2023-2024學(xué)年北京市首都師大附屬回龍觀育新學(xué)校高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市首都師大附屬回龍觀育新學(xué)校高二物理第一學(xué)期期末經(jīng)典試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)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(yīng)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)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(jié)束后，請(qǐng)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，兩段長(zhǎng)度和材料相同、各自粗細(xì)均勻金屬導(dǎo)線a、b，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等，橫截面積之比Sa∶Sb＝1∶2。已知5s內(nèi)有5×1018個(gè)自由電子通過導(dǎo)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(jīng)導(dǎo)線a的電流為0.16AB.流經(jīng)導(dǎo)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(dǎo)線a和b中的定向移動(dòng)速率之比va∶vb＝1∶22、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等、分別帶正、負(fù)電的小球，以相同的速率在帶電平行金屬板間的P點(diǎn)沿垂直于電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，分別落到A、B兩點(diǎn)，則A.落到A點(diǎn)的小球帶負(fù)電，B點(diǎn)的小球帶正電B.兩小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C.兩小球在電場(chǎng)中的加速度aB>aAD.兩小球到達(dá)正極板時(shí)動(dòng)能關(guān)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(guān)S是斷開的，當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，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(dǎo)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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)（）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(nèi)，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(guān)于磁鐵的受力分析正確的是A.線圈中感應(yīng)電流的方向不會(huì)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(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、忽略溫度對(duì)電阻的影響，下列說法中錯(cuò)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(dǎo)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(shí)，導(dǎo)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(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比D.導(dǎo)體中的電流越大，電阻就越小8、如圖所示，一導(dǎo)線彎成閉合線圈，以速度v向左勻速進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直平面向外．線圈總電阻為R，從線圈進(jìn)入磁場(chǎng)開始到完全進(jìn)入磁場(chǎng)為止，下列結(jié)論正確的是（）A.感應(yīng)電流一直沿順時(shí)針方向B.線圈受到的安培力先增大，后減小C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E＝BrvD.穿過線圈某個(gè)橫截面的電荷量為9、如圖所示，平面直角坐標(biāo)系的第Ⅰ象限內(nèi)有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子以速度v從O點(diǎn)沿著與y軸夾角為30°的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度方向與x軸的正方向相同，不計(jì)粒子的重力，則A.該粒子帶正電B.A點(diǎn)與x軸的距離為C.粒子由O到A經(jīng)歷時(shí)間t＝D.運(yùn)動(dòng)過程中粒子的速度不變10、質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N，以不同的速率經(jīng)小孔垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，帶電粒子僅受洛倫茲力的作用，運(yùn)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(fù)電，N帶正電B.M的速度率小于N的速率C.洛倫茲力對(duì)M、N不做功D.M的運(yùn)行時(shí)間大于N的運(yùn)行時(shí)間三、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）一臺(tái)小型掃地機(jī)器人的直流電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)恰好能正常工作，則電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為_____，轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為____12．（12分）如圖所示，是練習(xí)使用滑動(dòng)變阻器改變燈泡亮度的未完成電路，請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接______________．要求：燈L1和L2并聯(lián)，開關(guān)同時(shí)控制兩燈，滑動(dòng)變阻器只控制L1的亮度，導(dǎo)線不能交叉.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）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??；（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(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15．（12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、A【解析】AB．根據(jù)電流的定義式求解通過、導(dǎo)體的電流A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)電阻定律可知C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電流的微觀表達(dá)式可知D錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，則落在板上時(shí)水平方向的距離與下落時(shí)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(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，即A球豎直方向的加速度小，所受電場(chǎng)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(fù)電，故AB錯(cuò)誤；C．有以上分析可知，兩小球在電場(chǎng)中的加速度aB>aA，選項(xiàng)C正確；D．根據(jù)動(dòng)能定理，三小球到達(dá)下板時(shí)的動(dòng)能等于這一過程中合外力對(duì)小球做的功。由受力圖可知，帶負(fù)電小球B合力較大，為G+F電，做功多動(dòng)能大，帶正電小球A合力較小，為G-F電，做功少動(dòng)能小，即EKB＞EKA，故D錯(cuò)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(cuò)誤；B．當(dāng)s接通后，兩個(gè)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(cuò)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?yàn)檩斎氲碾妷翰蛔?，所以輸入的電流要變大，故D錯(cuò)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(gè)平面內(nèi)，讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向【詳解】A、根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒ab所受安培力方向垂直于導(dǎo)體棒斜向上，A正確；B、ab棒放置和磁場(chǎng)方向平行，不受安培力，B錯(cuò)誤；C、根據(jù)左手定則，ab棒所受安培力方向垂直于導(dǎo)體棒向下，C錯(cuò)誤；D、根據(jù)左手定則，ab棒所受安培力方向垂直于導(dǎo)體棒向左，D錯(cuò)誤；故選A【點(diǎn)睛】本題重點(diǎn)考查學(xué)生利用左手定則判斷安培力方向的能力5、B【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)，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(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)向b端移動(dòng)時(shí)，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(diǎn)睛】本題是簡(jiǎn)單電路動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向一定會(huì)發(fā)生變化．故A錯(cuò)誤；根據(jù)楞次定律可知，線圈向下運(yùn)動(dòng)的過程中，產(chǎn)生的感應(yīng)電流對(duì)線圈一直存在阻礙作用，即磁鐵對(duì)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(duì)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(shí)，線圈對(duì)磁體的作用力的方向?yàn)橛蚁路?，所以磁鐵還要受到向左的摩擦力；而線圈在桌面以下時(shí)，線圈對(duì)磁體的作用力的方向?yàn)樽笙路?，所以磁鐵還要受到向右的摩擦力．故CD錯(cuò)誤．故選B點(diǎn)睛：首先應(yīng)掌握楞次定律的基本應(yīng)用，楞次定律的第二描述是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中得出的必然結(jié)果．一般在解決有關(guān)相對(duì)運(yùn)動(dòng)類問題時(shí)用楞次定律的第二描述將會(huì)非常簡(jiǎn)便二、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、BD【解析】電阻是導(dǎo)體自身的一種特性，它由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度決定，與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流大小無關(guān)【詳解】A、B、D項(xiàng)：電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓無關(guān)，故A正確，B錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤；C項(xiàng)：由歐姆定律I=U/R可知，由于導(dǎo)體的電阻不變，所以通過一段導(dǎo)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(yīng)選：BD【點(diǎn)睛】本題考查電阻的性質(zhì)，要注意電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，與電壓及電流無關(guān)8、AB【解析】由楞次定律可判斷感應(yīng)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(zhǎng)度的變化，由法拉第電磁感應(yīng)定律可分析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化，確定感應(yīng)電流和安培力的變化．當(dāng)有效的切割長(zhǎng)度最大時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，最大的有效切割長(zhǎng)度等于2r．根據(jù)q=求解電量【詳解】線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程，磁通量一直增大，根據(jù)楞次定律判斷可知感應(yīng)電流一直沿順時(shí)針方向，故A正確．設(shè)線圈有效的切割長(zhǎng)度為L(zhǎng)，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(zhǎng)度等于2r，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值E=2Brv，故C錯(cuò)誤．穿過線圈某個(gè)橫截面的電荷量為，故D錯(cuò)誤．故選AB【點(diǎn)睛】本題運(yùn)用安培力與速度的關(guān)系式、電量與磁通量變化量的關(guān)系式是兩個(gè)關(guān)鍵，要理解有效切割長(zhǎng)度的意義，運(yùn)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律進(jìn)行分析.9、BC【解析】根據(jù)題意作出粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示：A．根據(jù)左手定則及曲線運(yùn)動(dòng)的條件判斷出此電荷帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．設(shè)點(diǎn)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(diǎn)與x軸的距離為：，故B正確；C．粒子由O運(yùn)動(dòng)到A時(shí)速度方向改變了60°角，所以粒子軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為θ=60°，所以粒子運(yùn)動(dòng)的時(shí)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(cuò)誤10、AC【解析】由左手定則判斷出M帶正電荷，帶負(fù)電荷；結(jié)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系【詳解】A：由左手定則判斷出N帶正電荷，M帶負(fù)電荷，故A正確；B：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，半徑為：，在質(zhì)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(cuò)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半周，即時(shí)間為周期的一半，而周期為，M的運(yùn)行時(shí)間等于N的運(yùn)行時(shí)間，故D錯(cuò)誤三、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、①.60W②.55W【解析】電動(dòng)機(jī)消耗的總功率為，內(nèi)阻消耗的功率為，則轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率為【點(diǎn)睛】對(duì)于電功率的計(jì)算，一定要分析清楚是不是純電阻電路，對(duì)于非純電阻電路，總功率和發(fā)熱功率的計(jì)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(guān)同時(shí)控制兩燈，