山西省太原市高二物理上学期期末考试试题理

物理试卷（理科 ）

一、单项 选择题 ：本题包含 10 小题 ，每3分，共 30 分。在每小题 每小题 给出 的四个选项 中，只有 一 项是 符合 题目要求的 ，请将正确 选项前的 字母 填在 下表 内相应 位置 。 1. 关于磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）

A. 小磁针在磁场中N极的受力方向就是该处磁场的方向

B. 通电导线在磁场中某处所受安培力为零，此处的磁感应强度一定为零 C. 磁场中某点磁感应强度的大小，与电流元在该点所受安培力的大小成正比 D. 磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在该点所受安培力的方向相同 2. 下列关于洛伦兹力的说法正确的是（ ）

A. 运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用

B. 只要速度大小相同，所有运动电荷所受洛伦兹力都相同 C. 在匀强磁场中只受洛伦兹力的粒子，其速度一定不变

D. 速度相同的质子和电子，在同一匀强磁场中受到的洛伦兹力大小相等 3. 为保障安全，新型双门公交车安装了如图的控制装置，只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动，规定车门关紧时输入为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动，则图中的逻辑门是（ ）

A. 或门 B. 非门 C. 与门 D. 与非门

4. 如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，

闭合开关S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板间静止不动，如果仅改变下列某一个条件，油滴能向上运动的是（ ）

A. 断开开关S B. 增大R1的阻值 C. 减小R1的阻值 D. 增大R2的阻值

5. 如图，两根平行长直导线M和N垂直纸面放置，通有大小相等、方向

相反的恒定电流。o、a、b、c、d五点在与导线垂直的平面内，c、o、d位于两导线连线的中垂线上，且ao=bo=co=do，下列判断正确的是（ ）

A. o点处的磁感应强度为零

B. a、c两点处的磁感应强度方向相同 C. a点处的磁感应强度大小比b点处的大

D. c、d两点处的磁感应强度大小相等、方向相反

6.如图，虚线方框内为四个相同的匀强磁场，磁场中分别放入四个单匝线圈，四个线圈的边长MN相等，线圈平面与磁场方向垂直。当线圈中通有大小相同的环形电流时，四个线圈所受安培力最大的是

1

7.如图所示的电路中，由于某处出现故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C灯变暗，则故障的原因可能是

A.R1短路 B.R2断路 C.R2短路 D.R3短路

8.如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的

匀强电场．一带电粒子（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O′点穿出．若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，该粒子仍以相同初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子

A．穿出位置一定在O′点下方 B．穿出位置一定在O′点上方 C．电势能一定减小 D．动能一定减小

9.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t从C点射出磁场，OC与OB成60°角．现改变带电粒子的速率，仍从A点沿原方向射入磁场，粒子在磁场中的运动时间变为2t，则粒子的入射速率为（不计重力）

A.2v B.v

C.v/2 D.v/3

10.如图甲所示，某空间存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。磁场中A、B两个

物块叠放在一起，置于光滑水平面上。物块A带正电，物块B不带电且表面绝缘。在t=0时刻，将一水平恒力F作用在物块B上，使物块A.、B一起由静止开始做匀加速直线运动，图乙反映的可能是 A. 物块A的动能大小随时间t变化的关系 B. 物块B对地面压力大小随时间t变化的关系 C. 物块A所受洛伦兹力大小随时间t变化的关系 D. 物块A对物块B的摩擦力大小随时间t变化的关系 二、多项选择题（共5个小题，每题3分，共15分）

11.小磁针是经常用来研究磁场规律的重要仪器。关于小磁针，下列说法正确的是（）

A.小磁针可以仅具有一个磁极

B.小磁针的指向会受到附近铁块的干扰 C.小磁针能够指向南北，说明地球具有磁场

D.在小磁针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通恒定电流时小磁针不偏转

12.如图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2。平板S下方有强度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是()

A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

C.能通过狭缝P的带电粒子的速度等于

E Bq越小 m2

D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷

13..如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心得上方附近有一条用绝缘绳水平吊起的通电直导线L，导线L与螺线管垂直。当螺线管通电后发现绝缘绳受到的拉力减小，则下列情况可能是()

A.L中电流方向垂直纸面向里，a端为电源的正极 B. L中电流方向垂直纸面向里，b端为电源的正极 C. L中电流方向垂直纸面向外，a端为电源的正极 D.L中电流方向垂直纸面向外，b端为电源的正极

14.在纯电阻电器中，当电源（E、r是定值）向变化的外电阻供电时，电源的输出功率P随外电阻R的规律如图所示，则()

A.电源内电阻上消耗的功率随R的增大而增大 B.当R=r时，电源有最大的输出功率 C.电源的总功率P总随R的增大而增大 D. 电源的功率(P/P总）随R的增大而增大

15.如图所示，垂直于纸面向外的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B,其边界为一边长为L的等边三角形，A、C、D为三角形的三个顶点。今有一质量为m、电荷量为+q的粒子（不计重力），以速度v=

qBL从CD边上的某点P既垂直于CD2m边又垂直于磁场的方向射入磁场，然后从AD边上某点Q射出，则对于P射入从Q射出的粒子有()

A.带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为

L 2

B.带电粒子在磁场中运动的最长时间为

m2qBC.DP的最大值为（3－3）L

D.DQ的最大值为3L 3三、实验题：本题包含2小题，共14分。请将答案填在横线上或按要求作答。

16.（6分）在使用多用电表测量电阻P的阻值是，将选择开关置于“X10”位置后，将红黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮，使指针指向 ，然后按图示方式侧P，发现指针偏转较小。为使测量比较准确，应选择开关旋转到 （填“X100”或“X1”）档位上，重新调零后再进行测量。若将待测电阻换成二极管，观察到指针几乎不偏转，则 （填“a或b”）端是二极管的正极。

17.某同学要测量一电池的动势E、与内阻r，和一定值的电阻阻值 Rx ，已知电池的动势约为 6V ， 电池内阻和待测值都是数十欧。实验室有一下主要器材可供选择：

电压表 V（量程 0~10V）；

电流表 A1 （量程 0-30mA）；电流表 ）； 电流表 A2 （量程 0-100mA）

滑动变阻器 R1 （阻值 0-5）； 滑动变阻器 R2 （阻值 0-300 ）

完成下列填空：（计算结果保留三位有效数字）

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1）根据图 1正确连接电路，图 1中，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 ； 2）将 R的阻值调到最大，闭合开关逐次小R的阻值调到最大，测出多组 U和 I的值并记录。以 U为纵 轴， I为横轴，得到如图 2中的图线

3）由图线①可得电源的动势 E= V，内阻 ），内阻 r= ；

4）断开关，将 Rx 改接在B、C之间， A与 B直接相连，其他部分保持不变。重复（ 2）的步骤， 得到另一条 U-I图 线，如图2中②所示

5）由图线②可得待测电阻的值 Rx= 

四、计算题：本题包含5小题，共41分。解答应写出必要文字说明、方程式和重要的验算步奏，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答案和单位。

18.（8分）一个电源接R1=18Ω的电阻时，通过电源的电流为I1=0.15A；接R2=13Ω的电阻时，通过电源的电流为I2=0.20A，求电源的电动势E和电阻r。

19.（8分）如图，相距L＝1m的两条平行金属导轨与水平面的夹角θ＝30°，上端通过定值电阻R接到电源E两端，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B＝0.2T。将质量m＝0.1kg的导体棒放到金属导轨上，导体棒与导轨垂直且接触良好，导轨和导体棒的电阻不计，E＝3V，电源内阻可忽略，R＝

2

15Ω，导体棒静止在导轨上，求：（g＝10m/s） （1）导体棒受到安培力的大小； （2）导体棒受到轨道的摩擦力。

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20、（8分）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轴正方向成60°的方向射入第一象限内足够大的匀强磁场中，并恰好垂直于y轴射出第一象限。不考虑粒子受到的重力，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B； （2）带电粒子在磁场中运动的时间。

21.（8分）选做题：本题包含A、B两题，其中A题较易，请选择一道作答。如两题都做，按A题 计分。

A.如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，足够长的斜面固定在水平面上，斜面倾角为45°。当带电小球P静止于斜面顶端A处时，恰好对斜面无压力。若将小球从A点以初速度ν0水平向右抛出(P视为质点)，一段时间后，小球落在斜面上的C点。已知小球的运动轨迹在同一竖直平面内，重力加速度为g,求： (1) 带电小球的比荷

q。 m(2) 小球由A到C运动的时间t及由A到C发生的为移的x大小。

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B.如图所示，两平行金属板E、F之间电压为U，两足够长的平行边界MN、PQ区域内，有垂直纸 面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m，带电量为+q的粒子（不计重力），由E板中央处由静止释放，经F板上的小孔射出后，与磁场边界MN成600角垂直进入磁场，之后从边界MN离开磁场。求：

（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径r； （2）两边界MN、PQ的最小距离d； （3）粒子在磁场中运动的时间t。

22. （9分）选做题，本包含 分）选做题，本包含 A、B两题。 其中 A题较易，请选择一道作答。如两都做按 A题 计分。

A. 在平面直角坐标系 xOy 中，第 I象限存在沿Y轴负方向的匀强磁场；第四象限存在垂直于坐标平 面向外的匀强磁场，感应度为 B。一质量为 m、电荷量为 q的带正电粒子从 y轴正半轴上的 M点以速度 v0 垂直于 y轴射入电场，经 x轴上的 N点与 x轴正方向成θ=60° 角射入磁场，最后从 角射入磁场，最后从 y轴负半上的 P点垂直于 y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力,求： （1）M、N两点间的电势差UMN ；

（2）粒子在磁场中运动的轨道半径 r; （3）粒子从 M点运动到 P点的总时间 t.

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B.在如图所示的xOy坐标系中，x轴的上方充满平行于y轴的匀强电场，x轴的下方充满有垂直纸面向里的匀强磁场。有一重力可忽略不计的带电粒子从y轴上的P点以速度v0平行于x轴射入第一象限，在x轴上的Q点处进入第四象限，经过y轴负半轴上的M点后到达坐标原点O，已知P 点的坐标为（0,1m），Q点的坐标为（23m，0），求： （1）M点的坐标；

（2）电场强度与磁场强度的大小之比。

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