2022-2023學(xué)年北京十二中高二（上）期末物理試卷

一、單項(xiàng)選擇題（只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的．每小題3分，共30分）

• 1．下列說(shuō)法中正確的是（　?。?/h2>

  A．小磁針N極受磁場(chǎng)力的方向，與該處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相垂直

  B．正電荷在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力方向，與磁感線上該點(diǎn)的切線方向相同

  C．電荷在電場(chǎng)中某處不受電場(chǎng)力的作用，則該處的電場(chǎng)強(qiáng)度一定為零

  D．一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場(chǎng)力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零
  組卷：80引用：1難度：0.7

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• 2．某電子元件通電后，其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點(diǎn)，P點(diǎn)的坐標(biāo)為（U_P，I_P），過(guò)P點(diǎn)的切線在縱軸上的截距為I₀，由此圖可知（　?。?/h2>

  A．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，該元件的電阻R= U P I P - I 0

  B．隨著所加電壓的增大，該元件的電阻減小

  C．對(duì)應(yīng)P點(diǎn)，該元件的功率數(shù)值上等于圖中陰影部分的面積大小

  D．該元件為非線性元件，歐姆定律不滿足，所以不能用公式R= U I 求電阻
  組卷：351引用：2難度：0.8

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• 3．在如圖所示的電路中，燈泡L的電阻大于電源的內(nèi)阻r,閉合電鍵S，將滑動(dòng)變阻器滑片P向左移動(dòng)一段距離后，電壓表和電流表均視為理想電表，下列結(jié)論正確的是（　　）

  A．燈泡L變亮	B．電源的輸出功率變小
  C．電流表讀數(shù)變大	D．電容器C上電荷量減小
  組卷：280引用：2難度：0.6

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• 4．如圖所示，某地有一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它的葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可形成半徑為R的圓面。某時(shí)間內(nèi)該地區(qū)的風(fēng)速為v,風(fēng)向恰好跟葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，假如這風(fēng)力發(fā)電機(jī)將空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率為η。則該發(fā)電機(jī)發(fā)電的功率為（　　）

  A． 1 2 πηρR2v2

  B． 1 2 πηρR2v3

  C．πηρR2v2

  D．πηρR2v3
  組卷：111引用：2難度：0.6

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• 5．如圖所示為洛倫茲力演示儀的結(jié)構(gòu)示意圖．由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡．前后兩個(gè)勵(lì)磁線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行．電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓U和勵(lì)磁線圈的電流I來(lái)調(diào)節(jié)．適當(dāng)調(diào)節(jié)U和I，玻璃泡中就會(huì)出現(xiàn)電子束的圓形徑跡．下列調(diào)節(jié)方式中，一定能讓圓形徑跡半徑增大的是（　　）

  A．同時(shí)增大U和I	B．同時(shí)減小U和I
  C．增大U，減小I	D．減小U，增大I
  組卷：333引用：11難度：0.9

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• 6．磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接，A、B之間有很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒子）以速度v噴入磁場(chǎng)，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓，成為電源的兩個(gè)電極。下列推斷正確的是（　?。?/h2>

  A．A 板為電源的正極

  B．電阻 R 兩端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)

  C．若減小兩極板的距離，則電源的電動(dòng)勢(shì)會(huì)減小

  D．若增加兩極板的正對(duì)面積，則電源的電動(dòng)勢(shì)會(huì)增加
  組卷：206引用：6難度：0.4

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• 7．1922年英國(guó)物理學(xué)家阿斯頓因質(zhì)譜儀的發(fā)明、同位素和質(zhì)譜的研究榮獲了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)．若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（　　）

  A．該束帶電粒子帶負(fù)電

  B．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電

  C．在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

  D．在B2磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑越大的粒子，比荷 q m 越小
  組卷：730引用：38難度：0.9

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四、計(jì)算題（本題共4小題，共40分）解題要求：寫出必要的文字說(shuō)明、方程式、演算步驟和答案．

• 20．如圖所示為回旋加速器的示意圖，置于高真空中的兩個(gè)D形金屬盒半徑為R，狹縫之間的距離為d。置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩盒間接交流電源的電壓為U。在中央A處有一個(gè)粒子源，能夠不斷釋放出質(zhì)量為m,電荷量為+q的質(zhì)子，不計(jì)質(zhì)子的初速度．質(zhì)子經(jīng)電場(chǎng)加速后從D₁的邊緣沿切線飛出，不計(jì)質(zhì)子的重力，忽略狹義相對(duì)論效應(yīng)。求：
  （1）質(zhì)子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)中的速度v₁；
  （2）質(zhì)子經(jīng)過(guò)回旋加速器加速后獲得的最大動(dòng)能E_k；
  （3）不計(jì)粒子穿過(guò)狹縫的時(shí)間，要使質(zhì)子每次經(jīng)過(guò)電場(chǎng)都被加速，則交流電源的周期為多大；
  （4）若質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同，試證明當(dāng)R?d時(shí)，質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的總時(shí)間相對(duì)于在D形盒中回旋的時(shí)間可忽略不計(jì)（質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，不考慮磁場(chǎng)的影響）；
  （5）有同學(xué)想利用該回旋加速器直接對(duì)質(zhì)量為m、電量為+2q的粒子加速。能行嗎？行，說(shuō)明理由；不行，提出改進(jìn)方案。
  組卷：81引用：1難度：0.4

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• 21．如圖所示，已知截面為矩形的管道長(zhǎng)度為l,寬度為a,高度為b。其中相距為a的兩側(cè)面是電阻可忽略的導(dǎo)體，該兩側(cè)導(dǎo)體與某種金屬直導(dǎo)體MN連成閉合電路，相距為b的頂面和底面是絕緣體，將電阻率為ρ的水銀沿圖示方向通過(guò)矩形導(dǎo)管，假設(shè)沿流速方向上管道任意橫截面上各點(diǎn)流速相等，且水銀流動(dòng)過(guò)程中所受管壁阻力與水銀流速成正比。為使水銀在管道中勻速流過(guò)，就需要在管道兩端加上壓強(qiáng)差。初始狀態(tài)下，整個(gè)空間范圍內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)，此時(shí)測(cè)得在管道兩端加上大小為p₀的壓強(qiáng)差時(shí)水銀的流速為v₀，則：
  
  （1）求水銀受到摩擦力與其流速的比例系數(shù)k；
  （2）在管道上加上垂直于兩絕緣面，方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，若仍要保持水銀的流速為v₀不變，求此時(shí)管道兩端的壓強(qiáng)差p；
  （3）經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為該金屬直導(dǎo)體MN中恒定電場(chǎng)形成穩(wěn)恒電流。導(dǎo)體中的自由電子在電場(chǎng)力的作用下，做定向運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，不斷與金屬離子發(fā)生碰撞。通過(guò)電場(chǎng)力和碰撞“阻力”做功，將電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使金屬離子的熱運(yùn)動(dòng)更加劇烈，這就是焦耳熱產(chǎn)生的原因。已知金屬直導(dǎo)體電阻為R，通過(guò)的電流為I。請(qǐng)以大量自由電荷在電場(chǎng)力作用下，宏觀上表現(xiàn)為勻速運(yùn)動(dòng)的模型，并從做功和能量的轉(zhuǎn)化守恒的角度，推導(dǎo)：在時(shí)間t內(nèi)導(dǎo)線中產(chǎn)生的焦耳熱可表達(dá)為Q=I²Rt（所需的其他中間量，可以自己設(shè)令）。
  組卷：69引用：1難度：0.3

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