2023北京人大附中高二(上)期末物理(教师版).pdf
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1、2023北京人大附中高二(上)期末物 理2023年1月4日一、单项选择题(本部分共10题,每题3分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。)1 .如图所示,一根条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,环中的感应电流(自左向右看)()A.沿顺时针方向B.先沿顺时针方向后沿逆时针方向C.沿逆时针方向D.先沿逆时针方向后沿顺时针方向2 .已知地磁场的水平分量为8,利用这一值可以测定某一弱磁场的磁感应强度,如图所示为测定通电线圈中央一点的磁感应强度的实验示意图 实验方法:(D先将未通电线圈置于竖直平面内,线圈中央放一枚小磁针,稳定时N极指向北方。调整线圈位置使其处于小磁针所指的南
2、北方向竖直平面内;(2)给线圈通电,此时小磁针N极指北偏东6角后静止。由此可以确定线圈中电流方向(由东向西看)与线圈中央的合磁感应强度大小分别为()A.逆时针,B!c o s 6北上 东B.逆时针,8/s i n 6C.顺时针,8/c o s 6 D.顺时针,B/sinO3.两根长直导线、人平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图,图中O点为两根导线连线的中点,M、N为 、6连线的中垂线上的两点,且 与 八b等距,两导线中通有等大、同向的恒定电流。已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离成反比,则下列说法中正确的是()aQ l-J-o NbQ lA.M 点和N 点的
3、磁感应强度大小相等,方向相同B.M 点和N 点的磁感应强度大小相等,方向相反C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零D.若在N 点放一小磁针,静止时其北极沿NO由N 点指向。点4.如图所示,圆形区域内有垂直纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子。、b.c,以不同的速率对准圆心。沿着AO方向射入磁场,其运动轨迹如图。若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是()A.。粒子速率最大,在磁场中运动时间最长B.c粒子速率最大,在磁场中运动时间最短C.。粒子速率最小,在磁场中运动时间最短D.c 粒子速率最小,在磁场中运动时间最长5.在如图所示的空间中,存在匀强电场,同时存在沿x 轴负方
4、向的匀强磁场。一电子在该空间恰沿y 轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出()XA.B.电场沿z 轴负方向,电场沿z 轴负方向,电场沿x 轴正方向,D.电场沿x 轴正方向,运动过程中电子电势能不变运动过程中电子的电势能增大运动过程中电子的电势能不变运动过程中电子的电势能增大6.图甲是洛伦兹力演示仪.图乙是演示仪结构图,玻璃泡内充有稀薄的气体,由电子枪发射电子束,在电子束通过时能够显示电子的径迹.图丙是励磁线圈的原理图,两线圈之间产生的磁场近似匀强磁场,线圈中电流越大磁场越强,磁场的方向与两个线圈中心的连线平行.电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节.若电
5、子枪垂直磁场方向发射电子,给励磁线圈通电后,能看到电子束的径迹呈圆形.关于电子束的轨道半径,下列说法正确的是甲实物照片乙结构图股 M IIL M IL 0/17八Y/1/可丙励磁线圈A.只增大励磁线圈中的电流,轨道半径变小B.只增大励磁线圈中的电流,轨道半径不变C.只增大电子枪的加速电压,轨道半径不变D.只增大电子枪的加速电压,轨道半径变小7.磁流体发电机的原理如图所示。将一束等离子体连续以速度丫 垂直于磁场方向喷入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,可在相距为4正对面积为S 的两平行金属板间产生电压。现把上、下板和电阻R 连接,上、下板等效为直流电源的两极。等离子体稳定时在两极板间均匀分布,电阻
6、率为p,回路中有稳定的电流。忽略边缘效应及离子的重力,下列说法正确的是()A.上板A 为正极,下板B 为负极B.稳定时,A、B 两板间电压/=8小C.把电阻R 更换为阻值更大的电阻,稳定时,A、B 两板间电压变大,EL U A t/2 B.C.这不变,也 不 变 D.电源的输出功率先增大后减小M M三、实验题(本部分共2题,18分。)15.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器。(1)如 图 1所示为某同学设计的多用电表的原理示意图.虚线框中S为一个单刀多掷开关,通过操作开关,接线柱B可以分别与触点1、2、3 接通,从而实现使用多用电表测量不同物理量的不同功能。关于此多用电表,下列说法中正确的
7、是()(选填选项前面的字母)A.当 S 接触点1 时,多用电表处于测量电流的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔B.当 S 接触点2 时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔C.当 S 接触点2 时,多用电表处于测量电阻的挡位,其中接线柱B接的是黑表笔D.当 S 接触点3 时,多用电表处于测量电压的挡位,其中接线柱B接的是红表笔图1(2)用实验室的多用电表进行某次测量时,指针在表盘的位置如图2 所示A.若所选挡位为直流50mA挡,则示数为 mA;B.若所选挡位为电阻X 10。挡,则示数为 Q;(3)用表盘为图2 所示的多用电表正确测量了一个约1 5 c 的电阻后,需要继续测量一个阻值
8、约2 k Q 的电阻,在用红、黑表笔接触这个电阻两端之前,请选择以下必须的步骤,并按操作顺序逐一写出步骤的序号:()oA.将红表笔和黑表笔接触B.把选择开关旋转到“X 100”位置C.把选择开关旋转到“X 1k”位置D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点16.(1)某同学用图甲所示电路测量一节新干电池的电动势和内电阻。新干电池的内电阻很小。除干电池外,可供使用的器材还有:A.电流表 A(0-0.6A)B.电压表V1(03V)C.电压表V2(0-15V)D.滑动变阻器(020C)E.滑 动 变 阻 器 与(0-2kC)F.定值电阻&=1。G.开关一个,导线若干该同学按照图甲连接电路,测量若干组数
9、据后,用正确的方法作出如图乙所示的图象。AC/V1.61.0U【u I I I U 1 I u U II S U 110 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6乙 实 验 中 电 压 表 应 选 用,滑 动 变 阻 器 应 选 用 (选填相应器材前的字母)。由乙图结合电路图可求得电动势E=V(保留3位有效数字),内电阻r=Q(保留2位有效数字)。电路图中,电池旁边串联定值电阻H。,这样做的目的是 o(2)另一位同学设计了另外的方案测量另一个电池的电动势E和内阻r。电路如图所示,已知定值电阻%=2 0。,电压表V2的内阻很大,可视为理想电压表。根据图甲所示电路,请在答题纸相应的位置用笔画
10、线代替导线,完成实物电路的连接。实验中,该同学移动滑动变阻器滑片,读出电压表V1和V2的示数、力 数据如表格中所示。请根据表 格 中 的 数 据 在 答 题 纸 相 应 的 位 置 画 出 的 关 系 图 线。次数123456q/v1.02.0304.04.55.0U/V16.515.215.012.011.1103Qo(结果均保留3 位有效数字)电动势测量值 真实值,内阻测量值 真实值。(填“大于”、“等于”或“小于”)四、计算表述题(本部分共4题,32分。写出必要的文字说明、重要的方程式及关键的演算步骤,有数值计算的题,答案必须明确写出数值和单位。)1 7.图中电源电动势E=1 2 V,内
11、电阻尸0.5 C.将一盏额定电压为8 V,额定功率为16 W 的灯泡与一只线圈电阻为0.5 C 的直流电动机并联后和电源相连,灯泡刚好正常发光.求:(1)电源的总功率;(2)电动机消耗的电功率;(3)电动机的效率.1 8.为了测量某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计,该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为”=2m、b=0.4m、c-0.2m,左、右两端开口,在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场,在上、下两个面的内侧固定有金属板M、N 作为电极,污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时,用电压表测得两个电极间的电压U=1V。且污水流
12、过该装置时受到阻力作用,阻力户H v,其中比例系数仁25NUs/m2,L 为污水沿流速方向的长度,丫为污水的流速。求:(1)污水的流速v 的大小;(2)污水的流量(单位时间内流出的污水体积)。;(3)为使污水匀速通过该装置,左、右两侧管口应施加的压强差A p。1 9 .如图所示为某种质谱仪的工作原理示意图。此质谱仪由以下几部分构成:粒子源M P、。间的加速电场;静电分析器(即中心线半径为R的四分之一圆形通道,通道内有均匀辐射电场,方向沿径向指向圆心0,且与圆心。等距的各点电场强度大小相等,中心虚线处的场强大小为E);磁感应强度为B的有界匀强磁场,方向垂直纸面向外;胶 片 由 粒 子 源 发 出
13、 的 不 同 带 电 粒 子,经加速电场加速后进入静电分析器,某些粒子能沿中心线通过静电分析器并经小孔S垂直磁场边界进入磁场,最终打到胶片上的某点。粒子从粒子源发出时的初速度不同,不计粒子所受重力。求:(1)电量为名、质量为叫的某粒子沿中心虚线通过静电分析器垂直进入磁场,求在磁场中做圆周运动的半径r;(2)另一粒子沿中心虚线通过静电分析器垂直进入磁场,并垂直打在胶片M上,求该粒子的比荷正;nty(3)若质子初速度为0,经加速电场加速后,恰好沿中心虚线通过静电分析器进入磁场。那么初速度为0的笊核(电量和质子相等、质量为质子的2倍)经相同电场加速后,能否沿中心虚线通过静电分析器?试通过定量推导说明
14、。2 0 .在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子p+和P(它们的质量相等、电量之比为1:3),经电压为U的电场加速后,垂直进入磁感应强度大小为以 方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示。已知离子P+在磁场中转过4 =3 0。后从磁场右边界射出。求:(1)P+和p 3+在磁场中运动的半径之比;(2)P3+在磁场中转过的角度%;(3)p+和p在磁场中运动的时间之比。参考答案一、单项选择题(本部分共10题,每题3分,共30分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。)I.【答案】C【解析】【分析】楞次定律的内容:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流磁通量的变化.根据楞
15、次定律判定感应电流的方向.【详解】条形磁铁从左向右靠近闭合金属环的过程中,穿过金属环向右的磁通量一直增大,根据楞次定律可判断,从左向右看,环中的感应电流沿逆时针为向,C正确;A、B、D错误;故选C.【点睛】解决本题的关键掌握用楞次定律判断感应电流方向的步骤,先判断原磁场的方向以及磁通量是增加还是减小,再根据楞次定律判断出感应电流的磁场方向,最后根据安培定则,判断出感应电流的方向.2.【答案】A【解析】【详解】由题意,可知各个分磁场与合磁场的关系如图所示根据安培定则可知,环形电流产生向东的磁场,线圈中电流方向(由东向西看)应该沿逆时针的方向,又地磁场水平分量8,所以根据三角函数关系,可得以 co
16、se故选Ao3.【答案】B【解析】【详解】A B.根据安培定则判断可知,两根通电导线产生的磁场均沿逆时针方向,由对称性可知,两根通电导线单独存在时在历、N 两点产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形定则进行合成得到,M 点和N 点的合磁感应强度大小相等,M 点磁场方向向下,N 点磁场方向向上,方向相反,选项A 错误,B 正确;C.当两根通电导线在同一点产生的磁感应强度大小相等、方向相反时,合磁感应强度为零,则知0 点的磁感应强度为零,选项c 错误;D.若在N 点放一小磁针,静止时其北极垂直ON指向上,选项D 错误。故选B。4.【答案】B【解析】【详解】粒子的轨迹如图O1广qvB=m r丫=幽
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