河北省张家口第一中学2021-2022学年高二上学期期中考试物理试卷 (1)

2021-2022学年度第一学期期中考试
高二年级物理试卷
第I卷（选择题共50分）
一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分）
1．有关电场、电场力、磁场、磁场力描述正确的是（）
A．电荷在磁场中一定受到磁场力
B．电荷在电场中一定受到电场力
C．一小段通电直导线在某处不受安培力作用，则该处磁感应强度一定为零
D．一小段通电直导线在磁场中受到的安培力与该处的磁感强度一定成正比
2.如图所示是双量程电压表的电路图，已知电流表满偏电流，电
阻，，当使用a、b两个端点时，量程为，则
使用a、c两个端点时的量程是
A．B．C．D．
3．某课题组为探测磁场的有无设计了如图电路，且知磁敏电阻在无磁场时电阻很小，有磁场时电阻变大，并且磁场越强阻值越大。

电源的电动势和内阻不变，在无磁场时调节变阻器R使小灯泡L正常发光，若探测装置从无磁场区进入强磁场区，下列说法正确的有（）A．通过滑动变阻器的电流变大
B．磁敏电阻两端电压变小
C．电压表的示数变小
D．小灯泡L亮甚至烧毁
4．如图所示，线段A是某电源的U-­I图线，线段B是某电阻R的U­-I图线，以上述电源和电阻组成闭合电路时，下列说法正确的是（）
A．R的电阻和电源的电阻均为1 Ω
B．电源的输出功率是2 W，总功率是6 W
C．电源的内部损耗功率是4 W，输出功率是2 W
D．电源的电动势是3 V，内电阻是0.5 Ω
5．通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度大小与导线中通过的电流成正比，与该点到导线的距离成反比。

如图所示，两通电长直导线水平平行放置，
电流大小相等，方向已在图中标出，A、B、C、D四点在与导线
，O点为该竖直面与两导线交点连线
垂直的同一竖直面内CD AB
的中点，且OA OB OC OD
===。

下列说法正确的是（）
A．C点的磁感应强度方向为从C点指向O点
B．A、B两点的磁感应强度大小相等，方向相反
C．在A、B、C、D、O五点中，O点的磁感应强度最大
D．左侧导线受到的安培力方向为从O点指向B点
6．质量为m、电荷量为q的小物块，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上
由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强
度为B，如图所示。

若带电小物块下滑后某时刻对斜面的作用力恰好
为零，下面说法中正确的是（）
A．小物块一定带正电 B．小物块在斜面上运动时做匀加速直线运动C．小物块在斜面上运动时做加速度增大、而速度也增大的变加速直线运动
D．小物块在斜面上下滑过程中，当小物块对斜面压力为零时的速率为mg Bq
7．如图所示，光滑平行金属导轨PP'和QQ'都处于同一水平面
内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁
场中，现垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F
拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受
安培力的方向的说法正确的是（）
A．感应电流方向是N M
→ B．感应电流方向是M N
→
C．安培力为0 D．安培力方向水平向右
8.如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子
以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过时间从C点射出磁
场，OC与OB成角。

现只改变带电粒子的速度大小，仍从A点沿原
方向射入原磁场，不计重力，测出粒子在磁场中的运动时间变为、
则粒子的速度大小变为
A. B. 2v C. D. 3v
二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。

全部选对得6分，有漏选的得3分，有选错的或不选的得0分）
9．如图所示，光滑固定导轨M、N水平放置，两根导体棒P、Q平行放置于导轨上，形成一个闭合回路，一条形磁铁从高处下落接近回路时()
A．P、Q将相互靠拢
B．P、Q将相互远离
C ．磁铁的加速度仍为g
D ．磁铁的加速度小于g
10.一个用于加速质子的回旋加速器，其核心部分如图所示，D 形盒半径为R ，垂直D 形盒底面的匀强磁场的磁感应强度为B ，两盒分别与交流电源相连.设质子的质量为m 、电荷量为q ，则下列说法正确的是( ) A ．D 形盒之间交变电场的周期为2πm
qB
B ．质子被加速后的最大速度随B 、R 的增大而增大
C ．质子被加速后的最大速度随加速电压的增大而增大
D ．质子离开加速器时的最大动能与R 成正比
11.如图所示，在x 轴上方存在垂直于纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，x 轴下方存在垂直于纸面向外的磁感应强度为B
2的匀强磁场。

一带负电的粒子(不计重力)从原点O 与x 轴
成30°角斜向上射入磁场，且在上方运动半径为R .则( )
A ．粒子经偏转一定能回到原点O
B ．粒子在x 轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为2∶1
C ．粒子完成一次周期性运动的时间为πm qB
D ．粒子第二次射入x 轴上方磁场时，沿x 轴前进3R
第II 卷（非选择题 共50分）
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共14分）
12．如图所示的实验电路，可研究电容器的充放电。

先使开关S 与1端相连，电源给电容器充电，然后把开关S 掷向2端，电容器通过电阻R 放电。

（1）电容器在充电的过程中，电容器的带电荷量___________。

A ．变大 B ．不变 C ．变小
（2）电容器在放电的过程中，电容器的电容___________。

A．变大 B．不变 C．变小
（3）传感器将电流信息传入计算机，屏幕上显示出电流随时间变化的I t-曲线。

曲线与t轴围成的面积代表电容器的___________。

A．电荷量 B．电压 C．电容
13．如图甲所示为一个小灯泡的两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。

（1）若把三个相同这样的灯泡串联
．．后，接到电压恒定的12V电源上，由图甲可知流过小灯泡的电流为______________A，小灯泡的电阻为___________Ω。

（2）如图乙所示，将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10Ω的定值电阻串联，接在电压小数恒定的8V的电源上，则电流表的示数为_________A，小灯泡的电阻为
__________Ω（保留一位小数）。

四、解答题（本题共3小题，共36分）
14．（8分）如图所示，电源的电动势，内阻，电阻，为直流电动机，其线圈电阻，电动机正常工作时，其两端所接理想电压表读数为，求：
回路中的电流是多少？
电动机的发热功率是多少？
电动机机械功率是多少？
15．（12分）如图所示，以直角三角形AOC为边界的三角形区域内，有方向垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场（边界有磁场），∠A=60°，AO=L，在O点发射某种带负电的粒
子（不计重力作用），粒子的比荷为q
m。

发射方向与OC边的夹角为θ=60°，粒子从A点射
出磁场。

（1）求粒子的发射速度大小v0及粒子在磁场中的运动时间
（2）若入射粒子为正电荷（比荷不变），若要使粒子能从OC边射出，求粒子入射速度最大值
16．（16分）如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，M、N之间的距离为L，小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为 ，不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）电场强度E的大小和方向；
（2）小球从A点抛出时初速度0v的大小；
（3）小球从A点运动到N点的时间t。

2021-2022学年度第一学期期中考试
高二年级物理试卷答案
一、单选题 1 2 3 4 5 6 7 8 B D
D D
C
B
A
C
二、多选题
9 10- 11 AD AB
CD
三、实验题
12.【答案】A B A
13.【答案】0.4 10 0.6 6.7 四、计算题 14.解：
由闭合电路欧姆定律可得：
……3分
电动机的发热功率 ……2分
电动机输出的机械功率 ……3分
15.【答案】（1）0=qBL v m ，3m t qB π=；（23qBL
【详解】
（1）粒子从A 点射出磁场，运动轨迹如图所示，由几何知识可知
r AO L ==
根据洛伦兹力提供向心力，所以
2
00mv qv B r
= 代入解得
0=
qBL
v m
……3分 由几何知识可知，粒子转过的圆心角为
=
3
π
θ
周期为
2r
T v π=
则，粒子在磁场中的运动时间为
23m t T qB
θππ=
= ……3分
（2）粒子能从OC 边射出，作图
由几何关系知，半径最大为
3
R =
……3分 根据洛伦兹力提供向心力，则有
2
mv qvB R
= 解得最大速度为
3qBR qBL
v m =
……3分
16.【答案】（1）mg q ，方向竖直向上；（2）2tan qBL
m θ；（3）
22qBL m mg qB θ+ 【详解】
（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，有
qE mg = ……2分
则
mg q
E =
电场强度方向竖直向上； ……2分 （2）小球做匀速圆周运动，设半径为r ，由几何关系知
sin 2L
r
θ=
……2分 设小球做圆周运动的速率为v ，有
2
v qvB m r
= ……1分
由速度的合成与分解得
cos v v
θ=
……1分 得
02tan qBL
v m θ
=
……2分
（3）设小球到M 点的竖直分速度为y v ，则有
01tan y v v gt θ==
12qBL
t mg
=
……2分 在磁场中运动时间为
22222m m t qB qB
θπθπ=
⋅= ……2分 运动总时间为
1222qBL m t t t mg qB
θ
=+=
+ ……2分。