河南省洛阳市2021-2022学年高二上学期物理期中考试试卷

更新时间：2022-01-12 浏览次数：67 类型：期中考试

一、单选题

1. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，在探究影响通电导线受力的因素的实验中，三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上，可以认为磁极间的磁场是均匀的．将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁感应强度的方向（由下向上）垂直．若导线质量为m，导线中的电流为I，处于磁场中通电部分的长度为L，导线静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2021高二上·洛阳期中) 下列说法正确的是（）

A . 单位时间内通过导体橫截面的电荷量越多，导体中的电流越大 B . 一节电动势为1.5V的干电池接入不同的电路时，电动势会发生变化 C . 电流的微观表达式 $\text{[math]}$ 中的v指的是自由电荷热运动的速率 D . 由 $\text{[math]}$ 可知，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比

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3. (2021高二上·洛阳期中) 两个完全相同的带等量的正电荷的小球a和b，从同一高度自由落下，分别穿过高度相同的水平方向的匀强电场和匀强磁场，如图所示，然后再落到地面上，设两球运动所用的总时间分别为t_a、t_b ，则（）

A . t_a＝t_b B . t_a＞t_b C . t_a＜t_b D . 条件不足，无法比较

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4. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，有两根相互垂直的无限长直导线1和2，通有大小相等的电流，导线1在纸面内且电流方向竖直向上，导线2垂直于纸面且电流向外。纸面内有a、b两点，a点在两导线的中间且与两导线的距离均为r，b点在导线2右侧，与导线2的距离也为r。现测得a点的磁感应强度大小为B₀ ，已知距一无限长直导线d处的磁感应强度大小 $\text{[math]}$ ，其中k为常量，1为无限长直导线的电流大小，下列说法正确的是（）

A . b点的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ B . 若去掉导线2，a点的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ C . 若将导线1中电流大小变为原来的3倍，b点的磁感应强度为B₀ D . 若将导线2中的电流反向，则a点的磁感应强度为2B₀

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5. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，水平导轨接有电源，导轨上固定有三根用同种材料制作的导体棒a、b、c，其中b最短，c为直径与b等长的半圆，导体的电阻与其长度成正比，导轨电阻不计。现将装置置于竖直向下的匀强磁场中，接通电源后，三根导体棒中均有电流通过，则它们受到的安培力的大小关系为（）

A . F_a>F_b＝F_c B . F_a＝F_b>F_c C . F_a＝F_b＝F_c D . F_b>F_a>F_c

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6. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示是某款理发用的电吹风的电路图，它主要由电动机M和电热丝R构成。当闭合开关S₁、S₂后，电动机驱动风叶旋转，将空气从进风口吸入，经电热丝加热，形成热风后从出风口吹出。已知电吹风的额定电压为220 V，吹冷风时的功率为120 W，吹热风时的功率为1 000 W。关于该电吹风，下列说法正确的是（）

A . 电热丝的电阻为55 Ω B . 电动机线圈的电阻为 $\text{[math]}$ Ω C . 当电吹风吹热风时，电热丝每秒钟消耗的电能为1 000 J D . 当电吹风吹热风时，电动机每秒钟消耗的电能为1 000 J

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7. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，某同学利用一块表头G和三个定值电阻设计了如图所示的电表，该电表有1、2两个量程，表头G的内阻R_g=500Ω，满偏电流I_g=1mA，表盘均匀划分为20格，每格表示0.05mA，改装为电压表时量程分别为3V和15V。关于该电表，下列说法中正确的是（）

A . 测电压时，量程2大于量程1 B . 测电压时，量程1表头每一小格表示0.15V C . 定值电阻 $\text{[math]}$ D . 定值电阻 $\text{[math]}$

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8. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v（方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子（粒子重力及粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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9. (2021高二上·洛阳期中) 某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路，四个电表均为理想电表。现闭合开关S，电压表V₁的示数为4.0V，以下说法正确的是（）

A . 电压表V₂的示数为2.0V B . 电源的输出功率为3W C . 电流表A₂的示数为0.6A D . 电源的电动势一定为8V，内阻为5Ω

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10. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，虚线EF的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B。一带电微粒自离EF为h的高处由静止下落，从B点进入场区，做了一段匀速圆周运动，从D点射出，下列说法正确的是（）

A . 微粒做圆周运动的半径为 $\text{[math]}$ B . 从B点运动到D点的过程中微粒的重力势能与动能之和在C点最小 C . 从B点运动到D点的过程中微粒的电势能先减小后增 D . 从B点运动到D点的过程中微粒的电势能和重力势能之和在最低点C最小

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二、多选题

11. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示的电路中，若ab为输入端，A、B为输出端，现把滑动变阻器的滑动触片置于变阻器的中央，则（）

A . 空载时输出电压U_AB＝U_ab B . 当AB间接上负载R时，输出电压U_AB< $\text{[math]}$ C . AB间的负载R越大，U_AB越接近 $\text{[math]}$ D . AB间的负载R越小，U_AB越接近 $\text{[math]}$

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12. (2021高二上·洛阳期中) 利用霍尔效应制作的霍尔元件，被广泛应用于测量和自动控制等领域。如图是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度为 $\text{[math]}$ 的匀强磁场垂直于霍尔元件的工作面向下，通入图示方向的电流 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 两侧面会形成电势差 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 电势差 $\text{[math]}$ 仅与材料有关 B . 若霍尔元件的载流子是自由电子，则电势差 $\text{[math]}$ C . 仅增大磁感应强度时，电势差 $\text{[math]}$ 变大 D . 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持水平

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13. (2021高二上·洛阳期中) 如图甲所示，一定质量的通电导体棒 $\text{[math]}$ 置于倾角为 $\text{[math]}$ 的粗糙导轨上，在图乙、丙、丁、戊中分别加大小相同方向不同的匀强磁场，导体棒 $\text{[math]}$ 均静止，则下列判断正确的是（）

A . 四种情况导体受到的安培力大小相等 B . 乙图中导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨间摩擦力可能为零 C . 丙图中导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨间摩擦力可能为零 D . 丁、戊中导体棒 $\text{[math]}$ 与导轨间摩擦力可能为零

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14. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示的电路中，D为理想二极管（具有单向导电性），一带正电小油滴恰好在平行板电容器中央静止不动，电源内阻不计，则下列说法正确的是（）

A . 仅把开关S断开，油滴将下落 B . 仅把电阻箱R₁的阻值减小，油滴将上升 C . 仅把电容器上极板稍水平右移，油滴将下落 D . 仅把电容器上极板稍竖直上移，油滴仍静止不动

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三、实验题

15. (2021高二上·洛阳期中) 指针式多用电表是常用的电学测量仪器，请完成下列问题。如图a所示为多量程多用电表的示意图。当接通1或2时，为挡（选填“电流”“电阻”或“电压”），1的量程比2的量程（选填“大”或“小”）；若选用倍率为“×100”的欧姆挡测电阻时，表针如图b所示，所测电阻的阻值为Ω；如果要用此多用电表测量一个阻值约为 $\text{[math]}$ 的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的欧姆挡是（选填“×10”“×100”或“×1k”）。

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16. (2021高二上·洛阳期中) 某同学为侧量电阻丝的电阻率 $\text{[math]}$ ，设计了如图甲所示的电路，电路中 $\text{[math]}$ 是一段电阻率较大，粗细均匀的电阻丝，保护电阻 $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ ，电流表内阻忽略不计，滑片P与电阻丝始终接触良好。

（1）实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图乙所示，其示数为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（2）实验时闭合开关，调节滑片P的位置，分别测量出每次实验中 $\text{[math]}$ 长度x及对应的电流值I。实验数据如表所示。

$\text{[math]}$	0.10	0.20	0.30	0.40	0.50	0.60
$\text{[math]}$	0.49	0.43	0.38	0.33	0.31	0.28
$\text{[math]}$	2.04	2.33	2.63	3.03	3.23	3.57

将表中数据描在 $\text{[math]}$ 坐标纸中，如图丙所示x该图像的斜率的表达式 $\text{[math]}$ （用题中字母表示）。由图线求得电阻丝的电阻率 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。根据图丙中 $\text{[math]}$ 图线纵轴截距的物理意义，可求得电源的内阻为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ （结果均保留两位有效数字）。

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四、解答题

17. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，电源电动势E=28V，内阻r=2Ω，电阻R₁=12Ω，R₂=R₄=4Ω，R₃=8Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0pF。
1. （1）开关S处于断开状态时，电容器的带电量是多少？
2. （2）当将开关S闭合后，求流过R₁的电量为多少？并写出通过R₁的电流方向。
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18. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示为等臂电流天平。左臂所挂盘和砝码的总质量为m，右臂所挂矩形线圈的匝数为n，线圈水平边的长为L。下边处在磁感应强度大小为B，方向垂直线圈平面（纸面）向里的匀强磁场中。当线圈中通过大小为I、方向如图中所示的电流时，天平水平平衡。重力加速度为g，不计线圈重力。
1. （1）请导出用n、m、L、I、g计算B的表达式；
2. （2）已知挂盘和砝码的总质量为m=0.5kg，B=1.0T，L=0.1m，重力加速度g取10m/s² ，天平平衡时线圈中的电流I为2.0A，求线圈的匝数。
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19. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，PQ和EF为水平平行放置的金属导轨，相距1m，导体棒ab跨放在导轨上，导体棒与导轨垂直，棒的质量为m＝0.2kg，棒的中点用与棒垂直的细绳经滑轮与物体相连，物体的质量M＝0.3kg，导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ＝0.5，匀强磁场的磁感应强度大小为B＝2T，方向竖直向下，g＝10m/s² ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为了使物体保持静止，应在棒中通入多大的电流？方向如何？

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20. (2021高二上·洛阳期中) 如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第IV象限存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B=2T、方向垂直于xOy平面向外，电场E₁平行于y轴；在第II象限存在沿x轴正方向的匀强电场E₂ ，已知场强E₁、E₂的大小相等。一可视为质点、比荷为 $\text{[math]}$ 的带正电的小球，从y轴上的A（0，0.2m）点以初速度v₀水平向右抛出，经过x轴上的M（0.4m，0）点进入第IV象限，在第IV象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s² ， π=3.14。求：
1. （1）小球从A点抛出的初速度大小v₀；
2. （2）小球第一次经过y轴负半轴的坐标；
3. （3）小球从A点出发到第三次经过y轴负半轴所用的总时间。
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