山东省实验中学2022—2022学年第一学期期末高二物理试题（选修3-1模块结业）说明：本试卷为发展卷，采用长卷出题，自主选择，分层计分的方式，试卷满分为120分。考生每一专题的题目都要有所选择，至少选作100分的题目，多做不限。试题分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷为第1页至第3页，第II卷为第4页至第6页。试卷答案请用2B铅笔或0.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。第I卷（共64分）一、选择题（本题包括16小题，每小题4分，共64分。基础题56分，发展题8分）1.在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是A.安培首先总结了电路中电场与电压和电阻的关系B.奥斯特首先发现了电磁感应现象C.库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场2.关于电场，下列说法中正确的是A.电场是电荷周围空间实际存在的物质B.由E=F/q可知，电场中某点的场强E与q成反比，与F成正比C.电场中场强为零的点，电势也一定为零D.电场线是实际存在的，电场线可以相交3.关于磁场，下列说法正确的是A.磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量越大B.根据公式B=F/IL可知，通电导线受磁场力为零的地方磁感应强度一定为零C.磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场D.放入通电螺线管内的小磁针，根据易名磁极相吸的原理，小磁针的N极一定指向通电螺线管的S极4.等量异种点电荷的连线和中垂线如右图所示，现将一个带负电的试探电荷先从图中a点沿直线移到b点，再从b点沿直线移到c点，则试探电荷在这全过程中A.所受的电场力方向一直不变B.所受的电场力的大小恒定C.电势能一直减小D.电势能先不变后减小5.图中实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，在经过N点，可以判定A.M点的电势高于N点电势B.M点的电势低于N点电势C.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力D.从M到N，粒子的电势能在增加6.在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器．当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U．现将R2的滑动触点向b端移动，则三个 电表示数的变化情况是6\nA．I1增大，I2不变，U增大B．I1减小，I2增大，U减小C．I1增大，I2减小，U增大D．I1减小，I2不变，U减小7.一直流电动机正常工作时两端的电压为U，通过的电流为I，电动机线圈的电阻为r，该电动机正常工作时，下列说法正确的是A.电动机消耗的电功率为B.电动机的输出功率为C.电动机的发热功率为D.I、U、r三个量间满足8.如图所示，在阴极射线管（可产生电子流）正上方平行放置一根通有电流的长直导线，方向如图．则射线管产生的阴极射线将A．向纸内偏转B．向纸外偏转C．向下偏转D．向上偏转9.在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向A．与ab边平行，竖直向上B．与ab边平行，竖直向下C．与ab边垂直，指向左边D．与ab边垂直，指向右边10.如图所示，在半径为R的园内有一磁感应强度为B的垂直纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）。从A点对着圆心方向垂直射向磁场，从C点飞出，则A.粒子带正电B.粒子的轨道半径为RC.带点粒子从C点飞出时，偏向角为60°D.粒子在磁场中运动的时间为πm/3Bq11.三个质子1、2和3分别以大小相等、方向如图所示的初速度v1、v2和v3经过平板MN上的小孔O射入匀强磁场B，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且不计重力．最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则A．s1＜s2＜s3B．s2＞s3＞s1C．s1=s3＞s2D．s1=s3＜s212.如图所示，带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场中运动，经过b点垂直x轴穿出且Oa=Ob，若撤去磁场，加一个与y方向平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v0从a点进入电场，若使粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感应强度B之比E/B为A.B.C.2D./26\n13.如图所示，一束正离子垂直地射入正交的匀强磁场和匀强电场区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向未发生任何偏转．如果让这些不偏转的离子再垂直进入另一匀强磁场中，发现这些离子又分成几束．对这些进入后一磁场的不同轨迹的离子，可得出结论A．它们的动量一定各不相同B．它们的电量一定各不相同C．它们的质量一定各不相同D．它们的电量与质量之比一定各不相同14.回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．要增大带电粒子射出的动能，则下列说法中正确的是A.增大匀强电场间的加速电压，其他保持不变B．增大磁场的磁感应强度，其他保持不变C．减小狭缝间的距离，其他保持不变D．增大D形金属盒的半径，其他保持不变15.如图所示，空间内存在着方向竖直向下的匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B．一个质量为m的带电液滴，在竖直平面内做圆周运动，下列说法正确的是A．液滴在运动过程中速率不变B．液滴所带电荷一定为负电荷，电荷量大小为mg/EC．液滴一定沿逆时针方向运动D．液滴可以沿逆时针方向运动，也可以沿顺时针方向运动16.以下关于电磁感应的说法中正确的是A．线圈中磁通量变化越快，产生的感应电动势越大B.线圈中磁通量增加时，感应电动势数值增大，线圈中磁通量减少时，感应电动势数值减小C.感应电流的磁场方向，总是与引起感应电流的磁场方向相反D.感应电流的磁场方向，总是与引起感应电流的磁场方向相同第II卷（非选择题，共56分）二.填空题（本题包括3小题，共20分，基础题16分，发展题4分）17.（8分）（1）某同学用螺旋测微器的的某工件外径如图所示，其示数D=_____mm(2)某同学测得阻值约为25kΩ的电阻R，现备有下列器材：A.电流表（量程400 μA，内阻约2kΩ）；B.电流表（量程500 μA，内阻约300Ω）；C.电压表（量程15V，内阻约100KΩ）；D.电压表（量程60V，内阻约500KΩ）；E.直流电源（20V，允许最大电流1A）；F.滑动变阻器（最大阻值1KΩ，额定功率1W）；G．开关和导线若干.6\n电流表应选_____.电压表应选_____(填字母代号)（3）画出实验电路图：18.（8分）用欧姆表测电阻时，如发现指针偏转角度太小，为了使读数的精度提高，应使选择开关拨到较______（选填“大”或“小”）的倍率挡，重新测量前要进行______（选填“欧姆调零”或“机械调零”）．如图所示为使用多用表进行测量时，指针在刻度盘上停留的位置，若选择旋钮在“×10Ω”位置，则所测量电阻的阻值为______Ω；若选择旋钮在“50mA”位置，则所测量电流的值为______mA．19.（4分）某同学使用如下图A所示器材测定小灯泡在不同电压下的阻值，已知小灯泡标有“9V，4.5W“字样，备选滑动变阻器有二种规格，R1标有”5Ω，2A”R2标有”100Ω，2A”现要求小灯泡两端电压从零开始，并能测量多组数据．（1）为使操作更为方便，滑动变阻器应选用______（选填R1，R2）（2）将图中的实物图补充完整，使其能尽量准确地测量小灯泡的阻值．6\n三.计算题（本题包括3小题，共36分，基础题28分，发展题8分）20.（10分）矩形导线框abcd置于竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中，其中ab、cd边长度相等均为L，且ab、cd边质量均忽略不计，bc边长度为d，质量为m，线框可绕MN转动，导线框中通以MabcdN方向的恒定电流后，导线框往纸外偏转角θ而达到平衡。求：（1）穿过平面abcd的磁通量ψ为多少韦伯？（2）线框中电流强度I大小21.（12分）如图在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过区域的时间为，若加上磁感应强度为B，水平向里的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出偏离原方向30°求：（1）带电粒子的比荷（2）带点粒子在磁场中运动的时间22.（14分）如图所示，坐标空间中有场强为E=的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，x中为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的上边界，现有一束质量为m，电荷量为q的带正电粒子从电场中坐标位置（O,-L）处，以初速度沿y轴正方向开始运动，不计粒子重力，已知量为：m、q、、B、L，求：6\n（1）带电粒子第一次运动到x轴时的速度大小和方向（2）要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回到电场中磁场的宽度d最大为多少？（3）在粒子第一次运动到x轴处设置一个速度散射器C，散射器C不改变粒子速度大小，可使粒子速度方向变成任意方向，对于进入该磁场中的粒子，只考虑在纸面内的各种入射方向，若磁场宽度为D=，有一些粒子能从磁场上边界飞出，求其穿越磁场的最短时间6
