2023-2024學(xué)年北京海淀區(qū)一零一中學(xué)物理高二上期末調(diào)研試題含解析

2023-2024學(xué)年北京海淀區(qū)一零一中學(xué)物理高二上期末調(diào)研試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，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，R是光敏電阻，當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，則()A.燈泡L變暗B.光敏電阻R上的電壓增大C.電壓表V的讀數(shù)增大D.電容器C的帶電荷量增大2、將一段導(dǎo)線繞成圖甲所示的閉合電路，并固定在水平面（紙面）內(nèi)，回路的ab邊置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中?；芈返膱A形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的磁場(chǎng)Ⅱ，以向里為磁場(chǎng)Ⅱ的正方向，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。用F表示ab邊受到的安培力，以水平向右為F的正方向，能正確反映F隨時(shí)間t變化的圖像是（）A. B.C. D.3、如圖所示，正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，沿x軸上各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)分別用E和?表示．選取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，下列關(guān)于x軸上各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E或電勢(shì)?隨位置x的變化關(guān)系圖，正確的是（）A. B.C. D.4、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=4V，內(nèi)阻r=0.5Ω，定值電阻R=1Ω．開關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)M剛好正常工作，理想電流表A的示數(shù)為1A．電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0=0.5Ω，下列說法中正確的是A.定值電阻消耗的熱功率3.5WB.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為2WC.電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2VD.電源的輸出功率是4W5、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場(chǎng)加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的強(qiáng)度分別為B和E，平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2．平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．下列說法正確的是（）A.速度選擇器中的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里B.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于B/EC.比荷（q/m）越大的粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫PD.粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到膠片A1A2的時(shí)間為2πm/qB06、如圖所示，在x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與x軸正方向成120°角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁場(chǎng)中到x軸的最大距離為a，則該粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)分別是（）A.，正電荷 B.，正電荷C.，負(fù)電荷D.，負(fù)電荷二、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、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1>r，電壓表和電流表均為理想電表。開關(guān)S閉合后，平行金屬板中的帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。在將滑動(dòng)變阻器的滑片P向b端滑動(dòng)的過程中，下列說法正確的是A.R3功率變大 B.電源的輸出功率一定減小C.電壓表、電流表的示數(shù)均變大 D.電容器C所帶電量減少，液滴向下加速運(yùn)動(dòng)8、下列對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的認(rèn)識(shí)中，正確的是()A.在閉合電路中，電源電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電勢(shì)降落之和B.電源把越多的其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，電動(dòng)勢(shì)就越大C.鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2

V，這表明電路中每通過1

C電荷量，電源把2

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹹.干電池的電動(dòng)勢(shì)為

V，這表明干電池在1

s內(nèi)將

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?、如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A．其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程．該循環(huán)過程中，下列說法正確的是（）A.A→B過程中，氣體對(duì)外界做功B.B→C過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增加C.C→D過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D.D→A過程中，氣體的內(nèi)能沒有變化10、如圖所示，水平面中有兩根固定的足夠長的金屬平行導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)軌上面平行放著質(zhì)量相等的導(dǎo)體棒ab和cd．設(shè)導(dǎo)體棒始終處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，且導(dǎo)體棒可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑行，初始時(shí)刻ab棒靜止，給cd棒一個(gè)向右的初速度v0，則（）A.ab棒將向左運(yùn)動(dòng)B.cd棒速度一直大于ab棒的速度C.ab棒的最大速度為0.5v0D.當(dāng)cd棒速度為0.8v0時(shí)，回路中的電動(dòng)勢(shì)為0.6BLv0三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）某學(xué)習(xí)小組擬研究一個(gè)標(biāo)有“3.6V，1.8W”的小電珠的伏安特性曲線，可供選用的器材如下：①電流表A，量程0～0.6A，內(nèi)阻約為0.2Ω；②電壓表V，量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ；③滑動(dòng)變阻器R，阻值范圍0～10Ω；④學(xué)生電源E，電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻不計(jì)；⑤開關(guān)S及導(dǎo)線若干(1)該學(xué)習(xí)小組中的甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)按照?qǐng)D甲所示的電路圖幫甲同學(xué)將圖乙中的實(shí)物圖連接起來___________(2)甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，由于電壓表的量程較大而造成讀數(shù)誤差很大，因而影響了測(cè)量結(jié)果．于是又從實(shí)驗(yàn)室找來一量程為Ig＝100μA、內(nèi)阻Rg＝1000Ω的靈敏電流計(jì)，想把該靈敏電流計(jì)改裝成量程為5V的電壓表，則需串聯(lián)一個(gè)阻值為________Ω的電阻(3)甲同學(xué)用改裝后的電壓表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到電流表讀數(shù)I1和靈敏電流計(jì)讀數(shù)I2如表所示：I1(A)00.190.300.370.430.460.480.49I2(μA)010203040506070請(qǐng)?jiān)趫D丙中的坐標(biāo)紙上畫出I1－I2圖線______(4)若將該小電珠接在如圖丁所示的電路中，則該小電珠消耗的電功率約為________W．已知電源的電動(dòng)勢(shì)為E′＝3.0V，內(nèi)阻r＝1.5Ω，定值電阻R0＝4.5Ω.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)12．（12分）（1）如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置是用來研究________________（選填“電流的磁效應(yīng)”或“磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用”）的。（2）實(shí)驗(yàn)前，開關(guān)斷開，小磁針靜止在水平桌面上，小磁針正上方的導(dǎo)線與小磁針的NS方向平行，此時(shí)，小磁針的N極指向地理_________（選填“北極”或“南極”）附近。（3）開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)，從上往下看，小磁針將沿_________（填“順時(shí)針"或“逆時(shí)針"）偏轉(zhuǎn)一定角度。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明、方程式和演算步驟。13．（10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(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(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L

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】由題中“當(dāng)它受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小”可知，本題考查電路動(dòng)態(tài)變化，根據(jù)閉合電路歐姆定律可分析本題【詳解】A．當(dāng)R受到的光照強(qiáng)度增大時(shí)，電阻減小，電流增加，燈泡變亮，故A錯(cuò)誤；B．串聯(lián)電路電阻分壓，電阻越大，分壓越多，電阻越小分壓越低，故B錯(cuò)誤；C．電壓表所測(cè)電壓為電路的路端電壓，當(dāng)R變小，外電路分壓變小，故電壓表讀數(shù)減小，故C錯(cuò)誤；D．燈泡兩端電壓，電容器電壓增大，根據(jù)可知，電容器帶電量增大，故D正確2、B【解析】在內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得則閉合電路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)恒定不變，則感應(yīng)電流恒定不變。ab邊在磁場(chǎng)中所受的安培力由于勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ中磁感應(yīng)強(qiáng)度B恒定，則，安培力為平行t軸的直線，方向向左（為負(fù)）。同理分析可得在,安培力與時(shí)間的關(guān)系為內(nèi)F-t關(guān)于時(shí)間軸對(duì)稱一條的直線。故選B。【點(diǎn)睛】本題要求學(xué)生能正確理解B-t圖的含義，故道B如何變化，才能準(zhǔn)確的利用楞次定律進(jìn)行判定。根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化，由歐姆定律判斷感應(yīng)電流的變化，進(jìn)而可確定安培力大小的變化。3、C【解析】該題中正電荷Q均勻分布在半徑為r的金屬球面上，金屬球是一個(gè)等勢(shì)體．從金屬球到無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)降低【詳解】AB．金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，等勢(shì)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為0，AB錯(cuò)誤；CD．金屬球是一個(gè)等勢(shì)體，等勢(shì)體內(nèi)部的電勢(shì)處處相等，C正確D錯(cuò)誤。故選C?！军c(diǎn)睛】該題考查帶正電荷的金屬球周圍的場(chǎng)強(qiáng)分布與電勢(shì)的特點(diǎn)，除了上述的方法，還可以使用積分法求它的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)，屬于簡(jiǎn)單題。4、B【解析】定值電阻的功率由焦耳定律求得，電源的輸出功率由總功率減去內(nèi)阻功率，電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差【詳解】A、定值電阻消耗的熱功率，A錯(cuò)誤；BC、電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，則電動(dòng)機(jī)的電功率為，又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)線圈上的發(fā)熱功率為，所以，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為，B正確，C錯(cuò)誤；D、電源的輸出功率為，D錯(cuò)誤故選B【點(diǎn)睛】電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差；電源的輸出功率由總功率減去內(nèi)阻功率，要注意功率公式的適用條件5、C【解析】粒子在磁場(chǎng)中向左偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則知該粒子帶正電，在速度選擇器中，所受的電場(chǎng)力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外，A錯(cuò)誤；粒子在速度選擇器中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有qE=qvB，解得v=,B錯(cuò)誤；進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)后，有qvB0=m，解得R=．知R越小，比荷越大,C正確；粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到膠片A1A2的時(shí)間是整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)周期的一半，為，D錯(cuò)誤6、C【解析】由題意可知粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電荷。作出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，設(shè)粒子的軌跡半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有r＋rsin30°＝a根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得故選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、CD【解析】AC．滑片P向b端移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器阻值變小，電路總電阻變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，上分壓增大，電壓表示數(shù)變大，和構(gòu)成的并聯(lián)電路分壓減小，通過的電流減小，則通過的電流增大，電流表示數(shù)增大，根據(jù)電功率：可知上消耗的功率變小，A錯(cuò)誤，C正確；B．輸出功率與外電路電阻的關(guān)系如圖所示：因?yàn)?，所以總電阻減小，根據(jù)圖像可知電源的輸出功率變大，B錯(cuò)誤；D．電容器和并聯(lián)，電容器兩端電壓與兩端電壓相等，根據(jù)上述分析可知電容器兩端電壓減小，根據(jù)電容的定義：不變，減小，帶電量減小，平行板電容器之間為勻強(qiáng)電場(chǎng)，根據(jù)：可知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，液滴受到豎直向上的電場(chǎng)力減小，豎直向下的重力不變，液滴加速向下運(yùn)動(dòng)，D正確。故選CD。8、AC【解析】A、根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)等于外電壓與內(nèi)電壓之和，故A正確；B、根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義式可知，電源移動(dòng)單位電荷量時(shí)，非靜電力做功越多，即電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多，電源的電動(dòng)勢(shì)越大，故B錯(cuò)誤；C、鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2

V，這表明電路中每通過1

C電荷量，電源把2

J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故C正確；D、干電池電源的電動(dòng)勢(shì)表示將1C的電量轉(zhuǎn)移時(shí)做功為，但并不明確做功的時(shí)間，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題考查對(duì)電動(dòng)勢(shì)的理解，可以抓住電動(dòng)勢(shì)的物理意義和定義式來加深理解9、AC【解析】A→B過程中，體積增大，氣體對(duì)外界做功，B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，溫度降低，C→D過程中，等溫壓縮，D→A過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，溫度升高【詳解】A．由圖可知A→B過程中溫度不變，內(nèi)能不變，體積增大，氣體對(duì)外界做功，所以氣體吸收熱量，故A正確；B．由圖可知B→C過程中，絕熱膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤；C．由圖可知C→D過程中，等溫壓縮，體積變小，分子數(shù)密度變大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁分子數(shù)增多，故C正確；D．由圖可知D→A過程中，絕熱壓縮，外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，故D錯(cuò)誤故選AC【點(diǎn)睛】本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，根據(jù)圖象判斷出氣體體積如何變化，從而判斷出外界對(duì)氣體做功情況，再應(yīng)用熱力學(xué)第一定律與題目所給條件即可正確解題；要知道：溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，理想氣體內(nèi)能由問題溫度決定10、CD【解析】A．當(dāng)cd棒向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)右手定則可知產(chǎn)生abcd方向的電流，再對(duì)ab棒分析，根據(jù)左手定則可知ab棒受到向右的安培力，故ab棒向右運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)對(duì)ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做減速運(yùn)動(dòng)，ab棒做加速運(yùn)動(dòng)，最終兩棒共速一直運(yùn)動(dòng)下去，B錯(cuò)誤；C．兩棒在運(yùn)動(dòng)過程中因?yàn)樗椒较蛏喜皇苣Σ亮Γ瑒?dòng)量守恒，當(dāng)兩棒共速時(shí)ab棒具有最大速度，故有：解得v1=0.5v0，C正確；D．當(dāng)cd棒速度為0.8v0時(shí)，設(shè)ab棒的速度為v2，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可知：解得v2=0.2v0；兩棒均向右運(yùn)動(dòng)，所以可知回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：D正確。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，不要求寫出演算過程。11、①.連接圖見解析②.49000③.圖像見解析④.0.35【解析】(1)[1]如圖所示(2)[2]設(shè)需要串聯(lián)的電阻阻值為Rx，則有:Ig(Rg＋Rx)＝5V代入數(shù)據(jù)可得Rx＝49000Ω.(3)[3]根據(jù)表格數(shù)據(jù)可以的下圖(4)[4]將定值電阻R0看做該電源的內(nèi)阻的一部分，則內(nèi)阻r′＝6Ω，由此可得路端電壓:U＝E′－Ir′在I1－I2圖線所在坐標(biāo)紙上作出該I－U圖象如上一問圖所示，可知其交點(diǎn)坐標(biāo)表示的電流約為0.32A，電壓約為1.1V，所以該小電珠消耗的功率約為:P＝UI=0.32×1.1W≈0.35W.12、①.電流的磁效應(yīng)②.北極③.順時(shí)針【解析】(1)[1]如圖的實(shí)驗(yàn)裝置，是用來研究電流的磁效應(yīng)的；(2)[2]開關(guān)斷開，導(dǎo)線中無電流，小磁針在地磁場(chǎng)作用下，小