2022年高二上学期期末考试物理试题 .pdf

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1、第 1 页 共 8 页白山一中高二物理竞赛试卷（试卷满分为 100 分，考试时间为 90 分钟）一选择题（本大题共12小题；每小题 4 分，共 48分。其中 1,2,3,11,12为多选，全部选对的得 4 分，选不全的得 2 分，有选错或不答的得0 分。 ）1质量为 m 的通电细杆 ab 置于倾角为 的平行导轨上，导轨宽为d，杆与导轨间的摩擦因数为 ，有电流时ab 恰好在导轨上静止， 如右图所示。 下图是从右侧观察时的四种不同的匀强磁场方向下的四个平面图，其中通电细杆 ab 与导轨间的摩擦力可能为零的是（）2如图所示，将一个半径为r 的不带电的金属球放在绝缘支架上，金属球的右侧放置一个电荷量为

2、Q 的带正电的点电荷，点电荷到金属球表面的最近距离也为 r。由于静电感应在金属球上产生感应电荷。设静电力常量为k。则关于金属球内的电场以及感应电荷的分布情况，以下说法中正确的是（）A电荷 Q 与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场强度都等大反向B感应电荷在金属球球心处激发的电场场强22rQkE，方向向右C感应电荷全部分布在金属球的表面上D金属球右侧表面的电势高于左侧表面3如图，在正方形abcd 范围内，有方向垂直纸面向里的匀强磁场，两个电子以不同的速率，从a 点沿 ab 方向垂直磁场方向射入磁场，其中甲电子从c 点射出，乙电子从 d 点射出。不计重力，则甲、乙电子（）A速率之比 2:1 B在磁

3、场中运行的周期之比1:2 C在正方形磁场中运行的时间之比1:2 D速度偏转角之比为1:2 4如图所示， MN 是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子 （不计重力）从 a 到 b 穿越这条电场线， 轨迹如图中虚线所示。 下列结论正确的是 （）A负点电荷一定位于N 点右侧Ba 点的电势低于 b 点的电势C粒子在 a 点的电势能小于在b 点的电势能D 粒子在 a 点的加速度大小小于在b 点的加速度大小5真空中相距为 3a 的两个点电荷 M、N，分别固定于 x轴上 x1=0 和 x2=3a 的两点上，在它们连线上各点场强E随 x变化关系如图所示，以下判断正确的是（）Ax=2a 处的电势一

4、定为零B点电荷 M、N 一定为同种电荷C点电荷 M、N 一定为异种电荷D点电荷 M、N 所带电荷量的绝对值之比为2:1 6真空中 Ox坐标轴上的某点有一个点电荷 Q，坐标轴上A、B 两点的坐标分别为 0.2m 和 0.7m。在 A 点放一个带正电的试探电荷， 在 B点放一个带负电的试探电荷， A、B 两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x 轴正方向相同，电场力的大小F 跟试探电荷电量 q的关系分别如图中直线a、b 所示。下列说法正确的是（）AB点的电场强度大小为0.25N/C BA 点的电场强度的方向沿x 轴负方向C点电荷 Q 是正电荷D点电荷 Q的位置坐标为 0.3m 7在如图所示电路中，电源

5、电动势为12V，电源内阻为 l.0 ，电路中的电阻 R0为1.5 ，小型直流电动机M 的内阻为 0.5 ，闭合开关 S后，电动机转动，电流表的示数为 2.0A。则以下判断中正确的是（）A电动机的输出功率为14W B电动机两端的电压为7.0V C电动机产生的热功率4.0W D电源输出的电功率为24W B I B B I B A I B C I B D E R a b Q r r B a b c d M N a b F/10-4N q/10-9C O4 3 2 1 3 4 1 2 abOABx/m AR0 电动机M Sxa O3a 2a 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总

6、结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页第 2 页 共 8 页8在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为 r，R1、R2为定值电阻， R3为滑动变阻器， C为电容器，A、V为理想电流表和理想电压表。在滑动变阻器滑动头 P自 a 端向 b 端滑动的过程中，下列说法中正确的是（）A电压表示数变小B电流表示数变小C电容器 C 所带电荷量增多Da 点的电势降低9如图所示， MN 是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。 P 为屏上的一小孔， PQ与 MN 垂直。一群质量为 m、带电荷量 q 的粒

7、子（不计重力），以相同的速率 v，从 P处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与 PQ夹角为 的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是（）A 在荧光屏上将出现一个圆形亮斑， 其半径为mvqBB在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为mvqBC在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为21cosmvqBD在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为21sinmvqB10如图所示， 在竖直虚线 MN 和M N之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由 A 点垂直于 MN 进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场

8、区；如果撤去电场，该粒子将从 D 点离开场区。则下列判断正确的是（）A该粒子由 B、C、D三点离开场区时的动能相同B该粒子由 A 点运动到 B、C 、D 三点的时间均不相同C匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B 之比0EvBD若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外11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。关于小球和小球从b 点释放进入金属板间

9、的运动情况以下判断中正确的是（）A小球可能带负电B小球在电、磁场中运动的过程动能增大C小球在电、磁场中运动的过程电势能增大D小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变12如图所示，虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场 B 组成的正交或平行的电场和磁场，有一个带正电小球（电量为+q，质量为m）从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下， 那么，在电磁混合场中带电小球可能沿直线通过的有（）二填空题（ 本大题共 3 小题，共 22 分。把答案填在答题纸的横线上）13用游标 50 分度的卡尺测定某圆柱的直径时，卡尺上的示数如图。可读出圆柱的直径为mm。14在“ 测定金属的电阻率 ” 的实验中，某同学

10、进行了如下操作：(1) 用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径 D，某次测量结果如图所示，则这次测量的读数D= mm。B Q P M N M N NMv0 A B C D 0 0 10 5 45 a b P B + - E r R1 R3 R2 CPabA V 0 1234567890012345678910 11 5 014 主尺游标精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页第 3 页 共 8 页(2)为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表（1 挡）粗测拟接入电路的金属丝的阻值

11、R。欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图所示，则这次测量的读数R=_ 。(3)使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为 4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开 关 外， 电压 表应选用， 电流 表应选用，滑动变阻器应选用（选填器材前的字母） 。(4)若采用上图所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的_点相连（选填 “ a” 或“ b” ） 。15某同学做 “ 测定电源的电动势和内阻 ” 实验。(1)他采用如左图所示的实验电路进行测量。右图中给出了做实验所需要的各种仪器。请你按电路图把它们连成实验电路。(2)根据实验

12、数据做出U-I 图象，如图所示，蓄电池的电动势E= V，内电阻r= 。(3)这位同学对以上实验进行了误差分析。其中正确的是。A 实验产生的系统误差， 主要是由于电压表的分流作用B 实验产生的系统误差， 主要是由于电流表的分压作用C 实验测出的电动势小于真实值D 实验测出的内阻大于真实值三简答题（本大题共3 小题，共 30 分。解答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。）16一带电粒子无初速度的进入一加速电场A，然后垂直进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中 （偏转电场可视为匀强电场） ，如图所示。已知加速电场 A

13、 板间电压为 U1，M、N 两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为 L，粒子的质量为m，电荷量为 q， 不计粒子受到的重力及它们之间的相互作用力。求：(1)粒子穿过 A 板时速度大小 v0；(2)粒子从偏转电场射出时的侧移量y；(3)粒子从偏转电场射出时速度的偏转角17如图甲所示为电视机中的显像管的原理示意图，电子枪中的灯丝加热阴极而逸出电子，这些电子再经加速电场加速后，从O 点进入由磁偏转线圈产生的偏转磁场中，经过偏转磁场后打到荧光屏MN 上，使荧光屏发出荧光形成图像，不计逸出的电子的初速度和重力。已知电子的质量为m、电荷量为 e，加速电场的电压为U，偏转线圈产生的磁场分布在边长为l

14、的正方形 abcd 区域内，磁场方向垂直纸面，且磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。在每个周期内磁感应强度都是从-B0均匀变化到 B0。磁场区域的左边界的中点与O 点重合，ab 边与 OO平行，右边界 bc 与荧光屏之间的距离为s。由于磁场区域较小，且电子运动的速度很大，所以在每个电子通过磁场区域的过程中，可认为磁感应强度不变，即为匀强磁场，不计电子之间的相互作用。求：1.5 0.50 2.5 0 0.10 0.40 I/ A1. 0 2.0 0.20 0.30 0.50 U/VA V R E r S V A + A电压表 V2（量程 3V，内阻约 3k ）B电压表 V1（量程 15V，内阻

15、约 15k ）C电流表 A1（量程 600mA，内阻约 1 ）D电流表 A2（量程 3A，内阻约 0.02 ）E滑动变阻器R1（总阻值 10 ，额定电流2A）F滑动变阻器R2（总阻值 100 ，额定电流 2A）E S V A b c a A M N m，q精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 8 页第 4 页 共 8 页（1）为使所有的电子都能从磁场的bc 边射出，求偏转线圈产生磁场的磁感应强度的最大值。（2）若所有的电子都能从磁场的bc 边射出时， 荧光屏上亮线的最大长度是多少？18在如图所示， x 轴上方有一匀强磁场，磁感

16、应强度的方向垂直于纸面向里，大小为B，x 轴下方有一匀强电场， 电场强度的大小为E ，方向与 y轴的夹角 为 45o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 C点进入电场区域，该离子经C 点时的速度方向与 x轴夹角为 45o。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. y x 0 A B E 甲U + a M N 电子枪b c d s O O乙

17、O t B B0 -B0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页第 5 页 共 8 页物理试题答题纸一、选择题（填答题卡）二填空（本大题共3 小题，共 22 分。把答案填在答题纸的横线上）13_ 14 （1）_ ；（2）_ ；（3）_ ，_ ，_ ；（4）_ ；15 （1）（2）_ ，_ ；（3）_ ；三计算题（本大题共3 小题，共 33 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，并画出相应的受力图。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本题得分：+ V A A M N

18、m，q精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页第 6 页 共 8 页17本题得分：18本题得分：甲U + a M N 电子枪b c d s O O乙O t B B0 -B0 y x 0 A B E 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 8 页第 7 页 共 8 页参考答案一、选择题题号1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 15 答案C BD AB AC ACD D B D B D C C BC CD BD 二填空（本大题共3 小题，

19、共 22 分。把答案填在答题纸的横线上）1342.12 14 （1）0.518； （2）3.0； （3）A，C，E； （4）b；15 （1）略（2）2.0，3.75； （3）AC ；三计算题（本大题共3 小题，共 35分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。并画出相应的受力图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 （1）电子在电场 A中加速运动，由动能定理：210101022U qmvU qvm（2）电子在加速电场中作类平抛运动，水平方向为匀速直线运动，则粒子在电场中偏转时间：0Ltv竖直方向为匀加速直线运动：2U qFEqammdm粒子从偏

20、转电场射出时的侧移量：2221124U LyatU d（3）电子从偏转电场射出时：200,xyU qLvvvatdmv电子从偏转电场射出时速度偏转角满足：21tan2yxvU LvU d电子从偏转电场射出时速度偏转角：21arctan2U LU d17 （1）当偏转线圈产生磁场的磁感应强度最大为B0时，电子恰好从 b 点射出。电子先经过加速电场加速，由动能定理：2102Uqmv然后，电子在磁场中发生偏转，洛仑兹力提供圆周运动向心力：20mvB qvR由几何关系可知，此时电子做圆周运动的半径为：54Rl偏转线圈产生磁场的最大磁感应强度：044255mvvUmBqllq（2）电子从偏转磁场射出后做

21、匀速直线运动，当它恰好从b 点射出时，对应屏幕上的亮点离 O 最远。此时，电子的速度偏转角满足：1sin25电子在荧光屏上亮线的最大长度：82 tan3Xslsl18 （1）磁场中带电粒子在洛仑兹力作用下做圆周运动，故有:rvmqvB2， 同时有qBmvrT22粒子运动轨迹如图所示，由几何知识知，y x 0 A B E y/x/01020/vtC 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页第 8 页 共 8 页xC（ rrcos450）qBmv2)22( 故 C点坐标为（qBmv2)22(，0） （2）设粒子从 A 到 C的

22、时间为 t1，设粒子从 A 到 C的时间为 t1，由题意知qBmTt45851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，由牛顿第二定律和运动学知识，有maqE及202atv， 联立解得qEmvt022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qBmTt2413故而，设粒子从 A 点到第三次穿越x 轴的时间为 : qEmvqBmtttt0321247（3）粒子从第三次过x 轴到第四次过 x 轴的过程是在电场中做类似平抛的运动，即沿着 v0的方向（设为 x轴）做匀速运动，即tvx00vvx沿着 qE的方向（设为 y 轴）做初速为 0 的匀变速运动，即221tmqEy，tmqEvy；设离子第四次穿越x 轴时速度的大小为v，速度方向与电场方向的夹角为.由图中几何关系知045cosxy，220yvvv ，yvv0tan 综合上述 得05vv21arctan精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页