2021-2022学年河南省郑州市高二（上）期末物理试卷

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一个选项符合题目要求，第9～12题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

• 1．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如控制变量法、等效法、类比法、理想模型法、微元法等等，这些方法对我们学好物理有很大帮助。以下关于所用物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）

  A．在研究电场时，常用电场线来描述真实的电场，用的是微元法

  B．在探究电阻与材料、长度和横截面积三者之间的关系时，应用了类比法

  C．在电路中，用几个合适的小电阻串联来代替一个大电阻，这利用了控制变量法

  D．在研究带电体时，满足一定条件可以把带电体看成点电荷，这利用了理想模型法
  组卷：9引用：1难度：0.8

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• 2．从生活走向物理，从物理走向社会，物理和生活息息相关，联系生活实际对物理基本概念的认识和理解，是学好物理的基础。下列有关电学知识的相关说法，正确的是（　　）
  

  A．图甲中超高压带电作业的工作人员，为了保证他们的安全，他们必须穿上橡胶制成的绝缘衣服

  B．图乙中家用煤气灶的点火装置，是根据尖端放电的原理而制成的

  C．图丙中是避雷针的示意图，避雷针可以在雷雨天防止建筑物被雷击

  D．图丁为静电喷漆的示意图，静电喷漆时使被喷的金属件与油漆雾滴带相同的电荷，这样使油漆与金属表面在静电斥力作用下喷涂更均匀
  组卷：73引用：4难度：0.8

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• 3．如图所示，两等量同种电荷固定放置，O为连线的中点，AB为电荷连线上的两个点，CDEF为电荷连线的中垂面上的四个点，AO=BO=CO=DO=EO=FO，下列说法正确的是（　　）

  A．A、B两点场强相同，电势相等

  B．E、F两点场强相同，电势相等

  C．在C点给电子某一恰当的初速度，电子可能做圆周运动

  D．把电子从C点沿直线移动到D点的过程中，其电势能一定先增大后减小
  组卷：22引用：1难度：0.6

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• 4．生活中的各种应用领域利用电容器的场景很多，而构成电容器的形式也是多种多样。下列四幅图所示的两个极板或电极之间都由绝缘介质分隔开来从而构成一个电容器（图乙的动片和定片之间充斥了绝缘介质）。请根据四幅图示的相关说明判断下列说法正确的是（　　）

  A． 若图中两电极间的电压不变，当金属芯线不动而h变小时，则该电容器将充电。

  B． 若图中动片和定片间电压不变，当图示中θ变大时，则该电容器将放电。

  C． 若图中两极板的电量不变，当图示中的x变小时，则两极板间电压将变小。

  D． 若图中两极板的电量不变，当图示中的F变大时，则两电极间电压将变大。
  组卷：40引用：2难度：0.6

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• 5．两条间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面夹角θ=30°。金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与斜面垂直，如图所示，此时金属杆ab刚好处于静止状态。采取以下措施后，仍可以使金属杆处于静止状态的有（　　）

  A．将磁场方向改为竖直向上，同时减小B，其他条件不变

  B．将磁场方向改为水平向右，同时增大B，其他条件不变

  C．增大倾角θ，同时调节滑动变阻器使电流增大，其他条件不变

  D．减小倾角θ，同时调节滑动变阻器使连入电路中的电阻减小，其他条件不变
  组卷：31引用：1难度：0.6

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• 6．2021年7月25日，台风“烟花”登陆上海后，“中国第一高楼”上海中心大厦上的阻尼器开始出现摆动，给大楼进行减振。如图所示，该阻尼器首次采用了涡电流技术，带有永磁铁的质量块附着在阻尼器的底部。质量块在摆动中通过导体板上方时，导体板内产生涡电流。关于阻尼器，下列说法正确的是（　　）

  A．阻尼器摆动时产生的涡电流源于电磁感应现象

  B．阻尼器摆动时产生的涡电流源于外部电源供电

  C．阻尼器将电能转化成为机械能

  D．质量块通过导体板上方时，导体板的涡电流大小与质量块的速率无关
  组卷：52引用：2难度：0.6

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三、计算题：本题共4小题，共38分。解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。

• 17．如图所示的装置由粗糙倾斜金属轨道和光滑水平金属导轨组成，导轨电阻不计，导轨间距均为L。倾斜导轨的倾角为θ=30°，且存在垂直导轨所在平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B；水平导轨区域存在着方向竖直向上的、磁感应强度大小也为B的匀强磁场。一根足够长的轻质绝缘细线绕过定滑轮，一端系在金属棒ab的中点上，另一端悬挂一质量为m的物块，当金属棒cd静止时，金属棒ab恰好不上滑。现用水平向右的恒定外力F（F大小未知）使金属棒cd由静止开始向右运动，经过一段时间，金属棒cd达到最大速度，此时金属棒ab恰好不下滑，撤去外力直到cd停止运动。已知金属棒ab、cd长均为L，均垂直于导轨且始终与导轨接触良好，金属棒ab的电阻为R，已知金属棒cd的电阻为2R，二者质量均为m,金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
  （1）求外力F的大小；
  （2）求金属棒cd的最大速度；
  （3）设从开始到金属棒cd达到最大速度时通过金属棒ab的电荷量为q,求从金属棒cd开始运动到停止过程中，金属棒ab上产生的焦耳热。
  
  组卷：85引用：1难度：0.5

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• 18．如图所示，M、N为等离子体发电机的两个极板，分别通过导线与平行板电容器的两个极板P、Q相连。M与N、P与Q的间距均为d,M、N中间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B₁。一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）以速度v沿垂直于磁场的方向喷入磁场。P、Q间加一垂直于纸面向外的匀强磁场，一电荷量为q、质量为m的负离子以速度v₀沿平行于极板方向从A点射入电容器。不计离子的重力和电容器的边缘效应．MN与PQ相距较远，MN中的等离子体无法进入PQ区域。
  （1）已知离子在P、Q间恰好做匀速直线运动，求P、Q间匀强磁场的磁感应强度B₂的大小；
  （2）若撤去P、Q间的磁场，离子从A点以原来的速度入射后恰好从下极板的右侧边缘射出电场，射出电场时速度方向与水平方向成30°角，求A点离下极板的距离h；
  （3）以极板Q右侧边缘O点为原点建立如图所示的直角坐标系xOy,在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场，其中第四象限内0＜x＜L区域的磁场方向垂直于纸面向外，其他区域内的磁场方向垂直于纸面向里。若在第（2）问的情形中，离子能够途经点C（L，0）到达点

  D

  （

  L

  ，-

  3

  L

  ）

  ，求第一、四象限内匀强磁场的磁感应强度B₃的大小。
  组卷：36引用：1难度：0.4

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