福州华侨中学 2021-2022 年高二第一学期物理期末 考 满分：100 分；考试时间：75 分钟 一．选择题：本题共 11 小题，每小题 4 分，共 44 分。第 1～7 题只有一项符合题目要求，第 8～11 题 有多项符合题目要求。 1. 无线充电是近年发展起来的新技术，如图所示，该技术通过交变磁场在发射线圈和接收线圈间传输能量， 内置接收线圈的手机可以直接放在无线充电基座上进行充电，下列关于无线充电的说法正确的是 （ ） A．在无线充电过程中没有电能损失 B． 无线充电基座可以用直流电源供电 C．无线充电过程主要利用了电磁感应原理 D． 无线充电基座可以对所有手机进行无线充电 2. 在图中，分别给出了导线中的电流方向或磁场中处小磁针 N 极的指向取磁感线方向其对应错误的是 （ A． ） B． C． D． 3. 如图所示，以 O 点为圆心的圆周上有六个等分点 a、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在 a、 d 两点时，在圆心 O 产生的电场强度大小为 E．现仅将放于 a 点的正点电荷改放于其他等分点上，使 O 点的电场强度改变，则下列判断正确的是（ ） A. 移 至 c 点时，O 点的电场强度大小仍为 E， 沿 Oe 方向 B. 移至 b 点时，O 点的电场强度大小为 E，沿 Oc 方向 C. 移至 e 点时，O 点的电场强度大小为 ，沿 Oc 方向 D. 移至 f 点时，O 点的电场强度大小为 E，沿 Oe 方向 4. 条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠 S 极一侧悬挂一根与它垂直的导电棒，如图所示（图中只画 出棒的截面图）。在棒中通以垂直纸面向里的电流的瞬间，可能产生的情况是（ ） A．磁铁对桌面的压力减小 B．磁铁对桌面的压力增大 C．磁铁不受摩擦力作用 D． 磁铁受到向右的摩擦力 5. 如图所示，A、B 两点各放一电荷量均为 Q 的等量异种电荷，有一竖直放置的 光滑绝缘细杆在两电荷连线的垂直平分线上，a、b、c 是杆上的三点，且 ab＝bc ＝l，b、c 关于两电荷连线对称．质量为 m、带正电荷 q 的小环套在细杆上，自 a 点由静止释放，则（ ） A．小环做变加速直线运动 B．小环做匀加速直线运动小 C． 小环从 b 到 c 速度可能先减小后增大 D． 环通过 c 点时速度为 6. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的 是（ 甲 ） 乙 丙 丁 A． 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压 U B． 乙图可判断出 A 极板是发电机的正极 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 v＝ D. 丁图中若载流子带负电，稳定时 C 板电势高 7. 如图所示，在空间中 MN 左侧有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小 为 B，右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为 2B。一带正电的 粒子从 MN 上的 O 点射入左侧磁场，速度方向与 MN 夹角 θ＝30°，不计粒子 重力，则粒子第一次在左、右磁场中运动的时间之比为（ ） A．1：1 B．1：2 C．2：1 D．4：1 8. 下列选项中是用导线做成圆形或正方形回路，这些回路与一直导线构成几种位置相合（彼此绝缘）， 下列组合中，切断直导线中的电流时，闭合回路中会有感应电流产生的是（ ） A．导线与线圈共面， B．导线与线圈平面垂直， C．导线与线圈共面 D．导线与线圈共面 O 为线圈圆心 O 为线圈圆心 9. 如图所示的电路中，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态，现将滑动变阻 器的滑片 P 向左移动，则（ ） A．电容器中的电场强度将增大 C．电容器的电容将减小 B．电容器上的电荷量将减少 D．液滴将向下运动 10. 如图所示，空间某处存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场， 一个 带负电的金属小球从 M 点水平射入场区，经一段时间运动到 N 点，关于小球 由 M 到 N 的运动，下列说法正确的是（ ） A．小球可能做匀变速运动 B．小球一定做变加速运动 C．小球动能可能不变 D．小球机械能守恒 11. 如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心 线的 半径为 R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E，磁分析器有范围足够大的有界匀强 磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外。一质量为 m、电荷量为 q 的粒子从静止开始经加速 电场加速后沿中心线通过静电分析器，由 P 点垂直边界进入磁分析 器，最终打到胶片上的 Q 点。不计粒子重力，下列说法中正确的是（ ） A. 极 板 M 比极板 N 的电势低 B. 加速电场的电压 U＝ER C. 直 径 PQ＝2B D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷 二．实验题:本题共 2 小题，共 20 分，请把答案填在答题止的相应位置上 12．（8 分）测定电源的电动势和内电阻的实验电路和 U﹣I 图象如图所示；请回答下列问题： （1） 如 图甲所示，在闭合开关之前为防止电表过载而 移动滑动 变阻器的滑动头 P，应放在滑动变阻器 处 （填“a”或“b”） （2） 如图乙是根据实验数据 画出的 U﹣I 图象，由此可知这个干电池的电动势 E＝ V，内电阻 r＝ Ω。 （计算结果均保留三位有效数字） （3） 13． 本实验中 E 测 E 真。（填“大于”、“小于”或“等于”） （12 分）在测定某金属的电阻率实验中，某学生进行了如下操 作： ⑴ 利用螺旋测微器测金属丝直径 d，如图 1 所示，则 d＝ mm。 ⑵ 测量金属丝电阻 Rx 的电路图如图 2 所示，闭合开关 S，先后将电压表 右侧接线端 P 接 a、b 点时，电压表秒电表求 U(V) I （A ） 2.56 0.22 数如右表所示。该学生认真观察到两次测量中，电 流 表的 读数 几几 乎未 变， 发生 这种 现象 的原 因 是 属比电阻 R 测= ，比较合理且较准确的金 接线端 P 接 a （保留两位有效数字），从系统误差角度分析， Rx 的测量值与其真实值比较 R 测 R 测（填“大于”、“小于”或“等于”）。 ⑶ 某多用表内部的部分电路如图所示，则该多用表的 A 产接线柱应该是 与 （填 “红”或“黑”）表笔连接；当开关接 “b”）档时其对应的电阻档倍率更高。 （填 “a”或 三．计算题：本题共 3 小题，共 36 分，解答应写出必要文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出 最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（10 分）如图所示是利用电动机提升重物的示意图，其中 D 是直流电动机。P 是一个质量为 m 的重 物，它用细绳拴在电动机的轴上。闭合开关 S，重物 P 以速度 v 匀速上升，这时电流表和电压表的示 数分别是 I＝5.0A 和 U＝110V，重物 P 上升的速度 v＝0.70m/s。已知重物的质量 m＝4 g 取 10m/s2）。 5k（g 求： （1） 电动机消耗的电功率 P 电； （2） 细绳对重物做功的机械功率 P 机； （3） 电动机线圈的电阻 R。 ﹣ 15．（10 分）有一个带电量 q＝﹣3.0×10 6C 的点电荷，从电场中的 A 点移到 B 点时，电场力做功 6.010 4 ﹣ J ，从 B 点移到 C 点时，克服电场力做功 9.0×10 4J．试问： （1）A、B、C 三点之间的电势差 UAB、UBC 和 UCA 各是多少？ （2）若规定 B 点电势为零，则该点电荷在 A、C 两点的电势能 EPA 和 ERC 分别是多少？  16．（16 分）如图所示，在 xOy 平面内，O 为坐标原点，y 轴右侧有一直线 MN，MN 与 y 轴相距为 d， 直线 MN 与 y 轴间的区域存在沿着 x 轴正方向的匀强电场，第二象限内存在沿 y 轴负方向的匀强电场， 两区域的电场强度大小相等，在 MN 的右侧存在矩形匀强磁场区域（矩形磁场区域的左边界与 MN 重合， 磁场未标出），磁场方向垂直于 xOy 平面向内。质子在第二象限距离 x 轴为 d 的 P 点以速度 v 沿着 x 轴正方向射入电场，恰好经过 O 点进入下个电场区域。已知质子质量为 m，电荷量为 q，电场 强度大小为 ，磁感应强度大小为 ，不计质子重力。求： （1）（5 分）质子在第二象限运动的时间以及 P 点到 y 轴的距离； （2）（6 分）质子进入磁场时的速度大小和方向（用与 x 轴夹角的正弦值表示）； （3）（5 分）为使质子从磁场中射出后能到达 y 轴正半轴且距离原点 O 最远，求该矩形磁场区域的 最小面积。