2021-2022學年度第一學期期末考試高二物理（選擇性考試）考試時間：75分鐘第Ⅰ卷（選擇題）一、單選題（本題組共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一頂符合題目要求。）1.眾多的科學家對物理學的發展做出了重大貢獻，下列陳述中不符合歷史事實的是（）A.法拉第首先引入“場”的概念來研究電現象B.安培發現了電流的磁效應現象C.卡文迪什利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量D.伽利略對自由落體運動進行了系統的研究，并得出自由落體運動是勻變速直線運動【答案】B【解析】【詳解】A．法拉第首先引入“場”的概念來研究電現象，故A正確；B．奧斯特發現了電流的磁效應現象，故B錯誤；C．卡文迪什利用扭秤裝置比較準確地測出了引力常量，故C正確；D．伽利略對自由落體運動進行了系統的研究，并得出自由落體運動是勻變速直線運動，故D正確。故選B。2.產生閃電的積雨云底層帶負電，為避免閃電造成的損害，高大的建筑物會裝有避雷針。圖中虛線為避雷針周圍的等勢線，相鄰兩等勢線間的電勢差相等。圖中a、b兩點的場強大小分別為、，a、b兩點的電勢分別為、，則（）

A.B.C.避雷針的頂端帶正電D.一帶負電的雨滴從a下落至b，電場力做負功【答案】C【解析】【詳解】C．由題意可知，產生閃電的積雨云底層帶負電，可知避雷針的頂端帶正電，選項C正確；A．等差等勢線密集處的電場線也密集，場強也較大，則選項A錯誤；B．電場線大致向上，沿電場線的方向電勢逐漸降低，可知選項B錯誤；D．一帶負電的雨滴從a下落至b，因電場力向下，則電場力做正功，選項D錯誤。故選C。3.微信運動步數的測量是通過手機內電容式加速度傳感器實現的。如圖，M極板固定，當手機的加速度變化時，N極板只能按圖中標識的“前后”方向運動。圖中R為定值電阻。下列對傳感器描述正確的是（）

A.靜止時，電流表示數為零，電容器兩極板不帶電B.由靜止突然向前加速時，電容器的電容增大C.由靜止突然向前加速時，電流由b向a流過電流表D.保持向前勻減速運動時，電阻R以恒定功率發熱【答案】C【解析】【分析】【詳解】A．靜止時，N板不動，電容器的電容不變，則電容器電量不變，則電流表示數為零，電容器兩極板帶電，選項A錯誤；BC．由靜止突然向前加速時，N板向后運動，則板間距變大，根據可知，電容器的電容減小，電容器帶電量減小，則電容器放電，則電流由b向a流過電流表，選項B錯誤，C正確；D．保持向前勻減速運動時，加速度恒定不變，則N板的位置在某位置不動，電容器電量不變，電路中無電流，則電阻R發熱功率為零，選項D錯誤。故選C。4.如圖所示，一根通電直導線放在磁感應強度的勻強磁場中，在以導線為圓心，半徑為的圓周上有、、、四個點，若點的實際磁感應強度為零，則下列說法中正確的是（）

A.直導線中電流方向是垂直紙面向里B.點的實際磁感應強度也為0C.點實際磁感應強度為，方向斜向下，與夾角為D.以上均不正確【答案】A【解析】【詳解】AD．題中磁場是由直導線電流的磁場和勻強磁場共同形成的，磁場中任一點的磁感應強度應為兩磁場分別產生的磁感應強度的矢量。a處磁感應強度為0，說明直導線電流在該處產生的磁感應強度大小與勻強磁場的磁感應強度大小相等、方向相反，可得直導線中電流方向應是垂直紙面向里，A正確，D錯誤；B．在圓周上任一點，由直導線電流產生的磁場的磁感應強度大小均為B=1T，方向沿圓周切線方向，可知c點的磁感應強度大小為2T，方向向右，B錯誤；C．通電導線在d處的磁感應強度方向豎直向下，根據磁場的疊加原理可得d點感應強度為d點的磁感應強度大小為，方向與B成45°角斜向右下方，C錯誤。故選A。5.如圖，在滑動變阻器的滑片P向上端a滑動過程中，兩表的示數情況為（）

A.電壓表示數增大，電流表示數減少B.電壓表示數減少，電流表示數增大C.兩電表示數都增大D.兩電表示數都減少【答案】A【解析】【詳解】當滑動變阻器的滑片P向a端滑動時，接入電路的電阻增大，與R2并聯的電阻增大，外電路總電阻R總增大，總電流I減小，由路端電壓U=E-Ir可知U增大，即電壓表讀數增大；并聯部分的電阻增大，分擔的電壓增大，U2增大，流過R2的電流I2增大，電流表的讀數IA=I-I2電流表示數將減小；故選A。6.電磁炮是利用電磁發射技術制成的新型武器，如圖所示為電磁炮的原理結構示意圖。若某水平發射軌道長，寬，發射的炮彈質量為50g，炮彈被發射時從軌道左端由靜止開始加速。當電路中的電流恒為20A時，炮彈被發射后的最大速度可達，軌道間磁場為勻強磁場，不計空氣及摩擦阻力。下列說法正確的是（）

A.磁場方向為豎直向下 B.磁場方向為水平向右C.磁場的磁感應強度大小為 D.炮彈的加速度大小為【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．由題意可知，炮彈所受的安培力水平向右，根據左手定則可判斷出磁場方向為豎直向上，AB錯誤；C．發射炮彈過程，只有安培力做功由動能定理可得代入數據解得C正確；D．發射炮彈過程，根據牛頓第二定律可得代入數據解得D錯誤。故選C7.在x軸上A、B兩點處分別有點電荷和，兩點電荷形成的靜電場中，取無窮遠處電勢為零，x軸上各點的電勢隨x變化的圖象如圖所示，下列說法正確的是（）A.和帶同種電荷B.電子在P點的電勢能最小C.將電子點移到無窮遠的過程中，電場力做負功D.電子僅在電場力作用下從點沿x軸正向運動到P點的過程中，加速度逐漸減小【答案】D【解析】【詳解】A．取無窮遠處電勢零，Q1處電勢小于0，Q2處電勢大于0，根據沿電場線方向電勢降落可知，Q1和Q2帶異種電荷，故A錯誤；B．負電荷的電勢能隨電勢的增加而增加，電子在P點的電勢能不是最小，故B錯誤；C．無窮遠處電勢為零，將電子點移到無窮遠的過程中，電場力做正功，故C錯誤；D．電子僅在電場力作用下從點沿x軸正向運動到P點的過程中，由圖像可知，從到P圖像斜率變小，電場強度變小，電子受到的電場力變小，加速度逐漸減小，故D正確。故選D。二、多選題（本題組共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不選全的得3分，不選或有選錯的得0分。）8.如圖是質譜儀的工作原理示意圖，帶電粒子被加速電場加速后，進入速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片，平板S下方有磁感應強度為的勻強磁場。下列說法正確的是（）A.質譜儀是分析同位素的重要工具B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向里C.通過速度選擇器的粒子的速度等于D.打在處的粒子比打在處的粒子的比荷大【答案】AC【解析】【詳解】A．粒子進入磁場后做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得解得知道粒子電量后，便可求出m的質量，所以質譜儀可以用來分析同位素，故A正確；B．粒子進入磁場后向左偏轉，根據左物定則，可知粒子帶正電，則在速度選擇器中受到向右的電場力，所以磁場力的方向應該向左，由左手定則知，磁場方向應該垂直紙面向外，故B錯誤；C．在速度選擇器中做勻速直線運動的粒子能進入偏轉磁場，由平衡條件得解得故C正確；D．粒子在磁場中做勻速圓周運動，由牛頓第二定律得解得由此可知，r越小，荷質比越大，粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，所以打在A1處的粒子比打在A2處的粒子的比荷小，故D錯誤。故選AC。9.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器，核心部分如圖所示。勻強磁場垂直D形盒底面，兩盒分別與交流電源相連。則下列說法中正確的是（）A.加速器的半徑越大，粒子射出時獲得的動能越大B.粒子獲得的最大動能由交流電源的電壓決定C.加速器中的電場和磁場都可以使帶電粒子加速D.粒子在磁場中運動的周期與交變電壓周期相等【答案】AD【解析】【分析】【詳解】AB．由得當r=R時，v最大，所以最大動能由此可知粒子的最大動能只與粒子本身的荷質比，加速器半徑，和磁場大小有關，與加速電壓無關，故A正確，B錯誤；C．加速器中的電場可以使帶電粒子加速，而磁場使粒子偏轉，故C錯誤；D．根據加速原理，當粒子在磁場中運動的周期與交變電壓的周期相等時，才能處于加速狀態，故D正確。故選AD。【點睛】理解回旋加速器工作原理，熟練運用相關公式，便可解出此題，特別注意加速獲得的最大動能與電場的電壓無關。10.如圖所示，一導線彎成半徑為a的半圓形閉合回路。虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是（）A.CD段直導線不受安培力 B.CD段直導線受安培力C.感應電動勢最大值Em=2Bav D.感應電動勢平均值【答案】BD【解析】【分析】【詳解】AB．由楞次定律判斷可知，感應電流始終沿逆時針方向，由左手定則判斷，CD段直導線所受安培力始終向下，A錯誤、B正確；C．當線框有一半進入磁場時，切割磁感線的有效長度最大，最大感應電動勢為Em=BavC錯誤；D．根據法拉第電磁感應定律可得，感應電動勢平均=n，n=1則===πBavD正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題）三、實驗題（本大題共2小題，共15分。）11.小鋼想測量一下“檸檬水果電池”的電動勢和內電阻，他在網上查閱相關資料，“檸檬水果電池”的電動勢約為，為防止電流過大而損壞器材，電路中加了一個保護電阻。現有下列器材：待測“水果電池”電流表：滿偏電流，電阻不計電壓表：量程，電阻約滑動變阻器：滑動變阻器：定值電阻額定功率定值電阻額定功率開關、導線等（1）甲圖是小鋼設計本實驗的電路圖，你認為滑動變阻器應該選用______選填“或“。保護電阻應該選用______選填“或“。（2）根據電壓表的示數與電流表的示數，做出如圖乙所示的圖像，A、B兩點坐標分別為（0.05，1.76）、（0.45，1），待測電池的電動勢_______，內電阻_______。【答案】①.②.③.55④.【解析】【詳解】(1)[1]電源電動勢約為2V，電流表滿偏電流為0.6A，電路的最小電阻越為比較兩滑動變阻器最大值可知，選R1操作方便，更合理；[2]如果定值電阻選R4，電路中的最大電流為電流變化范圍太小，故定值電阻選；(2)[3][4]由兩端電壓可得圖線斜率的絕對值為則電源內阻為則電源電動勢為12.小華同學練習使用多用電表測電阻：（1）請根據下列步驟完成電阻測量：①旋動________（選填“歐姆調零旋鈕”或“指針定位螺絲”），使指針對準電流擋的“0”刻度；②將選擇開關K旋轉到電阻擋“”的位置；③將紅、黑表筆短接，旋動________（選填“歐姆調零旋鈕”或“指針定位螺絲”），使指針對準電阻擋的________（選填“0”或“”）刻度線；④將兩表筆分別與待測電阻相接，發現指針偏轉角度過大。為了得到比較準確的測量結果，請從下列選項中挑出合理的步驟，并按________的順序進行操作，再完成待測電阻的測量。A．將K旋轉到電阻擋“”的位置B．將K旋轉到電阻擋“”的位置C．將兩表筆的金屬部分分別與被測電阻的兩根引線相接D．將兩表筆短接，旋動合適部件，對電表進行歐姆調零（2）正確操作后，多用電表的示數如圖甲所示，則待測電阻的阻值為_______（結果保留三位有效數字）（3）若歐姆表內使用的是一個已經使用一段時間的電池（電動勢為，內阻較大），測得該電阻的阻值為R；然后更換一節新電池（電動勢為，內阻較小），測得該電阻的阻值為，實驗過程中其他操作均正確，則R與相比________。A．B．C．D．無法確定【答案】①.指針定位螺絲②.歐姆調零旋鈕③.0④.BDC⑤.190⑥.A【解析】【詳解】（1）①[1]多用電表使用前應調整指針定位螺絲，使指針指到零刻度；③[2][3]使用多用電表的歐姆擋測電阻時，應選擇適當倍率的歐姆擋，使測量時指針落在刻度盤的中間區域．測量電阻之前應該先將兩表筆直接接觸（短接），調整歐姆調零旋鈕，使指針指向；④[4]歐姆表指針偏轉角度較大，說明所選擋位太大，應該換小擋位進行測量，應將旋轉開關K置于“”，然后進行歐姆調零，再測電阻，因此合理的實驗步驟是BDC。（2）[5]由圖可知，多用電表的示數為（3）[6]由歐姆表的結構可知，電源內阻的變化，可以通過歐姆調零來抵消，故前、后兩次的測量值是相等的，BCD錯誤，A正確。故選A。四、解答題（本大題共3小題，共39分，要有解答過程和必要的文字說明。）13.如圖所示，一束電子的電荷量為e，以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中，穿出磁場時的速度方向與原來電子入射方向的夾角是，求：(1)電子運動的軌跡半徑；(2)電子的質量；(3)電子穿過磁場的時間。

【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)電子運動軌跡如圖所示

由幾何知識得(2)由牛頓第二定律得解得(3)電子做圓周運動的周期電子在磁場中的運動時間14.如圖甲所示，在一傾角為37°的粗糙絕緣面上，靜止地放置著一個正方形單匝線圈ABCD，E、F分別為AB、CD的中點，線圈總電阻R=2.0Ω、總質量m=0.02kg、正方形邊長L=0.4m。如果向下輕推一下此線圈，則它剛好可沿斜面勻速下滑。現在將線圈靜止放在斜面上后，在虛線EF以下的區域中，加上垂直斜面向內的、磁感應強度大小按圖乙中所示規律變化的磁場，（最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：(1)t=0.1s時刻，線圈中的感應電流的大小I；(2)從t=0時刻開始經過多少時間t線圈剛要開始運動；(3)從t=0時刻開始到線圈剛要運動，線圈中產生的熱量Q。【答案】（1）0.2A；（2）0.4s；（3）0.032J【解析】【詳解】(1)根據圖乙可得由法拉第電磁感應定律得感應電動勢根