天津市培杰中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题（解析版）

天津市培杰中学高二年级2022-2023学年度上学期期末测试 物理试卷 一、单选题（共11小题，每小题4分） 1. 下列符合物理学史实的是（　　） A. 奥斯特发现了电磁感应现象，梦圆磁生电 B. 楞次通过大量的实验，得到了判定感应电流方向的方法 C. 法拉第发现了电流的磁效应 D. 法拉第提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质 【答案】B 【解析】 【详解】AC．奥斯特发现电流的磁效应，法拉第发现感应现象，AC错误; B．楞次总结了感应电流方向的判断，称为楞次定律，B正确； D．安培提出了著名的分子电流假说，揭示了磁现象的电本质，D错误。 故选B。 2. A、B、C三点在同一直线上，AB:BC=1:2，B点位于A、C之间，在B处固定一电荷量为Q的点电荷．当在A处放一电荷量为＋q的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去A处电荷，在C处放电荷量为-2q的点电荷，其所受电场力为（） A. -F/2 B. F/2 C. -F D. F 【答案】B 【解析】 【详解】设AB的距离为r，在A处放电荷量为＋q的点电荷，在B处放电荷量为Q的点电荷，据库仑定律有：；移去A处电荷，在C处放－2q的点电荷，该电荷受到的电场力为：，据同种电荷相斥，异种电荷相吸可知，两力方向相同．故选项B正确． 3. 下列说法正确的是（　　） A. 电场强度公式中，q为试探电荷，E与F成正比，与q成反比 B. 电容器的电容公式表明，C与其所带电荷量Q成正比、与U成反比 C. 静电除尘、静电复印、静电喷漆都利用了静电吸附原理工作，对静电进行了有效的利用 D. 富兰克林通过油滴实验测定了元电荷的电荷量e 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度由电场本身决定，与试探电荷及电场力无关，故A错误； B．电容器的电容由电容器本身决定，与所带电荷量以及电压无关，故B错误； C．静电除尘、静电复印、静电喷漆都利用了静电吸附原理工作，对静电进行了有效的利用，故C正确； D．密里根通过油滴实验测定了元电荷的电荷量e，故D错误。 故选C。 4. 从如图（侧视图）可以看出，没有磁场时电子束打在荧光屏正中的O点。为使电子束偏转，由安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场。如果要使电子束在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上的A点，则偏转磁场的方向应该为（　　） A. 竖直向上 B. 竖直向下 C. 垂直纸面向里 D. 垂直纸面向外 【答案】D 【解析】 【详解】由于电子带负电，且电子向上偏转，根据左手定则判断，偏转磁场的方向应该为垂直纸面向外。 故选D。 5. 当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时北极指向读者的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．通电直导线电流方向从左向右，根据安培定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，A错误； B．通电直导线电流方向竖直向上，根据安培定则，磁场的方向为逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，B错误； C．环形导线电流方向如题图C所示，根据安培定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，C正确； D．根据安培定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向由右向左，则小磁针静止时北极指向左方，D错误。 故选C。 6. 如图所示，Q1，Q2是两个电荷量相等的点电荷，O点为它们连线的中点，M、N为连线中垂线上的两点。下列说法正确的是（　　） A. 若Q1，Q2均带正电，则在中垂线上，O点的电场强度为零 B. 若Q1，Q2均带正电，则M点的电场强度一定大于N点的电场强度 C. 若Q1带正电、Q2带负电，则M点的电势一定比N点的电势高 D. 若Q1带正电、Q2带负电，则在中垂线上，O点的电场强度最小 【答案】A 【解析】 【详解】A．若、均带正电，它们在点O处产生的电场强度大小相等，方向相反，互相抵消，则中点O的场强为零，故A正确； B．若、均带正电，中点O的场强为零，中垂线上无穷远处场强也为0，从O点到无穷远处，场强先增大后减小，所以无法确定M、N两点的场强大小，故B错误； C．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，连线的中垂线为等势线，则M点的电势与N点的电势相等，故C错误； D．若带正电、带负电，由等量异种电荷的电场线分布可知，在中垂线上，O点的电场线最密集，电场强度最大，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，实线为某一点电荷所形成的一簇电场线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其中虚线b为一垂直电场线的圆弧，AB=BC，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互作用力。以下说法正确的是（　　） A. 由于AB=BC，故UAB=UBC B. a对应粒子的动能在增大，电势能在减小 C. b、c对应粒子的动能都在增大，电势能都在减小 D. a、c对应粒子的加速度越来越大，b对应粒子的加速度大小不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据公式，又因为，且AB间场强较小，故 故A错误； BC．对应粒子，电场力指向轨迹凹的一侧，电场力做正功，则动能在增大，电势能在减小，对应粒子，做圆周运动，电场力不做功，动能和电势能均不变，故B正确，C错误； D．对应粒子，场强逐渐减小电场力减小加速度减小，对应粒子，场强逐渐增大电场力增大加速度增大，对应粒子，场强大小不变电场力大小不变加速度大小不变，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，平行板电容器带有等量异种电荷，与静电计相连，静电计金属外壳和电容器下极板都接地，在两极板间有一固定在P点的点电荷。以E表示两板间的电场强度，表示点电荷在P点的电势能，表示静电计指针的偏角。若保持下极板不动，将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，则（） A. 增大，E增大 B. 减小，增大 C. 减小，不变 D. 减小，E不变 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．将上极板向下移动一小段距离至图中虚线位置，电容器两极板之间的距离减小，根据 电容器电容增大，由于电容器极板所带电荷量不变，则由 可知，电压减小，所以静电计指针偏角减小。 根据 可知，极板间电场强度不变，A错误，D正确； BC．设P点距离下极板为l，则P点与下极板之间的电势差为 P点电势 所以P点的电势能 所以P点的电势能不变，B错误，C正确。 故选CD。 9. 如图所示，有一圆形匀强磁场区域，O为圆的圆心，磁场方向垂直纸面向里。一个正电子和一个负电子（正负电子质量相等，电量大小相等，电性相反）以不同的速率沿着PO方向进入磁场，运动轨迹如图所示。不计电子之间的相互作用及重力。a与b比较，下列判断正确的是（　　） A. a为正电子，b为负电子 B. b速率较小 C. a在磁场中所受洛伦兹力较小 D. b在磁场中运动的时间较长 【答案】C 【解析】 【详解】A．电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由左手定则可知，b向上偏转， b应带正电，a向下偏转，a应带负电，A错误； B．由题图可知，b的半径较大，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 可知电子b的半径较大，速率较大，B错误； C．由洛伦兹力计算公式可知，两电子的电荷量相等，速率较小的电子a受的洛伦兹力较小，速率较大的电子b受的洛伦兹力较大，C正确； D．两电子在磁场中运动的周期为 相同，两电子在磁场中运动时间，可有 a在磁场中转动的圆心角较大，则a在磁场中运动的时间较长，D错误。 故选C。 10. 火警报警器的电路示意图如图所示。其中，RT为用半导体热敏材料制成的传感器，这种半导体热敏材料的电阻率随温度的升高而减小。电流表为值班室的显示器，电源两极之间接一报警器。当传感器RT所在处出现火情时，通过显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是（　　） A. I变大，U变小 B. I变大，U变大 C. I变小，U变小 D. I变小，U变大 【答案】C 【解析】 【详解】当传感器所在处出现火情时，温度升高，的电阻减小，则电路中的总电阻减小，根据闭合回路的欧姆定律可知，电路中的总电流变大，路端电压变小，则报警器两端的电压U减小，根据可知，电阻两端的电压增大，根据分压原理可知，电阻两端的电压变小，则流过的电流减小，即电流表读数变小。 故选C。 11. 如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角θ=30°，金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态，要使金属杆能沿导轨向下运动，可以采取的措施是（　　） A. 增大磁感应强度B B. 调节滑动变阻器滑片向下滑动 C. 将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变 D. 减小导轨平面与水平面间的夹角θ（磁场方向仍垂直导轨平面向上） 【答案】C 【解析】 【详解】A．金属杆ab刚好处于静止状态，根据平衡条件可得 增大磁感应强度B，安培力增大，金属棒将沿导轨向上运动，A错误； B．调节滑动变阻器滑片向下滑动，其接入阻值减小，电流增大，安培力增大，金属棒将沿导轨向上运动，B错误； C．将电源正负极对调使金属杆中的电流方向改变，安培力将沿导轨向下，金属棒将沿导轨向下运动，C正确； D．减小导轨平面与水平面间的夹角θ，导致 金属棒将沿导轨向上运动，D错误 故选C。 二、多选题（共4小题，每小题4分，选不全的得2分） 12. 如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R＝95Ω。线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化，则（　　） A. 在线圈位置上感应电流沿逆时针方向 B. A点的电势低于B点的电势 C. 回路中电流为0.5A D. 0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.5C 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，A相当于电源的正极，B相当于电源的负极，A点的电势高于B点的电势，故A正确，B错误； C．由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路的欧姆定律得 故C正确； D．0.1s时间内通过电阻R的电荷量为 q=It=0.05C 故D错误。 故选AC。 13. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，增加电压即可 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出极板是发电机的负极，极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，能够对从右向左沿中线射入的带电粒子（不计重力且只受电场和磁场的作用）进行选择 D. 图丁是质谱仪的工作原理示意图，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据带电粒子在磁场中匀速圆周运动 联立得 因此动能与电压无关，故A错误； B．根据左手定则可知，正离子向下偏转，所以下极板带正电，因此A板是电源负极，B板是电源正极，故B正确； C．若粒子带正电，电场力与洛伦兹力方向均向下，向下偏转，若粒子带负电，电场力与洛伦兹力方向均向上，向上偏转，不可能直线运动，无法选择粒子，故C错误； D．根据 可知 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大，故D正确。 故选BD。 14. 如图，小灯泡L1与电动机M并联，再与小灯泡L2串联接在电源上。闭合电键K，此时两盏小灯泡都刚好正常发光，且电动机正常转动。已知小灯泡L1额定电压6V、额定功率6W，小灯泡L2额定电压3V、额定功