2022-2023学年北京十二中高二（上）期末物理试卷

一、单项选择题（只有一个选项是符合题意的．每小题3分，共30分）

• 1．下列说法中正确的是（　　）

  A．小磁针N极受磁场力的方向，与该处磁感应强度的方向相垂直

  B．正电荷在磁场中受到的磁场力方向，与磁感线上该点的切线方向相同

  C．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度一定为零

  D．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
  组卷：80引用：1难度：0.7

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• 2．某电子元件通电后，其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，P点的坐标为（U_P，I_P），过P点的切线在纵轴上的截距为I₀，由此图可知（　　）

  A．对应P点，该元件的电阻R= U P I P - I 0

  B．随着所加电压的增大，该元件的电阻减小

  C．对应P点，该元件的功率数值上等于图中阴影部分的面积大小

  D．该元件为非线性元件，欧姆定律不满足，所以不能用公式R= U I 求电阻
  组卷：360引用：2难度：0.8

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• 3．在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r,闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，电压表和电流表均视为理想电表，下列结论正确的是（　　）

  A．灯泡L变亮	B．电源的输出功率变小
  C．电流表读数变大	D．电容器C上电荷量减小
  组卷：282引用：2难度：0.6

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• 4．如图所示，某地有一台风力发电机，它的叶片转动时可形成半径为R的圆面。某时间内该地区的风速为v,风向恰好跟叶片转动的圆面垂直，已知空气的密度为ρ，假如这风力发电机将空气动能转化为电能的效率为η。则该发电机发电的功率为（　　）

  A． 1 2 πηρR2v2

  B． 1 2 πηρR2v3

  C．πηρR2v2

  D．πηρR2v3
  组卷：114引用：2难度：0.6

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• 5．如图所示为洛伦兹力演示仪的结构示意图．由电子枪产生电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹．前后两个励磁线圈之间产生匀强磁场，磁场方向与两个线圈中心的连线平行．电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压U和励磁线圈的电流I来调节．适当调节U和I，玻璃泡中就会出现电子束的圆形径迹．下列调节方式中，一定能让圆形径迹半径增大的是（　　）

  A．同时增大U和I	B．同时减小U和I
  C．增大U，减小I	D．减小U，增大I
  组卷：338引用：12难度：0.9

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• 6．磁流体发电机的结构简图如图所示。把平行金属板A、B和电阻R连接，A、B之间有很强的磁场，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v喷入磁场，A、B两板间便产生电压，成为电源的两个电极。下列推断正确的是（　　）

  A．A 板为电源的正极

  B．电阻 R 两端电压等于电源的电动势

  C．若减小两极板的距离，则电源的电动势会减小

  D．若增加两极板的正对面积，则电源的电动势会增加
  组卷：213引用：6难度：0.4

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• 7．1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若一束粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列说法中正确的是（　　）

  A．该束带电粒子带负电

  B．速度选择器的P1极板带负电

  C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

  D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷 q m 越小
  组卷：798引用：38难度：0.9

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四、计算题（本题共4小题，共40分）解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案．

• 20．如图所示为回旋加速器的示意图，置于高真空中的两个D形金属盒半径为R，狭缝之间的距离为d。置于与盒面垂直的磁感应强度为B匀强磁场中，两盒间接交流电源的电压为U。在中央A处有一个粒子源，能够不断释放出质量为m,电荷量为+q的质子，不计质子的初速度．质子经电场加速后从D₁的边缘沿切线飞出，不计质子的重力，忽略狭义相对论效应。求：
  （1）质子第一次进入磁场中的速度v₁；
  （2）质子经过回旋加速器加速后获得的最大动能E_k；
  （3）不计粒子穿过狭缝的时间，要使质子每次经过电场都被加速，则交流电源的周期为多大；
  （4）若质子在电场中的加速次数与回旋半周的次数相同，试证明当R≫d时，质子在电场中加速的总时间相对于在D形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）；
  （5）有同学想利用该回旋加速器直接对质量为m、电量为+2q的粒子加速。能行吗？行，说明理由；不行，提出改进方案。
  组卷：87引用：1难度：0.4

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• 21．如图所示，已知截面为矩形的管道长度为l,宽度为a,高度为b。其中相距为a的两侧面是电阻可忽略的导体，该两侧导体与某种金属直导体MN连成闭合电路，相距为b的顶面和底面是绝缘体，将电阻率为ρ的水银沿图示方向通过矩形导管，假设沿流速方向上管道任意横截面上各点流速相等，且水银流动过程中所受管壁阻力与水银流速成正比。为使水银在管道中匀速流过，就需要在管道两端加上压强差。初始状态下，整个空间范围内无磁场，此时测得在管道两端加上大小为p₀的压强差时水银的流速为v₀，则：
  
  （1）求水银受到摩擦力与其流速的比例系数k；
  （2）在管道上加上垂直于两绝缘面，方向向上，磁感应强度大小为B的匀强磁场时，若仍要保持水银的流速为v₀不变，求此时管道两端的压强差p；
  （3）经典物理学认为该金属直导体MN中恒定电场形成稳恒电流。导体中的自由电子在电场力的作用下，做定向运动，在此过程中，不断与金属离子发生碰撞。通过电场力和碰撞“阻力”做功，将电场能转化为内能，使金属离子的热运动更加剧烈，这就是焦耳热产生的原因。已知金属直导体电阻为R，通过的电流为I。请以大量自由电荷在电场力作用下，宏观上表现为匀速运动的模型，并从做功和能量的转化守恒的角度，推导：在时间t内导线中产生的焦耳热可表达为Q=I²Rt（所需的其他中间量，可以自己设令）。
  组卷：73引用：1难度：0.3

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