北京市北京四中2023年高二物理第一學期期末達標測試試題含解析

北京市北京四中2023年高二物理第一學期期末達標測試試題請考生注意：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的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《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、十九世紀二十年代，以塞貝克(數(shù)學家)為代表的科學家已認識到：溫度差會引起電流．安培考慮到地球自轉造成了太陽照射后正面與背面的溫度差，從而提出如下假設：地球磁場是繞地球的環(huán)形電流引起的，則該假設中的電流的方向是：（）(注：磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線)A.由東向西垂直磁子午線； B.由西向東垂直磁子午線C.由南向北沿磁子午線方向 D.由赤道向兩極沿磁子午線方向2、如圖，在第一象限內有垂直紙面向里的勻強磁場，正、負電子分別以相同速度沿與x軸成300角從原點垂直射入磁場，則正、負電子在磁場中運動時間之比為（）A.2：1 B.1：2C.1：3 D.1：153、一臺電動機，它的額定電壓為，內阻為．給這臺電動機接上額定電壓后，通過的電流為．這時，它輸出的機械功率為（）A. B.C. D.4、使兩個完全相同的金屬小球(均可視為點電荷)分別帶上－2Q和＋4Q的電荷后，將它們固定在相距為a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F1．現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在相距為2a的兩點，它們之間庫侖力的大小為F2，則F1與F2之比為()A.32∶1B.16∶1C.8∶1D.4∶15、如圖所示，在玻璃皿的中心固定一個圓柱形電極，沿邊緣內壁固定一個圓環(huán)形電極，把分別與電源的兩極相連，然后在玻璃皿中放水銀液體，現(xiàn)把玻璃皿放在如圖所示的磁場中，液體就會把旋轉起來．若從上向下看，下列判斷正確的是A.接電源正極，接電源負極，液體逆時針旋轉B.接電源負極，接電源正極，液體逆時針旋轉C.如果將水銀改成純酒精，液體仍可以旋轉D.僅磁場的極互換后，重做該實驗發(fā)現(xiàn)液體旋轉方向不變6、如圖所示，在xOy平面內，勻強電場的方向沿x軸正向，勻強磁場的方向垂直于xOy平面向里．一電子在xOy平面內運動時，速度方向保持不變．則電子的運動方向沿()A.x軸正向 B.x軸負向C.y軸正向 D.y軸負向二、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、今有某小型發(fā)電機和一理想變壓器連接后給一個燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機線圈匝數(shù)為N，電阻為r，當線圈以轉速n勻速轉動時，電壓表示數(shù)為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器匝數(shù)比為U:U0B.電流表的示數(shù)為C.在圖示位置時，發(fā)電機線圈的磁通量為D.從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為8、如圖所示，平行板電容器的下極板接地，使上極板正帶電后，其電勢為φ．以下方法中，能使上極板電勢φ升高的是A.縮小兩極板間的距離B.加大兩極板間的距離C.在兩極板間插入電介質D.使兩極板的正對面積減小一些9、如圖甲所示為一列沿x軸傳播的簡諧橫波在t=0時刻的波形圖．圖乙表示該波傳播的介質中x=2m處的a質點從t=0時刻起的振動圖像．下列說法正確的是A.波傳播的速度為20m/sB.波沿x軸負方向傳播C.t=0.25s時，質點a的位移沿y軸正方向D.t=0.25s時，x=4m處的b質點的加速度沿y軸負方向10、如圖，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1：n2=2:1,V和A均為理想電表，燈泡電阻RL=6Ω,AB端電壓.下列說法正確的是A.電流頻率為50HzB.V的讀數(shù)為24VC.A的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為6W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）有一只電流計，已知其Ig=500μA，Rg=100Ω，現(xiàn)欲改裝成量程為6V的電壓表，則應該_____聯(lián)_____Ω的電阻12．（12分）甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數(shù)的實驗。已知當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?。?）甲同學所設計的實驗裝置如圖甲所示，其中長直木板A的質量為，質量為的物塊放置在木板A上，為物塊右端連接的一輕質彈簧測力計。實驗時，用力將A從的下方水平抽出，通過的示數(shù)即可算出動摩擦因數(shù)。該同學設計的實驗能測出___________（選填“A與”或“A與地面”）之間的動摩擦因數(shù)，其表達式為___________。（2）乙同學設計的實驗如圖乙所示，水平長木板上固定有兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊通過兩光電門之間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。實驗時，多次改變砂桶中砂的質量，每次都讓物塊從光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計的示數(shù)及對應的物塊在兩光電門之間運動的時間；在坐標系中作出的圖線如圖丙所示，測得圖線在橫軸上的截距為。若本實驗中物塊的質量不能測出。則該同學還應該測出的物理量為___________；根據(jù)該測量物理量及圖線信息，可知物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為___________（用題中所給物理量表示）。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L14．（16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?。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）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

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】由題意知，地磁體的N極朝南，根據(jù)安培定則，大拇指指向地磁體的N極，則四指的繞向即為電流的方向，即安培假設中的電流方向應該是由東向西垂直磁子午線．故A正確，BCD錯誤【點睛】此題通過一個信息，考查了學生對安培定則的掌握及應用，相對比較簡單，屬于基礎題．同時掌握左手定則的應用．要解決此題首先要掌握安培定則：四指繞向電流的方向，大拇指所指的方向便是螺線管的N極．首先根據(jù)信息中給出的已知條件，根據(jù)根據(jù)磁子午線由安培定則確定電流的方向2、A【解析】帶電粒子以一定的速度垂直進入勻強磁場，在洛倫茲力的作用下做勻速圓周運動．粒子受到的洛倫茲力提供向心力；粒子在磁場中運動的周期僅與粒子的比荷及磁場有關，而運動的時間與偏轉角有關【詳解】電子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，正電子進入磁場后，在洛倫茲力作用下向上偏轉，而負電子在洛倫茲力作用下向下偏轉．粒子做圓周運動的周期：，知兩個電子的周期相等．正電子從y軸上射出磁場時，根據(jù)幾何知識得知，速度與y軸的夾角為60°，則正電子速度的偏向角為θ1=120°，其軌跡對應的圓心角也為120°，則正電子在磁場中運動時間為：．同理，知負電子以30°入射，從x軸離開磁場時，速度方向與x軸的夾角為30°，則軌跡對應的圓心角為60°，負電子在磁場中運動時間為：，所以正電子與負電子在磁場中運動時間之比為：t1：t2=2：1；故選A【點睛】帶電粒子在磁場中運動的題目解題步驟為：定圓心、畫軌跡、求半徑．則可畫出正、負離子運動軌跡，由幾何關系可知答案3、A【解析】電動機輸出功率：；A.，與結論相符，選項A正確；B.，與結論不相符，選項B錯誤；C.，與結論不相符，選項C錯誤；D.，與結論不相符，選項D錯誤4、A【解析】開始時由庫侖定律得：；現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，各自帶電為：，因此：；可得：；故選A5、A【解析】在電源外部，電流由正極流向負極；由左手定則可以判斷出導電液體受到的安培力方向，從而判斷出液體的旋轉方向；【詳解】A、若A接電源正極，B接電源負極，在電源外部電流由正極流向負極，因此電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場豎直向上，由左手定則可知，導電液體受到的磁場力沿逆時針方向，因此液體沿逆時針方向旋轉；故A正確；B、同理，若B接電源正極、A接電源負極，根據(jù)左手定則得，液體沿順時針作圓周運動，故B錯誤；C、如果將水銀改成純酒精，液體中無電流，液體不會旋轉，故C錯誤；D、若磁場N、S極互換后，重做該實驗發(fā)現(xiàn)液體旋轉方向變化，故D錯誤；故選A6、C【解析】A．若電子沿x軸正方向運動，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向向下，而電場力方向沿x軸負方向，則電子將向下偏轉，做曲線運動，速度方向將發(fā)生改變。故A錯誤。B．若電子沿x軸負方向運動，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向向上，電場力方向沿x軸負方向，則電子將向上偏轉，做曲線運動，速度方向將發(fā)生改變。故B錯誤。C．若電子沿y軸正方向運動，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向x軸正向，電場力方向沿x軸負向，電場力與洛倫茲力平衡時做勻速直線運動，電子的速度方向不發(fā)生改變。故C正確。D．若電子沿y軸負方向運動，由左手定則判斷可知：所受的洛倫茲力方向x軸負向，電場力方向沿x軸負向，電子將向左偏轉做曲線運動，電子的速度方向發(fā)生改變。故D錯誤。故選C。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】A．電壓與匝數(shù)成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數(shù)I=故B正確；C．手搖發(fā)電機的線圈中產(chǎn)生的電動勢最大值是所以解得最大磁通量故C錯誤；D．線圈以較大的轉速n勻速轉動時，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時值故D錯誤。8、BD【解析】A項：縮小兩極板間的距離，由公式可知，電容增大，由公式可知，U減小，由于下極板接地，所以上板的電勢降低，故A不可行；B項：加大兩極板間的距離，由公式可知，電容減小，由公式可知，U增大，由于下極板接地，所以上板的電勢升高，故B可行；C項：在兩極板間插入電介質即介電常數(shù)增大，由公式可知，電容增大，由公式可知，U減小，由于下極板接地，所以上板電勢降低，故C不可行；D項：使兩極板的正對面積減小一些，由公式可知，電容減小，由公式可知，U增大，由于下極板接地，所以上板的電勢升高，故D可行故選BD9、AD【解析】本題要在乙圖上讀出a質點在t=0時刻的速度方向，在甲圖上判斷出波的傳播度方向；由甲圖讀出波長，由乙圖讀出周期，即求出波速和頻率；【詳解】由乙圖知，質點的振動周期為T=0.2s，由甲圖知，波長λ=4m，則波速為：故A正確；由乙圖知，t=0時刻，質點a向下運動，根據(jù)甲圖可知，該波沿x軸正方向傳播，故B錯誤；由乙圖知，質點的振動周期為T=0.2s，所以質點a在t=0.25s的時刻的振動情況與t=0.05s時刻的振動情況相同，即處于負的最大位移處，所以a的位移沿y軸負方向．故C錯誤；由圖甲可知，a質點和b質點的平衡位置相距半個波長，振動情況總是相反，所以在振動過程中任意時刻的位移都相反，所以質點b處于正的最大位移處，加速度沿y軸負方向．故D正確．故選AD.【點睛】本題關鍵要把握兩種圖象的聯(lián)系，能根據(jù)振動圖象讀出質點的速度方向，在波動圖象上判斷出波的傳播方向10、AD【解析】由u1.的瞬時表達式可知，f=，A錯誤；理想變壓器輸入電壓的有效值為U1=12V，由變壓比關系式，可得U2=6V，V的讀數(shù)為6V，B錯誤；變壓器輸出電壓的有效值，A的讀數(shù)為1AC錯誤；變壓器的輸入功率等于輸出功率，即P1=P2=U2I2=6W，D正確考點定位】正弦式交流電表達式、有效值、功率、部分電路歐姆定律、理想變壓器規(guī)律，容易題三、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.串②.11900【解析】把電流表改裝成電壓表需要串聯(lián)一個分壓電阻，應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律可以求出電阻阻值解：把電流計改裝成電壓表需要串聯(lián)分壓電阻，串聯(lián)電阻阻值為：R=﹣Rg=﹣100=11900Ω；故答案為串，11900【點評】本題考查了電壓表的改裝，知道電壓表改裝原理、應用串聯(lián)電路特點與歐姆定律即可正確解題12、①.A與②.③.光電門之間的距離④.【解析】（1）[1]當A達到穩(wěn)定狀態(tài)時，處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計的示數(shù)與所受的滑動摩擦力大小相等，對木板A的壓力等于的重力，則有故從彈簧測力計上讀取，則可求得A與之間的動摩擦因數(shù)；（2）[2][3][4]物塊由靜止開始做勻加速運動，在從光電門A處運動到光電門處的過程中，位移則有根據(jù)牛頓