高中物理（人教版）北京十二中2020-2021学年高二年级上学期期末物理试题

第=page11页，共=sectionpages11页第=page22页，共=sectionpages22页2020-2021学年北京十二中高二（上）期末物理试卷下列说法不符合物理学史的是(    )A.奥斯特发现了电流的磁效应

B.法拉第发现了电磁感应现象

C.洛伦兹发现磁场对通电导线有作用力

D.楞次找到了判断感应电流方向的方法如图所示，两个带电金属球半径为r，中心距离为4r，所带电荷量大小相等均为Q.结合库仑定律适用条件，关于它们之间电荷的相互作用力大小F，下列说法正确的是(    )A.若带同种电荷，F>kQ216r2

B.若带异种电荷，F<kQ216r下列说法中正确的是(    )A.由R=UI可知，若电阻两端所加电压为0，则此时电阻阻值为0

B.由B=FIL可知，若一小段通电导体在某处受磁场力大小为0，说明此处磁感应强度大小一定为0

C.由E=Fq可知，若检验电荷在某处受电场力大小为0，说明此处场强大小一定为0

D.如图所示，金属棒ab质量为m，通过电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ，ab静止于宽为L的水平导轨上。下列说法正确的是(    )A.金属棒受到的安培力大小为F=BILsinθ

B.金属棒受到的摩擦力大小为f=BILcosθ

C.若只增大磁感应强度B后，金属棒对导轨的压力将增大

D.若只改变电流方向，金属棒对导轨的压力将增大下面甲图是示波器的结构示意图，乙图是电视机显像管的结构示意图。二者相同的部分是电子枪(给电子加速形成电子束)和荧光屏(电子打在上面形成亮斑)；不同的是使电子束发生偏转的部分：分别是匀强电场(偏转电极)和匀强磁场(偏转线圈)，即示波器是电场偏转，显像管是磁场偏转。设某次电子束从电子枪射出后分别打在甲、乙两图中的P点。则在此过程中，下列说法错误的是(    )A.甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能没有变化

B.甲图中电子动能发生了变化，乙图中电子的动能也发生了变化

C.甲图中电子的速度发生了变化，乙图中电子的速度也发生了变化

D.以上两种装置都体现了场对运动电荷的控制如图所示，是一条形磁铁周围部分磁感线分布示意图，线OO′是条形磁铁的中轴线。在磁场中取两个圆环S1、S2位置进行研究，圆环S1、S2面积相等，P、Q两点位于圆环S1上下对称点上，P、P′两点位于两圆环SA.P点磁感应强度的大小比Q点大

B.P点磁感应强度的大小比P′点小

C.穿过S1的磁通量比穿过S2的大

D.穿过S1的磁通量与穿过关于涡流，下列说法中错误是(    )A.真空冶炼炉是利用涡流来熔化金属的装置

B.家用电磁炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的

C.阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

D.变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图所示的电路，检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象，虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因，你认为有可能造成小灯泡未闪亮的原因是(    )A.电源的内阻较大 B.小灯泡电阻偏大

C.线圈电阻偏大 D.线圈的自感系数较大如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R(指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为R2的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为(    )A.Bav3 B.Bav6 C.2Bav3课堂上，老师演示了一个有趣的电磁现象：将一铝管竖立，把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放，强磁铁在铝管中始终与管壁不接触．可以观察到，相比强磁铁自由下落，强磁铁在铝管中的下落会延缓许多．下课后，好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上，再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上(用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响)，如图所示，重复上述实验操作．在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前，关于电子秤示数的变化，下列情况可能发生的是(    )A.始终不变 B.先变小后变大 C.不断变大 D.先变大后变小安培对物质具有磁性的解释可以用如图所示的情景来表示，那么(    )A.甲图代表了被磁化的铁棒的内部情况

B.乙图代表了被磁化的铁棒的内部情况

C.磁体在高温环境下磁性会减弱

D.磁体在高温环境下磁性会加强如图所示，导线框与电源、滑动变阻器、电流表、开关组成闭合回路，将导线框用弹簧测力计悬挂起来，导线框下端置于蹄形磁铁两极之间，与磁场方向垂直放置。在接通电路前先观察并记录下弹簧测力计的读数F0.接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1，继续调节滑动变阻器使电流表读数为I2，I3，…，In，观察并记录弹簧测力计相应的读数F2，F3，…A. B.

C. D.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别于高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列说法中可行的是

(    )A.只增大磁场的磁感应强度 B.只增大D形金属盒的半径

C.只减小狭缝间的距离 D.只增大电场的加速电压如图所示，R1和R2是同种材料、厚度相同、上下表面为正方形的金属导体，但R1的尺寸比R2的尺寸大。将两导体同时放置在同一匀强磁场B中，磁场方向垂直于两导体正方形表面，在两导体上加相同的电压，形成图所示方向的电流；电子由于定向移动，会在垂直于电流方向受到洛伦兹力作用，从而产生霍尔电压，当电流和霍尔电压达到稳定时，下列说法中正确的是A.R1中的电流大于R2中的电流

B.R1中的电流等于R2中的电流

C.R1中产生的霍尔电压小于R2中产生的霍尔电压小雨同学用图甲的实验装置“研究电磁感应现象”。闭合开关瞬间，发现灵敏电流计的指针向左偏转了一下。

(1)闭合开关稳定后，将滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，灵敏电流计的指针______(填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”)。

(2)闭合开关稳定后，将线圈A从线圈B抽出的过程中，灵敏电流计的指针______(填“向左偏转”、“向右偏转”或“不偏转”)。

(3)如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的加强而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照减弱时，从左向右看，金属环A中电流方向______(填“顺时针”或“逆时针”)，金属环A将向______(填“左”或“右”)运动，并有______(填“收缩”或“扩张”)的趋势。某实验小组使用多用电表测量电学中的物理量。

(1)甲同学用实验室的多用电表进行某次测量时，指针在表盘的位置如图所示。若所选挡位为直流50mA挡，则示数为______mA；若所选挡位为×10Ω挡，则示数为______Ω。

(2)乙同学用该表正确测量了一个约150Ω的电阻后，需要继续测量一个阻值约20Ω的电阻。在测量这个电阻之前，请选择以下必须的操作步骤，其合理的顺序是______(填字母代号)。

A.将红表笔和黑表笔短接

B.把选择开关旋转到×100Ω挡

C.把选择开关旋转到×1Ω挡

D.调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点

(3)丙同学在图乙所示实验中，闭合开关后发现小灯泡不发光。该同学检查接线均良好。保持开关闭合，用多用电表2.5V直流电压挡进行检测。下列说法正确的是______。

A.将多用电表红、黑表笔分别接触A、B，若电压表几乎没有读数，说明灯泡可能出现短路故障

B.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D，若电压表几乎没有读数，说明开关出现断路故障

C.将多用电表红、黑表笔分别接触E、F，若电压表读数接近1.5V，说明灯泡和灯泡座可能接触不良

(4)丁同学想测定×1Ω挡欧姆表的内阻Rg，他将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点，然后将红、黑表笔连接阻值约20Ω左右的电阻，从表盘上读出该电阻的阻值为R，并记下指针所指的电流挡的格数n以及电流挡的总格数N，请分析说明丁同学是否能利用这些数据得出欧姆表的内阻Rg。质量为m，带电量为q的微粒，以速度v与水平方向成45°角进入匀强电场和匀强磁场同时存在的空间，如图所示，微粒在电场、磁场、重力场的共同作用下做匀速直线运动，求：

(1)电场强度的大小，该带电粒子带何种电荷．

(2)磁感应强度的大小．

如图所示，面积为0.3m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面向外。磁感应强度随时间变化的规律是B=(6−0.2t)T，已知电路中的R1=4Ω，R2=6Ω，电容C=30μF，线圈A的电阻r=2Ω，求：

(1)闭合S后，通过R2的电流大小及方向；

(2)闭合S一段时间后，再断开S，求S断开后通过R

如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一磁感应强度为B的匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，并进入磁场做匀速圆周运动。忽略重力的影响，求：

(1)匀强电场的电场强度E的大小；

(2)粒子从电场射出时速度v的大小；

(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径R。

磁流体发电具有结构简单、启动快捷、环保且无需转动机械等优势。如图所示，是正处于研究阶段的磁流体发电机的简易模型图，其发电通道是一个长方体空腔，长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，这两个电极通过开关与阻值为R的某种金属直导体连成闭合电路，整个发电通道处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面向里。高温等离子体以不变的速率v水平向右喷入发电通道内，发电机等离子体的电阻率为ρ，忽略等离子体的重力、相互作用力及其他因素。

(1)求该磁流体发电机的电动势大小E，上下极板哪个电势高？

(2)当开关闭合后，整个闭合电路中就会产生恒定的电流。求发电机板间部分的等离子体等效内阻r；

(3)当开关闭合后，要使等离子体以不变的速率v通过发电通道，必须有推动等离体在发电通道内前进的作用力。如果不计其它损耗，这个推力的功率PT就应该等于该发电机的总功率PD，请你证明这个结论。(此问若需要，可用r表示发电机的等效内阻)

电磁感应的现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景：在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L，电阻不计，轨道端点MP间接有阻值为r的电阻。质量为M、电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好，在水平向右的外力的作用下，以速度v(v均平行于MM)向右做匀速运动。求：

(1)如图1所示，a、b两点间的电势差是多大？a、b两点哪一点的电势高？

(2)若在某个时刻撤去拉力，请在图2中定性画出撤去拉力后导体棒运动的v−t图象；

(3)如图3所示，导体棒CD在匀强磁场中运动。自由电荷会随着导体棒运动，并因此受到洛伦兹力。为了方便，可以认为导体棒中的自由电荷是正电荷。.以下讨论不必考虑自由电荷的热运动。

a.导体棒中自由电荷相对于纸