吉林省东北师范大学附属中学2024-2025学年高二上学期期末考试模拟（二）物理试卷

志存高远学求博保 东#师花女学附属中学 2024-一2025学年上学期 HGH-SCHOOL ATTACHED TO 期末考试模拟卷（二) NORTHEAST NORMAL CNIVERSITY 考试时间：100分钟满分：100分 组题人：陈维栋、王艾琳审题人：陈维栋、王艾琳 一、选择题(19题单选，1013题多选，每题4分，共52分) 1.如图所示，一段圆心角为60°的圆弧形导线，通以电流1。若导线所在平面与纸面平行，匀 强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为F:若磁感应强度大小不变方向改为 面沿半径ON向右，导线所受安培力的大小为B。 X A.2:√5 B.5:1 B C.5:2 D.1:1 0 2.如图所示，A、B是电荷量相等的同种点电荷，固定在同一水平线上，在A、B连线的垂直 平分线上有一点电荷C,给C一个大小为6的初速度，C仅在电场力作用下恰能做匀速圆 周运动。已知O为A、B连线与垂直平分线的交点，AO=OC=L,点电荷C的带电量为q: 质量为m,静电力常量为k,不计重力，则点电荷A的带电量为 A. Lmv B √2Lmvd g kq C. qmv D √2gmwd L L 3.如图所示，与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三点恰好构成等边三角形ABC,D为ABC 边上一点，BD间的距离为三角形边长的三分之一，三角形的外接圆的半径为。B点处有 粒子源，在纸面内朝各个方向发射动能均为E。的电荷量为q的同种带正电粒子，到达C处 的粒子动能为4E。,到达D处的粒子动能为2E。,不计粒子重力及粒子间的相互作用，0点 为圆心，PP是平行于AB的直径。下列说法正确的是 A.Q点是整个圆周上电势最低的点 B.匀强电场的电场强度大小为2，方向由B指向0 gr D C.A、0的电势差Uo= q D.将电子由P点移动到Q点，电子的电势能减少 如图所示，平面内有一水平向右的匀强电场，电场强度为E,在电场中竖直放置一光滑绝 缘圆环，AB和BC为光滑绝缘细杆，AB方向竖直，BC为圆环的一条直径，∠ABC=45°。 有两个相同的带正电的小圆环分别套在两细杆上（不计小圆环间的相互作用力），己知小圆 环带电量为g=”管，现将4、C处的小圆环依次释放，小圆环到达B点所用时间分别为A 和2，则其大小关系为 A.11=t2 B.tp>t C.tr<t2 D.无法确定 如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒。 间旋速器D形盒半径为R,狭缝宽为d,所加匀强磁场的磁感应强度为B,所加高频交变 电源的电压为U,质量为m、电荷量为q的质子从右半盒的圆心附近由静止出发，经加速、 偏转等过程达最大能量后由导向板处射出。带电粒子在磁场中运动的能量E随时间的变化 规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是 n- +2 A.在Et图中应有n-t>t-tn B、在E-t图中应有En-E>El-E C.粒子最终获得的动能为BgR m D.粒子通过狭缝的次数为BR 2mU 6.发光二极管(LED)是一种能够将电能转化为可见光的固态半导 体器件。心知某种州岁的LED灯在不同电K下发出不同颜色的 LED 光：当两端电压为1.4V时，发红光；当两端电压为18V时，发 黄光：当两端电压为3.2V时，发蓝光。将此LED灯接入如图所 示的电路中，电源电动势E=5V,内阻=12，R=12,C为电容 器，电容为1μF,R为滑动变阻器，最大阻值为102，电流表内阻忽略不计。开关闭合后， 下列判断正确的是 A.与LED灯发黄光时相比，LED灯发红光时，R,两端的电压更大 B.稳定时电流表读数越大，电容器所带电荷量越大 C.当滑动变器的滑片位于最右端，LED灯发黄光时，电流表读数为0.32A D.当滑动变阻器的滑片位于正中间，电流表读数为0.30A时，LED灯发蓝光 7.如图所示，电源电动势E=3V,小灯泡L的规格为2V0.4W”,开关S接I,当电阻箱R 调到32时，小灯泡L正常发光。现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则 A.电源内阻为12 B.电动机的内阻为3 C.电源效率约为86.7% D.电动机正常工作电压为1V E,7 8.据报道，我国福建号航母舰载机弹射起飞的电樾弹射技术与他国不同，采用的储能方式是 超级电容。某科学探究小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，间距为1 的水平平行金属导轨左端连接充好电的电容器，电容为C,电压为U,.导轨右端放置质量 为m的光滑金属棒，匀强磁场沿竖直方向（图中未画出)，磁感应强度大小为B,开关闭合 后金属棒向右离开导轨后水平射出，若某次试验金属棒弹射出去后电容器两端的电压减为 ，不计一切阻力，则金属棒离开导轨的速度为C 4 BCUI √5BCUn A. B. Am 2m 3BCUl 9BCUI C. D. 4m 16m 2/4 9. 蛋尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图所示，放电通道 两端电极问存在速电场，该区或内行'与电场近似乘的约束磁场（未出）用于提高 作物质被电离的比例，工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为离子，再经电场 加速喷出，形成推力，某次测试中，氙气被电离的比例为刀，氙离子喷射速度为。，推进 器产生的推力为F,推进器质量m,已知氙离子的比荷为k；计算时，取氙离子的初速度 为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则 A.将该推进器用于宇宙航行时，飞船获得的加速度αc 分 剂 B.氙离子的加速电压约为U= 放电通道● ●+ 2k 0 E E C.氙离子向外喷射形成的电流约为I= Xe*● % 0 0+ F D.每秒进入放电通道的氙气质量约为 阳极 阴极 a 10. 如图所示，均匀带负电的绝缘圆环α与金属圆环b同心共面放置，当α环绕O点在其所在 平面内旋转时，b环具有扩张的趋势，由此可知，a环可能绕O点 A.顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转 C.逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转 1.如图，M、N是真空中宽为d的匀强磁场的左有边界（边界上有磁场），磁感应强度为B, 方向垂直纸面向里。大量比荷为k的正离子从M边界上的P点以速率v=kBd进入磁场， 速度方向如图所示在180的范围内，粒子分布均匀，不计离子重力，也不计离子间的相互 作用，磁场区域足够长。则 M iN A.能从边界N飞出磁场的离子占粒子总数 2-3 B。从边界N飞出磁场的离子中，在磁场中运动的最短时间为 3kB C.磁场中有离子经过的区域的面积 D.从边界N飞出磁场的离子中，飞出点与P点距离小于或等于√5d 12.如图，在第一象限内存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B=B。+a(B。>0,k>0, H都是常墨)，x为某点到y轴的离。有-一个正：角形导线框ABC从原点沿x轴正方向做 匀速运动，线框电阻不可忽略，则线框在运动过程中 A.产生的感应电流方向为遵时针 y XX XX B.产生的感应电动势大小与位移成正比 X X又XX C.产生的焦耳热与位移成正比 X XX XX D,产生的感应电动势与线框的面积成正比 ××××× 如图甲所示为电磁感应加速器核心部分俯视图，圆心为O、半径为R的圆形光滑真空绝缘 细管固定放置于圆形边界的匀强磁场中，圆心O与磁场圆心重合。磁场方向竖直向下，当 磁场的磁感应强度B随时问变化时，会在空间中产生涡旋电场，其电场线是在水平内… 系列以O为圆心的同心圆，同一条电场线上各点场强大小相等。某时刻在细管内P点静止 释放一带电量为-g、质量为m的小球，小球沿逆时针方向运动，其动能随转过圆心角的 变化图像如图乙所示，下列说法正确的是 A,磁感应强度大小均匀增大 B细管所在位置的电场强度大小为 E πqR Eo C。磁感应型度变化本大个为忌 2元 D.小球运动第一周所用时间为2πR 2m 甲 二、实验题(14分) 14.在“测量金属电阻率”实验中，某同学为了选用合适的器材，先用 多用电表粗测了段粗细均匀的被测电阻丝的阻值。 (I)他用表盘如图1所示的多用电表测量电阻丝的电阻。先将选择开 类调到电阻挡的“×10位置，将红、黑表笔分别插入“+”、“”插孔， 把两笔尖相互接触，调节 (选填“S”或T),使多用电表的指 OFF 针指向电阻挡的 刻线（选填“0或o”): (2)将红、黑表笔的笔尖分别与电阻丝两端接触，发现指针偏转角度 过大，他应将选择开关调到电阻挡的位置（选填“×1”或×100”）。 15.某实验小组测定一节干电池的电动势和内阻。 (1)实验前，他们讨论并提出的实验方案中有如下四种器材组合。为使实验结果尽可能准确， 最不可取的一组器材是() A.一个电流表、一个电压表和一个滑动变阻器 B.一个电压表和多个定值电阻 C.一个电流表和一个电阻箱 D.两个电流表和一个滑动变阻器 2)实验小组成员走进实验室，根据实验室中的实验器材和老师的建议，最终确定了如图() 所示的实验电路，其中电压表量程为3V,电流表量程为0.6A,R为保护定值电阻。某次 测量时电流表和电压表的示数如图(b)所示，则电流=A,电压U=V。 10 /是311是223 0.204 w 0.6 图(a) 图6) 图(d) (3)实验小组的同学闭合开关S,多次调节滑动变阻器，读出多组电流表示数【和对应的电 压表示数U,巾测得的数据绘出了如图所示的1图线，则电源的电动势E=一，内阻 =(结果用a、b和R表示)。 (4)在上述实验中存在系统误差。在下列所绘图像中，虚线代表没有误差情况下电压真实值 与电流真实值关系的图像，则下图中能正确表示二者关系的是() 三、计算题(34分) 16.如图所示，A、B、C是匀强电场中的三点，也是直角三角形的三个顶点，匀强电场与三角 形ABC平面平行。从C点向某一方向以大小为%的速度射出一个质量为m电荷量为g的 带正电粒子，粒子仅在电场力作用下恰好能先后通过A、B两点，粒子通过A、B两点时的 速度大小分别为，， 2%,已知∠490°，∠C-60,AB边长为L,粒子重力不计.求 (1)C、B两点及C、A两点的电势差 (2)匀强电场的比场强度。 I7.如图，在0<≤h,°<y<+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大 小可调，方向不变。一质量为m,电荷量为q(q>0)的粒子以速度w从磁场区域左侧沿x 轴进入磁场，不计承力。 (1)若粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况 下磁感应强度的最小值Bm: (2)如果磁感应强度大小为号，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该 点的运动方向与x轴正方向的夹角及该点到x轴的距离。 B 10 h 18.发电机和电动机具有类似的装置，是因为它们在工作机理上具有类似性，直流发电机和直 流电动机的工作原理可以简化为如图1,2图所示的情景，在竖直向下的磁感应B的匀强 磁场中，两根电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PO固定在水平面内，相距为L。电阻为 R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在导轨上，与导轨接触良好，以速度v(v平行MM) 向右匀速运动。图1轨道端点M、P间接有阻值为r的电阻，导体棒ab受水平向右的外力 作用，图2轨道端点M、P间接有直流电源，导体棒ab通过滑轮匀速提升重物，电路中的 电流为I。 (1)求在△t时间内图1“发电机”产生的电能和图2“电动机输出的机械能： (2)从微观角度来看，导体棒b中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作 用。为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷。 (a)请在图3（图1中的导体棒ab)、图4（图2中的导体棒ab)中，分别画出自由电荷所 受的洛伦兹力的示意图。 (b)我们知道，洛伦兹力不做功。那么，导体棒α的自由电荷受的洛伦兹力是如何在能量转 化过程中起到作用的呢？请以图2“电动机”为例，通过计算分析说明。 4/4