1、重庆南开中学2020-2021学年度第一学期高2022级期末考试物理试题（考试时间：90分钟 总分：100分） 说明：本试卷分为第卷和第卷，其中第卷为选择题，请用2B铅笔填涂在答题卡上；第卷为实验题和计算题，请用黑色中性笔答在答题卷上第卷（选择题，共48分）一、单项选择题（以下各小题只有一个答案符合题目要求，每题4分，共32分）1在电磁学理论建立过程中，许多伟大的物理学家作出了贡献。下列关于有关物理学家的贡献，说法不正确的是A法拉第对理论和实验资料进行严格分析后，提出了法拉第电磁感应定律B奥斯特发现了电流的磁效应，首先揭示了电现象与磁现象之间存在联系C楞次总结出了感应电流方向的判断方法，即楞次
2、定律D安培总结出了右手螺旋定则2下列关于磁场基本信息的说法，正确的是 A两条磁感线一定不相交，但可能相切B只有运动的电荷在磁场中才可能会受到洛伦兹力的作用C线圈所在处的磁场越强，则穿过该线圈的磁通量越大D由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线的IL乘积成反比3同一电解槽中，在最初的t1=1s的时间内向右通过了21018个二价正离子，在接下来的t2=2s的时间内向左通过了1018个一价负离子，则下列说法正确的是A两段时间内电流的方向相反B两段时间内电流的大小相同Ct1内的电流是t2时间内电流的4倍Dt1内的电流是t2时间内电流的8倍4如图所示为小型旋转电枢式发电机的示意图，一矩形金属线
3、框在匀强磁场中，绕与磁场垂直的轴沿如图所示方向匀速转动，下列关于交变电流产生过程的说法，正确的是A线框转过90到中性面时磁通量最大，电流方向发生改变B线框经过图示位置时，穿过线框的磁通量为零，磁通量的变化率为零C线框经过图示位置时，电流方向由f点经电阻R流向e点D若转动周期减小一半，线框中感应电动势的最大值也减小一半5如图所示，A、B、C是三个完全相同的灯泡，L是一个自感系数较大的线圈，其直流电阻可忽略不计，则AS闭合时，B、C灯立即亮，A灯缓慢亮B电路接通稳定后，B、C灯亮度不同C电路接通稳定后断开S，A灯闪一下后逐渐熄灭D电路接通稳定后断开S，b点的电势高于a点 BB/3A6如图所示，两个
4、同心圆是磁场的理想边界，内圆半径为R，外圆半径为，磁场方向均垂直于纸面向里，内外圆之间环形区域磁感应强度为B，内圆的磁感应强度为。t=0时刻，一个质量为m，带电量为-q的离子（不计重力），从内圆上的A点沿半径方向飞进环形磁场，刚好没有飞出磁场。关于该离子运动情况的说法中正确的是A离子在磁场中匀速圆周的方向先顺时针后逆时针，交替进行B离子在环形区域和内圆区域运动时，经过相同的时间，速度偏转角相等C离子的速度大小为D粒子从A点出发到第一次回到A点经历的时间为7如图所示，一理想变压器的原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，原、副线圈的匝数比为9:1，原线圈串联定值电阻R1，副线圈接滑动变阻器
5、R2。当滑动变阻器滑片位于某一位置时，R1、R2消耗的功率之比为2:9。则下列说法正确的是A副线圈回路中电阻两端的电压为VB此时定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比18:1C若滑动变阻器滑片向上移动，电阻R1的功率增大D若原、副线圈的匝数比变为3:1，电阻R1的功率减小8如图甲所示为一种简单的整流电路，ab为交变电压信号输入端，D为二极管，可将交变电流变为直流，R为阻值为15的定值电阻。若对该电路ab端输入如图乙所示按正弦规律变化的电压信号，则下列说法正确的是Aab两点间接入的交变电流的电压u随时间t变化的规律是u=100sin100t(V)B电阻R两端电压有效值为VC定值电阻R在1min内产生
6、的热量为2.0104 JD一个周期内通过的R的电流的平均值为A二、多项选择题（以下各小题中，至少有两个选项符合题目要求，全部选对得4分，漏选得2分，选错或未选得0分，共16分）9如图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强大小恒定，且被限制在AC板间的实线区域，虚线所在空间无电场。带电粒子从P0处由静止开始沿电场线方向进入加速电场，经加速后进入D形盒中的匀强磁场区域，做匀速圆周运动。P1、P2 、P3为第一次、第二次、第三次经无场区进入匀强磁场时的位置。对这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是A加速电场方向不需要做周期性的变化B加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关C D粒子在
7、匀强磁场中匀速圆周运动的半径Rn与加速次数n之间的关系为AR1R2SE,rabR10如图所示的电路中，电源电动势E=2V，内阻r=0.8，电阻R1=R2=2，电流表为理想电表，滑动变阻器的最大阻值为1，在滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是A电流表的示数先减小后增大B电流表的示数一直减小C电源的最大输出功率为1.2WD电源的最大输出功率为1.25W30o11如图所示，长度为L，质量为m的导体棒，通有恒定电流I，处于倾角为30o的斜面上，导体棒与斜面间的动摩擦因数为。为确保导体棒沿该斜面匀速向上运动，则空间所加匀强磁场的大小可能为（重力加速度为g）A B C D12如图所示，
8、正方形导线框ABCD、abcd的边长均为L，电阻均为R，质量分别为3m和m，它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，且正方形导线框与定滑轮处于同一竖直平面内。在两导线框之间有一宽度为2L、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。开始时导线框ABCD的下边与匀强磁场的上边界重合，导线框abcd的上边到匀强磁场的下边界的距离为L。现将系统由静止释放，当导线框ABCD刚好全部进入磁场时，系统开始做匀速运动。不计摩擦和空气阻力，则A两线框刚开始做匀速运动时轻绳上的张力FTmgB系统匀速运动的速度大小C导线框ABCD通过磁场的时间D两线框从开始运动至均穿出磁场过程中所产生的总焦耳热 第II卷（实
9、验题、计算题，共52分）三、实验题（13题8分，14题10分，共18分）13学习小组中小明分配到一个任务，测量一个额定电压为8V，额定功率为4W的灯泡的伏安特性曲线。有下列一些器材可供选择：A学生电源10V（内阻不计）B直流电流表03A（内阻约为0.1）C直流电流表00.6A（内阻约为0.5）D直流电压表010V（内阻约为30k）E滑动变阻器1000，0.5AF滑动变阻器10，2AG导线和开关（1）实验中电流表应该选_，滑动变阻器应该选_，（填写仪器前的字母），实验过程中测量电路应该选择电流表_（填“内接”或“外接”）法；SRREL图2（2）小明按照正确的操作，得到了灯泡的伏安特性曲线如图1所
10、示，将灯泡和两个阻值R=20的定值电阻连接成如图2所示的电路，电源为本实验中提供的学生电源，此时灯泡消耗的电功率为_W。（保留两位有效数字）R1R2E123插孔A插孔BG14小明利用所学知识制作了一个原理如图所示的简易多用表，已知表头G的量程为1mA，内阻为500，小明计划将表头改装为量程5mA、50mA的电流表及可以直接测量电阻的欧姆表。（1）选择开关置于位置2时的电流表的量程为 mA，其中接入的定值电阻R1= ，R2= ；（2）选择开关置于位置3时为欧姆表，已知电源E电动势标称值为1.5V，现用该欧姆表使用正确的测量方法测量某一未知电阻，发现表头指针偏到满偏刻度的四分之三位置处，则该电阻的
11、阻值为_，后来小明发现这个电源的电动势实际上是2V，则这一电阻的真实阻值_（填“大于”、“小于”、“等于”）测量值。四、计算题（各小题解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位其中15题8分，16题12分，17题14分，共34分）CR1R2SE,r15如图所示的电路中，电源电动势E=1.5V，内阻r=1，电阻R1=10，R2=4，电容器的电容为10F。求：（1）将开关闭合，电路稳定时通过R1的电流；（2）将开关断开，通过R1的电量的大小及方向。16如图所示，两根足够长的金属导轨平行放置，与水平面的倾角为=30，导轨间距为
12、L=0.5m，其下端接有阻值为R=2的电阻，将一质量为m=2kg，电阻R=2的导体棒PQ垂直放在导轨上且各部分接触良好。导轨间，abcd区域存在方向垂直于导轨平面向上的正方形匀强磁场，磁感应强度按（t 0.4s）的规律随时间变化。导轨上只有ab、cd部分粗糙，动摩擦因素,其余部分均光滑。t=0时刻，导体棒PQ从某位置由静止开始下滑； t1=0.4s时，导体棒PQ刚好进入磁场的上边界，之后磁感应强度大小和方向均保持不变，导体棒在磁场中继续下滑，最后以某一速度穿出磁场。整个过程中，导体棒PQ始终与导轨接触良好且保持垂直。已知重力加速度g=10m/s2，导轨的电阻不计。求： （1）进入磁场前，导体棒
13、PQ中的电流大小和方向；（2）导体棒PQ出磁场时的速度大小；（3）从导体棒PQ开始下滑到穿出磁场的过程中，回路中产生的总的焦耳热Q。17如图甲所示，O点正下方有一粒子源，连续不断地发射出大量质量为m，电荷量为q的带正电粒子，出射速度可视为0，粒子一经射出便立即进入加速电场加速（加速时间极短），加速电场的电压随时间的变化关系如图乙所示。加速后的粒子从O点沿y轴正向进入匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度，方向垂直坐标平面向外，且只存在于以坐标原点O为边界的第一象限的某一区域，所有粒子都在磁场中偏转了120o，从磁场边界飞出，打在位于x轴正半轴的无限长的感光板上。（不计粒子重力）求：（1）飞入磁场的粒子
14、最大速度和最小速度之比； （2）匀强磁场的最小面积；（用R表示）（3）粒子从飞入磁场到打在感光板上的运动时间。U0/4xyOU图甲tUOU0T2T图乙重庆南开中学2022届高二上学期期末考试物理试题参考答案123456789101112ABDACCBDADBCCDBD13.（1）C F 外接 （2）0.6014.（1）50 12.5 112.5 （2）10 大于15. 解：（1）=0.1A （2）R1两端的电压U1=IR1=1V 电容器带的电量为q=CU=10-5C，下端为正极断开开关后，通过R1的电量q=10-5C，方向从下往上。16. 解：(1)进入磁场前，由于磁感应强度变化，回路中产生感
15、生电动势V=0.5 VPQ中电流A, 方向:由P到Q(2) 进入磁场前，导体棒做匀加速运动，m/s2 到磁场ad边界时速度大小：m/s 磁感应强度变为T= 8T，并保持不变； 在磁场中，, 则,导体棒做加速度减小的减速运动, 由动量定理： 流过导体的电荷量 将代入得：m/s（3）进入磁场前，J在磁场中，由能量守恒定律，=3 J回路中产生的总的焦耳热J17.（1）粒子在匀强电场中加速：，可知：vmax：vmin=2:1（2）粒子进入匀强磁场，做匀速圆周运动半径，得到Rmax=2R，Rmin=R所有粒子都在磁场中偏转了120o，所有粒子的出射点都在同一条直线OAC上磁场至少存在于图中阴影部分，由几何关系可知，磁场的最小面积为：（3）由几何关系可知，所有粒子出磁场后匀速直线运动的时间均为所有粒子在磁场中的时间均相同，为粒子从飞入磁场到打在感光板上的运动时间xyOUO1O2ACMN
