2023-2024學(xué)年北京市通州區(qū)私立樹人學(xué)校高二（上）期末物理試卷

北京市通州區(qū)私立樹人學(xué)校2023-2024學(xué)年第一學(xué)期十一年級(jí)物理期末出題人∶ 審題人∶ 日期∶ 年級(jí)∶ 班級(jí)∶ 姓名∶一、單選題（共18小題，每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，每題3分，共54分）1.下列四幅圖關(guān)于各物理量方向的關(guān)系中，正確的是（）A.B.C.D.2.磁電式電流表是常用的電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，如圖所示，電表內(nèi)部由線圖、磁鐵、極靴、圓柱形軟鐵、螺旋彈簧等構(gòu)成。下列說法正確的是（）A.極靴與圓柱形軟鐵之間為勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.當(dāng)線圈中電流方向改變時(shí)，線圈受到的安培力方向不變C.通電線圈通常繞在鋁框上，主要因?yàn)殇X的電阻率小，可以減小焦耳熱的產(chǎn)生D.在運(yùn)輸時(shí)，通常把正、負(fù)極接線柱用導(dǎo)線連在一起，是應(yīng)用了電磁阻尼的原理3.如圖所示，把一根柔軟的銅制彈簧懸掛起來(lái)，使它的下端剛好跟槽中的水銀接觸，用導(dǎo)線連接彈簧上端作為接線端，另一根導(dǎo)線漫在水銀槽中作為另一個(gè)接線端，再將端分別與一直流電源兩極相連，發(fā)現(xiàn)彈簧開始堅(jiān)直上下振動(dòng)，電路交替通斷。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是（）A.通入電流時(shí)，彈簧各相鄰線圈之間相互排斥B.將端的極性對(duì)調(diào)，彈簧將不再上下振動(dòng)C.增大電流，彈簧下端離開水銀液面的最大高度一定變小D.用頻率合適的交流電，也可使彈簧上下振動(dòng)4.如圖甲所示，三塊相同的蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是均勻的，將一根直導(dǎo)體棒用輕柔細(xì)導(dǎo)線水平懸掛在磁鐵的兩極間，導(dǎo)體棒的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中選用導(dǎo)線“1、4”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不通電流時(shí)，導(dǎo)體棒靜止在圖乙中的位置；有電流通過時(shí)，導(dǎo)體棒將擺動(dòng)一個(gè)角度，若分別使大小為的電流流過導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒上擺的最大高度分別為圖乙中的位置。已知三次電流大小的關(guān)系為。根據(jù)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可獲得的直接結(jié)論為（）A.電流較大時(shí)，導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力較大B.若導(dǎo)體棒內(nèi)通電部分越長(zhǎng)，則導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力就越大C.導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力大小與電流大小成正比D.導(dǎo)體棒受到的磁場(chǎng)力大小與導(dǎo)體棒內(nèi)通電部分長(zhǎng)度成正比5.如圖所示，在通電直導(dǎo)線下方，有一電子沿平行導(dǎo)線方向以速度向左開始運(yùn)動(dòng)，則電子（）A.將沿軌跡I運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越大B.將沿軌跡運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越小C.將沿軌跡II運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越小D.將沿軌跡II運(yùn)動(dòng)，半徑越來(lái)越大6.一種發(fā)電裝置如圖所示。一對(duì)水平放置的平行金屬板A、B之間有很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）以速度沿垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng)，把和電阻連接，、B就是一個(gè)直流電源的兩個(gè)電極。下列判斷正確的是（）A.帶正電的粒子在兩板間受到的洛倫茲力方向向上B.板是電源的正極、B板是電源的負(fù)極C.只增大等離子體的射入速度，電源的電動(dòng)勢(shì)增大D.只增大兩板的面積，電源的電動(dòng)勢(shì)增大7.一個(gè)帶正電的微粒（重力不計(jì)）穿過如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域時(shí)，恰能沿直線運(yùn)動(dòng)，則欲使微粒向下偏轉(zhuǎn)，應(yīng)采用的辦法是（）A.增大微粒質(zhì)量 B.增大微粒電荷量 C.減小入射速度 D.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度8.如圖為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)圖，勵(lì)磁線圈產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，電子束由電子槍產(chǎn)生，其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直，電子速度大小可通過電子槍的加速電壓來(lái)控制，磁場(chǎng)強(qiáng)弱可通過勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)，下列說法正確的是（）A.勵(lì)磁線圈電流沿順時(shí)針方向B.僅增大勵(lì)磁線圈的電流，電子束徑跡的半徑變大C.僅加大電子槍加速電壓，電子束徑跡的半徑變大D.僅加大電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將變大9.電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量Q（在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫蓷面的流體的體積）為了簡(jiǎn)化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為圓形的一段管道，已知管的直徑為，流量計(jì)的上下兩側(cè)是金屬材料，其余部分是絕緣材料，現(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向如圖所示，當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，測(cè)得兩點(diǎn)間的電動(dòng)勢(shì)為，則可求得流量為（）A. B. C. D.10.如圖所示為回旋加速器工作原理示意圖，置于真空中的兩D形金屬盒間的縫隙很小，帶電粒子穿過縫隙的時(shí)間可忽略。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直，加速電壓為U。下列說法正確的是（）A.要增大粒子的最大動(dòng)能，可增大加速電壓B.要增大粒子的最大動(dòng)能，可增大磁感應(yīng)強(qiáng)度BC.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期是電壓變化周期的2倍D.由于被加速，粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期越來(lái)越小11.如圖甲所示，一閉合金屬圓環(huán)處在垂直圓環(huán)平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間按如圖乙所示的規(guī)律變化，設(shè)圖中礠感應(yīng)強(qiáng)度垂直圓環(huán)平面向里為正方向，環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向?yàn)檎较颉t環(huán)中電流隨時(shí)間變化的圖像可能是下圖中的（）A. B.C. D.12.如圖所示，一正方形線圈的匝數(shù)為，邊長(zhǎng)為，線圈平面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，且一半處在磁場(chǎng)中，在時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向不變，大小由B均勻的增大到2B。在此過程中，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為（）A. B. C. D. 13.如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長(zhǎng)，空間有垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。一根質(zhì)量為的金屬桿從軌道上由靜止滑下。經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，金屬桿的速度會(huì)趨近于一個(gè)最大速度，不計(jì)金屬桿和軌道的電阻，則以下分析正確的是（）A.金屬桿先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)然后做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.金屬桿由靜止到最大速度過程中機(jī)械能守恒C.如果只增大將變小D.如果只增大將變小14.如圖是法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅質(zhì)圓盤安裝在水平銅軸上，圓盤位于兩磁極之間，圓盤平面與磁感線垂直。兩銅片分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和圓盤的邊緣接觸，使圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻中就有電流通過。下列說法正確的是（）A.僅改變圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，通過的電流保持不變B.僅改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，通過的電流保持不變C.僅斷開電阻，兩銅片間電勢(shì)差為零D.同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和圓盤的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，通過的電流方向不變15.如圖是一個(gè)鋁框放在蹄形磁鐵的兩個(gè)磁極之間。鋁框可以繞支點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，先使鋁框和磁鐵靜止，轉(zhuǎn)動(dòng)磁鐵，觀察鋁框的運(yùn)動(dòng)，可以觀察到（）A.鋁框與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反B.鋁框始終與磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的一樣快C.鋁框是因?yàn)槭艿桨才嗔ΧD(zhuǎn)動(dòng)的D.當(dāng)磁鐵停止轉(zhuǎn)動(dòng)后，如果沒有空氣阻力和摩擦阻力，鋁框?qū)⒈３謩蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)16.物理課上，教師做了一個(gè)奇妙的“電磁阻尼”實(shí)驗(yàn)。如圖所示，是由銅片和絕緣細(xì)桿組成的擺，其擺動(dòng)平面通過電磁鐵的兩極之間，當(dāng)繞在電磁鐵上的線圈未通電時(shí)，銅片可自由擺動(dòng)，要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)停下來(lái)。當(dāng)線圈通電時(shí)，銅片迅速停止擺動(dòng)。某同學(xué)另找來(lái)器材再探究此實(shí)驗(yàn)，他連接好電路，經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)，均沒出現(xiàn)迅速停止抾動(dòng)的現(xiàn)象。對(duì)比老師的演示實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是（）A.電源的電壓過高 B.所選線圖的匝數(shù)過多C.線圖接在了交流電源上 D.擺的材料與老師的不同17.如圖所示，是自感系數(shù)很大、電阻很小的線圈，是兩個(gè)相同的小燈泡。開始時(shí)，開關(guān)處于閉合狀態(tài)，燈微亮，燈正常發(fā)光，斷開開關(guān)（）A.與同時(shí)熄滅 B.比先熄滅C.閃亮后再熄滅 D.閃亮后再熄滅18.如圖所示利用電流傳感器（電流傳感器相當(dāng)于電流表，其電阻可以忽略不計(jì)）研究自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，電源的電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻為，自感線圈的自感系數(shù)足夠大，其直流電阻值大于燈泡的阻值，在時(shí)刻閉合開關(guān)，經(jīng)過一段時(shí)間后，在時(shí)刻斷開開關(guān)下列圖像中能正確表示電流傳感器記錄的電流隨時(shí)間變化情況的是（）A. B.?C。 D.二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共11空和一個(gè)畫圖，每空和畫圖均2分，共24分）19.利用電流表和電壓表測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。（1）應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)電路是圖1中的______（選填“甲”或“乙”）。（2）現(xiàn)有電流表、開關(guān)和導(dǎo)線若干，以及以下器材∶A.電壓表B.電壓表C.滑動(dòng)變阻器D.滑動(dòng)變阻器實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。（選填相應(yīng)器材前的字母）序號(hào)123456電壓U（V）1.501.451.351.281.251.15電流I（A）0.060.120.240.260.360.48（3）某位同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如上表所示，請(qǐng)?jiān)趫D2的坐標(biāo)紙上，畫出U-I圖線。（4）根據(jù)（3）中所畫圖線可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)______V，內(nèi)電阻______Ω（結(jié)果保留2位小數(shù)）。（5）?同學(xué)利用圖像分析甲、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。在圖3中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖得到的圖像：虛線是該電源的路端電壓隨電流變化的圖像（沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況）。甲電路圖對(duì)應(yīng)的圖像是______，乙電路圖對(duì)應(yīng)的圖像是______。20.小明用如圖1所示的裝置研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵極朝下。（1）要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，小明進(jìn)行了以下4種操作，其中可行的是______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管B.螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管C.磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)D.磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)（2）在（1）的研究中，小明發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，也就是感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)（1）中的操作，那么感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)______（選填選項(xiàng)前的字母）。A.磁鐵的磁性強(qiáng)弱B.磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向C.磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大小D.螺線管的匝數(shù)（3）小明又將實(shí)驗(yàn)裝置改造，如圖2所示，螺線管A經(jīng)過滑動(dòng)變阻器與開關(guān)、電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管B與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路。螺線管B套在螺線管A的外面。為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，以不同的速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察指針擺動(dòng)情況；由此實(shí)驗(yàn)可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是______（選填選項(xiàng)前的字母）A.螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向B.螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)幅度大小C.螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)方向D.螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大?。?）在（3）研究中，閉合開關(guān)后，螺線管A的電流穩(wěn)定時(shí)，螺線管B中也存在磁場(chǎng)，但不出現(xiàn)感應(yīng)電流，這說明什么？三、計(jì)算題（共3小題，21題、22題每題7分，23題8分，共22分）21.如圖，在堅(jiān)直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道固定在水平面內(nèi)，相距為。導(dǎo)體棒垂直于放在軌道上，與軌道接觸良好。軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。（1）如圖1，若軌道左端MP間接一阻值為電阻，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下以速度沿軌道做勻速運(yùn)動(dòng)。a.請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，證明導(dǎo)體棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；b.某時(shí)刻撤去拉力，再出撤去拉力后通過導(dǎo)體棒的電流隨時(shí)間變化的圖象，并分析該過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。（2）如圖2，若軌道左端MP間接一電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為的電源，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。某時(shí)刻閉合開關(guān)，畫出閉合開關(guān)后通過導(dǎo)體棒的電流隨時(shí)間變化的圖象，并分析該過程中的能量轉(zhuǎn)化情況。22.如圖所示，足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度，一端連接的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在堅(jiān)直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度。電阻的導(dǎo)體棒放在導(dǎo)軌上，其長(zhǎng)度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。在平行于導(dǎo)軌的拉力作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右以勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和空氣阻力。求∶（1）電動(dòng)勢(shì)的大小；（2）導(dǎo)體棒兩端的電壓；（3）通過公式推導(dǎo)證明∶導(dǎo)體棒向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)，拉力做的功等于電路獲得的電能23.如圖所示為一種質(zhì)譜儀的示意圖，它由加速電