广东省广州市越秀区2022-2023学年高二上学期物理期末试...

更新时间：2024-07-13 浏览次数：46 类型：期末考试

一、单选题

1. (2023高二上·越秀期末) 质量为m，长度为L的金属细杆放在倾角为 $\text{[math]}$ 的斜面上，杆与斜面间的动摩擦因数为μ，杆中通有垂直纸面向里的恒定电流，整个装置处在如图所示的匀强磁场中，金属杆处于静止状态，其中杆与斜面间的摩擦力不可能为零的是（　　）

A . B . C . D .

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2. (2023高二上·越秀期末) 四根相互平行的通电长直导线a、b、c、d如图所示放在正方形的四个顶点上，电流均为I，方向如图，每根通电直导线单独存在时，正方形中心O点的磁感应强度大小都是B，则四根通电导线同时存在时O点的磁感应强度的大小和方向为（）

A . 2 $\text{[math]}$ B，垂直指向ad导线所在平面 B . 3 $\text{[math]}$ B，垂直指向cd导线所在平面 C . 4 $\text{[math]}$ B，垂直指向bc导线所在平面 D . 2 $\text{[math]}$ B，垂直指向db导线所在平面

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3. (2023高二上·越秀期末) 传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使它发生形变，从而改变传感器的电容。若电流从灵敏电流计“＋”接线柱流进时指针向右偏，从“－”流进时向左偏。当待测压力突然增大时，下列说法中正确的是（）

A . 电容器的电容将减小 B . M点的电势比N点的低 C . 灵敏电流表指针向左偏转 D . 若电流计示数稳定且不为零，说明压力F不再变化

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4. (2023高二上·越秀期末) 雾霾的一个重要来源就是工业烟尘。为了改善空气环境，某热电厂引进了一套静电除尘系统。它主要由机械过滤网，放电极和互相平行的集尘板三部分构成。工作原理图可简化为如图所示。假设虚线为某带电烟尘颗粒（不计重力）在除尘装置中的运动轨迹，A、B是轨迹中的两点（）

A . 该烟尘颗粒带正电 B . 烟尘颗粒在A点的动能大于在B点的动能 C . 烟尘颗粒在A点的电势能大于在B点的电势能 D . 该烟尘颗粒在A点的加速度小于在B点的加速度

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5. (2023高二上·越秀期末) 如图所示，L是直流电阻不计的带铁芯线圈，D为理想二极管，R为电阻，L_l、L₂和L₃是三个完全相同的小灯泡。下列说法正确的是（）

A . 闭合S瞬间，三个灯立即亮 B . 闭合S瞬间，L_l灯比L₂灯先亮 C . 断开S瞬间，L₂灯闪亮后慢慢熄灭 D . 断开S瞬间，L_l灯闪亮后慢慢熄灭

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6. (2023高二上·越秀期末) 电磁驱动技术在生活生产、科研和军事中应用广泛。如图所示为一电磁驱动模型，在水平面上固定有两根足够长的平行轨道。轨道左端接有阻值为R的电阻，轨道电阻不计、间距为L，虚线区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直轨道平面向下。长度为L，质量为m、电阻为r的金属棒ab静置于导轨上，金属棒与导轨间的最大静摩擦力大小为 $\text{[math]}$ ，当磁场以速度v水平向右匀速移动时，下列说法中正确的是（）

A . 金属棒中感应电流的方向为从b到a B . 金属棒被驱动后做水平向右的匀加速直线运动 C . 金属棒受到安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热 D . 若磁场区域足够大，金属棒最终在磁场中达到稳定状态时的速度小于ν

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7. (2023高二上·越秀期末) 如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使a、b两板间产生匀强电场（场强大小为E），右边有一块挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后分成三束，则下列判断正确的是（）

A . 这三束离子的比荷一定不相同 B . 这三束离子所带电荷可正可负 C . a、b两板间的电场方向竖直向上 D . 若仅改变这三束离子的比荷，则粒子不能从d孔射出

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8. (2023高二上·越秀期末) 直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用，如电动牙刷、无人机、电梯、电车、地铁等等。如图所示，一直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻r₁= 1Ω，电灯灯丝电阻R = 18Ω（阻值保持不变），电源电动势E = 24V，内阻r = 1Ω。开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为18V。则下列说法正确的是（）

A . 流过电源的电流5A B . 电源的输出功率为90W C . 电动机的发热功率为90W D . 电动机对外输出的机械功率为65W

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二、多选题

9. (2023高二上·越秀期末) 图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒PQ，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（）

A . 1.5t₀时刻，金属棒PQ所受安培力方向向右 B . 0~2t₀时间内，回路中的感应电流大小和方向都不变 C . 0~2t₀时间内，金属棒PQ所受安培力大小不变，但方向改变 D . 0~2t₀时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左，后水平向右

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10. (2023高二上·越秀期末) 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在匀强电场，板长为L（不考虑边界效应）， $\text{[math]}$ 时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为 $\text{[math]}$ 的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大小为 $\text{[math]}$ ；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出，不计重力和粒子间的相互作用，则（）

A . M板电势高于N板电势 B . 粒子从N板下端射出的时间 $\text{[math]}$ C . 两个粒子的电势能都减少，且减少量相等 D . 平行M板向下的粒子，从N板下端射出时速度大小为 $\text{[math]}$

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11. (2023高二上·越秀期末) 电子秤在日常生活中应用很广泛．某同学在研究性学习活动中自制两种电子秤，原理如图（甲）（乙）。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知变阻器总电阻R为2.0Ω，总长度L为2cm，电源电动势E为3.0V，内阻r为0.1Ω，限流电阻阻值R₀为0.4Ω，弹簧劲度系数k为200N/m，不计一切摩擦和其他用力，g=10m/s²。下列说法正确的是（）

A . 甲、乙两图托盘中没有放物体时，电压表示数均为0 B . 甲、乙两图流过R₀的电流均随着托盘中物体质量增大而增大 C . 当图甲电压表示数为2V，可推测托盘中所放物体质量为0.4kg D . 当图乙电压表示数为2.4V，可推测托盘中所放物体质量为0.4kg

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三、实验题

12. (2023高二上·越秀期末) 物理实验小组研究电容器的充放电现象。
1. （1）通过查阅资料了解到，电容器串联大电阻，可以延缓充、放电过程。小组成员想到用多用电表挑选合适的电阻进行实验。在测量其中一个电阻的阻值时，先把选择开关旋到“ × 100”挡，发现多用电表的指针偏转如图a所示，应该将选择开关旋到（选填“ × 10”挡或“ × 1k”挡）并重新进行欧姆调零再进行测量。
2. （2）重新测量电阻的阻值，指针位于如图b所示位置，被测电阻的测量值为Ω。
3. （3）选择合适的电阻后，小组成员用一节干电池按如图c所示电路观察电容器充、放电过程，并绘制出电容器充、放电过程中电流I随时间t变化的图像如图d所示。充电过程中I轴与t轴所围的面积为S₁ ，放电过程中I轴与t轴所围的面积为S₂ ，则下列说法中正确的有______
  
  A . 充电过程中，随着电流逐渐减小，电容器两极板间的电压也逐渐减小 B . 放电过程中，随着电流逐渐减小，电容器的电容也逐渐减小 C . 在实验误差允许范围内，S₁近似等于S₂
4. （4）该小组成员仅将一节干电池换成两节干电池继续探究电容器充放电现象，图像d中的面积S₁将（填“增大”、“减小”或“不变”）
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13. (2023高二上·越秀期末) 一同学测量某干电池的电动势和内阻。
1. （1）如图a所示是该同学正准备接入最后一根导线（图a中虚线所示）时的实验电路。请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处；①；②。
2. （2）实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I，并计算出 $\text{[math]}$ 数据，根据数据，在方格纸上作出了R－ $\text{[math]}$ 关系图象如图b。由图象可计算出该干电池的电动势为V；内阻为Ω；
3. （3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100 mV的电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33 A 时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为V；内阻应为Ω。
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四、解答题

14. (2023高二上·越秀期末) 真空中有一边长为L的正方形区域ABCD，该区域内存在匀强电场，电场方向平行于AB边且从A指向B。一质量为m、带电量为+q的粒子从AB边上某点以速度 $\text{[math]}$ 垂直于电场方向射入电场，恰好从C点离开正方形区域，离开时的速度方向与对角线AC相切。不计粒子重力，试求：
1. （1）入射点到A点的距离；
2. （2）匀强电场的场强大小E。
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15. (2023高二上·越秀期末) 传统航空母舰的阻拦系统原理如图甲所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止。新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技术，其基本原理如图乙所示，飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速。金属棒在导轨间宽为d，飞机质量为M，金属棒质量为m，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度v₀进入磁场。轨道端点MP间电阻为R，金属棒电阻为r，不计其它电阻，且飞机阻拦索与金属棒绝缘。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为B。金属棒运动L后飞机停下，测得此过程电阻R上产生焦耳热为Q，求：
1. （1）通过金属棒的最大电流；
2. （2）通过金属棒的电荷量；
3. （3）飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功。
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16. (2023高二上·越秀期末) 如图，两平行面MN和PQ相距为d，其间（含PQ、MN两分界面）存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度B的大小可调，但方向始终不变，在PQ左侧有一匀强电场，其强度为E，与PQ夹角60°，如图所示。一质量为m、电荷量为q带负粒子以速度v₀从磁场区域右侧垂直MN沿虚线AC方向进入磁场，不计粒子重力。
1. （1）若粒子经磁场偏转后从AC上方MN一侧离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值B_N；
2. （2）如果磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，粒子将通过PQ边界上的一点D（图中未标出）离开磁场。求粒子在该点的运动方向与PQ的夹角及该点到AC的距离；
3. （3）在（2）的条件下，若E=B_Nv₀ ，求粒子从进入磁场到第二次从磁场射出运动的总时间。
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