浙江省温州十校联合体2021-2022学年高二上学期物理期中...

更新时间：2022-01-30 浏览次数：52 类型：期中考试

一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A . 元电荷的电荷量为 $\text{[math]}$ ，一个电子的电荷量是1C B . 电场强度 $\text{[math]}$ 和磁感应强度 $\text{[math]}$ 都是用比值定义法定义的物理量 C . 若一小段通电导体在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为0 D . 电场强度公式 $\text{[math]}$ 表明，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍

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2. 下列关于磁场的相关描述及判定，正确的是（）

A . 甲图中导线通电后，其正下方小磁针的N极向纸面外转动 B . 乙图中，若仅使电源的正负极对调，通过导线的电流大小不变，则导线受到的安培力也不变。 C . 丙图中电流间的相互作用是通过电流的磁场发生的 D . 丁图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止

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3. 下列说法正确的是（）

A . 新冠肺炎诊断中，要用X光扫描肺部，是因为在电磁波中X光的穿透能力最强 B . 热的物体向外辐射电磁波，冷的物体只吸收电磁波 C . 黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，与材料的种类及表面状况无关 D . 微波有很强的热效应，所以用微波炉加热食物

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4. 热门玩具磁悬浮陀螺的原理是利用电磁铁产生磁性，让具有磁性的玩偶稳定地飘浮起来，其构造如图所示。若图中电源的电压固定，可变电阻为一可以随意改变电阻大小的装置，则下列叙述正确的是（）

A . 电路中的电源必须是交流电源 B . 电路中的a端点须连接直流电源的正极 C . 若增加环绕软铁的线圈匝数，可增加玩偶飘浮的最大高度 D . 若将可变电阻的电阻值调大，可增加玩偶飘浮的最大高度

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5. 某同学使用如图所示的三组器材探究电磁感应现象，下列说法中正确的是（）

A . 在甲图中，AB导线上下运动时，发现有感应电流产生 B . 在乙图中，将如图所示条形磁铁从同一位置快速向下插入线圈和慢速插入线圈的过程中，磁通量的变化量相同 C . 在丙图中，闭合开关s后，将滑片P向右移动的过程中，由于导线没有做切割磁感线的运动，故没有感应电流产生 D . 在丙图中，闭合开关s后，当滑片P向左减速移动的过程中，线圈B的磁通量减少，当滑片P向左加速移动的过程中，线圈B的磁通量增加

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6. 如图所示，甲、乙、丙、丁四图是电学实验中常见的仪器或结构示意图，下列说法正确的是（）

A . 图甲中只有当带电体与验电器上端导体接触时，金属箔片才会张开 B . 图乙静电计是用来精确测量电荷量的仪器 C . 图丙磁电式电表的指针偏转，是通电线圈受安培力作用的结果 D . 图丁多用电表在使用时，电流总是从“-”插线孔流入，“+”插线孔流出

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7. 闪电是一种常见的自然现象，发生闪电时会释放出大量能量。已知某次闪电放电电压大约为 $\text{[math]}$ ，放电通过的电量约为30C。一所希望小学每天消耗的电能约为20kW•h。此次闪电释放的电能如果都能储存起来并加以利用，则这些电能可供这所小学使用的时间约为（）

A . 5天 B . 50天 C . 500天 D . 5000天

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8. 如图是静电除尘集尘板与放电极间的电场线，A、B是电场中的两点，E表示电场强度， $\text{[math]}$ 表示电势，则（）

A . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ，电子在A点具有的电势能大于在B点具有的电势能 D . 电子分别从不同的路径由A运动到B，电场力做功不同

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9. 在如图所示的电路中，电源内阻和定值电阻的阻值均为2Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P由左端向右端滑动的过程中，下列选项正确的是（）

A . 电压表的示数变大 B . 电流表的示数变小 C . 定值电阻R₀消耗功率变小 D . 电源效率变小

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10. 下面是某同学对一些概念及公式的理解，其中正确的是（）

A . 根据公式 $\text{[math]}$ 可知，金属电阻率与导体的电阻成正比 B . 根据公式 $\text{[math]}$ 可知，该公式只能求纯电阻电路的电流做功 C . 根据电动势E＝ $\text{[math]}$ 可知，电动势E的大小等于W和q的比值，但与W的大小和q的大小无关，由电源本身决定 D . 根据公式 $\text{[math]}$ 可知，电容器的电容与电容器所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比

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11. 给平行板电容器充电，断开电源后A极板带正电，B极板带负电。板间一带电小球C用绝缘细线悬挂，如图所示，小球静止时与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，则下列说法错误的是（）

A . 若将B极板向右平移稍许，电容器的电容将减小 B . 若将B极板向下平移稍许，A、B两板间电势差将增大 C . 若将B极板向上平移稍许，夹角 $\text{[math]}$ 将变大 D . 轻轻将细线剪断，小球将做斜抛运动

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12. 新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所，能通过传感器检测人体向外辐射的红外线，根据红外线能量的强弱，快速准确且无接触地测量体温。如图所示，某种额温枪以2节串联的干电池为电源（每节干电池电动势为1.5V），工作电流为5mA，当该额温枪正常工作时（）

A . 电路中每通过0.01C电荷，每节电池把0.015J化学能转化为电能 B . 电池组两极间的电压为3V C . 电源的输出功率为15mW D . 电池组的电动势不再是3V

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二、多选题

13. 如图甲，用强磁场将百万度高温的等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变的装置叫托克马克。我国托克马克装置在世界上首次实现了稳定运行100 秒的成绩。多个磁场才能实现磁约束，其中之一叫纵向场，图乙为其横截面的示意图，越靠管的右侧磁场越强。尽管等离子体在该截面上运动的曲率半径远小于管的截面半径，但如果只有纵向场，带电粒子还会逐步向管壁“漂移”，导致约束失败。不计粒子重力，下列说法正确的是（）

A . 正离子在纵向场中沿逆时针方向运动 B . 发生漂移是因为带电粒子的速度过大 C . 正离子向左侧漂移，电子向右侧漂移 D . 正离子向下侧漂移，电子向上侧漂移

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14. 下列家用电器工作时，把电能主要转化为内能的是（）

A . 电饭煲 B . 电风扇 C . 电水壶 D . 吸尘器

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15. 已知电流为I的通电直导线，在距离直导线r处产生的磁场的磁感应强度为 $\text{[math]}$ 。图甲中一半径为R的圆形区域上沿竖直直径放置一通电直导线，图乙为平行放置的三根通电直导线，两侧直导线与中间直导线的距离均为a，图丙和图丁均为在边长为a的正方形的四个顶点分别放置的、垂直纸面的通电直导线，导线间距离及导线中电流的大小和方向已在图中标出。下列说法正确的是（）

A . 图甲中圆形区域的磁通量不为零 B . 图乙中通有电流I₀的直导线所受安培力为零 C . 图丙中O点的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ D . 图丙中O点的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$

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16. 研究某种射线装置的示意图如图所示，射线源发出的射线以一定的初速度沿直线射到荧光屏上的中央O点，出现一个亮点。在板间加上垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场后，射线在板间做半径为r的圆周运动，然后打在荧光屏的P射线源点。若在两板间再连接上一个恒定电压为U的电源，两板之间距离为d形成匀强电场，亮点又恰好回到O点。由此可知（）

A . 射线粒子带正电 B . 射线粒子的初速度大小为 $\text{[math]}$ C . 如果只把两板间距离适当减小粒子还能到达P点 D . 射线粒子比荷 $\text{[math]}$

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三、实验题

17. 某兴趣小组利用如图甲所示的电路测定一个电容器的电容，已知定值电阻R₀=100Ω，在利用计算机软件测出电容器放电时的I-t图线和两坐标轴所围的面积。
1. （1）将开关S接通1，电容器的（填“上”或“下”）极板带正电，再将S接通2，通过电流传感器的电流方向（填“向上”或“向下”）。
2. （2）已知图乙的I-t曲线和两坐标所围的面积为42.3mAs，则电容器的电容C=。
3. （3）若将定值电阻增大至2倍，重复上述实验步骤，则电流随时间变化的I-t图线应该是图丙中的虚线（选填“b”“c”或“d”）
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18. 要测定一节干电池（电动势约1.5V，内阻约0.5Ω，放电电流不允许超过0.6A）的电动势和内电阻，要求测量结果尽量准确。
1. （1）若实验室提供有以下器材：
  A．电流表A₁：挡位1（0~3A，内阻约0.05Ω），挡位2（0~0.6A，内阻约0.2Ω）
  
  B．电流表A₂：0~300μA，内阻r_A2=100Ω
  
  C．定值电阻：R₀=2Ω，R₁=900Ω，R₂=4900Ω
  
  D．滑动变阻器：R₃（0~5Ω，2A），R₄（0~15Ω，1A）
  
  E.开关一只、导线若干
  
  ①应选择电流表A₁的挡位（填“1”或“2”）
  
  ②应将定值电阻（填“R₀”或“R₁”或“R₂”）与A₂串联，使其成为改装后的电压表。
  
  ③干电池内阻太小，应选择定值电阻（填“R₀”或“R₁”或“R₂”）来保护电源；若要求通过电流表A₁的电流在0.1~0.5A范围内连续可调，则滑动变阻器应选择（填“R₃”或“R₄”）
2. （2）若实验室提供器材除电池、开关、电流表、导线外，可供选用的器材还有电阻箱和滑动变阻器，如图所示。
  ①请完成器材选择，并在答卷上相应位置用笔画线代替导线完成实物连线。（）
  
  ②完成实验操作和数据记录后，为得到线性的图像应当选择为横坐标，为纵坐标，通过描点、连线拟合图线根据图像来求电池的电动势和内电阻。
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四、解答题

19. 如图所示为等臂电流天平，左臂挂盘和砝码的总质量为0.4kg，右臂所挂矩形线圈的总质量为0.3kg，线圈水平边的长为0.1m。下边处在磁感应强度大小为1.0T，方向垂直线圈平面（纸面）向里的匀强磁场中。当线圈中通过大小为1.0A，方向如图中所示（顺时针）的电流时两臂正好平衡。重力加速度为g，（g取10m/s²）
1. （1）求右边线圈的匝数N为多少？
2. （2）若线圈的电流方向突然方向（逆时针），则左臂的挂盘及砝码的总质量应为多少才能保持天平再次平衡？
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20. 如图甲所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。其中R是滑动变阻器，阻值范围是 $\text{[math]}$ ，它的金属滑片是杠杆的一端，油量表是由理想电流表改装而成的，实际是量程为 $\text{[math]}$ 的电流表，从指针所指的刻度可知油箱内油面的高度； $\text{[math]}$ 为校准电阻。已知电源电动势为 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 。油箱空和油箱满时金属滑片恰在滑动变阻器的两端点a、b处。
1. （1）当油箱满时，理想电流表示数恰好为满偏刻度 $\text{[math]}$ ，求校准电阻 $\text{[math]}$ 的阻值和油箱空时理想电流表的示数；
2. （2）若将理想电流表改换为理想电压表，理想电压表的指针指示的刻度显示油箱内油面的高度，要求油面上升时理想电压表的读数增大，请将理想电压表V画在图乙中，并标明理想电压表的“+”“－”接线柱，并转画到答题卡上。若改装后电路中校准电阻的阻值不变，求理想电压表示数的变化范围。
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21. 如图所示，有一带正电的粒子（粒子重力不计），粒子电量与质量的比荷 $\text{[math]}$ ，以平行于Ox轴的速度 $\text{[math]}$ ，从y轴上的a点射入第一象限区域，第一象限存在着沿y轴负方向的有界匀强电场，电场强度大小 $\text{[math]}$ ，沿x轴方向宽度为 $\text{[math]}$ ，y方向电场充满整个第一象象限。已知 $\text{[math]}$ 。
1. （1）若电场的左边界与y轴重合，则粒子在电场中运动时y方向上的位移为多少？
2. （2）为了使这束粒子能通过x轴上的b点， $\text{[math]}$ ，则电场左边界的位置坐标x₀为多少？
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22. 如图所示为某离子收集器装置的示意图，半径为R的圆形匀强磁场I与y轴相切于坐标原点O，一截面为矩形的电场处理器ABCD与磁场相切于P点，AC边与y轴重合，其中 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，AB与CD间存在一定电势差，电场处理器下方有垂直纸面向里的匀强磁场II，磁感应强度为B₂。现有大量质量为m、电荷量为q的负离子，以相同速率v₀各向均匀的从O点射入x>0区域，其中沿Ox方向射入的离子刚好经过P点并沿虚线PQ进入下方磁场，最终被收集在距荧光屏最右端为R的G点，若不计离子重力及相互作用，求：
1. （1）匀强磁场I的磁感应强度B₁大小和方向：
2. （2）电场处理器AB与CD间的电势差U；
3. （3）若进入电场处理器的粒子数目为b，磁场II的磁感应强度增大为 $\text{[math]}$ 时，荧光屏上收集到的离子数目。
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