2022-2023學(xué)年北京交大附中高二（上）期末物理試卷
發(fā)布：2024/4/20 14:35:0
一、選擇題。本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，至少有一個選項符合題意。（每小題3分，共30分，漏選得2分，錯選不得分）
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1．如圖所示的電場中，實線表示電場線，虛線表示等差等勢面，A、B、C為電場中的三個點(diǎn)。下列說法正確的是（ ?。?/h2>組卷：442引用：6難度：0.7 -
2．將帶正電荷Q的導(dǎo)體球C靠近不帶電的導(dǎo)體。若沿虛線1將導(dǎo)體分成A、B兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為QA、QB；若沿虛線2將導(dǎo)體分成兩部分，這兩部分所帶電荷量分別為QA′和QB′。下列判斷正確的是（ ?。?/h2>組卷：111引用：2難度：0.7 -
3．中國的特高壓直流輸電網(wǎng)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，向家壩-上海特高壓直流輸電工程，是世界上同類工程中容量最大、距離最遠(yuǎn)、技術(shù)最先進(jìn)的。圖甲所示為輸電塔，圖乙為其局部放大圖，兩根在同一水平面內(nèi)且相互平行的長直導(dǎo)線A和B分別通有方向相同的電流I1和I2，且I1＞I2。a、b、c三點(diǎn)連線與兩根導(dǎo)線等高并垂直，b點(diǎn)位于兩根導(dǎo)線間的中點(diǎn)，a、c兩點(diǎn)與b點(diǎn)距離相等。不考慮地磁場的影響。下列說法中正確的是（ ?。?br />
組卷：282引用：3難度：0.8 -
4．在如圖所示的電路中，當(dāng)變阻器R2的滑動頭P由a端向b端移動時（ ?。?/h2>組卷：197引用：1難度：0.5 -
5．如圖所示，在MNQP中有一垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量和電荷量都相等的帶電粒子a、b、c以不同的速率從O點(diǎn)沿垂直于PQ的方向射入磁場，圖中實線是它們的軌跡。已知O是PQ的中點(diǎn)，不計粒子重力，下列說法中正確的是（ ?。?/h2>組卷：818引用：4難度：0.5 -
6．利用如圖所示電路做“觀察電容器充、放電現(xiàn)象”的實驗。實驗開始時，先將S撥到1，穩(wěn)定后再將S撥到2。下列說法正確的是（ ?。?/h2>組卷：134引用：2難度：0.5
三、計算題（13題4分，14題6分，15題8分，16題9分，17題11分，18題12分，共50分）
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17．如圖，某一新型發(fā)電裝置的發(fā)電管是橫截面為矩形的水平管道，管道的長為L、寬度為d、高為h,上下兩面是絕緣板，前后兩側(cè)面M、N是電阻可忽略的導(dǎo)體板，兩導(dǎo)體板與開關(guān)S和定值電阻R相連。整個管道置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向沿z軸正方向的勻強(qiáng)磁場中。管道內(nèi)始終充滿電阻率為ρ的導(dǎo)電液體（有大量的正、負(fù)離子），且開關(guān)閉合前后，液體在管道進(jìn)、出口兩端壓強(qiáng)差的作用下，均以恒定速率v0沿x軸正向流動，液體所受的摩擦阻力恒為f=kv0。
（1）求開關(guān)閉合前，M、N兩板間的電勢差大小U0；
（2）求開關(guān)閉合前后，管道兩端壓強(qiáng)差的變化Δp；
（3）求開關(guān)閉合后t時間內(nèi)磁流體發(fā)電機(jī)消耗的總能量。組卷：255引用：1難度：0.5 -
18．一段金屬直導(dǎo)線的橫截面積為S，單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n,已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e。給導(dǎo)線兩端加恒定電壓，導(dǎo)線內(nèi)將產(chǎn)生恒定電流。
（1）此時自由電子在金屬中的運(yùn)動可以看作：電子在恒定電場力和恒定阻力的共同作用下做勻速直線運(yùn)動。設(shè)電子定向移動的速度為。v
①求此時導(dǎo)線中的電流I；
②證明：電子在導(dǎo)線中勻速運(yùn)動時受到的平均阻力f正比于電子定向移動的速度；v
（2）電子在金屬中運(yùn)動的情形也可以看作：自由電子在恒定電場作用下做勻加速直線運(yùn)動，運(yùn)動一段距離后與導(dǎo)體內(nèi)不動的金屬離子發(fā)生碰撞，將能量轉(zhuǎn)移給金屬離子，同時自己定向運(yùn)動的速度減為零，然后在電場作用下重新開始加速，運(yùn)動一段距離后再與金屬離子發(fā)生碰撞，如此重復(fù)。
①電子在相鄰兩次碰撞之間走過的平均距離叫做一個自由程。設(shè)自由程為x,自由電子每次與金屬離子碰撞前的速度均為v,求金屬的電阻率ρ；
②自由電子與金屬離子發(fā)生碰撞，會使金屬離子的熱運(yùn)動更加劇烈，從而使金屬直導(dǎo)線發(fā)熱。將t時間內(nèi)導(dǎo)線中所有自由電子因與正離子碰撞而損失的動能之和設(shè)為ΔEk，將這段時間內(nèi)導(dǎo)線產(chǎn)生的焦耳熱設(shè)為Q，請結(jié)合（2）①的結(jié)論和焦耳定律，證明：Q=ΔEk。組卷：191引用：1難度：0.4