2021-2022学年天津市南开中学高二（上）期末考试物理试题

2021-2022学年度南开中学高二物理期末考试卷一、单选题（每题5分，共8题，共计40分）1.如图所示为两个带等量异种电荷周围电场线分布，图中只标出其中一根电场线的方向，a、b、c三点在同一根电场线上，a、b关于中垂线对称，c点在中垂线上，则（）A.A可能是负电荷B.a、c两点场强相同Ca、b、c三点电势依次升高D.把负电荷沿着abc所在的电场线移动，静电力做负功【答案】D2.心脏除颤器是通过一个电容器放电时的脉冲电流作用于心脏，实施电击治疗，使患者心脏恢复正常跳动的仪器。一心脏除颤器如图所示，其电容器的电容为20μF，充电后电容器的电压为3000V，如果电容器在2.0ms时间内完成放电，下列说法正确的是（）

A.放电之前，电容器存储的电荷量为6×104C B.放电之后，电容器的电容为零C.放电过程中通过人体的电流平均值为30A D.放电之后，电容器的电压仍为3000V【答案】C3.电磁船是利用安培力作为动力的一种环保新型船，简化原理如图所示，AB和CD是与电源相连的导体板，固定在船上的超导线圈在船体内部产生垂直纸面向里的匀强磁场，船体沉浸在海水中。下列说法正确的是

A.要使船前进，海水中的电流方向从CD板流向AB板B.使船前进的力是磁场对海水的安培力C.船所获得的推力大小与船体上电源的电动势的大小无关D.船所获得的推力大小与超导线圈产生的磁场强弱有关【答案】D4.如图所示，边界MN的左侧区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。正三角形铜线框OPQ的顶点O位于MN上，线框绕过O点且垂直于纸面的转轴顺时针匀速运动，角速度为。已知铜线框粗细均匀，边长为a，则当PQ边的中点经过边界MN的瞬间，OP两点的电势差为（）

A. B. C. D.【答案】C5.如图所示，一个带电的物体从光滑绝缘斜面顶点静止释放，处在垂直纸面向外的磁场之中，磁感应强度为B，斜面固定，运动一段时间，物体离开斜面，已知斜面倾角，离开时的速度v，重力加速度g，可以判断或计算出来的是（）

A.物体带负电 B.物体的带电量大小C.物体的质量 D.物体在斜面上运动的时间【答案】D6.如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（）A.甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压B.乙图可判断出A极板是发电机的正极C.丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是D.丁图中若载流子带负电，稳定时D板电势高【答案】D7.如图甲所示，圆形导线框与电阻R串联，框内有变化的磁场，取由a经R流向b为感应电流iR的正方向，测得iR随时间t变化的图象如图乙所示，取垂直纸面向里为磁场的正方向，则描述磁感应强度B随时间t变化的图象正确的是（）

A. B. C. D.【答案】B8.在如图a、b所示电路中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，且小于灯S的电阻，接通开关K，使电路达到稳定，灯泡S发光，则（）A.在电路a中，闭合K时，S将立即变亮发光B.在电路a中，断开K后，S将先变得更亮，后才变暗C.在电路b中，闭合K时，S将逐渐变亮发光D.在电路b中，断开K后，S将先变得更亮，然后渐暗【答案】D二、多选题（每题5分，少选得3分，错选得0分，共2题，共计10分）9.如图所示，两平行光滑导轨MN、M′N′左端通过导线与电源和不带电电容相连，导轨平面处于匀强磁场中，有一定阻值的导体棒ab垂直导轨处于静止状态。现将开关S与1闭合，当棒达到稳定速度v后S与2闭合，导轨足够长，电源内阻不计。则（）

AS与1闭合后，棒ab做匀加速直线运动B.S与2闭合后，棒ab中的电流不断减小C.从S与1闭合到棒ab达到速度v，电源消耗电能等于棒获得的动能D.从S与2闭合到棒ab达到稳定状态，棒减少的动能部分转化为电容器的电场能【答案】BD10.如图甲所示，在竖直方向上有四条间距相等的水平虚线、、、，在、之间、、之间存在匀强磁场，大小均为1T，方向垂直于虚线所在平面。现有一矩形线圈，宽度，质量为0.1kg，电阻为，将其从图示位置静止释放（边与重合），速度随时间的变化关系如图乙所示，时刻边与重合，时刻边与重合，时刻边与重合，已知的时间间隔为0.6s，整个运动过程中线圈平面始终处于竖直方向。（重力加速度g取）则（）A.在时间内，通过线圈的电荷量为0.5CB.线圈匀速运动的速度大小为8m/sC.线圈的长度为1mD.时间内，线圈产生的热量为1.8J【答案】BD二、实验题（共20分）11.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ，步骤如下：（1）用游标为20分度卡尺测量其长度如图甲所示，由图可知其长度为___________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径为___________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡粗测电阻，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图丙所示，则该电阻的阻值约为___________Ω。【答案】①.50.15②.4.700③.22012.用如图所示的电路，测定某电源电动势和内阻。通过多次测量并记录对应的电流表示数和电压表示数，利用这些数据在图中画出了图线。由图线可以得出此干电池的电动势________（保留至小数点后两位）、内阻________（保留三位有效数字），该实验由于系统误差使电池电动势的测量值________（填“偏小”、“偏大”或“不变”）。

【答案】①.1.45②.1.00③.偏小三、解答题13.一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P（a，0）点以速度v沿与x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限，进入第二象限的匀强电场中，电场强度为E．不计粒子重力，求：（1）匀强磁场的磁感应强度的大小；（2）带电粒子第一次在磁场中的运动时间。（3）带电粒子在电场中速度第一次为零时的坐标。

【答案】（1）；（2）；（3）（-，a）14.如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距。整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒置于导轨上，在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计。金属棒由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒与导轨间动摩擦因数，，，取。（1）求金属