四川省凉山彝族自治州2022-2023高二上学期期末检测物理试题（答案）

凉山州2022-2023学年度上期期末检测试卷
高二物理
注意事项：全卷共6页（试题卷4页，答题卷2页），考试时间为90分钟，满分100分；请将自己的学校、姓名、考号写在答题卷密封线内，答题只能答在答题卷上，答题时用蓝黑墨水笔（芯）书写。考试结束后，只将答题卷交回。
第Ⅰ卷 选择题（共48分）
一、选择题（本题12小题，每题4分，共48分，1-8小题单选，9-12小题多选，多选选对4分，选对但不全2分，有错选0分）
1．物理学发展史中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。发现电流磁效应的物理学家是（ ）
A．法拉第 B．安培 C．洛伦兹 D．奥斯特
2．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的库仑力为F，若它们的带电量都增大为原来的3倍，距离增大为原来的2倍，它们之间的库仑力变为（ ）
A． B． C． D．
3．某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法不正确的是（ ）
A．负电荷在a点受到的静电力一定小于它在b点受到的静电力
B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右
C．正电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力
D．a点的场强一定大于b点的场强
4．如图所示电路，平行板电容器与电动势为E的直流电源连接，电源内阻不计，现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（ ）
A．电容器的电容增大 B．电容器两极板间电压增大
C．电容器两极板间电场强度不变 D．电容器所带电荷量减小
5．在如图所示的电路中，E为电源，电源内阻为r，小灯泡L灯丝电阻不变，电压表为理想电表，、为定值电阻，为滑动变阻器，若将滑动变阻器的滑片向下移动，则（ ）
A．通过的电流变大 B．电压表的示数变小
C．电源内阻上的电压变大 D．小灯泡消耗的功率变小
6．如图所示，正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场B。一带电粒子垂直于磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子在b点速率大于在a点速率
C．若仅增大磁感应强度，则粒子可能从b点右侧射出
D．若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变长
7．矩形线圈abcd位于足够长的通电直导线附近，且线圈平面与导线在同一平面内，如图所示，线圈的两条边ad和bc与导线平行，要使线圈中产生adcba方向的电流，可以（ ）
A．线圈不动，增大导线中的电流 B．线圈不动，减小导线中的电流
C．导线中的电流不变，线圈向右平动 D．导线中的电流不变，线圈向上平动
8．如图，氕（）、氘（）、氚（）和氦（）的原子核由静止开始经同一加速电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。下列说法正确的是（ ）
A．四种原子核飞出加速电场时的速度相同 B．四种原子核在偏转电场中的偏转距离不同
C．四种原子核飞出偏转电场时的动能相同 D．四种原子核打在荧光屏的同一位置上
9．下列说法中正确的是（ ）
A．根据电势的定义式，可知电场中某点的电势与试探电荷在该点的电势能成正比
B．由知，电容C与电容器所带电荷量Q成正比，与电容器两端的电压U成反比
C．安培认为在原子、分子内部总存在着一种环形电流——分子电流
D．电动势表征了电源将其他形式的能转化为电能的本领
10．如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，线圈总电阻。在线圈中存在面积的垂直于线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。一个的电阻与线圈两端a、b相连接，则下列说法正确的是（ ）
A．a端电势比b端低16V B．a端电势比b端高20V
C．在0～1s内回路产生的电能为80J D．在0～1s线圈电阻r上产生的焦耳热为64J
11．如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路，虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面，回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直，从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）
A．感应电流方向要发生变化 B．感应电动势最大值
C．感应电动势的平均值 D．CD段直线始终不受安培力
12．如图甲所示为质谱仪的原理示意图，让氢元素三种同位素氕、氘、氚的离子流从容器A下方的小孔S无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素的离子最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。如图乙所示为回旋加速器的原理图，其核心部分是两个半径均为R的中空半圆金属D形盒，并处于垂直于盒底的磁感应强度为B的匀强磁场中。现接上电压为U的高频交流电源后，狭缝中形成周期性变化的电场，使圆心处的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速。下列说法正确的是（ ）
A．图甲中氢的三种同位素的离子进入磁场时动能不同
B．图甲中氢的三种同位素的离子在磁场中运动时间之比为1：2：3
C．图乙中U越大，带电粒子最终射出D形盒时的速度就越大
D．带电粒子在回旋加速器中能获得的最大动能与加速电压大小无关
第Ⅱ卷 非选择题（共52分）
二、实验题（本题共2小题，共14分）
13．（6分）
在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路：
（1）将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的 端（选填“上”或“下”）为感应电动势的正极；
（2）螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将 （选填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；
（3）螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向右滑动，电流计的指针将 （选填“向左”“向右”或“不发生”）偏转；
14．（8分）
某同学选择用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻。请完成以下实验步骤。
（1）将滑动变阻器的滑片P调到 端（选填“a”或“b”），闭合开关；
（2）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I；
（3）以U为纵坐标，I为横坐标，作U-I图线（U、I都用国际单位），如图乙所示；
（4）求出U-I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距b。则电源电动势的表达式为 ，内阻的表达式为 （用b和k表示）。
三、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
15．（8分）
如图所示，电源电动势，内阻，闭合开关S后标有“6V 12W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机线圈的电阻，求：
（1）电源的总功率；
（2）电动机的输出功率。
16．（7分）
如图所示，实线是一组不知方向的匀强电场的电场线，把的正电荷从A点沿水平线移到B点，克服静电力做了的功。A、B两点间的距离为8cm，求：
（1）A、B两点间的电势差；
（2）该电场强度的大小和方向。
17．（11分）
一矩形线圈abcd置于磁感强度为0.5T的匀强磁场左侧，磁场宽度等于线框的ab边长，ab＝0.5m，bc＝0.2m，当加一水平向右、大小的拉力时，线框恰能以6m/s的速度匀速穿过磁场。求：
（1）感应电流的大小和刚进入磁场时的电流方向；
（2）线框总电阻R；
（3）线框穿过磁场的过程中产生的电能。
18．（12分）
矩形区域Ⅰ、Ⅱ中分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁场方向如图所示。区域Ⅰ宽度为2d，区域Ⅱ宽度为d。一个质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以速度v从P点沿纸面垂直于磁场边界射入磁场，穿过区域Ⅰ后从MN上的S点射入区域Ⅱ，粒子在S点的速度方向与MN的夹角为，最终从区域Ⅱ左边界的点Q（图中未画出）回到区域Ⅰ，不计粒子重力。求：
（1）区域Ⅰ中磁感应强度的大小；
（2）粒子没有从区域Ⅱ的右边界射出磁场，则区域Ⅱ磁感应强度的大小应满足什么条件。
凉山州2022-2023学年度上期期末检测
高二物理参考答案及评分意见
一、单项选择（共48分）
1．D；2．B；3．A；4．D；5．C；6．D；7．A；8．D9．CD；10．AC；11．BC；12．BD；
二、实验题（本题共2小题，总分14分）
13．每空2分
（1）下；（2）向右；（3）向右
14．（1）a；（4）bk，k
三、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15．（8分）
（1）灯泡正常发光，
由欧姆定律得流过电源的电流
电源的总功率
（2）灯泡的电流
电动机的电流：
电动机消耗的电功率：
电动机发热功率：
所以电动机的输出功率：。
16．（7分）
（1）A、B两点间的电势差为：
（2）A、B两点沿电场方向上的距离为：
则匀强电场的电场强度为：
，故A点的电势低于B点的电势，则电场强度的方向斜向上。
17．（11分）
（1）安培力
方向adcb或逆时针方向
（2）
（3）
18．（12分）
粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据题意作出粒子运动轨迹如图所示：
（1）由几何知识得：
解得：
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
解得：
（2）粒子运动轨迹与磁场右边界相切时恰好不从磁场射出，运动轨迹如图所示，
由几何知识得：
粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
解得：
磁感应强度需要满足的条件是

四川省凉山彝族自治州2022-2023高二上学期期末检测物理试题（答案）