2023-2024學(xué)年北京市西城區(qū)第三中學(xué)物理高二上期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市西城區(qū)第三中學(xué)物理高二上期末經(jīng)典試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。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，R1和R2是同種材料、厚度相同、上下表面為正方形的金屬導(dǎo)體，但R1的尺寸比R2的尺寸大。將兩導(dǎo)體同時放置在同一勻強磁場B中，磁場方向垂直于兩導(dǎo)體正方形表面，在兩導(dǎo)體上加相同的電壓，形成如圖所示方向的電流；電子由于定向移動，會在垂直于電流方向受到洛倫茲力作用，從而產(chǎn)生霍爾電壓，當(dāng)電流和霍爾電壓達(dá)到穩(wěn)定時，下列說法中正確的是（）A.R1中的電流大于R2中的電流B.R1導(dǎo)體右表面電勢高于左表面電勢C.R1中產(chǎn)生的霍爾電壓等于R2中產(chǎn)生的霍爾電壓D.對于R1導(dǎo)體，僅增大厚度時，霍爾電壓將增大2、如圖所示，兩束單色光a、b從水面下射向A點，光線經(jīng)折射后合成一束光，則正確的是（）A.在水中a光的波速比b光的波速小B.a光的頻率比b光的頻率低C.a光的折射率大于b光的折射率D.當(dāng)a、b兩束光以相同的入射角從水中射到A點，入射角從0開始逐漸增大，最先消失的是a光3、一平行板電容器兩極板間距為d、極板正對面積為S，電容為，其中是常量。對此電容器充電后斷開電源．當(dāng)增大兩極板間距時，電容器極板間的電場強度將A.變大 B.變小C.不變 D.不能確定4、如圖所示，帶箭頭的線表示某一電場的電場線．在電場力作用下，一帶電粒子(不計重力)經(jīng)A點飛向B點，徑跡如圖中虛線所示，下面說法中正確的是()A.粒子帶負(fù)電，且在A點加速度大B.粒子帶正電，且在B點加速度大C.粒子在A點動能大，電勢能也大D.粒子在A點動能大，電勢能小5、“電子伏特（符號：eV）”，屬于下列哪一物理量的單位（）A.電荷量 B.能量C.電流 D.電壓6、如圖所示，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點，O為半圓弧的圓心，∠MOP=60°，在M、N處各有一條長直導(dǎo)線垂直穿過紙面，導(dǎo)線中通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，這時O點的磁感應(yīng)強度大小為B1。若將N處長直導(dǎo)線移至P處，則O點的磁感應(yīng)強度大小為B2，那么B2與B1之比為（）A.∶1 B.∶2C.1∶1 D.1∶2二、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，一金屬直桿MN兩端接有導(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線均處于豎直平面內(nèi)，為使MN垂直紙面向外運動，可以()A.將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極B.將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極C.將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極D.將b、c端接在電源正極，a、d端接在電源負(fù)極8、如圖所示，電源電動勢E和內(nèi)阻r一定，R1、R2是定值電阻，R3是光敏電阻(光敏電阻阻值隨光照強度的增加而變小)．閉合開關(guān)，當(dāng)照射到R3的光照強度增加時，以下判斷正確的是（）A.電流表示數(shù)一定變小 B.電壓表示數(shù)一定變小C.R2的功率一定變大 D.R1的功率一定變大9、如圖所示，真空中有等量同種點電荷、分別放置在M、N兩點，在MN連線上有對稱點a、c，MN連線的中垂線上有對稱點b、d，則下列說法正確的是A.在M、N連線的中垂線上，從b到d，各點電勢都相等B.在M、N連線的中垂線上，從b到d，電勢先升高后降低C.在M、N連線上，從a到c，場強先減小后增大，電勢先減小后增加D.在M、N連線上，從a到c，場強逐漸增大，電勢逐漸升高10、帶電量相同，質(zhì)量不同的粒子從容器A下方的小孔S1飄入電勢差為U的加速電場，其初速度幾乎為零．然后經(jīng)過S3沿著磁場垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，最后打在照相底片D上，如圖所示．運動過程中粒子之間的相互作用忽略不計，下列說法正確的是（）A.這些粒子經(jīng)過S3時的動能相同B.這些粒子經(jīng)過S3時的速率相同C.這些粒子在磁場中運動軌跡圓半徑與質(zhì)量成正比D.這些粒子在磁場中運動的時間與質(zhì)量成正比三、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）在測干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中，有圖甲、圖乙兩個可供選擇的電路，為了測量準(zhǔn)確應(yīng)該選用______電路進(jìn)行實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的U-I圖線如圖所示，則求得的電動勢是______V，內(nèi)電阻是______Ω．測量值與真實值相比E測______E真；r測______r真（填“＞”“=”或“＜”）12．（12分）小東想測定標(biāo)有“3V，0.6W”小燈泡在不同電壓下的電功率。已選用的器材有：電池組（電動勢為4.5V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表（量程為0~250mA，內(nèi)阻約5Ω）；電壓表（量程為0~3V，內(nèi)阻約3kΩ）；電鍵一個，導(dǎo)線若干。（1）實驗中所用的滑動變阻器應(yīng)選下列中的___________（填字母代號）。A．滑動變阻器（最大阻值20Ω，額定電流1A）B．滑動變阻器（最大阻值1750Ω，額定電流0.3A）（2）先用多用電表粗測小燈泡電阻，若用“×1”擋測量電阻，多用電表表盤如圖甲所示，則讀數(shù)為___________Ω。（3）該實驗的電路圖應(yīng)選用圖中的___________（填字母代號）。A.B.C.D.（4）做完實驗后，小東發(fā)現(xiàn)在實驗數(shù)據(jù)表格報告上漏寫了電壓為2.00V時通過小燈泡的電流，但在草稿紙上記錄了下列數(shù)據(jù)，你認(rèn)為最有可能的是（）A．0.10AB．0.13AC．0.17AD．0.25A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）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14．（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?。唬?）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）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(jìn)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、C【解析】A．電阻，設(shè)正方形金屬導(dǎo)體邊長為a，厚度為b，則則R1=R2在兩導(dǎo)體上加上相同電壓，則R1中的電流等于R2中的電流，故A錯誤；B．電子在磁場中受到洛倫茲力作用，根據(jù)左手定則可知，向右表面偏轉(zhuǎn)，故R1導(dǎo)體右表面電勢低于左表面電勢，故B錯誤；C．根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡，則有解得：則有R1中產(chǎn)生的霍爾電壓等于R2中產(chǎn)生的霍爾電壓，故C正確；D．據(jù)歐姆定律可得：據(jù)C項可得，霍爾電壓僅增大厚度時，電壓不變時，霍爾電壓不變，故D錯誤；故選C。2、B【解析】ABC．b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大于a光的折射率．a(chǎn)光的折射率小，a光的頻率小，根據(jù)知a光在介質(zhì)中的速度大．故AC錯誤，B正確D．根據(jù)知，a光的折射率小于b光的折射率，所以在水中a光的臨界角大于b光的臨界角．當(dāng)a、b兩束光以相同的入射角從水中射到A點，入射角從0°開始逐漸增大，最先消失的是b光，故D錯誤故選B【名師點睛】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度得出光的折射率大小，從而根據(jù)、比較出光在介質(zhì)中的速度大小以及臨界角的大小3、C【解析】通電后斷開，故兩板上的帶電量不變；根據(jù)公式代入可得即當(dāng)電容器充電后與電源斷開后，兩極板間的電場強度的大小和兩極板間的距離無關(guān)，C正確。故選C。4、D【解析】AB．曲線運動所受合外力指向軌跡的凹側(cè)，根據(jù)粒子的運動軌跡可知粒子帶負(fù)電，根據(jù)牛頓第二定律：可知B處的電場線密集，，則，故AB錯誤；CD．沿電場線方向，電勢降低：粒子帶負(fù)電，電勢能關(guān)系：粒子僅受電場力，電勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，動能關(guān)系：故C錯誤，D正確故選D5、B【解析】電子伏特（符號：eV）是指一個電子被1V電壓加速得到能量，即電子伏特是能量的單位。故選B。6、D【解析】根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)線在M和N處時，每根導(dǎo)線在O點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為，方向豎直向下；根據(jù)右手定則可知，將N處長直導(dǎo)線移至P處時，N在O點的場強斜向左上方，與豎直方向的角度為60°，M在O點的場強豎直向下，則O點合磁感應(yīng)強度大小為則與之比為1:2。故選D。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、AB【解析】運用安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場方向，根據(jù)左手定則判斷安培力方向.將選項逐一代入檢驗，選擇符合題意的.【詳解】A、將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向上，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向外，則MN垂直紙面向外運動，符合題意;故A正確.B、將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向下，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向外，則MN垂直紙面向外運動，符合題意;故B正確.C、將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向下，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向里，則MN垂直紙面向里運動，不符合題意;故C錯誤.D、將b、c

端接在電源正極，a、d

端接在電源負(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向上，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向里，則MN垂直紙面向里運動，不符合題意;故D錯誤.故選AB.【點睛】本題考查了右手螺旋定則和左手定則的應(yīng)用，要判斷準(zhǔn)電流方向和磁場方向.8、BC【解析】由光敏電阻的性質(zhì)可知光照強度的變化，則由閉合電路歐姆定律可得出電路中電流的變化，由歐姆定律可得出電壓表示數(shù)的變化；同時還可得出路端電壓的變化；由串聯(lián)電路的規(guī)律可得出并聯(lián)部分電壓的變化，再由并聯(lián)電路的規(guī)律可得出通過R2的電流的變化，由功率公式即可得R3的功率的變化【詳解】當(dāng)照射到R3的光照強度增加時，R3的電阻減小，根據(jù)“串反并同”知，與R3串聯(lián)的用電器的電流，電壓，電功率都與R3的變化相反，與R3并聯(lián)的用電器的電流，電壓，電功率都與R3的變化相同，所以電流表的示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，R2的功率增大，R1的功率減小，故B、C正確故選BC【點睛】閉合電路的動態(tài)分析問題一般按外電路、內(nèi)電路再外電路的分析思路進(jìn)行；分析內(nèi)電路主要根據(jù)總電流及內(nèi)阻分析內(nèi)壓，而外電路較為復(fù)雜，要注意靈活應(yīng)用電路的性質(zhì)9、BC【解析】根據(jù)等量同種電荷周圍電場分布情況：中垂線上上下電場線方向相反，根據(jù)電場線方向判斷電勢高低．a(chǎn)、c兩點關(guān)于中垂線對稱，電勢相等，電荷在這兩點的電勢能相等【詳解】等兩同種電荷周圍電場線分布如圖所示：沿電場線方向電勢降低，在MN連線的中垂線上，O點電勢最高．故從b到d，電勢先升高后降低，故A錯誤，B正確；沿電場線方向電勢降低，在MN連線的上，O點電勢最低，根據(jù)電場線的分布情況和對稱性可知，a、c兩點的電勢相等，故從a到c，電勢先減小后增加，根據(jù)電場線疏密可知，從a到c，場強先減小后增大，故C正確，D錯誤．所以BC正確，AD錯誤【點睛】本題關(guān)鍵要掌握等量同種點電荷電場線的分布情況，抓住對稱性進(jìn)行分析10、AD【解析】AB、根據(jù)動能定理得：動能相同，解得：，電量相同，所以質(zhì)量相同的粒子具有相同速率，故A正確、B錯誤；CD、粒子在磁場中運動的軌道半徑為：，半徑與成正比；運動時間，與質(zhì)量成正比，故C錯誤，D正確三、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.甲②.1.5③.0.625④.<⑤.<【解析】[1]本實驗中電壓表應(yīng)測量路端電壓，電流表應(yīng)測量通過電源的電流，由于電壓表和電流表都有一定的內(nèi)阻，兩種電路都存在系統(tǒng)誤差。甲電路中，電流表讀出的不是通過電源的電流，比電源的電流小，其讀數(shù)等于電源的電流與通過電壓表電流之差，誤差來源于電壓表的分流，而乙電路中，電壓表測量的電壓不等于路端電壓，是由于電流表的分壓。由于電源的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻也較小，若采用乙電路，電流表分壓較大，測得的內(nèi)阻誤差較大；而甲電路中，電源內(nèi)阻較小時，電壓表分流較小，測量誤差較?。士刹捎眉纂娐愤M(jìn)行實驗；[2]由可得圖象與縱坐標(biāo)的交點為電源的電動勢，故電動勢為：[3]圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，故電源的內(nèi)阻：[4][5]本實驗中由于電壓表分流，使電流測量值小于真實值，而電壓表示數(shù)是準(zhǔn)確的，當(dāng)電路短路時，電壓表的分流可以忽略不計，故短路電流為準(zhǔn)確的，如圖所示：故圖象與縱坐標(biāo)的交點減小，圖象的斜率減小，故電動勢減小，內(nèi)阻小于真實值。12、①.A②.8.3③.C④.C【解析】（1）[1]要測量小燈泡在不同電壓下的電功率，需要采用分壓電路，為方便實驗操作，滑動變阻器應(yīng)選擇小電阻A；（2）[2]由圖讀出歐姆表讀數(shù)為：8.3×1=8.3Ω；（3）[3]燈泡兩端的電壓需要由零逐漸增加到3V，滑動變阻器應(yīng)采用分壓接法；燈泡正常發(fā)光時的電阻，電流表內(nèi)阻約為5Ω，電壓表內(nèi)阻約為3kΩ，電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，電流表應(yīng)采用外接法，應(yīng)選圖C所示電路；（4）[4]小燈泡正常工作時的電流：如果電阻不變，電壓為2.00