2022-2023學年北京十二中高二（上）期末物理試卷

一、單項選擇題（只有一個選項是符合題意的．每小題3分，共30分）

• 1．下列說法中正確的是（　?。?/h2>

  A．小磁針N極受磁場力的方向，與該處磁感應強度的方向相垂直

  B．正電荷在磁場中受到的磁場力方向，與磁感線上該點的切線方向相同

  C．電荷在電場中某處不受電場力的作用，則該處的電場強度一定為零

  D．一小段通電導線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應強度一定為零
  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，P點的坐標為（U_P，I_P），過P點的切線在縱軸上的截距為I₀，由此圖可知（　?。?/h2>

  A．對應P點，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．對應P點，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，將滑動變阻器滑片P向左移動一段距離后，電壓表和電流表均視為理想電表，下列結論正確的是（　?。?/h2>

  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，某地有一臺風力發(fā)電機，它的葉片轉動時可形成半徑為R的圓面。某時間內(nèi)該地區(qū)的風速為v,風向恰好跟葉片轉動的圓面垂直，已知空氣的密度為ρ，假如這風力發(fā)電機將空氣動能轉化為電能的效率為η。則該發(fā)電機發(fā)電的功率為（　?。?/h2>

  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構示意圖．由電子槍產(chǎn)生電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過時能夠顯示電子的徑跡．前后兩個勵磁線圈之間產(chǎn)生勻強磁場，磁場方向與兩個線圈中心的連線平行．電子速度的大小和磁感應強度可以分別通過電子槍的加速電壓U和勵磁線圈的電流I來調(diào)節(jié)．適當調(diào)節(jié)U和I，玻璃泡中就會出現(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（　?。?/h2>

  A．同時增大U和I	B．同時減小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)電機的結構簡圖如圖所示。把平行金屬板A、B和電阻R連接，A、B之間有很強的磁場，將一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負帶電粒子）以速度v噴入磁場，A、B兩板間便產(chǎn)生電壓，成為電源的兩個電極。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勢

  C．若減小兩極板的距離，則電源的電動勢會減小

  D．若增加兩極板的正對面積，則電源的電動勢會增加
  組卷：206引用：6難度：0.4

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• 7．1922年英國物理學家阿斯頓因質(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獎．若一束粒子由左端射入質(zhì)譜儀后的運動軌跡如圖所示，則下列說法中正確的是（　　）

  A．該束帶電粒子帶負電

  B．速度選擇器的P1極板帶負電

  C．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，質(zhì)量越大

  D．在B2磁場中運動半徑越大的粒子，比荷 q m 越小
  組卷：730引用：38難度：0.9

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四、計算題（本題共4小題，共40分）解題要求：寫出必要的文字說明、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強度為B勻強磁場中，兩盒間接交流電源的電壓為U。在中央A處有一個粒子源，能夠不斷釋放出質(zhì)量為m,電荷量為+q的質(zhì)子，不計質(zhì)子的初速度．質(zhì)子經(jīng)電場加速后從D₁的邊緣沿切線飛出，不計質(zhì)子的重力，忽略狹義相對論效應。求：
  （1）質(zhì)子第一次進入磁場中的速度v₁；
  （2）質(zhì)子經(jīng)過回旋加速器加速后獲得的最大動能E_k；
  （3）不計粒子穿過狹縫的時間，要使質(zhì)子每次經(jīng)過電場都被加速，則交流電源的周期為多大；
  （4）若質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同，試證明當R?d時，質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計（質(zhì)子在電場中運動時，不考慮磁場的影響）；
  （5）有同學想利用該回旋加速器直接對質(zhì)量為m、電量為+2q的粒子加速。能行嗎？行，說明理由；不行，提出改進方案。
  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度為l,寬度為a,高度為b。其中相距為a的兩側面是電阻可忽略的導體，該兩側導體與某種金屬直導體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矩形導管，假設沿流速方向上管道任意橫截面上各點流速相等，且水銀流動過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，就需要在管道兩端加上壓強差。初始狀態(tài)下，整個空間范圍內(nèi)無磁場，此時測得在管道兩端加上大小為p₀的壓強差時水銀的流速為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，磁感應強度大小為B的勻強磁場時，若仍要保持水銀的流速為v₀不變，求此時管道兩端的壓強差p；
  （3）經(jīng)典物理學認為該金屬直導體MN中恒定電場形成穩(wěn)恒電流。導體中的自由電子在電場力的作用下，做定向運動，在此過程中，不斷與金屬離子發(fā)生碰撞。通過電場力和碰撞“阻力”做功，將電場能轉化為內(nèi)能，使金屬離子的熱運動更加劇烈，這就是焦耳熱產(chǎn)生的原因。已知金屬直導體電阻為R，通過的電流為I。請以大量自由電荷在電場力作用下，宏觀上表現(xiàn)為勻速運動的模型，并從做功和能量的轉化守恒的角度，推導：在時間t內(nèi)導線中產(chǎn)生的焦耳熱可表達為Q=I²Rt（所需的其他中間量，可以自己設令）。
  組卷：69引用：1難度：0.3

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