1、2021北京朝陽高二（上）期末物 理(考試時間90分鐘滿分100分)第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1右圖為某靜電場的電場線，、是同一條電場線上的三個點，這三個點的電勢分別為、下列關(guān)系式正確的是（ ）ABCD2用表示電容器的電容，表示電容器所帶的電荷量，表示電容器兩極板間的電勢差。給一固定電容器充電，在下面四幅圖中，能正確反映上述物理量之間關(guān)系的是（ ）ABCD3如圖所示，取一對用絕緣柱支持的導體和，使它們彼此接觸，起初它們不帶電。現(xiàn)把帶正電荷的物體移近導體，再把和分開，然后移去。則（ ）A帶正電，帶負電 B帶負電，帶正電C、帶同種

2、電荷 D、都不帶電4法拉第最初發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象的實驗裝置如圖所示，閉合鐵芯上繞有、兩個線圈，線圈與鐵芯絕緣，線圈與直流電源相接，通過觀察小磁針的偏轉(zhuǎn)情況可判斷線圈中是否有電流產(chǎn)生。下列說法正確的是（ ）A保持開關(guān)處于閉合狀態(tài)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)B當開關(guān)閉合的瞬間，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)C當開關(guān)斷開的瞬間，小磁針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)D無論開關(guān)怎樣改變，小磁針都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)5如圖所示，把一根柔軟的金屬彈簧懸掛起來，彈簧靜止時，它的下端剛好跟棚中的水銀接觸。則通電后（ ）A彈簧始終不動 B彈簧不斷上下往復運動C彈簧向上收縮后保持靜止 D彈簧向下伸長后保持靜止6如圖所示，一對平行金屬板水平放置，板間電壓為，一個電子沿以初速

3、度從兩板的左側(cè)射人，經(jīng)過時間從兩板的右側(cè)射出。若板間電壓變?yōu)椋硪粋€電子也沿以初速度的從兩板的左側(cè)射人，經(jīng)過時間從兩板右側(cè)射出。不計電子的重力，平行于金屬板。若要使，則必須滿足的條件是（ ）ABCD7如圖所示的電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)閉合后，在變阻器的滑動端向上滑動的過程中（ ）A電壓表與電流表的示數(shù)都增大 B電壓表與電流表的示數(shù)都減小C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大8如圖所示，是等邊三角形，在，兩點各放入一個電荷批相等的點電荷，測得處的場強大小為，方向與邊平行沿指向。若拿走點的點電荷，則點的電場強度（ ）A大小為，方向由指向B大小為，方向沿延長線

4、方向C大小為二，方向由指向D大小為，方向沿延長線方向9圖1中是某電場中的一條電場線。若將一正電荷從點處由靜止釋放，只在靜電力的作用下，該電荷沿電場線從列運動過程中的速度-時間圖像如圖2所示。該電場可能是（ ）A勾強電場 B正點電荷的電場 C負點電荷的電場 D帶負電金屬球的電場10圖1為洛倫茲力演示儀的實物圖，圖2為結(jié)構(gòu)示意圖。演示儀中有一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形線圈(勵磁線圈)，通過電流時，兩線圈之間產(chǎn)生沿線圈軸向、方向乘直紙面向外的勻強磁場。圓球形玻璃泡內(nèi)有電子槍，電子槍發(fā)射電子，電子在磁場中做勻速圓周運動。電子速度的大小可由電子槍的加速電壓來調(diào)節(jié)，磁場強弱可由勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說

5、法正確的是（ ）A僅使勵磁線圈中電流為零，電子槍中飛出的電子將做勻加速直線運動B僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的半徑將變小C僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運動的周期將變小D僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運動的周期將變小11如圖所示，在豎直虛線和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子(不計重力)以水平初速度由點進人這個區(qū)域，帶電粒子沿直線運動，并從點離開場區(qū)。如果撤去磁場，該粒子將從點離開場區(qū)；如果撤去電場，該粒子將從點離開場區(qū)。則下列判斷正確的是（ ）A該粒子由、三點離開場區(qū)時的動能相同B該粒子由點運動到、三點的時向均不相同C勾強電場的場強與勻強磁場的磁感應強度大小

6、之比氣D若該粒子帶負電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外12如圖所示，勻強磁場的上下邊界水平，寬度為，方向垂直紙面向里。質(zhì)量為、邊長為的正方形導線框始終沿豎直方向穿過該磁場，已知邊進人磁場時的速度為，邊離開磁場時的速度也為，重力加速度的大小為。下列說法正確的是（ ）A線框進人和離開磁場時產(chǎn)生的感應電流方向相同B線框進人和離開磁場時受到的安培力方向相反C從邊進人磁場到邊離開磁場的過程中，安培力所做的功為D從邊進人磁場到邊離開磁場的過程中，線框可能先做加速運動后做減速運動13在如圖所示的電路中，燈泡與一個帶鐵芯的電感線圈并聯(lián)。閉合開關(guān)，穩(wěn)定后通過燈泡的電流為，通過線圈的電流為。斷開開關(guān)S

7、，此后通過燈泡A的電流記為i，規(guī)定通過燈泡的電流向右為正，下面四幅圖中能正確反映i隨時間t變化關(guān)系的圖像是（ ）ABCD14類比是學習和研究物理的一種重要思維方法。我們已經(jīng)知道，在磁感應強度為的勻強磁場中，垂直于磁場方向放置一面積為的平面，穿過它的磁通量；與之類似，我們也可以定義電通量。在真空中有一電荷量為的點電荷，其電場線和等勢面分布如圖所示，等勢面，到點電荷的距離分別為，通過等勢面，的電通量分別為，已知，則為（ ）ABCD第二部分本部分共7題，共58分。15（8分）在“測量金屬絲的電阻率”實驗中。（1）用螺旋測微器側(cè)量該金屬絲的直徑，某次測量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)為。（2）圖2是測量金屬絲

8、電阻的電路圖，請根據(jù)電路圖補充完成圖3中實物間的連線。（3）以為縱坐標，為橫坐標，利用實驗數(shù)據(jù)做出如圖4所示的圖像。由圖線得到金屬絲的阻值(保留兩位有效數(shù)字)。（4）若該金屬絲接人電路的長度為直徑為陽值為，則其電陽率的表達式為16（10分）（1）某同學欲將如圖1所示的微安表改裝成量程為的電壓表。已知微安表的內(nèi)阻為，需要(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)的電阻。（2）該同學用改裝后的電壓表測量某段電路兩端的電壓時，指針所指位置如圖2所示，則所測的電壓為。（3）微安表在運輸時需要用導體把正負兩個接線柱連在一起，請說明這樣做的理由。17（6分）如圖所示，平行金屬導軌水平放置，寬度，一端連接的電阻。導軌所在空

9、間存在豎直向下(垂直紙面向里)的勻強磁場，磁感應強度。導體棒垂直于導軌放置，并與導軌接觸良好。導軌和導體棒的電阻均可忽略不計?，F(xiàn)使導體棒沿導軌向右勻速運動，速度。求：（1）導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢。（2）電阻的功率。18（6分）如圖所示，在豎直虛線和之間區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里勻強磁場，磁感應強度大小為，一個電子以水平初速度從點射人磁場，經(jīng)過一段時間從點射出磁場，速度方向與初速度的夾角，已知磁場寬度為求:（1）電子的比荷。（2）電子穿越磁場的時間。19（8分）如圖所示，長的輕質(zhì)細繩上端固定，下端連接一個可視為質(zhì)點的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強電場中，繩與豎直方向的夾角。已知小球所帶

10、電荷量，勻強電場的場強，取重力加速度，。求：（1）小球所受靜電力的大小；（2）小球的質(zhì)量；（3）將電場撤去，小球回到最低點時速度的大小。20（10分）如圖1所示，平行長直金屬導軌置于水平面內(nèi)，間距為。導軌左端接有電動勢為、內(nèi)阻為的電源?？臻g存在著豎直向下(匪直紙面向里)的勻強磁場，磁感應強度大小為。將一質(zhì)量為電阻為的導體棒垂直于導軌固定放置，且接觸良好導軌電阻不計。（1）判斷導體棒所受安培力的方向，并求安培力的大小；（2）小明同學嘗試由安培力的表達式推導洛倫絲力的表達式。如圖2所示他選取一段長為的導線，以導線中做定向移動的自由電荷為研究對象。已知自由電荷的電荷量為，做定向移動的速度為。a請推導

11、洛倫茲力的表達式；（注意：推導過程中需要用到，但題目沒有給出的物理量，要做必要的說明）b小紅同學認為：在上述推導過程中，只考慮了電子定向移動的速度，而沒有考慮電荷無規(guī)則的熱運動，所以推導過程是不合理的你是否同意小紅的觀點，并說明理由。21（10分）現(xiàn)代科學研究中常要用到高速電子，電子感應加速器就是利用感生電場使電子加速的設備。它的基本原理如圖甲所示，上、下為電磁體的兩個磁極，磁極之間有一個環(huán)形真空室。圖乙為真空室的俯視圖，電磁體線圈中電流的大小、方向可以變化，產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場在環(huán)形真空室內(nèi)感生出同心環(huán)狀的感生電場，電子在感生電場的作用下被加速，并在洛侖茲力的作用下做圓周運動。已知電子

12、的質(zhì)量為、電荷量為，做圓周運動的軌道半徑為。某段時間內(nèi)，電磁體線圈產(chǎn)生的磁場方向向上，磁場分布如圖甲所示，穿過電子圓形軌道平面的磁通量隨時間變化的關(guān)系為（，且為已知量）。電子加速過程中忽略相對論效應。（1）若在電子軌道上放置一等大的金屬細圓環(huán)，求金屬圓環(huán)的感生電動勢；（2）求電子運動軌道處感生電場的場強大??；（3）求電子軌道處磁感應強度隨時間的變化率。2021北京朝陽高二（上）期末物理參考答案第一部分共14題，每題3分，共42分。1C2A3B4B5B6C7A8B9B10C11C12C13D14C第二部分共7題，共58分。15（8分）（1）0.400（2）（3）4.44.6（4）16（10分）（

13、1）串聯(lián)；（2）1.70（3）在運輸過程中由于振動會使指針不停擺動，可能導致指針系統(tǒng)損壞。若將正負接線柱用導體連在一起，就相當于把電表的線圈電路組成閉合回路，當指針擺動時，產(chǎn)生感應電流，進而產(chǎn)生安培力，安培力會阻礙指針的擺動，保護指針系統(tǒng)。17（6分）（1）導體棒MN切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢（2）電阻R的功率18（6分）（1）電子在磁場做中勻速圓周運動，由幾何關(guān)系可知，其軌道半徑。根據(jù)牛頓第二定律和圓周運動規(guī)律有解得（2）電子在磁場中做勻速圓周運動的周期電子穿越磁場的時間19（8分）（1）小球所受靜電力（2）小球受到重力mg、靜電力F和細繩的拉力T，如圖所示。因為小球靜止，三個力的合力為零，

14、由幾何關(guān)系可知解得（3）根據(jù)動能定理有解得20（10分）（1）導體棒中電流I方向為，根據(jù)左手定則可知，安培力FA的方向水平向右。根據(jù)閉合電路歐姆定律有則導體棒所受的安培力（2）a導線最左端的自由電荷定向移動到右端的時間設導體內(nèi)自由電荷的數(shù)量為N。在時間t內(nèi)，這段導線內(nèi)的自由電荷全部通過右端橫截面，通過橫截面的電荷量所以導線中的電流這段長為L的導線所受的安培力因為通電導線在磁場中受到的安培力，實際是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，則有b不同意通常情況下，自由電荷不斷地做無規(guī)則的熱運動，它們朝任何方向運動的機會都一樣，從宏觀上看，沒有電荷的定向移動，因而也沒有電流；此時，雖然每個自由電荷都受到洛倫茲力的作用，但在宏觀上沒有表現(xiàn)出力的作用，即所有自由荷因為熱運動而受到的洛倫茲力的合力