2022-2023学年北京市首都师大附中高二（上）期末物理试卷

一、选择题（本题每小题3分，共42分。题目中至少有一个选项正确。选对得3分，少选得2分，错选不得分）

• 1．下列说法中正确的是（　　）

  A．由B= F IL 可知，磁感应强度B与一小段通电直导线受到的磁场力成正比

  B．一小段通电导线所受磁场力的方向就是磁场方向

  C．一小段通电导线在某处不受磁场力，该处磁感应强度一定为零

  D．磁感应强度为零的地方，一小段通电导线在该处不受磁场力
  组卷：276引用：23难度：0.5

  解析

• 2．有一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流强度为I；设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内，通过导线横截面的自由电子数可表示为（　　）

  A．nvSΔt

  B．nv•Δt

  C． IΔ t ve

  D． IΔ t S e
  组卷：866引用：10难度：0.9

  解析

• 3．关于多用电表的使用，下列说法正确的有（　　）
  

  A．甲图是用多用电表直流电压挡测量小灯泡两端的电压，表笔接法正确

  B．乙图是用多用电表直流电流挡测量电路中的电流，表笔接法正确

  C．丙图中用的是多用电表电阻挡测量二极管的反向电阻

  D．丁图中用多用电表电阻挡测量的是二极管的反向电阻
  组卷：272引用：5难度：0.7

  解析

• 4．如图是某磁场部分区域的磁感线分布（图线关于水平虚线对称），a、b是其内两点．则（　　）

  A．a、b两点的磁感应强度大小不等，且Ba＞Bb

  B．同一通电导线放在a处所受磁场力一定大于放在b处所受磁场力

  C．同一闭合小线圈在a点的磁通量一定大于在b点的磁通量

  D．a点的磁感应强度的方向即为放在该点的通电直导线所受的磁场力的方向
  组卷：188引用：3难度：0.9

  解析

• 5．如图所示是一个拥有10mA和50mA两个量程的电流表，当使用a,b两个端点时，对应其中一个量程：当使用a,c两个端点时，对应另外一个量程。已知表头的内阻R_g为1000Ω，满偏电流I_g为2mA。则（　　）

  A．当使用a、b两个端点时，对应量程为10mA

  B．当使用a、c两个端点时，对应量程为50mA

  C．R1+R2的阻值为50Ω

  D．R1+R2的阻值为250Ω
  组卷：472引用：1难度：0.5

  解析

• 6．如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角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。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态。要使金属杆能沿导轨向上运动，可以采取的措施是（　　）

  A．减小磁感应强度B

  B．调节滑动变阻器使电阻减小

  C．减小导轨平面与水平面间的夹角θ（磁场方向仍垂直导轨平面向上，磁感应强度的大小不变）

  D．将电源正负极对调
  组卷：144引用：2难度：0.6

  解析

三、计算论述题（本题共36分。要求写出解题过程，重要公式，文字说明等。只有公式和结果不得分）

• 18．如图所示，在矩形区域abcd内充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．在ad边中点O的粒子源，在t=0时刻垂直于磁场发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相同，方向与Od的夹角分布在0～180°范围内．已知沿Od方向发射的粒子在t=t₀时刻刚好从磁场边界cd上的p点离开磁场，ab=1.5L，bc=

  3

  L，粒子在磁场中做圆周运动的半径R=L，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：
  （1）粒子在磁场中的运动周期T；
  （2）粒子的比荷

  q

  m

  ；
  （3）粒子在磁场中运动的最长时间．
  组卷：162引用：5难度：0.3

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• 19．物理现象的分析常常有宏观与微观两个视角，建构合理化模型找出其内在联系，有助于更加深刻理解其物理本质。
  
  （1）如图甲所示，直流电源、开关、导线与金属棒ab组成一个电路。从微观角度看，开关闭合时，电源两端电压会在金属棒内部形成恒定电场，每个自由电子都在电场力作用下开始定向运动，但这些电子会与导体棒中的金属正离子发生碰撞，碰撞后电子向各方向运动的机会相同，沿导线方向的定向运动速度变为0；此后自由电子再加速、再碰撞……，这种定向运动在宏观上形成了电流。已知电源两端电压为U，金属棒的长度为L，横截面积为S，单位体积内自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e,连续两次碰撞间隔的平均时间为t₀，碰撞时间不计。仅在自由电子和金属正离子碰撞时才考虑粒子间的相互作用，导线及开关的电阻不计。
  a.求自由电子定向运动时的加速度大小a；
  b.求t₀时间内自由电子定向运动的平均速率v₀；
  c.推导金属棒中形成电流I的表达式。
  （2）某同学受磁流体发电机的启发，设计了一种新型发电装置。如图乙所示，将发电装置、开关、导线与电阻组成一个电路，这种新型发电装置可视为直流电源。从微观角度看，两面积足够大的平行金属极板A、C间有一个垂直纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，将一束带正电的离子流以速度v沿垂直于B的方向喷入磁场，带正电的离子在洛伦兹力作用下向A极板偏转，由于静电感应在C极板上感应出等量的负电荷。宏观上A、C两板间产生电势差，可为阻值为R的外电阻供电。已知每个离子的质量均为m,电荷量为+q,单位时间内沿垂直极板方向上单位长度喷射的正离子个数为n,A、C两板间距为d,且d大于

  2

  mv

  q

  B

  。忽略离子的重力及离子间的相互作用力。
  a.只闭合开关S₁外电路短路，求短路电流I_m；
  b.只闭合开关S₂，电路中电流稳定后，若单位时间内打在极板A上的离子数为N，请写出N与R的关系式。
  组卷：161引用：1难度：0.4

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