2024屆北京市西城區(qū)41中高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2024屆北京市西城區(qū)41中高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫(xiě)清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書(shū)寫(xiě)，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書(shū)寫(xiě)的答案無(wú)效；在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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、如圖所示為有理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，兩邊界間距為L(zhǎng)．一邊長(zhǎng)為2L的正方形線(xiàn)框abcd由粗細(xì)均勻的電阻絲圍成，線(xiàn)框從位置Ⅰ勻速運(yùn)動(dòng)到位置Ⅱ，則整個(gè)過(guò)程中線(xiàn)框a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖像是（）A. B.C. D.2、如圖所示，在某電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，某負(fù)電荷以一定的初速度從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。只考慮電場(chǎng)力的作用。在電荷運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.電荷可能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) B.電荷的加速度變小C.電荷的電勢(shì)能變大 D.電荷的動(dòng)能變大3、下列說(shuō)法中正確的是（）A.隨地球自轉(zhuǎn)的物體在地球上任意位置受到地球?qū)υ撐矬w的萬(wàn)有引力都大于其重力B.磁懸浮列車(chē)運(yùn)行過(guò)程中懸浮于軌道上方，所以運(yùn)行的磁懸浮列車(chē)為失重狀態(tài)C.射線(xiàn)是原子核外電子電離形成的電子流，它具有中等的穿透能力D.法拉第最早引入了電場(chǎng)概念，并提出用電場(chǎng)線(xiàn)形象地描述電場(chǎng)4、圖甲是洛倫茲力演示儀．圖乙是演示儀結(jié)構(gòu)圖，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，由電子槍發(fā)射電子束，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡．圖丙是勵(lì)磁線(xiàn)圈的原理圖，兩線(xiàn)圈之間產(chǎn)生近似勻強(qiáng)磁場(chǎng)，線(xiàn)圈中電流越大磁場(chǎng)越強(qiáng)，磁場(chǎng)的方向與兩個(gè)線(xiàn)圈中心的連線(xiàn)平行．電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線(xiàn)圈的電流來(lái)調(diào)節(jié)．若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線(xiàn)圈通電后，能看到電子束的徑跡呈圓形．關(guān)于電子束的軌道半徑，下列說(shuō)法正確的是A.只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑不變B.只增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變小C.只增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流，軌道半徑不變D.只增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流，軌道半徑變小5、如圖所示電路，電源內(nèi)阻不能忽略．閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)后，電壓表V1、V2示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△U1、△U2，電流表示數(shù)變化量的絕對(duì)值為△I．下列判斷正確的是（）A.電流表A示數(shù)增大B.電壓表V2示數(shù)減小C.△U1小于△U2D.的數(shù)值減小6、如圖所示為兩分子勢(shì)能與分子間距離之間的關(guān)系圖象，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.當(dāng)兩分子間距離r=r1時(shí)，分子勢(shì)能為零，分子力也為零B.當(dāng)兩分子間距離r=r1時(shí)，分子勢(shì)能最小，分子力表現(xiàn)為引力C.當(dāng)兩分子間距離r>r2時(shí)，隨著r的增大，分子力做負(fù)功D.當(dāng)兩分子間距離r>r2時(shí)，隨著r的增大，分子勢(shì)能減小二、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、一閉合矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量隨時(shí)間的變化圖象如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.t=0時(shí)刻線(xiàn)圈平面與中性面平行B.t=0.1s時(shí)刻，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量變化率為零C.t=0.2s時(shí)刻，線(xiàn)圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.t=0.4s時(shí)刻，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流為零8、來(lái)自太陽(yáng)和其他星體的宇宙射線(xiàn)含有大量高能帶電粒子，若這些粒子都到達(dá)地面，將會(huì)對(duì)地球上的生命帶來(lái)危害．但由于地磁場(chǎng)的存在改變了宇宙射線(xiàn)中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使得很多高能帶電粒子不能到達(dá)地面．下面說(shuō)法中正確的是()A.地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線(xiàn)的阻擋作用在南．北兩極附近最強(qiáng)，赤道附近最弱B.地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線(xiàn)的阻擋作用在南．北兩極附近最弱，赤道附近最強(qiáng)C.地磁場(chǎng)會(huì)使沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線(xiàn)中的帶電粒子向兩極偏轉(zhuǎn)D.地磁場(chǎng)只對(duì)帶電的宇宙射線(xiàn)有阻擋作用，對(duì)不帶電的射線(xiàn)(如γ射線(xiàn))沒(méi)有阻擋作用9、一理想變壓器原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比n1：n2=11：5．原線(xiàn)圈與正弦交變電源連接，輸入電壓為220V．副線(xiàn)圈僅接一個(gè)10Ω的電阻．則（）A.變壓器的輸出電壓為100V B.流過(guò)電阻的電流是22AC.原線(xiàn)圈中的電流是22A D.變壓器的輸入功率是10、電阻R1、R2的I—U關(guān)系圖象如圖（甲）所示，現(xiàn)把它們串聯(lián)成如圖（乙）所示的電路，則A.由甲圖可知R1<R2B.若電源兩端的電壓保持不變，要使R1的功率增大，變阻器R0的滑片應(yīng)向右滑動(dòng)C.兩電阻消耗的電功率P1>P2D.調(diào)節(jié)R0，可以使R1、R2電壓相等三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）電流表G1的量程為0～5mA，內(nèi)阻r＝290Ω，把它改裝成如圖甲所示的一個(gè)多量程多用電表.電流檔小量程為0～10mA，大量程為0～100mA；電壓檔小量程為0～10V，大量程為0～25V.(1)某次測(cè)量時(shí)該多用電表指針位置如圖乙所示.若此時(shí)開(kāi)關(guān)S端是與“6”相連的，則此多用電的表讀數(shù)為_(kāi)____.(2)已知圖甲中的電源E的電動(dòng)勢(shì)為15V，當(dāng)把開(kāi)關(guān)S接到位置4，短接A、B表筆進(jìn)行歐姆調(diào)零后，用該檔測(cè)量一個(gè)未知電阻阻值，指針偏轉(zhuǎn)到電流表G1滿(mǎn)偏刻度的處，則該電阻的阻值為_(kāi)____kΩ.(3)此多用電表的表筆A為_(kāi)____（“紅色”或“黑色”），圖中電阻R5＝_____Ω.12．（12分）(1)如圖游標(biāo)卡尺讀數(shù)為_(kāi)____mm。(2)某電流表表頭內(nèi)阻Rg＝200Ω，滿(mǎn)偏電流Ig＝2mA，按如圖改裝成量程為3V和15V的電壓表，其中R1＝_____Ω。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)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?。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(huà)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、A【解析】知從t=0時(shí)刻開(kāi)始只有ab邊切割磁感線(xiàn)，由右手定則可判斷a的電勢(shì)高于b，電動(dòng)勢(shì)為：因?yàn)閍b邊相當(dāng)于電源，每邊電阻箱等，故a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于外電壓：當(dāng)cd邊進(jìn)入位置Ⅱ時(shí)，cd邊也切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線(xiàn)框中總的感應(yīng)電流為0，由右手定則可知道a的電勢(shì)高于b，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為：當(dāng)ab邊穿出磁場(chǎng)后，只有cd邊切割磁感線(xiàn)，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)仍為E，由右手定則可知a的電勢(shì)高于b，a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：由以上分析可知，A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。2、C【解析】A．負(fù)電荷在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)線(xiàn)為曲線(xiàn)，電荷不可能做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．電場(chǎng)線(xiàn)的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的相對(duì)大小，則場(chǎng)強(qiáng)EA＜EB．電荷在A點(diǎn)的加速度較小，從A到B加速度增大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)順著電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，則知電勢(shì)為：φA＞φB．負(fù)電荷電勢(shì)能隨電勢(shì)降低而增大，故C正確；D．根據(jù)能量守恒，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3、D【解析】A.地球上隨地球一起自轉(zhuǎn)的物體，在兩極以外的區(qū)域，萬(wàn)有引力的一個(gè)分力充當(dāng)向心力，另一分力是重力，兩分力間夾角小于直角，萬(wàn)有引力大于重力；在兩極地區(qū)，向心力為零，則萬(wàn)有引力等于重力；故A錯(cuò)誤。B.磁懸浮列車(chē)處于懸浮狀態(tài)，在豎直方向受力平衡，不是失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤。C.β射線(xiàn)是具有放射性的元素的原子核中的一個(gè)中子轉(zhuǎn)化成一個(gè)質(zhì)子同時(shí)釋放出一個(gè)高速電子即β粒子，它具有中等的穿透能力，故C錯(cuò)誤。D.英國(guó)物理學(xué)家法拉第最早引入了電場(chǎng)的概念，并提出電場(chǎng)線(xiàn)和磁感線(xiàn)來(lái)形象表示電場(chǎng)和磁場(chǎng)，故D正確。4、D【解析】電子在加速電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有：eU=mv02；電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力充當(dāng)向心力，有：eBv0=m，解得：；增大電子槍的加速電壓，軌道半徑變大，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；增大勵(lì)磁線(xiàn)圈中的電流，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，可以使電子束的軌道半徑變?。蔆錯(cuò)誤，D正確；故選D.5、C【解析】A項(xiàng)：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)后，電阻增大，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律知總電流減小，A示數(shù)減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：電壓表V1測(cè)量R1的電壓U1＝IR1減小，V2測(cè)量R2和R3的電壓U2＝E﹣U1﹣Ir，增大，故電壓表V2示數(shù)增大，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：根據(jù)閉合電路歐姆定律知，△U1+△U內(nèi)＝△U2，故△U1小于△U2，故C正確；D項(xiàng)：保持不變，故D錯(cuò)誤故選C6、C【解析】A.當(dāng)r＝r2時(shí)，分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子力0，故A錯(cuò)誤；B.當(dāng)兩分子間距離r＝r1時(shí)，分子勢(shì)能最小，此時(shí)分子之間表現(xiàn)為斥力，B錯(cuò)誤；CD.由圖中可知，當(dāng)兩分子間距離r＞r2時(shí)，隨著r的增大，分子勢(shì)能增大，故分子力做負(fù)功，C正確，D錯(cuò)誤；故選C。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、BC【解析】A.由圖可知t=0時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0，此時(shí)線(xiàn)圈平面與磁場(chǎng)方向平行，與中性面垂直，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.t=0.1s時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大，穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量變化率為零，選項(xiàng)B正確；C.t=0.2s時(shí)刻通過(guò)線(xiàn)圈磁通量為0，磁通量變化率最大，線(xiàn)圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，選項(xiàng)C正確；D.t=0.4s時(shí)刻，通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量為0，磁通量變化率最大，線(xiàn)圈中有最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流最大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC。8、BD【解析】AB．由圖可知地磁場(chǎng)對(duì)垂直射向地球表面的宇宙射線(xiàn)在赤道附近阻擋作用最強(qiáng)．南北兩極射線(xiàn)與地磁場(chǎng)幾乎平行，故阻擋作用最弱，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)正確；C．地磁場(chǎng)對(duì)沿地球赤道平面垂直射向地球的宇宙射線(xiàn)中的帶電粒子使其做曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，不會(huì)向兩極偏轉(zhuǎn)，C項(xiàng)錯(cuò)D．地磁場(chǎng)對(duì)不帶電的涉嫌無(wú)阻擋作用，因?yàn)樗鼈儾皇苈鍋銎澚?，故D項(xiàng)正確故選BD.9、AD【解析】由圖可讀出最大值，周期，電表的示數(shù)為有效值，由輸入功率等于輸出功率可求得輸入功率【詳解】根據(jù)變壓器變壓規(guī)律：，求得U2=U1=100V，選項(xiàng)A正確；流過(guò)電阻的電流I2==10A，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由P1=P2可求得原線(xiàn)圈的電流，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；變壓器的輸入功率為原線(xiàn)圈的功率：P1=U1I1=220×W=1×103W，故選項(xiàng)D正確．故選AD【點(diǎn)睛】此題考查交流電的圖象及表達(dá)式，明確輸入功率等于輸出功率，電表的示數(shù)為有效值．還涉及到變壓器的原理、功率公式等問(wèn)題，只要正確應(yīng)用公式應(yīng)該不難10、BC【解析】I-U圖象斜率的倒數(shù)等于電阻，根據(jù)斜率的大小可判斷電阻的大?。灰筊1的功率增大，電路中電流應(yīng)增大，變阻器接入電路的電阻應(yīng)減小，即可判斷變阻器R0的滑片移動(dòng)方向；兩電阻串聯(lián)電流相等，根據(jù)公式P=I2R分析兩電阻功率的關(guān)系；根據(jù)歐姆定律分析電壓關(guān)系【詳解】A、根據(jù)電阻的定義式，k是I?U圖象的斜率，可知斜率k越大，R越小，所以，故A錯(cuò)誤；B、若電源兩端的電壓保持不變，要使R1的功率增大，電路中電流應(yīng)增大，變阻器接入電路的電阻應(yīng)減小，所以變阻器R0的滑片應(yīng)向右移動(dòng)，故B正確；C、兩電阻串聯(lián)，電流相等，，根據(jù)公式分析可知：P1>P2，故C正確；D、兩電阻的電流相等，，根據(jù)歐姆定律U=IR可知，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)R0，不可能使R1、R2電壓相等，故D錯(cuò)誤；故選BC三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.20.0V（19.8～20.2）②.6③.紅色④.29【解析】(1)[1]開(kāi)關(guān)S端與“6”相連，作為大量程電壓表使用，量程為0～25V，根據(jù)電壓表讀數(shù)規(guī)則可知，多用電表讀數(shù)為20.0V；(2)[2]分析多用電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，開(kāi)關(guān)S端與“4”相連，則作為歐姆表使用，此時(shí)干路電流最大為Im＝10mA，則根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，EE＝Imr內(nèi)聯(lián)立解得Rx＝6kΩ；(3)[3]電流從紅表筆流入電表，故多用電表的表筆A為紅表筆.[4]當(dāng)開(kāi)關(guān)S端接“1”時(shí)，電流擋的量程為0～100mA，根據(jù)電表改裝原理可知，Ig(r+R6)＝(I1-Ig)R5；當(dāng)開(kāi)關(guān)S端接“2”時(shí)，電流擋的量程為0～10mA，Igr＝(I2-Ig)(R5+R6），聯(lián)立解得R5＝29Ω.12、①.14.50②.1300【解析】(1)[1]．游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為：14.0mm，游標(biāo)尺上第10個(gè)刻度和主尺上某一刻度對(duì)齊，所以游標(biāo)尺讀數(shù)為10×0.05mm＝0.50mm，所以最終讀數(shù)為：14.0