2021-2022学年北京市朝阳区高二（上）期末物理试卷

一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

• 1．第一个发现并总结“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应的科学家是（　　）

  A．法拉第

  B．奥斯特

  C．楞次

  D．麦克斯韦
  组卷：16引用：3难度：0.9

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• 2．关于电场和磁场的概念，下列说法正确的是（　　）

  A．试探电荷q置于某处所受电场力不为零，该处的电场强度有可能为零

  B．试探电荷q置于某处电势能为零，该处的电势一定为零

  C．电流元置于磁场中，所受的磁场力一定不为零

  D．电流元IL置于某处所受的磁场力为F，该处的磁感应强度大小一定为  F IL
  组卷：103引用：3难度：0.8

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• 3．干电池的电动势为1.5V，下列说法正确的是（　　）

  A．用电压表直接连接干电池的两极，测得的电压就是该电池的电动势

  B．外电路闭合时，在1s内有1.5J的其他能转化为电能

  C．外电路闭合时，在1s内有1.5C的电荷量通过该电池

  D．外电路闭合时，当1C的电荷量通过干电池时该电池提供1.5J的电能
  组卷：125引用：5难度：0.7

  解析

• 4．下列选项中能产生感应电流的是（　　）

  A．图甲中使导体棒AB平行于磁感线竖直向下运动

  B．图乙中使条形磁铁插入或拔出线圈

  C．图丙中开关S保持断开，将小螺线管A从大螺线管B中拔出

  D．图丙中开关S保持闭合，A、B螺线管相对静止一起在水平桌面上平移
  组卷：106引用：2难度：0.8

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• 5．图甲、乙分别为点电荷和平行板电容器电场的电场线和等势面分布情况。P、Q、M、N分别是电场中的四个点，下列说法正确的是（　　）

  A．P、Q两点场强相同

  B．Q点电势高于P点

  C．M、N两点电势相等

  D．将负电荷从M点移至N点的过程中电场力做负功
  组卷：125引用：1难度：0.5

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• 6．如图所示，某带电粒子（重力不计）由M点以垂直于磁场以及磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为θ=30°。磁场的磁感应强度大小为B。由此推断该带电粒子（　　）

  A．带正电

  B．在磁场中的运动轨迹为抛物线

  C．电荷量与质量的比值为 v 2 d B

  D．穿越磁场的时间为 2 πd 3 v
  组卷：386引用：2难度：0.8

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三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填在答题纸相应的空白处。

• 19．质谱仪是一种分离和检测同位素的重要工具，其结构原理如图所示。区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U₁；区域Ⅱ为速度选择器，磁感应强度大小为B₁，方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，板间距离为d；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度大小为B₂，方向垂直纸面向里。一质量为m,电荷量为+q的粒子，初速度为零，经粒子加速器加速后，恰能沿直线通过速度选择器，由O点沿垂直于边界MN的方向进入分离器后打在MN上的P点。空气阻力、粒子重力及粒子间相互作用力均忽略不计。
  （1）求粒子进入速度选择器时的速度大小v；
  （2）求速度选择器两极板间的电压U₂；
  （3）19世纪末，阿斯顿设计的质谱仪只由区域Ⅰ粒子加速器和区域Ⅲ偏转分离器构成，在实验中发现了氖22和氖20两种同位素粒子（两种粒子电荷量相同、质量不同），他们分别打在MN上相距为ΔL的两点。为便于观测，ΔL的数值大一些为宜。不计粒子从区域Ⅰ的上极板飘入时的初速度，请通过计算分析为了便于观测应采取哪些措施。
  组卷：94引用：1难度：0.5

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• 20．类比是研究问题的常用方法。如图甲所示，MN、PQ是竖直放置的足够长、光滑的平行长直导轨，其间距为L。ab是跨接在导轨上质量为m的导体棒。定值电阻的阻值为R。空间存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。已知电容器（起初不带电）的电容为C。重力加速度为g。导体棒下落过程中始终保持水平且与导轨接触良好。不计导轨、导体棒电阻及空气阻力。
  （1）情境1：从零时刻开始，开关S接通1，同时释放导体棒ab,其速率v随时间t的变化规律可用方程mg-kv=m

  Δ

  v

  Δ

  t

  （①式）描述。求导体棒下落的最大速率v_m及①式中的k。
  （2）情境2：从零时刻开始，开关S接通2，若导体棒保持大小为v₀的速度下落，则电容器充电的电荷量q随时间t的变化规律，与情境1中物体速率v随时间t的变化规律类似。类比①式，写出电容器充电电荷量q随时间t变化的方程；并在图乙中定性画出q-t图线。
  （3）分析情境1和情境2中电路的有关情况，完成表格中的填空。
  

  	情境1	情境2
  通过导体棒电流 最大值Im的计算式	Im=	Im=
  导体棒克服安培力做功W与回路产生焦耳热Q的比较	W Q （选填“＞”、“＜”或“=”）	W Q （选填“＞”、“＜”或“=”）
  组卷：170引用：1难度：0.5

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