辽宁省沈阳二中2021-2022学年高二上学期期中考试-物理-Word版含答案.docx

沈阳二中2021——2022学年度上学期期中小班化学习成果
阶段验收高二（17届）物理试题
命题人：张璇 审校人： 尹国栋
说明：1.测试时间：90分钟 总分：100分
2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上

第Ⅰ卷 （48分）

一．选择题（本题共48分，每小题4分，第5、6、9题为多选题）
1．如图所示，三条长直导线都通以垂直纸面对外的电流，且I1=I2=I3，则距三条导线等距离的A点处磁场方向为（ ）
A．向上 B．向右 C．向左 D．向下

2．如图所示，一弓形线圈通以逆时针方向的电流，在其圆弧的圆心处，垂直于纸面放置始终导线，当直导线通有指向纸内的电流时，线圈将（ ）
A．a端向纸内、b端向纸外转动，且靠近导线
B．a端向纸内、b端向纸外转动，且远离导线
C．a端向纸外、b端向纸内转动，且靠近导线
D．a端向纸外、b端向纸内转动，且远离导线

3．如图所示，质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于水平轴OO′上，并处于匀强磁场中．当导线中通以沿x正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为θ．则磁感应强度的最小值及对应的方向为（　 　）
A．，y轴正向 B．tanθ，z轴负向
C．sinθ，沿悬线向下 D．cosθ，沿悬线向上

4．如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面对外的匀强磁场，ab是圆的直径．一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为v、方向与ab成30°角时，恰好从b点飞出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t；若同一带电粒子从a点沿ab方向射入磁场，也经时间t飞出磁场，则其速度大小为（　 　）
A． B． C． D．

5．（多选题）如图所示，带异种电荷的粒子a、b以相同的动能同时从O点射入宽度为d的有界匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为30°和60°，且同时到达与O点在同一水平面的P点．则a、b两粒子的质量之比和电量之比分别为（ ）
A． B． C． D．
6．（多选题）如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A=60°，AO=L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向放射某种带负电粒子（不计重力作用），粒子的比荷为，放射速度大小都为v0，且满足．粒子放射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（　 　）
A．粒子有可能打到A点
B．以θ=60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短
C．以θ＜30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等
D．在AC边界上只有一半区域有粒子射出

7．如图所示，一粒子源位于一边长为a的正三角形ABC的中点O处，可以在三角形所在的平面内向各个方向放射出速度大小为v、质量为m、电荷量为q的带电粒子，整个三角形位于垂直于△ABC的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为（ ）
A． B． C． D．

B
~
8．如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频沟通电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速．两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．假如用同一回旋加速器分别加速氚核（）和α粒子（）比较它们所加的高频沟通电源的周期和获得的最大动能的大小，有（ ）
A．加速氚核的沟通电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B．加速氚核的沟通电源的周期较大，氚核获得的最大动能较小
C．加速氚核的沟通电源的周期较小，氚核获得的最大动能也较小
D．加速氚核的沟通电源的周期较小，氚核获得的最大动能较大

9．（多选题）在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为q、质量为m的带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为B的水平匀强磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度v0，则在整个运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为（　 　）
A．0 B． C． D．

10．如图所示，空间存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向水平（垂直纸面对里），一带电油滴P恰好处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．若仅撤去电场，油滴P可能做匀加速直线运动
B．若仅撤去磁场，油滴P可能做匀加速直线运动
C．若给油滴P一初速度，油滴P不行能做匀速直线运动
D．若给油滴P一初速度，油滴P可能做匀速圆周运动

11．将等量的正、负电荷分别放在正方形的四个顶点上（如图所示）．O点为该正方形对角线的交点，直线段AB通过O点且垂直于该正方形，OA>OB，以下对A、B两点的电势和场强的推断正确的是（ ）
A．A点场强小于B点场强
B．A点场强大于B点场强
C．A点电势等于B点电势
D．A点电势高于B点电势

12．如图所示，真空中同一平面内MN直线上固定电荷量分别为－9Q和+Q的两个点电荷，两者相距为L，以+Q电荷为圆心，半径为L/2画圆，a、b、c、d是圆周上四点，其中a、b在MN直线上，c、d两点连线垂直于MN，一电荷量为+q的摸索电荷在圆周上运动，则下列推断错误的是（ ）
A．电荷+q在a处所受的电场力最大
B．电荷+q在a处的电势能最大
C．电荷+q在b处的电势能最大
D．电荷+q在c、d两处的电势能相等

第Ⅱ卷 （52分）

二．填空题（本题共2小题，每空2分，16分）
13．在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的试验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图甲所示方式连接好电路，电路中全部元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后，发觉电压表的示数为2V，电流表的示数为零，小灯泡不亮，则推断断路的导线为 ；若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3A，小灯泡亮，则断路的导线为 ；若反复调整滑动变阻器，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则断路的导线为 ．

14．在电流表扩大量程的试验中，要将量程为200 μA的电流表G改装成量程为0.2A的电流表，需先用如图1所示的电路即“半偏法”测出此电流表的内电阻Rg．
（1）在测量Rg的试验中，滑动变阻器有如下的规格供选择：
A．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）
B．滑动变阻器（阻值范围0～1500Ω）
为了便于试验的调整操作，减小误差，滑动变阻器R滑应选用 ．（填入选用器材的字母代号）

（2）当电阻箱的阻值为R1时，调整滑动变阻器滑动头P的位置，使电流表G满偏；保持滑动头P的位置不动，调整电阻箱接入电路的阻值，当电阻箱的阻值为R2时，电流表G恰好半偏．则电流表G的内电阻Rg= ．

（3）若测得Rg=500Ω，为完成上述改装，需要用一个约为 Ω的电阻与电流表并联．

（4）用改装成的电流表，按图2所示的电路测量未知电阻Rx．若量未知电阻Rx时，电压表的示数为1.2V，而改装后的电流表的表头（刻度盘仍为原电流表的刻度）示数如图3所示，那么Rx的测量值为 Ω．

（5）假如测量与操作均正确，那么Rx的测量值将 （选填“大于”或“小于”）Rx的真实值．

三．计算题（本题共36分，其中15题11分，16题10分，17题15分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）
15．（11分）如图所示，在x轴下方的区域内存在+y方向的匀强电场，电场强度为E．在x轴上方以原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于xoy平面对外，磁感应强度为B．﹣y轴上的A点与O点的距离为d，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从A点由静止释放，经电场加速后从O点射入磁场，不计粒子的重力．
（1）求粒子在磁场中运动的轨道半径r；
（2）要使粒子进人磁场之后不再经过x轴，求电场强度的取值范围；
（3）转变电场强度，使得粒子经过x轴时与x轴成θ=30°的夹角，求此时粒子在磁场中的运动时间t及经过x轴的位置坐标值x0．

E,r
甲

E,r
M
乙
16．（10分）如图所示，甲、乙两电路中电源电动势均为E=12V，内阻均为r=3Ω，电阻R0=1Ω，直流电动机内阻R0’=1Ω，调整滑动变阻器R1、R2使甲、乙两电路的电源输出功率均为最大，且此时电动机刚好正常工作．已知电动机的额定功率为6W，求：（1）电动机的焦耳热功率P热；（2）此时滑动变阻器R1、R2连入电路部分的阻值．

17．（15分）如图（a）所示，平行金属板A和B间的距离为d，现在A、B板上加上如图（b）所示的方波形电压，t=0时A板比B板的电势高，电压的正向值为U0，反向值也为U0，现有由质量为m的带正电且电荷量为q的粒子组成的粒子束，从AB的中点O以平行于金属板方向OO＇的速度v0=不断射入，全部粒子在AB间的飞行时间均为T，不计重力影响．试求：
（1）粒子打出电场时位置离O＇点的距离范围；
（2）若要使打出电场的粒子经某一垂直纸面的圆形区域匀强磁场偏转后，都能通过圆形磁场边界的一个点处，而便于再收集，则磁场区域的最小半径和相应的磁感强度是多大？

沈阳二中2021——2022学年度上学期期中小班化学习成果
阶段验收高二（17届）物理试题 参考答案
说明：1.测试时间：90分钟 总分：100分
2.客观题涂在答题纸上，主观题答在答题纸的相应位置上
第Ⅰ卷 （48分）
一．选择题（本题共48分，每小题4分，第5、6、9题为多选题）
1．B 2．A 3．C 4．C 5．AD 6．AD 7．D 8．B 9．ACD 10．D 11．C 12．B

第Ⅱ卷 （52分）

13．d； h； g．
14．（1）A； （2）R2—2R1； （3）0.5 Ω； （4）10 Ω； （5）小于．

三．计算题（本题共36分，其中15题11分，16题10分，17题15分，要求有必要的文字说明、公式和解答过程）
15． （1）粒子在电场中加速，由动能定理得：qEd=mv2…① （1分）
粒子进入磁场后做圆周运动，有：qvB=m…② （1分）
解得粒子在磁场中运动的半径：r=…③ （1分）
（2）设场强为E0时，粒子离开磁场后恰好不再经过x轴，则离开场时的速度方向与x轴平行，运动状况如图（甲），易得：

R=r…④ （2分）
由③、④式解得：
E0=…⑤ （1分）
因此，场强的范围：
E≥E0=…⑥ （1分）
（3）粒子运动状况如图（乙），由几何关系可得：α=120°…⑦ （1分）

粒子在磁场中的运动周期为：T=…⑧
粒子在磁场中的运动时间为：t=T…⑨
联立②⑥⑦⑧可得：t= ⑩ （1分）
由图可得粒子经过x轴时的位置横坐标值为：x0=2Rcos30°=R （2分）
答：（1）粒子在磁场中运动的轨道半径r=；
（2）要使粒子进人磁场之后不再经过x轴，电场强度的取值范围E≥E0=；
（3）转变电场强度，使得粒子经过x轴时与x轴成θ=30°的夹角，此时粒子在磁场中的运动时间t=，经过x轴的位置坐标值x0为R．

16．解析：
（1）乙电路中：
P出=U外I ① （1分）
U外=E-Ir ② （1分）
由①、②得P出=（E—Ir）I=12I—3I2 由数学学问得：
当时，P出取得最大值． （2分）
（2分）
（2）电动机的额定电压 （1分）
（1分）
甲电路中：对于纯电阻电路当R外= r时，P出取得最大值． （1分）

R1=r—R0=3—1=2Ω （1分）

17. 解：（1）当粒子由时刻进入电场，向下侧移最大，则
（3分）
当粒子由时刻进入电场，向上侧移最大，则
（3分）
在距离O/中点下方至上方范围内有粒子打出。 (2分)
（2）要使平行粒子能够交于圆形磁场区域边界且有最小区域时，磁场直径最小值与粒子宽度相等，粒子宽度
(2分)
故磁场区域的最小半径为 (2分)
粒子在磁场中作圆周运动有 (1分)
解得 (2分)
A
B
O
O/
a
v0
D
θ