2024學(xué)年北京市第171中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2024學(xué)年北京市第171中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末考試試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、電磁學(xué)中電荷量、電動勢、電容、磁通量這四個物理概念的國際制單位是（）A.庫倫，特斯拉，法拉，伏特 B.庫倫，伏特，法拉，韋伯C.庫倫，伏特，法拉，特斯拉 D.安培，焦耳，伏特，韋伯2、甲、乙兩物體做自由落體運動，已知甲物體的質(zhì)量是乙物體的2倍，而甲距地面的高度是乙距地面高度的一半，下列說法正確的是（）A.甲物體的加速度是乙物體加速度的2倍B.甲物體著地時的速度是乙物體著地時速度的C.甲物體下落的時間是乙物體下落時間的D.甲、乙兩物體著地時的速度相同3、一個矩形線圈在勻強磁場中勻角速度轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生的交變電動勢的瞬時表達(dá)式為，則A.該交變電動勢的頻率為2HzB.時刻線圈平面與磁場平行C.時，e達(dá)到最大值D.在1s時間內(nèi)，線圈中電流方向改變100次4、如圖所示，閉合金屬圓環(huán)用絕緣細(xì)線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺動過程經(jīng)過水平勻強磁場區(qū)域，虛線為該磁場的豎直邊界，已知磁場區(qū)域的寬度大于圓環(huán)的直徑若不計空氣阻力，則A.圓環(huán)在擺動過程中始終產(chǎn)生感應(yīng)電流B.圓環(huán)在擺動過程中，機械能始終守恒C.圓環(huán)磁場區(qū)域中擺動時，機械能守恒D.圓環(huán)最終將靜止在豎直方向上5、將圓柱形強磁鐵吸在干電池的負(fù)極，強磁鐵的S極朝上N極朝下，金屬導(dǎo)線折成上端有一支點，下端開口的導(dǎo)線框，使導(dǎo)線框的頂端支點和底端分別與電源的正極和磁鐵都接觸良好但不固定，這樣整個線框就可以繞電池旋轉(zhuǎn)起來．下列判斷正確的是（）A.線框能旋轉(zhuǎn)起來，是因為慣性B.導(dǎo)線框?qū)⑸舷抡駝覥.電池輸出的電功率等于線框旋轉(zhuǎn)的機械功率D.俯視觀察，線框沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)6、以下說法正確的是（）A.密立根用摩擦起電的實驗發(fā)現(xiàn)了電子；B.密立根用摩擦起電的實驗測定了元電荷的電荷量；C.密立根用油滴實驗發(fā)現(xiàn)了電子；D.密立根用油滴實驗測定了元電荷的電荷量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，沿水平方向放置的平行金屬板a和b分別與電源的正、負(fù)極相連，a、b板的中央沿豎直方向各有一個小孔，閉合開關(guān)S后，帶正電的液滴從小孔正上方到達(dá)a板小孔時速度為v1，現(xiàn)使a板不動，在開關(guān)S仍閉合或斷開的情況下b板向上或向下平移一小段距離，相同的液滴仍從P點自由落下，此時液滴到達(dá)a板小孔時速度為v2，空氣阻力不計，下列說法中正確的是A.若開關(guān)S保持閉合，向下移動b板，則v2>v1B.若開關(guān)S保持閉合，則無論向上或向下移動b板，都有v2＝v1C.若開關(guān)S閉合一段時間后再斷開，則無論向上或向下移動b板，都有v2<v1D.若開關(guān)S閉合一段時間后再斷開，向下移動b板，則v2>v18、足夠長的光滑絕緣槽與水平方向的夾角分別為α和β(α<β)，如圖所示，加垂直于紙面向里的磁場，分別將質(zhì)量相等，帶等量正、負(fù)電荷的小球a和b，依次從兩斜面的頂端由靜止釋放，關(guān)于兩球在槽上的運動，下列說法正確的是()A.在槽上a、b兩球都做變加速直線運動，但總有aa>abB.在槽上a、b兩球都做勻加速直線運動，aa>abC.a、b兩球沿直線運動的最大位移分別為xa、xb，則xa>xbD.a、b兩球沿槽運動的時間分別為ta、tb，則ta<tb9、如圖所示為測定磁感應(yīng)強度大小的裝置，彈簧測力計下端掛一矩形線圈，線圈匝數(shù)為n，將矩形線圈的短邊（長為L）置于蹄形磁體的N極、S極間的磁場中的待測位置，線圈的質(zhì)量為m，（重力加速度為g）．為了測量方便和精確，調(diào)節(jié)好裝置后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使得彈簧測力計的示數(shù)剛好為零，此時電流表示數(shù)為I，下列說法中正確的有A.裝置圖中線圈平面與N極、S極連線垂直B.當(dāng)電路未接通時彈簧測力計的讀數(shù)為0C.在磁場中的線圈短邊中的電流方向向里D.N極和S極之間磁場的磁感應(yīng)強度為10、關(guān)于電場強度和磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是（)A.電場強度的定義式E=F/q適用于任何靜電場B.由磁感應(yīng)強度公式,若長為L,通電電流為I的直導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力為零，則該位置的磁感應(yīng)強度B也一定為零C.電場中某點電場強度的方向與在該點的帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向一定相同D.由磁感應(yīng)強度公式，磁感應(yīng)強度方向與放入磁場中的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向相同三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）為了測定小燈泡的伏安特性曲線，需要測得的電壓范圍盡可能大些，一般要求燈泡兩端的電壓從0開始調(diào)節(jié)，為此應(yīng)該選用圖中的電路是________________．（填甲或乙）12．（12分）下圖A、B、C中分別為用游標(biāo)卡尺測某物體寬度d，用電壓表、電流表測某一電阻上電壓U和電流I的刻度示意圖，請分別寫出對應(yīng)的讀數(shù)：d=_____________mm，U=_____________V，I=_____________A四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解題分析】電荷量Q、電動勢Q、電容C、磁通量的國際制單位為庫倫C、伏特V、法拉F、韋伯Wb，故B正確，ACD錯誤。故選B。2、C【解題分析】由題中“甲、乙兩物體做自由落體運動”可知，本題考查自由落體運動，根據(jù)自由落體運動公式可進行分析【題目詳解】A、自由落體的加速度都是g，故A錯誤；BD、根據(jù)公式可得故BD錯誤；C、根據(jù)公式可得故C正確3、A【解題分析】A．根據(jù)得：根據(jù)可得：故A正確；B．當(dāng)時線圈平面跟磁感線垂直，磁通量最大，磁通量變化率為0，故B錯誤；C．當(dāng)時，產(chǎn)生的交變電動勢的瞬時值為：故C錯誤；D．線圈通過中性面，線圈中電流方向改變；又因為周期為，所以在1s時間內(nèi)，線圈通過中性面4次，線圈中電流方向改變4次，故D錯誤；故選A。4、C【解題分析】A．只有當(dāng)圓環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流。故A錯誤。B．當(dāng)圓環(huán)進入或離開磁場區(qū)域時磁通量發(fā)生變化，會產(chǎn)生電流，機械能向電能轉(zhuǎn)化，所以機械能不守恒。故B錯誤。C．整個圓環(huán)進入磁場后，磁通量不發(fā)生變化，不產(chǎn)生感應(yīng)電流，機械能守恒。故C正確。D．在圓環(huán)不斷經(jīng)過磁場，機械能不斷損耗過程中圓環(huán)越擺越低，最后整個圓環(huán)只會在磁場區(qū)域來回擺動，因為在此區(qū)域內(nèi)沒有磁通量的變化一直是最大值，所以機械能守恒，即圓環(huán)最后的運動狀態(tài)為在磁場區(qū)域來回擺動，而不是靜止在平衡位置。故D錯誤。故選C。5、D【解題分析】根據(jù)左手定則判斷線框的轉(zhuǎn)動方向，根據(jù)能量守恒定律判斷電流的大小【題目詳解】小磁鐵產(chǎn)生的磁場方向為線框的下端A向下流向磁鐵，對線框的下端平臺側(cè)面分析，扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極，周圍磁感線由上往下斜穿入線框內(nèi)部，在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應(yīng)線有垂直于紙面向里的分量，在此徑向上的負(fù)電荷由下往上運動，由左手定則知：此負(fù)電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上的電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點除外），所以，由上往下看（俯視），線框沿逆時針轉(zhuǎn)動，所以該裝置的原理是電流在磁場中的受力，不是慣性．故AB錯誤，D正確；因為電源輸出的電功率一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，另一部分轉(zhuǎn)化為動能，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機械功率．故C錯誤．故選D6、D【解題分析】密立根用油滴實驗測定了元電荷的電荷量，密立根用油滴實驗測定了元電荷的電荷量，故D正確二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解題分析】AB．若電鍵K保持閉合，無論向上或向下移動b板，重力與電場力做功不變，由動能定理可知，帶電液滴速度不變，則v2=v1，故A錯誤，B正確；CD．若電鍵K閉合一段時間后再斷開，則兩板帶電量Q不變，向下移動b板，極板之間的距離減小，則由可知C變大，根據(jù)Q=CU可知，兩板電勢差U減小，所以電場力做的負(fù)功減小，而重力做功不變，由動能定理得液滴速度變大，即v2＞v1，故D正確，C錯誤.8、BD【解題分析】兩小球受到的洛倫茲力都與斜面垂直向上，沿斜面方向的合力為重力的分力，則其加速度為ab=gsinα

aa=gsinβ，可見在槽上a、b兩球都做勻加速直線運動，aa＞ab，

故B正確，A錯誤；當(dāng)加速到洛倫茲力與重力沿垂直斜面向下分力相等時，小球脫離斜面，則mgcosβ=Bqv又v2=2gsinαxa求得；同理得：；因α＜β，則

xa＜xb

故C錯誤，又由v=gsinβta

得，同理得，則ta＜tb，故D正確；故選BD9、AC【解題分析】根據(jù)共點力的平衡分析出導(dǎo)線框的重力與安培力的大小，然后由磁感應(yīng)強度的定義式即可求出磁感應(yīng)強度；【題目詳解】A、放置矩形線圈時，矩形線圈所在的平面要與N極S極的連線垂直從而是下邊受到安培力作用，故選項A正確；B、在接通電路前，線框處于靜止，導(dǎo)線框此時只受到重力和彈簧的拉力作用，此時彈簧測力計的示數(shù)等于線框的重力，故選項B錯誤；C、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器使得彈簧測力計的示數(shù)剛好為零，說明線框受到向上的安培力作用，根據(jù)左手定則可知在磁場中的線圈短邊中的電流方向向里，故選項C正確；D、線框受到安培力和重力作用，二力處于平衡狀態(tài)，則：，則，故選項D錯誤【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式，掌握左手定則判斷安培力的方向，然后根據(jù)二力平衡求解出磁感應(yīng)強度的大小10、AC【解題分析】電場強度的定義式E=F/q適用于任何靜電場，選項A正確；通電電流為I的直導(dǎo)線在磁場中受到的磁場力為零，可能是電流的方向與磁場方向平行，而該位置的磁感應(yīng)強度B不一定為零，選項B錯誤；電場中某點電場強度的方向與在該點的帶正電的檢驗電荷所受電場力的方向一定相同，選項C正確；磁感應(yīng)強度的方向與放入磁場中的通電直導(dǎo)線所受安培力的方向垂直，選項D錯誤；故選AC.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、甲圖；【解題分析】根據(jù)題意要求確定滑動變阻器的接法，然后選擇實驗電路【題目詳解】實驗要求，燈泡兩端的電壓從零開始調(diào)節(jié)，測量電壓范圍大些，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法，由因此應(yīng)選圖甲所示實驗電路；12、①.10.55mm；②.2.62V；③.0.52A【解題分析】d=1cm+0.05mm×11=10.55mm；電壓表最小刻度為0.1V，則讀數(shù)U=2.62V；電流表最小刻度為0.02A，則讀數(shù)I=0.52A.四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、8cm【解題分析】粒子a板左端運動到P處，由動能定理得代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得，代入數(shù)據(jù)得θ=30°粒子在磁場中做勻速圓周運動，圓心為O，半徑為r，如圖由幾何關(guān)系得聯(lián)立求得代入數(shù)據(jù)解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解題分析】（1）當(dāng)R0=1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度大小【題目詳解】（1）當(dāng)R0＝1Ω時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得根據(jù)左手定則可知安培力方向