里的匀强磁场。当该匀强磁场的磁感应强度均匀增大时，a、b两环内的感应电动势大小和感应电流大小之比分别为
A．1∶1，3∶2
B．1∶1，2∶3
C．4∶9，2∶3
D．4∶9，9∶4
EP
M
N
O
x
5.M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是
A．电子在N点的动能小于在M点的动能
B．该电场有可能是匀强电场
C．该电子运动的加速度越来越小
D．电子运动的轨迹为曲线
30˚
60˚
a
b
B
A
B
6.如图所示，两个电荷量分别为+q和-q的带电粒子分别以速度va和vb射入匀强磁场，两粒子的入射方向与竖直磁场边界的夹角分别为30°和60°，磁场宽度为d，两粒子同时由A点动身，同时到达与A等高的B点。若不考虑粒子间的相互作用，则
A．a粒子带正电，b粒子带负电
B．两粒子的轨道半径之比Ra∶Rb=∶1
C．两粒子的质量之比ma∶mb=1∶2
D．两粒子的速度之比va∶vb=∶2
7.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象（电池内阻不是常数），图线b是某电阻R的U-I图象。当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为
O I1 I2 I3 I/A
U1
U2
U3
U/V
b
a
A． B．
C． D．
8.在如图所示的电路中电源电动势为E，内阻为r，M为多种元件集成的电子元件，其阻值与两端所加的电压成正比（即RM=kU，式中k为正常数）且遵循欧姆定律，L1和L2是规格相同的小灯泡（其电阻可视为不随温度变化而变化），R为可变电阻。现闭合开关S，调整可变电阻R使其电阻渐渐减小，下列说法中正确的是
×
R
×
E, r
M
L2
L1
S
A．灯泡L1变暗，L2变亮
B．通过电阻R的电流增大
C．电子元件M两端的电压变小
D．电源两端电压变小
A
B
H
9.如图所示，有两个完全相同的金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高H的正上方由静止释放，与B发生正碰后回跳高度为h，设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，则
A．若A、B带等量同种电荷，则h＞H
B．若A、B带等量异种电荷，则h＜H
C．若A、B带等量异种电荷，则h＞H
D．若A、B带等量异种电荷，则h＝H
-2L -L A O B x
+4q -q
10.如图所示，在x轴上坐标为-L处固定一点电荷-q，坐标为-2L处固定一点电荷+4q。A、B关于坐标原点O对称的两点，场强分别为EA，EB。将另一带正电的摸索电荷由坐标原点O分别移到A和B的过程中，电场力所做的功分别为W1和W2，则
A．EA<EB W1<W2
B．EA>EB W1<W2
C．EA>EB W1=W2
D．EA>EB W1>W2
二．多项选择题
11.一个带电小球从空中的M点运动到N点的过程中，重力做功0.3J，克服电场力做功0.1J。关于小球在M点与N点的能量关系，下列说法正确的是
A．在M点的动能比在N点小0.2J
B．在M点的机械能比在N点大0.1J
C．在M点的重力势能比在N点大0.3J
D．在M点的电势能比在N点大0.1J
M
N
A
B
C
D
a
b
I
12.如图1所示匚形线架ABCD上有一根可以无摩擦滑动的导线ab，左侧有通电导线MN，电流方向由M到N，若将线框置于匀强磁场中，则
A．导线ab向右运动时，导线MN与AB边相互吸引
B．导线ab向左运动时，导线MN与AB边相互吸引
C．导线ab向左运动时，导线MN与AB边相互排斥
D．导线ab向右运动时，导线MN与AB边相互排斥
13.如图所示，边长为L的正方形abcd区域内有场强大小为E的匀强电场，电场方向与正方形的一条边平行（图中未画出）。一质量为m、电荷量为+q的粒子由ad边中点，以垂直该边的速度v进入该正方形区域，若不计粒子的重力，则该粒子再次从该正方形区域射出时，具有的动能可能是
a
b
c
d
v
A．mv2 B．mv2 - EqL
C．mv2 + EqL D．mv2 + EqL
I
C
D
B
14.利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动把握等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面对下，通入图示方向的电流I，C、D两侧面会形成电势差UCD。下列正确的是
A．电势差UCD的值仅与材料有关
B．若该霍尔元件是自由电子运动形成电流，则电势差UCD<0
C．仅增大磁感应强度时，电势差UCD变大
D．在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平
B
A
C
O
v0
θ
15.如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=a。在O点放置一个粒子源，可以向各个方向放射某种带负电粒子，粒子的比荷为q/m，放射速度大小都为v0，且满足v0=qBa/m，放射方向由图中的角度θ表示。对于粒子进入磁场后的运动（不计重力作用），下列说法正确的是
A．粒子有可能打到A点
B．以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C．以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出
三．试验题
16.某同学用如图所示电路，测绘标有“3.8 V，0.3 A”的小灯泡的灯丝电阻R随电压U变化的图象。
（1）除了导线和开关外，有以下一些器材可供选择：
V
×
A
S
E
L
R
O 1 2 3 4
5
10
15
R/Ω
U/V
甲 乙
电流表：A1（量程100 mA，内阻约2Ω）；
A2（量程0.6 A，内阻约0.3Ω）；
电压表：V1（量程5 V，内阻约5kΩ）；
V2（量程15 V，内阻约15kΩ）；
滑动变阻器：R1（阻值范围0~10Ω）；
R2（阻值范围0~2kΩ）；
电源：E1（电动势为1.5 V，内阻为0.2Ω）；
E2（电动势为4 V，内阻约为0.04Ω）。
为调整便利，测量精确，试验中应选用电流表 ▲ ，电压表 ▲ ，滑动变阻器 ▲ ，电源 ▲ （填器材的符号）。
（2）依据试验数据，计算并描绘出R—U的图象如图所示。由图象可知，当所加电压为3.0V时，灯丝电阻为 ▲ Ω，灯泡实际消耗的电功率为 ▲ W。
17.某科技小组要测量一未知电阻Rx的阻值，试验室供应了下列器材：
A．待测电阻Rx B．电池组（电动势3 V，内阻约5 Ω）
C．电压表（量程3 V，内阻约3000Ω） D．电流表（量程5 mA，内阻约10 Ω）
E．滑动变阻器（最大阻值50 Ω） F．开关、导线若干
该小组使用完全相同的器材用不同的测量电路（电流表内接或外接）进行测量，并将其测量数据绘成U—I图象，如图甲和图乙所示。
0 1 2 3
3.0
2.5
2.0
1.5
U/V
I/×10-3A
0 1 2 3
3.0
2.5
2.0
1.5
U/V
I/×10-3A
甲 乙
（1）由测量结果判定 ▲ 图测量结果较为精确，其测量值Rx= ▲ Ω（结果保留三位有效数字），Rx的测量值 ▲ 真实值（选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）请把正确的测量电路图画在答卷上的方框内。
四．计算题
a
b
R
M
N
Q
P
B
α
α
18.如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨（电阻不计）相距为L=40cm，MN、PQ与水平面的夹角为α=53˚，N、Q两点间接有阻值为R=0.4Ω的电阻，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.5T。现将一质量为m=3g，有效电阻为r=1.0Ω的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：
（1）金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率；
（2）金属杆ab达到最大速率以后，电阻R电热功率。
19.如图所示，电源电动势E0=15V，内阻r0=1Ω，电阻R1=30Ω，R2=60Ω。间距d=0.2m的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面对里、磁感应强度B=1T的匀强磁场。闭合开关S，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度v=0.1m/s沿两板间中线水平射入板间。设滑动变阻器接入电路的阻值为Rx，忽视空气对小球的作用，取g=10m/s2。求：
（1）当Rx=29Ω时，电阻R2消耗的电功率是多大；
（2）若小球进入板间做匀速圆周运动并与板相碰，碰时速度与初速度的夹角为60°，则Rx是多少。
E0
r0
S
R1
R2
v
20.某高中校区拟选购一批试验器材，增加同学对电偏转和磁偏转争辩的动手力气，其核心结构原理可简化为如题图所示：AB、CD间的区域有竖直方向的匀强电场，在CD的右侧有一与CD相切于M点的圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。一带电粒子自O点以水平初速度v0正对P点进入该电场后，从M点飞离CD边界时速度为2v0，再经磁场偏转后又从N点垂直于CD边界回到电场区域，并恰能返回O点。已知OP间距离为d，粒子质量为m，电量为q，粒子自身重力忽视不计。试求：
（1）P、M两点间的距离；
A
B
O
C
M
D
P
N
v0
2v0
（2）粒子返回O点时速度的大小；
（3）磁感强度的大小。
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