2023-2024學年北京市首都師大附屬回龍觀育新學校高二物理第一學期期末經典試題含解析

2023-2024學年北京市首都師大附屬回龍觀育新學校高二物理第一學期期末經典試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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、如圖所示，兩段長度和材料相同、各自粗細均勻金屬導線a、b，單位體積內的自由電子數(shù)相等，橫截面積之比Sa∶Sb＝1∶2。已知5s內有5×1018個自由電子通過導線a的橫截面，電子的電荷量e=1.6×10－19C。下列說法正確的是（）A.流經導線a的電流為0.16AB.流經導線b的電流為0.32AC.a、b的電阻之比Ra∶Rb＝1∶2D.自由電子在導線a和b中的定向移動速率之比va∶vb＝1∶22、如圖所示，兩個質量相等、分別帶正、負電的小球，以相同的速率在帶電平行金屬板間的P點沿垂直于電場方向射入勻強電場，分別落到A、B兩點，則A.落到A點的小球帶負電，B點的小球帶正電B.兩小球在電場中運動時間相等C.兩小球在電場中的加速度aB>aAD.兩小球到達正極板時動能關系是3、如圖所示，理想變壓器原線圈接在正弦交變電壓上，副線圈通過輸電線連接兩只相同的燈泡L1、L2，輸電線的等效電阻為R，在圖示狀態(tài)下，開關S是斷開的，當開關S閉合時，下列說法正確的是（）A.副線圈兩端的輸出電壓減小 B.等效電阻R兩端的電壓減小C.通過燈泡L1的電流減小 D.原線圈中的電流減小4、下列各圖中，金屬導體棒ab所受安培力F方向正確是A. B.C. D.5、在如圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向b端移動時（）A.電流表A的讀數(shù)增大B.電壓表V的讀數(shù)增大，電流表A的讀數(shù)減小C.電壓表V的讀數(shù)減小D.電壓表V的讀數(shù)減小，電流表A的讀數(shù)增大6、一條形磁體平放在水平桌面上，一閉合線圈保持在豎直平面內，從條形磁鐵探出桌面的一端的左上方豎直下落，線圈平面垂直于磁鐵（如圖）．在線圈通過磁鐵截面的過程中磁鐵一直靜止，關于磁鐵的受力分析正確的是A.線圈中感應電流的方向不會變化B.磁鐵受桌面的支持力一直大于重力C.磁鐵受到桌面的摩擦力一直向右D.磁鐵受到桌面的摩擦力一直向左二、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、忽略溫度對電阻的影響，下列說法中錯誤的是（）A.根據(jù)R=U/I知，雖然加在電阻兩端的電壓為原來的兩倍，但導體的電阻不變B.根據(jù)R=U/I知，加在電阻兩端的電壓為原來的兩倍時，導體的電阻也變?yōu)樵瓉淼膬杀禖.根據(jù)I=U/R知,通過一段導體的電流跟加在它兩端的電壓成正比D.導體中的電流越大，電阻就越小8、如圖所示，一導線彎成閉合線圈，以速度v向左勻速進入磁感應強度為B的勻強磁場，磁場方向垂直平面向外．線圈總電阻為R，從線圈進入磁場開始到完全進入磁場為止，下列結論正確的是（）A.感應電流一直沿順時針方向B.線圈受到的安培力先增大，后減小C.感應電動勢的最大值E＝BrvD.穿過線圈某個橫截面的電荷量為9、如圖所示，平面直角坐標系的第Ⅰ象限內有一勻強磁場垂直于紙面向里，磁感應強度為B．一質量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點沿著與y軸夾角為30°的方向進入磁場，運動到A點時速度方向與x軸的正方向相同，不計粒子的重力，則A.該粒子帶正電B.A點與x軸的距離為C.粒子由O到A經歷時間t＝D.運動過程中粒子的速度不變10、質量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經小孔垂直進入勻強磁場，帶電粒子僅受洛倫茲力的作用，運行的半圓軌跡如圖中虛線所示，下列表述正確的是（）A.M帶負電，N帶正電B.M的速度率小于N的速率C.洛倫茲力對M、N不做功D.M的運行時間大于N的運行時間三、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）一臺小型掃地機器人的直流電動機的額定電壓為12V，額定電流為5A，線圈電阻為0.2Ω，將它接在直流電源的兩極間，電動機恰好能正常工作，則電動機消耗的總功率為_____，轉化為機械能的功率為____12．（12分）如圖所示，是練習使用滑動變阻器改變燈泡亮度的未完成電路，請用筆畫線代替導線完成電路連接______________．要求：燈L1和L2并聯(lián)，開關同時控制兩燈，滑動變阻器只控制L1的亮度，導線不能交叉.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，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（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）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C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12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L

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、A【解析】AB．根據(jù)電流的定義式求解通過、導體的電流A正確，B錯誤；C．根據(jù)電阻定律可知C錯誤；D．根據(jù)電流的微觀表達式可知D錯誤。故選A。2、C【解析】AB．兩小球在水平方向都不受力，做勻速直線運動，則落在板上時水平方向的距離與下落時間成正比，由于豎直位移相同，根據(jù)x=vt，h=at2得水平位移大的A球運動時間長，即A球豎直方向的加速度小，所受電場力向上，故A球帶正電，水平位移小的球加速度大，故B球帶負電，故AB錯誤；C．有以上分析可知，兩小球在電場中的加速度aB>aA，選項C正確；D．根據(jù)動能定理，三小球到達下板時的動能等于這一過程中合外力對小球做的功。由受力圖可知，帶負電小球B合力較大，為G+F電，做功多動能大，帶正電小球A合力較小，為G-F電，做功少動能小，即EKB＞EKA，故D錯誤。故選C。3、C【解析】A．理想變壓器的輸出電壓是由輸入電壓和匝數(shù)比決定的，由于輸入電壓和匝數(shù)比不變，所以副線圈的輸出的電壓也不變，故A錯誤；B．當s接通后，兩個燈泡并聯(lián)，電路的電阻減小，副線圈的電流變大，所以通過電阻R的電流變大，等效電阻R兩端的電壓增大，故B錯誤；C．副線圈的電流變大，所以通過電阻R的電流變大，電壓變大，那么并聯(lián)部分的電壓減小，所以通過燈泡L1的電流減小，故C正確；D．由于變壓器的輸入的功率和輸出的功率相等，由于副線圈的電阻減小了，輸出的功率變大了，所以原線圈的輸入的功率也要變大，因為輸入的電壓不變，所以輸入的電流要變大，故D錯誤。故選C。4、A【解析】左手定則：伸開左手，讓拇指和其余四指垂直，并且都在一個平面內，讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向【詳解】A、根據(jù)左手定則，導體棒ab所受安培力方向垂直于導體棒斜向上，A正確；B、ab棒放置和磁場方向平行，不受安培力，B錯誤；C、根據(jù)左手定則，ab棒所受安培力方向垂直于導體棒向下，C錯誤；D、根據(jù)左手定則，ab棒所受安培力方向垂直于導體棒向左，D錯誤；故選A【點睛】本題重點考查學生利用左手定則判斷安培力方向的能力5、B【解析】當滑動變阻器的滑動觸點向b端移動時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，由歐姆定律分析總電流和路端電壓的變化，再分析流過變阻器電流的變化，來判斷電表讀數(shù)的變化【詳解】當滑動變阻器的滑動觸點向b端移動時，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻R增大，由歐姆定律分析總電流I減小，路端電壓U=E-Ir增大，電阻R2的電壓U2=E-I（r+R1）增大，流過電阻R2的電流I2增大，則流過電流表的電流I3=I-I2減?。苑乇鞻的讀數(shù)增大，安培表A的讀數(shù)減?。蔬xB【點睛】本題是簡單電路動態(tài)變化分析問題，往往按“部分→整體→部分”的順序分析6、B【解析】線圈向下運動過程中穿過線圈的磁通量先增大后減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈產生的感應電流的方向一定會發(fā)生變化．故A錯誤；根據(jù)楞次定律可知，線圈向下運動的過程中，產生的感應電流對線圈一直存在阻礙作用，即磁鐵對線圈一直有向上的作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，線圈對磁體一直有向下的作用力，所以磁鐵受桌面的支持力一直大于重力．故B正確；根據(jù)楞次定律，線圈在桌面以上時，線圈對磁體的作用力的方向為右下方，所以磁鐵還要受到向左的摩擦力；而線圈在桌面以下時，線圈對磁體的作用力的方向為左下方，所以磁鐵還要受到向右的摩擦力．故CD錯誤．故選B點睛：首先應掌握楞次定律的基本應用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應現(xiàn)象中得出的必然結果．一般在解決有關相對運動類問題時用楞次定律的第二描述將會非常簡便二、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【解析】電阻是導體自身的一種特性，它由導體的材料、長度、橫截面積和溫度決定，與加在導體兩端的電壓和通過導體的電流大小無關【詳解】A、B、D項：電阻是導體本身的性質，與導體兩端的電壓無關，故A正確，B錯誤，D錯誤；C項：由歐姆定律I=U/R可知，由于導體的電阻不變，所以通過一段導體的電流跟加在它兩端的電壓成正比，故C正確本題選不正確的，故應選：BD【點睛】本題考查電阻的性質，要注意電阻是導體本身的性質，與電壓及電流無關8、AB【解析】由楞次定律可判斷感應電流的方向，由左手定則可得出安培力的方向；分析線圈有效切割長度的變化，由法拉第電磁感應定律可分析感應電動勢的變化，確定感應電流和安培力的變化．當有效的切割長度最大時，產生的感應電動勢最大，最大的有效切割長度等于2r．根據(jù)q=求解電量【詳解】線圈進入磁場的過程，磁通量一直增大，根據(jù)楞次定律判斷可知感應電流一直沿順時針方向，故A正確．設線圈有效的切割長度為L，由圖可知L先增大后減小，線圈受到的安培力，則知安培力先增大，后減小，故B正確．最大的有效切割長度等于2r，則感應電動勢的最大值E=2Brv，故C錯誤．穿過線圈某個橫截面的電荷量為，故D錯誤．故選AB【點睛】本題運用安培力與速度的關系式、電量與磁通量變化量的關系式是兩個關鍵，要理解有效切割長度的意義，運用楞次定律和法拉第電磁感應定律進行分析.9、BC【解析】根據(jù)題意作出粒子運動的軌跡如圖所示：A．根據(jù)左手定則及曲線運動的條件判斷出此電荷帶負電，故A錯誤；B．設點A與x軸的距離為d，由圖可得：r-rcos60°=d所以d=0.5r而粒子的軌跡半徑為，則得A點與x軸的距離為：，故B正確；C．粒子由O運動到A時速度方向改變了60°角，所以粒子軌跡對應的圓心角為θ=60°，所以粒子運動的時間為故C正確；D．由于粒子的速度的方向在改變，而速度是矢量，所以速度改變了，故D錯誤10、AC【解析】由左手定則判斷出M帶正電荷，帶負電荷；結合半徑的公式可以判斷出粒子速度的大小；根據(jù)周期的公式可以判斷出運動的時間關系【詳解】A：由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負電荷，故A正確；B：粒子在磁場中運動，洛倫茲力提供向心力，半徑為：，在質量與電量相同的情況下，半徑大說明速率大，即M的速率大于N的速率，故B錯誤；C：洛倫茲力始終與速度的方向垂直，不做功，故C正確；D：粒子在磁場中運動半周，即時間為周期的一半，而周期為，M的運行時間等于N的運行時間，故D錯誤三、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、①.60W②.55W【解析】電動機消耗的總功率為，內阻消耗的功率為，則轉化為機械能的功率為【點睛】對于電功率的計算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計算公式是不一樣的12、【解析】根據(jù)題目要求，燈L1和L2并聯(lián)，開關同時控制兩燈，