2021-2022學年北京市朝陽區高二（上）期末物理試卷

一、本題共14小題，每小題3分，共42分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的。

• 1．第一個發現并總結“磁生電”是一種在變化、運動的過程中才能出現的效應的科學家是（　　）

  A．法拉第

  B．奧斯特

  C．楞次

  D．麥克斯韋
  組卷：16引用：3難度：0.9

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• 2．關于電場和磁場的概念，下列說法正確的是（　　）

  A．試探電荷q置于某處所受電場力不為零，該處的電場強度有可能為零

  B．試探電荷q置于某處電勢能為零，該處的電勢一定為零

  C．電流元置于磁場中，所受的磁場力一定不為零

  D．電流元IL置于某處所受的磁場力為F，該處的磁感應強度大小一定為  F IL
  組卷：104引用：3難度：0.8

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• 3．干電池的電動勢為1.5V，下列說法正確的是（　　）

  A．用電壓表直接連接干電池的兩極，測得的電壓就是該電池的電動勢

  B．外電路閉合時，在1s內有1.5J的其他能轉化為電能

  C．外電路閉合時，在1s內有1.5C的電荷量通過該電池

  D．外電路閉合時，當1C的電荷量通過干電池時該電池提供1.5J的電能
  組卷：126引用：5難度：0.7

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• 4．下列選項中能產生感應電流的是（　　）

  A．圖甲中使導體棒AB平行于磁感線豎直向下運動

  B．圖乙中使條形磁鐵插入或拔出線圈

  C．圖丙中開關S保持斷開，將小螺線管A從大螺線管B中拔出

  D．圖丙中開關S保持閉合，A、B螺線管相對靜止一起在水平桌面上平移
  組卷：106引用：2難度：0.8

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• 5．圖甲、乙分別為點電荷和平行板電容器電場的電場線和等勢面分布情況。P、Q、M、N分別是電場中的四個點，下列說法正確的是（　　）

  A．P、Q兩點場強相同

  B．Q點電勢高于P點

  C．M、N兩點電勢相等

  D．將負電荷從M點移至N點的過程中電場力做負功
  組卷：126引用：1難度：0.5

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• 6．如圖所示，某帶電粒子（重力不計）由M點以垂直于磁場以及磁場邊界的速度v射入寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時速度方向與原來射入方向的夾角為θ=30°。磁場的磁感應強度大小為B。由此推斷該帶電粒子（　　）

  A．帶正電

  B．在磁場中的運動軌跡為拋物線

  C．電荷量與質量的比值為 v 2 d B

  D．穿越磁場的時間為 2 πd 3 v
  組卷：394引用：2難度：0.8

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三、本題共4小題，共40分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。把解答過程填在答題紙相應的空白處。

• 19．質譜儀是一種分離和檢測同位素的重要工具，其結構原理如圖所示。區域Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為U₁；區域Ⅱ為速度選擇器，磁感應強度大小為B₁，方向垂直紙面向里，電場方向水平向左，板間距離為d；區域Ⅲ為偏轉分離器，磁感應強度大小為B₂，方向垂直紙面向里。一質量為m,電荷量為+q的粒子，初速度為零，經粒子加速器加速后，恰能沿直線通過速度選擇器，由O點沿垂直于邊界MN的方向進入分離器后打在MN上的P點。空氣阻力、粒子重力及粒子間相互作用力均忽略不計。
  （1）求粒子進入速度選擇器時的速度大小v；
  （2）求速度選擇器兩極板間的電壓U₂；
  （3）19世紀末，阿斯頓設計的質譜儀只由區域Ⅰ粒子加速器和區域Ⅲ偏轉分離器構成，在實驗中發現了氖22和氖20兩種同位素粒子（兩種粒子電荷量相同、質量不同），他們分別打在MN上相距為ΔL的兩點。為便于觀測，ΔL的數值大一些為宜。不計粒子從區域Ⅰ的上極板飄入時的初速度，請通過計算分析為了便于觀測應采取哪些措施。
  組卷：94引用：1難度：0.5

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• 20．類比是研究問題的常用方法。如圖甲所示，MN、PQ是豎直放置的足夠長、光滑的平行長直導軌，其間距為L。ab是跨接在導軌上質量為m的導體棒。定值電阻的阻值為R。空間存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。已知電容器（起初不帶電）的電容為C。重力加速度為g。導體棒下落過程中始終保持水平且與導軌接觸良好。不計導軌、導體棒電阻及空氣阻力。
  （1）情境1：從零時刻開始，開關S接通1，同時釋放導體棒ab,其速率v隨時間t的變化規律可用方程mg-kv=m

  Δ

  v

  Δ

  t

  （①式）描述。求導體棒下落的最大速率v_m及①式中的k。
  （2）情境2：從零時刻開始，開關S接通2，若導體棒保持大小為v₀的速度下落，則電容器充電的電荷量q隨時間t的變化規律，與情境1中物體速率v隨時間t的變化規律類似。類比①式，寫出電容器充電電荷量q隨時間t變化的方程；并在圖乙中定性畫出q-t圖線。
  （3）分析情境1和情境2中電路的有關情況，完成表格中的填空。
  

  	情境1	情境2
  通過導體棒電流 最大值Im的計算式	Im=	Im=
  導體棒克服安培力做功W與回路產生焦耳熱Q的比較	W Q （選填“＞”、“＜”或“=”）	W Q （選填“＞”、“＜”或“=”）
  組卷：172引用：1難度：0.5

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