2023-2024學(xué)年北京市平谷區(qū)市級(jí)名校物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市平谷區(qū)市級(jí)名校物理高二上期末統(tǒng)考試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號(hào)內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為Q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，另一個(gè)帶電量也為Q的帶電小球B固定于O點(diǎn)的正下方，已知繩長(zhǎng)OA為2l，O到B點(diǎn)的距離為l，平衡時(shí)AB帶電小球處于同一高度，已知重力加速度為g，靜電力常量為k．則（）A.A、B間庫(kù)侖力大小為B.A、B間庫(kù)侖力大小為C.細(xì)線拉力大小為D.細(xì)線拉力大小2、右上圖為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，流體中的正、負(fù)離子均受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，向M、N兩金屬極板運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A.正離子向N極偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向M極偏轉(zhuǎn)B.正離子向M極偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向N極偏轉(zhuǎn)C.正、負(fù)離子均向N極偏轉(zhuǎn)D.正、負(fù)離子均向M極偏轉(zhuǎn)3、如圖所示，a、b分別表示一個(gè)電池組和一只定值電阻的伏安特性曲線。以下正確的是（）A.電池組的內(nèi)阻是0.1ΩB.定值電阻的阻值為0.33ΩC.將該電阻接在該電池組兩端，電池組的輸出功率將是4WD.改變外電阻的阻值時(shí)，該電池組的最大輸出功率為4W4、一輪船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π缎旭?，?dāng)河水流速均勻時(shí)，輪船所通過(guò)的路程、過(guò)河所用的時(shí)間與水流速度的正確關(guān)系是（）A.水速越小，路程和時(shí)間都不變B水速越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間越長(zhǎng)C.水速越大，路程越長(zhǎng)，時(shí)間不變D.水速越小，路程越大，時(shí)間越短5、質(zhì)譜儀又稱質(zhì)譜計(jì)，是分離和檢測(cè)不同同位素的儀器。某質(zhì)譜儀的原理圖如圖所示，速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)（勻強(qiáng)磁場(chǎng)）的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。一電荷量為q的粒子在加速電場(chǎng)中由靜止加速后進(jìn)入速度選擇器，恰好能從速度選擇器進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。粒子重力不計(jì)，空氣阻力不計(jì)。該粒子的質(zhì)量為（）A. B.C. D.6、如圖所示，某半導(dǎo)體熱敏電阻的I-U圖線可能是()A. B.C. D.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、下列說(shuō)法正確的是（）A.由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式E=k知：E與Q成正比，與r2成反比B由電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=知：E與F成正比，與q成反比C.由電阻公式R=知：R與U成正比，與I成反比D.由電阻公式R=知：R與ρ、l成正比，與S成反比8、圖示是某導(dǎo)體的I-U圖線，圖中α=45°，下列說(shuō)法正確的是A.通過(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比B.此導(dǎo)體的電阻R=2ΩC.I-U圖線的斜率表示電阻的倒數(shù)，所以電阻R=cot45°=1.0ΩD.在R兩端加6.0V電壓時(shí)，每秒通過(guò)電阻截面的電量是6.0C9、如圖所示，為電場(chǎng)中x軸上各點(diǎn)電勢(shì)分布圖像，x軸上相鄰坐標(biāo)點(diǎn)間距相等，由圖像可以看出（）A.正電荷沿x軸從x1運(yùn)動(dòng)到x5的過(guò)程中，電場(chǎng)力一直在做正功B.x軸上，x3到x4之間沿x軸方向各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等且不為零C.沿x軸方向，x5處的場(chǎng)強(qiáng)比x2處的場(chǎng)強(qiáng)大D.負(fù)電荷從x1到x2電勢(shì)能的減少量一定小于從x4到x5電勢(shì)能的減少量10、如圖所示，邊界OA與OC之間分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，邊界OA上有一粒子源S．某一時(shí)刻，從S平行于紙面向各個(gè)方向發(fā)射出大量帶正電的同種粒子（不計(jì)粒子的重力及粒子間的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有大量粒子從邊界OC射出磁場(chǎng)．已知∠AOC=60°從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間等于T/2（T為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期），則從邊界OC射出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能為（）A.T/9 B.T/7C.T/5 D.T/3三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）用以下器材盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值A(chǔ).待測(cè)電阻Rx，阻值約為200Ω；B.電源E，電動(dòng)勢(shì)約為3.0V，內(nèi)阻可忽略不計(jì)；C.電流表A1，量程為0~10mA，內(nèi)電阻r1=20Ω；D.電流表A2，量程為0~20mA，內(nèi)電阻約為r2≈8Ω；E.定值電阻R0，阻值R0=80Ω；F.滑動(dòng)變阻器R1，最大阻值為10Ω；G.滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值為200Ω；H.單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干；(1)為了盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電阻Rx的阻值，請(qǐng)你設(shè)計(jì)并在虛線框內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)電路圖______(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選_______(填器材前面字母代號(hào))；在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于______端；(填“d或“b”)(3)若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則Rx的表達(dá)式為：Rx=____12．（12分）(1)如圖所示，歐姆表刻度盤中，不使用時(shí)指針指A，兩表筆短接時(shí)指針指B．若歐姆表的總內(nèi)阻為24Ω，C是A、B的中點(diǎn)，D是A、C的中點(diǎn)，則D兩點(diǎn)的刻度為_(kāi)_______Ω(2)如圖所示是一個(gè)歐姆表的外部構(gòu)造示意圖，其正、負(fù)插孔內(nèi)分別插有紅、黑表筆，則虛線內(nèi)的電路圖可以是圖中的__________四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，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(qiáng)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14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】由幾何關(guān)系可知，OA與OB的夾角為600，則AB間距離：，則A、B間庫(kù)侖力大小為，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)平行四邊形法則可知，AB間的庫(kù)侖力為：，細(xì)線的拉力，或者，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤，D正確；故選D.點(diǎn)睛：此題關(guān)鍵是受力分析，畫出受力圖，結(jié)合平行四邊形法則以及幾何關(guān)系列方程求解.2、A【解析】詳解】根據(jù)左手定則可以判斷正離子受洛倫茲力向下，負(fù)離子受洛倫茲力向上，因此正離子向N極偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向M極偏轉(zhuǎn)，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選A3、D【解析】A．圖線a表示電源的伏安特性曲線，電池組的內(nèi)阻為A錯(cuò)誤；B．圖線b表示定值電阻的伏安特性曲線，所以其電阻為B錯(cuò)誤；C．兩圖線的交點(diǎn)表示將該電阻接在該電池組兩端的工作狀態(tài)，則電阻兩端的電壓為U=3V，電流為I=1A，則電池組的輸出功率C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)圖線縱軸截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)，則該電源的電動(dòng)勢(shì)為E=4V，當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大，即外電路電阻為，此時(shí)電路中的總電流為所以電源的輸出功率為故D正確。故選D。4、C【解析】輪船航行時(shí)速度為靜水中的速度與河水流速二者合速度，船當(dāng)以靜水中的速度垂直河岸過(guò)河的時(shí)候渡河時(shí)間最短，最短時(shí)間決定于垂直于河岸的速度，輪船所通過(guò)的路程要看合速度【詳解】運(yùn)用運(yùn)動(dòng)分解的思想，看過(guò)河時(shí)間只分析垂直河岸的速度，當(dāng)輪船以一定的速度垂直河岸向?qū)Π堕_(kāi)行，即垂直河岸的速度不變，雖水速越大，但過(guò)河所用的時(shí)間不變；不過(guò)由平行四邊形定則知這時(shí)輪船的合速度越大，因此輪船所通過(guò)的路程越長(zhǎng)．同理，水速越小，過(guò)河時(shí)間也不變，但是路程越小，所以選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．故選C【點(diǎn)睛】輪船過(guò)河問(wèn)題屬于運(yùn)動(dòng)的合成問(wèn)題，要明確分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性、獨(dú)立性，運(yùn)用分解的思想，看過(guò)河時(shí)間只分析垂直河岸的速度，分析過(guò)河位移時(shí)，要分析合速度5、A【解析】在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)的粒子能進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，由平衡條件得：qvB1=qE粒子速度：粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：解得：A．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A。6、B【解析】由于熱敏電阻特性隨溫度的升高電阻減小，隨著電壓的增大，半導(dǎo)體溫度逐漸升高，其電阻減?。粨?jù)I-U圖象的意義，圖像的點(diǎn)與O點(diǎn)連線的斜率的倒數(shù)等于阻值，所以B選項(xiàng)的斜率逐漸增大，其倒數(shù)減小，即阻值減小，故B正確，ACD錯(cuò)誤。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】A．公式E=k是點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式，可知，E與Q成正比，與r2成反比，A正確；B．公式E=是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式，場(chǎng)強(qiáng)E與F、q無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤；C．公式R=是電阻、電壓、電流的關(guān)系式，電阻R與電壓U、電流I無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；D．公式R=是電阻的決定式，R與成正比，與S成反比，D正確。故選AD。8、AB【解析】A.由圖像知通過(guò)電阻的電流與其兩端的電壓成正比，故A正確；B.根據(jù)電阻的定義可知：，故B正確C.單位不同，傾角不同，電阻不能通過(guò)傾角正切值求得，故C錯(cuò)誤；D.在R兩端加6.0V電壓時(shí)，電流為3A,所以，故D錯(cuò)誤故選AB9、CD【解析】A．正電荷沿x軸從x1運(yùn)動(dòng)到x3的過(guò)程以及從x4運(yùn)動(dòng)到x5的過(guò)程中中，電勢(shì)增加，電場(chǎng)力在做負(fù)功，A錯(cuò)誤；B．x3到x4之間，圖像斜率零，電場(chǎng)強(qiáng)度為零，B錯(cuò)誤；C．x2處的斜率比x5斜率小，即x2處的場(chǎng)強(qiáng)比x5的場(chǎng)強(qiáng)小，C正確；D．從坐標(biāo)x1到x2和x4到x5電勢(shì)增大，則負(fù)電荷的電勢(shì)能減小。由圖可知x1到x2之間的電勢(shì)差小于x4到x5之間的電勢(shì)差，負(fù)電荷從x1到x2電勢(shì)能的減少量一定小于從x4到x5電勢(shì)能的減少量，D正確。故選CD?！军c(diǎn)睛】φ-x圖像中：①電場(chǎng)強(qiáng)度的大小等于φ-x圖線的斜率大小，電場(chǎng)強(qiáng)度為零處，φ-x圖線存在極值，其切線的斜率為零。②在φ-x圖像中可以直接判斷各點(diǎn)電勢(shì)的大小，并可根據(jù)電勢(shì)大小關(guān)系確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。③在φ-x圖像中分析電荷移動(dòng)時(shí)電勢(shì)能的變化，可用WAB=qUAB，進(jìn)而分析WAB的正負(fù)，然后作出判斷。10、CD【解析】所有粒子的初速度大小相同，軌跡半徑相同，當(dāng)入射點(diǎn)與出射點(diǎn)連線最長(zhǎng)時(shí)，軌跡的圓心角最大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)．相反連線最短，時(shí)間最短【詳解】粒子在磁場(chǎng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，粒子在磁場(chǎng)中出射點(diǎn)和入射點(diǎn)的連線即為軌跡的弦．初速度大小相同，軌跡半徑R=相同．設(shè)OS=d，當(dāng)出射點(diǎn)D與S點(diǎn)的連線垂直于OA時(shí)，DS弦最長(zhǎng)，軌跡所對(duì)的圓心角最大，周期一定，則由粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)．由此得到軌跡半徑為：R=d，當(dāng)出射點(diǎn)E與S點(diǎn)的連線垂直于OC時(shí)，弦ES最短，軌跡所對(duì)的圓心角最小，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短．則：SE=d，由幾何知識(shí)，得θ=60°；最短時(shí)間：tmin=T；故CD正確，AB錯(cuò)誤；故選CD三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、(1).(2).F(3).b(4).【解析】（1）實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有電壓表，可用已知內(nèi)阻的電流表A1與定值電阻R0串聯(lián)構(gòu)成電壓表；電路如圖；（2）因滑動(dòng)變阻器要接成分壓電路，則滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選阻值較小的F；在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于b端；（3）根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可得：12、①.；②.A；【解析】歐姆表是由電流表改裝成的，電流表刻度盤刻度均勻，歐姆表原理是閉合電路的歐姆定律，應(yīng)用閉合電路的歐姆定律分析答題．多用電表的電流都從紅表筆流入，紅表筆與內(nèi)部電源的負(fù)極相連，內(nèi)部電阻應(yīng)是可調(diào)的【詳解】（1）兩表筆短接時(shí)Rx=0，此時(shí)電流為滿偏電流Ig，設(shè)電池的電動(dòng)勢(shì)為E，歐姆表的總內(nèi)阻為R，由閉合電路的歐姆定律得：Ig=ER；當(dāng)指針恰指到D點(diǎn)時(shí)，為滿刻度的四分之一，即Ig/4處，由閉合電路的歐姆定律得：Ig/4=，所以RD=3R=72Ω；（2）歐姆表的內(nèi)部電源的正極與外部負(fù)極插孔相連，內(nèi)部電源的負(fù)極與外部正極插孔相連，故BC錯(cuò)誤；每次換擋都要短接表筆歐姆調(diào)零，所以內(nèi)部應(yīng)接可調(diào)電阻，故