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上海市延安中学 2022 学年第一学期期末考试
高二年级物理试卷(等级)
一、单选题(共 40分。第 1-8 小题,每小题 3分,第 9-12 小题,每小题 4分。)
1. 下列物理量与试探电荷有关的是( )
A. 电势能 B. 电势 C. 电势差 D. 电场强度
2. 下列关于电源的说法正确的是( )
A. 电源是将电能转化为其他形式的能的装置
B. 在电源内部,非静电力做正功将其他形式的能转化为电能
C. 在电源外部,电场力做负功将电能转化为其他形式的能
D. 在电源外部,电子从电源的正极流向负极
3. 如图是洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生垂直纸面向外的匀强磁场,电子枪发射电子的速度与磁
场垂直,电子枪上的加速电压可控制电子的速度大小,以下正确的是( )
A. 增大电子枪的加速电压,可使电子运动径迹的半径变大
B. 减小电子枪的加速电压,可使电子做圆周运动的周期变小
C. 增大励磁线圈中的电流,可使电子运动径迹的半径变大
D. 减小励磁线圈中的电流,可使电子做圆周运动的周期变小
4. 如图甲是磁电式电流表的结构示意图,蹄形磁体和铁芯间的磁场均匀辐向分布,边长为L的N匝正方
形线圈中通以电流I,如图乙所示,线圈中左侧一条a导线电流方向垂直纸面向外,右侧b导线电流方向
垂直纸面向里,a、b两条导线所在处的磁感应强度大小均为B,则( )
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A. 该磁场是匀强磁场 B. 该线圈的磁通量为BL2
C. a导线受到的安培力方向向上 D. 此仪表利用了电磁感应的原理
5. 关于交流发电机和直流电动机,下列说法正确的是( )
A. 电动机是利用电磁感应现象制成的,工作时把机械能转化为电能
B. 电动机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把电能转化为机械能
C. 发电机是利用电磁感应现象制成的,工作时把电能转化为机械能
D. 发电机是利用磁场对电流的作用制成的,工作时把机械能转化为电能
6. 如图所示,a、b、c三个线圈是同心圆,b线圈上连接有直流电源和开关K,则下列说法正确的是
( )
A. K闭合电路稳定后,在断开K的一瞬间,线圈c中有感应电流,线圈a中没有感应电流
B. K闭合电路稳定后,在断开K的一瞬间,线圈a中有感应电流,线圈c中没有感应电流
C. 在K闭合的一瞬间,线圈a中有逆时针方向的瞬时电流,有扩张趋势
D. 在K闭合的一瞬间,线圈c中有顺时针方向的瞬时电流,有收缩趋势
7. 如图所示,实线为方向未知的三条电场线,虚线分别为等势线1、2、3,已知MN NQ,带电量绝对
值相等的a、b两粒子从等势线2上的O点以相同的初速度飞出。仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹
如图所示,则( )
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A. a一定带正电,b一定带负电
B. a加速度增大,b加速度减小
C. MN两点电势差U 等于NQ两点电势差U
MN NQ
D. a粒子到达等势线3的动能变化量比b粒子到达等势线1的动能变化量小
8. 如图是某品牌吊扇的相关参数,则下述判断正确的是( )
A. 吊扇的内电阻约为293Ω
B. 正常工作时吊扇的发热功率大于165W
C. 正常工作1小时吊扇的发热量等于5.94×105J
D. 正常工作1小时吊扇输出的机械能小于5.94×105J
9. 如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN,MN的左边有一闭合电路,当
PQ在外力的作用下运动时,MN向右运动,则PQ所做的运动可能是( )
A. 向右加速运动 B. 向左加速运动
C. 向右匀速运动 D. 向左匀速运动
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10. 如图所示,水平面的虚线之上有垂直于纸面向里足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为B。边长为a、
总电阻为R的正方形导线框PQMN沿PN方向以大小为v的速度匀速运动,则PM刚进入磁场时( )
2Bav
A. 线框中的感应电流开始逐渐变小 B. 感应电流大小为
R
B2a2v Bav
C. 线框所受安培力大小为 D. N、M两端的电压为
R 4
11. 如图,电源电动势恒定且内阻不可忽略,R 、R 、R 为定值电阻,R 为滑动变阻器,图中均为理想电
1 2 3 4
表。闭合电键后,I 、I 分别表示两个电流表的示数,U 、U 、U 分别表示三个电压表的示数。现将R 的
1 2 1 2 3 4
滑片稍向上滑动,ΔI 、ΔI 分别表示两个电流表示数变化量的绝对值,ΔU 、ΔU 、ΔU 分别表示三个电压
1 2 1 2 3
表示数变化量的绝对值,以下正确的是( )
A. U 变小 B. U 大于U
2 2 3
U U U
C. 2 变小 D. 1 小于 2
I I I
2 1 1
12. 如图,质量为m、电量为+q的圆环可在水平的足够长的粗糙杆上滑动,细杆处在磁感应强度大小为
B、垂直于纸面向里的匀强磁场中,不计空气阻力,现给圆环向右的初速度v ,之后圆环运动的v-t图像不
0
可能是( )
A B.
.
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C. D.
二、填空题(共 20分,共 5小题,每小题 4分)
13. 家庭电路中所有用电器都是______(选填“串”或“并”)联连接在相线和零线间的。功率较大的用电
器通常选择较______(选填“细”或“粗”)的导线连接。当回路发生过载或短路、漏电等故障时,
______会自动断开。对简单电路故障检测的常用工具有多用电表及______。
14. 库仑定律的内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的______成正比,与它们的距离
的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。静电力常量k的单位用基本单位可表示为______。
15. 如图,光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线
圈滑入和滑出磁场的过程中,通过线圈横截面的电量分别为q 和q ,产生的焦耳热分别为Q 和Q 。则
1 2 1 2
q ________q ,Q ________Q (均选填“ < ”、“ = ”或“ > ”)。
1 2 1 2
16. 如图甲理想变压器原、副线圈匝数比n :n =5:3,原线圈所接电源的电压随时间变化如图乙所示的正弦
1 2
曲线,副线圈接有一最大阻值R=10Ω的滑动变阻器,滑片位于最下端则理想交流电流表的示数为
______A。将滑动变阻器的滑片向上移动少许,则电源的输出功率将_______(选填“变大”、“变小”或
“不变”)。
17. 如图,线圈有100匝,穿过线圈的磁通量为0.04Wb,匀强磁场的方向向右,垂直于线圈的截面,现将
磁场方向在2s内改为与原方向相反,并且磁通量增大到0.08Wb,则在这2s内,线圈内的磁通量变化量大
小为______Wb,线圈产生的平均感应电动势大小为______V。
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三、综合题(共 40分,第 19、20题要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。)
18. 太阳能电池是利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,又称“光电池”,只要光照达到一定的强度,瞬
间就可输出电压。某同学利用如图甲所示的电路测量某光电池的电动势和内阻,已知相同光照强度下该光
电池的电动势不变。部分器材规格如下:
电流表A (量程为0~3mA、内阻R =100Ω);电流表A (内阻忽略不计);
1 A1 2
定值电阻R ;定值电阻R =2Ω。
1 2
(1)若将图中虚线框部分等效于量程为0~3V的电压表,则定值电阻R 的阻值为_____Ω;
1
(2)该同学用一定强度的光照射该电池,闭合开关S,调节滑动变阻器R的阻值,读出“电压表”的读
数U和电流表A 的读数I,得到该电池的U-I曲线如图乙所示。则该电源的电动势为______V(保留两位
2
有效数字),内阻______(填“是”或“不是”)定值,当“电压表”(可视为理想)的示数为2.30V时,
电源内阻为______Ω(保留两位有效数字);
(3)若虚线框部分换接入一理想电压表,当滑动变阻器的电阻为零时,则定值电阻R 消耗的电功率为
2
______W。(结果保留两位有效数字)
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19. 如图,电源电动势E 360V,内阻r 10Ω,电阻R 30Ω,R 50Ω。水平放置的平行板电容
1 2
器的电容C 2106F,两极板A、B间的距离d 5102m。闭合开关S,等待电路稳定。
(1)求电容器的两极板间的电压U 、电场强度E 及电容器所带电量Q;
AB AB
(2)若要带电粒子(不计重力)能以8103m/s的速度从左向右水平匀速通过电容器,可在两极板间加一
与速度垂直的磁场,求此磁场的方向和大小;
(3)有一电荷量q 4.0105C的带正电小球(可视为质点)从B板上的小孔以初速度v 2.0m/s竖直
0
向上射入两板间,并恰好到达A板,求带电小球的质量m。
20. 如图甲MN、PQ为足够长的平行金属导轨,间距L=1.0m,与水平面间的夹角α=30°,匀强磁场磁感应
强度B=0.5T,垂直于导轨平面向上,MP间接有电流传感器,质量m=2.0kg、阻值R=1.0Ω的金属杆ab垂
3
直导轨放置,它与导轨的动摩擦因数 ,如图所示。除导体棒电阻外其他电阻不计。用外力F沿导
3
轨平面向上拉金属杆ab,使ab由静止开始运动并开始计时,0~3s的电流I随时间t变化的图像如图乙所
示,此时间内拉力做的功为225J,取g=10m/s2。
(1)请判断0~3s内金属杆中的电流方向;
(2)请分析说明0~3s内金属杆做何种运动?并求此时间段内金属杆的位移;
(3)求0~3s内外力F随时间t变化的函数式;
(4)求0~3s内金属杆产生的焦耳热;
(5)3s末撤去外力F,请定性画出此后回路中的电流I随时间t变化的图像。
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