2023北京一零一中高二上學期期末物理試題及答案

2023北京一零一中高二（上）期末物理133394．．．項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。．1.關于磁場中某一點磁感應強度的方向，下列說法正確的是A.與一小段通電直導線所受磁場力的方向一致B.與運動電荷所受磁場力的方向一致C.與小磁針N極所受磁場力的方向一致D.與小磁針S極所受磁場力的方向一致2.如圖所示，閉合線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵。當磁鐵向下運動（但未插入線圈內(nèi)部）時，線圈中（）A.沒有感應電流B.感應電流的方向與圖中箭頭方向相反C.感應電流的方向與圖中箭頭方向相同D.感應電流方向不能確定3.如圖所示，在水平地面上固定一對與水平面夾角為的光滑平行金屬導軌，頂端接有電源，直導體棒垂直兩導軌放置，且與兩軌道接觸良好，整套裝置處于勻強磁場中．圖為沿a→b方向觀察的側視圖，下面四幅圖中所加磁場能使導體棒靜止在軌道上的是A.B.C.D.4.兩個質(zhì)量相同、所帶電荷量相等的帶電粒子a，以不同的速率對準圓心O沿著方向射入圓形勻強磁場區(qū)域，其運動軌跡如圖所示．不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.a粒子帶正電，b粒子帶負電B.a粒子在磁場中所受洛倫茲力較大C.b粒子動能較大D.b磁場中運動時間較長5.如圖是一種焊接方法的原理示意圖．將圓形待焊接金屬工件放在線圈中，然后在線圈中通以某種電流，待焊接工件中會產(chǎn)生感應電流，感應電流在焊縫處產(chǎn)生大量的熱量將焊縫兩邊的金屬熔化，待焊工件就焊接在一起．我國生產(chǎn)的自行車車輪圈就是用這種辦法焊接的．下列說法中正確的是（）A.線圈中的電流是很強的恒定電流B.線圈中的電流是交變電流，且頻率很高C.待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻小D.焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向總是相反R=10Ω2=Rt電阻串聯(lián)接在正弦交流電路中，通過電阻的電流i隨時間變化的情況如26.將、1圖所示。則（）A.通過1的電流有效值是1.2AB.1兩端的電壓有效值是RC.的電流有效值是1.22A2RD.兩端的電壓有效值是62V27.在空間存在著豎直向上的各處均勻的磁場，將一個不變形的單匝金屬圓線圈放入磁場中，規(guī)定線圈中感t應電流方向如圖甲所示的方向為正．當磁場的磁感應強度B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示時，圖丙中能正確表示線圈中感應電流隨時間變化的圖線是（）A.C.B.D.8.如圖所示，垂直于紙面的勻強磁場局限在長為L的虛線框內(nèi)，邊長為d的正方形閉合線圈在外力作用下由位置1勻速穿過磁場區(qū)域運動到位置。若L>2，則在運動過程中線圈中的感應電流隨時間變化的情況可以用以下哪幅圖像來描述（）A.B.C.D.9.如圖所示為某交變電流隨時間變化的圖象。則此交變電流的有效值為（）2324325A.B.C.D.210.如圖所示，在兩塊平行金屬板間存在豎直向下的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場?，F(xiàn)有兩種帶電粒子MN分別以同樣的速度v從左端沿兩板間的中線射入，都能沿直線從右端射出，不計粒子重力。以下說法正確的是（）A.帶電粒子N的電性一定相同B.帶電粒子N的電量一定相同C.撤去電場僅保留磁場，MN做圓周運動的半徑一定相等D.撤去磁場僅保留電場，MN若能通過場區(qū)，則通過場區(qū)時間相等如圖所示，一塊長方體金屬板材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強磁場中，磁感應強度大小為B．當通以從左到右的恒定電流I時，金屬材料上、下表面電勢分別為φ、φ．該金屬材料垂直電流方向12的截面為長方形，其與磁場垂直的邊長為a、與磁場平行的邊長為，金屬材料單位體積內(nèi)自由電子數(shù)為n，元電荷為e．那么A.?=B.?=?1212enbC.?=D.?=?1212ena12.如圖所示，U形金屬框架豎直放置在絕緣地面上，框架的上端接有一電容器，金屬框架處于水平方向的勻強磁場中。將一電阻為R的金屬棒從一定高度處由靜止釋放，下落過程中金屬棒方向始終平行于地面，且與金屬框架接觸良好。忽略金屬棒與金屬框架之間的摩擦，在金屬棒由靜止開始下落的過程中，以下說法正確的是（）A.金屬棒做自由落體運動B.電容器左側極板將帶上正電荷C.電容器儲存的電能等于金屬棒減少的重力勢能D.金屬棒減少的機械能大于電容器儲存的電能13.+qm的金屬塊沿傾角為的粗糙絕緣斜EBv為h。金屬塊滑到斜面底端時恰好離開斜面，設此時的速度為，則（）A.金屬塊從斜面頂端滑到底端過程中，做的是加速度逐漸減小的加速運動B.金屬塊從斜面頂端滑到底端過程中，機械能增加了C.金屬塊從斜面頂端滑到底端過程中，機械能增加了D.金屬塊離開斜面后將做勻速圓周運動1mv?mgh22二、多項選擇題：本題共5小題，每題3分，共15分。在每小題給出的4個選項中，至少只．．．有兩項是符合題意的，選對的得3分，漏選的2分，有選錯或不答的得0分。．．．14.如圖所示，已知一質(zhì)量為m的帶電液滴，經(jīng)電壓U加速后，水平進入互相垂直的勻強電場E和勻強磁場B中，液滴在此空間的豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（）A.液滴在空間受四個力作用B.液滴一定帶負電C.沿垂直紙面向里看，液滴做順時針的圓周運動D.液滴在做勻速圓周運動時機械能守恒15.如圖所示電路中，燈泡A、B的規(guī)格相同，電感線圈L的自感系數(shù)足夠大且電阻可忽略。下列關于此電路的說法中正確的是（）A.S閉合后的瞬間，A、B同時亮，然后A變暗最后熄滅B.S閉合后的瞬間，B先亮，A逐漸變亮，最后A、B一樣亮C.S斷開后的瞬間，A立即熄滅，B逐漸變暗最后熄滅D.S斷開后的瞬間，B立即熄滅，A閃亮一下后熄滅16.磁流體發(fā)電是一項新興技術。如圖所示，平行金屬板之間有一個很強的勻強磁場，將一束含有大量正、負帶電粒子的等離子體，沿圖中所示方向以一定速度噴入磁場，圖中虛線框部分相當于發(fā)電機，把兩個極板與用電器相連，則()A.用電器中的電流方向從B到AB.用電器中的電流方向從A到BC.若只增強磁場，發(fā)電機的電動勢增大D.若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機的電動勢增大17.Rm磁場方向垂直軌道平面向上。質(zhì)量為金屬桿h處靜止釋放，下滑一段距離后達到v最大速度并剛好到達軌道底端，若運動過程中，金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬mf桿的電阻均忽略不計，摩擦力恒為。則從開始下滑到達到最大速度的過程中（）A.金屬桿做勻加速直線運動1hmgh?mv2m?fB.電路產(chǎn)生的焦耳熱等于2sin1?2mC.金屬桿損失的機械能等于2mD.金屬桿所受安培力的沖量大小為18.忽略，則關于開關S閉合后，以下說法正確的是（）VV2A.電表示數(shù)不變，示數(shù)減小1A1A示數(shù)均增大2B.、C.原線圈輸入功率減小D.電阻1兩端的電壓減小三、實驗題：每空2分，共10分。19.現(xiàn)有兩組同學要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r（已知E約為1.5V，r約為（1）第一組采用圖所示電路。①為了完成該實驗，選擇實驗器材時，在電路的a、b兩點間可接入的器件是________。A.一個定值電阻B.電阻箱C.滑動變阻器②為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，電流表和電壓表應選______A.電流表（0~0.6A0~3V）C.電流表（0~3A0~3V）B.電流表（0~0.6A0~15V）D.電流表（0~3A0~15V）I和電壓表示數(shù)UU?I=_______Vr=_______（保得出，此干電池的電動勢的測量值E（2）第二組在沒有電壓表的情況下，設計了如圖所示的電路，完成了對同一電池的測量。1?RI和電阻箱示數(shù)R圖像的信息，I實驗重復進行了若干次，結果依然如此。關于第二組測量內(nèi)阻產(chǎn)生的偏差及其原因，下列分析中正確的是_______A．第二組內(nèi)阻的測量結果小于第一組的測量結果B．第二組內(nèi)阻的測量結果大于第一組的測量結果C．造成這個偏差的原因是實際電流表內(nèi)阻不能近似為零D536直接寫出最后答案的不得分。20.如圖所示，間距L0.40mR=0.40Ω的電阻。導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小B=。一根長度為的導體棒放在導軌上，導軌的電阻可忽略不計?，F(xiàn)用一垂直于導體棒的水平拉力拉=的平行光滑金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的一端連接阻值L、電阻r0.10Ω=動導體棒使其沿導軌以v=5.0m/s好。空氣阻力可忽略不計。求：(1)導體棒產(chǎn)生的感應電動勢；的速度向右勻速運動，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直且接觸良(2)通過導體棒的電流I，并說明通過導體棒的電流方向；(3)導體棒兩端的電壓大小U，并指出哪端電勢高。21.某一質(zhì)譜儀原理如圖所示，區(qū)域Ⅰ為粒子加速器，加速電壓為U；區(qū)域Ⅱ為速度選擇器，磁場與電場正交，磁感應強度為B，板間距離為d；區(qū)域Ⅲ為偏轉分離器，磁感應強度為B。一質(zhì)量為m，電荷量為12+q的粒子，初速度為0，經(jīng)粒子加速器加速后，該粒子恰能沿直線通過速度選擇器，由O點沿垂直于邊界MN的方向進入分離器后做勻速圓周運動，打在P點上。忽略粒子所受重力，求(1)粒子進入速度選擇器的速度；(2)速度選擇器的兩極板電壓U；(3)OP之間的距離。L=，bc122.如圖所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈，邊和cd邊的長度邊和ad邊的長度2=20cmn=100r=10Ω，線圈位于磁感應強度的勻強磁場中。B=，匝數(shù)匝，線圈的總電阻線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接。初始狀態(tài)時線圈平面與磁場方向平行，現(xiàn)使線圈繞過bc和ad邊中點、且垂直于磁場的轉=400rad/s軸以角速度勻速轉動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數(shù)均可忽略不計。(1)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，寫出線圈內(nèi)的電流隨時間變化的函數(shù)關系式；(2)求線圈轉動過程中電阻R的發(fā)熱功率；1(3)從線圈經(jīng)過圖示位置開始計時，求經(jīng)過周期時間通過電阻R的電荷量。423.粒子加速器可以用人工方法使帶電粒子獲得很大速度和能量。圖是回旋加速器的結構示意圖，D1和D2是兩個中空的半徑為Rm+eBD1盒的中央A處的粒子源可以產(chǎn)生質(zhì)量為11H從金屬盒邊緣引出。設該粒子在交變電場中運動時電壓大小始終為U，不考慮粒子離開A處時的速度、粒子重力、粒子間的相互作用及相對論效應。E（1）求質(zhì)子被引出時的動能；knf；（2）求質(zhì)子被電場加速的次數(shù)，以及交流電的頻率（4me42He速器需要調(diào)整哪些參數(shù)，并分析說明該如何調(diào)整。24.LmMN放置在金屬導軌上，長度與為B，方向垂直于導軌平面向上?，F(xiàn)有一根質(zhì)量為、電阻為R的金屬棒金屬導軌寬度相等，金屬棒MN在運動過程中始終與導軌垂直且接觸良好，不計導軌電阻。（1）若金屬棒MN在水平向右的恒力F（已知）作用下由靜止開始運動：a.描述金屬棒MN的運動情況，請從速度、加速度兩個角度進行分析；b.求金屬棒所能達到的最大速度vm。（2t=0時對原靜止的金屬棒MN施加一水平向右外力MN做加速度大小為（已a知）的勻加速直線運動：a.請推導金屬棒MN加速過程中外力F隨時間變化的關系式，并在圖乙中畫出tF?t的示意圖；b.經(jīng)過時間tMNx前進的距離。后撤掉外力，求之后金屬棒0參考答案133394．．．項是符合題意的，選對的得3分，有選錯或不答的得0分。．1.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)左手定則，磁場方向與所受磁場力的方向垂直，某點磁場方向與小磁針N極受力方向相同A錯誤；B、根據(jù)左手定則，某點磁感應強度的方向與運動電荷所受磁場力的方向垂直，故B錯誤；CD、磁場中某點磁感應強度的方向與小磁針N極所受磁場力的方向相同，故C正確，D錯誤；故選C．【點睛】本題考查了磁場方向的規(guī)定、磁感線的物理意義、磁感應強度的矢量性等等，屬于基礎題．2.【答案】C【解析】【詳解】A．當磁鐵向下運動時，穿過線圈的磁通量發(fā)生了變化，根據(jù)感應電流的產(chǎn)生條件可知，線圈內(nèi)有感應電流，故A項錯誤；BCD．由題意可知．磁鐵N極向下運動，穿過線圈的磁通量是向下增強，由楞次定律可知感應電流磁場應向上，可以判定感應電流的方向與圖中箭頭方向相同，故C正確，錯誤。故選C?！军c睛】熟練掌握判斷感應電流方向的方法，牢記“增反減同”的意義，即外加磁通量增大，感應電流的方向與外加磁場的方向相反，反之相同。3.【答案】B【解析】力的位置關系判斷能否平衡．C和DA選項安培力方向水平向左，導體棒不可能平衡，選項A錯誤；B選項安培力方向水平向右，與向下的重力和垂直斜面向上的支持力能平衡，所以B正確．4.【答案】C【解析】【詳解】A．粒子向右運動，根據(jù)左手定則，b向上偏轉，應當帶正電；a向下偏轉，應當帶負電，故A錯誤．BC．洛倫茲力提供向心力，即：v2=m，r得：qBr=，故半徑較大的b粒子速度大，動能也大．由公式f=qvB，故速度大的b受洛倫茲力較大．故B錯誤，C正確．D．磁場中偏轉角大的運動的時間也長；a粒子的偏轉角大，因此運動的時間就長．故D錯誤．5.【答案】B【解析】A化快，產(chǎn)生的感應電動勢較大，B正確；待焊工件焊縫處的接觸電阻比非焊接部分電阻大，產(chǎn)生的熱量多，C錯誤；若磁通量減少時，焊接工件中的感應電流方向與線圈中的電流方向相同，D錯誤；6.【答案】B【解析】R1R的電流有效值都是2【詳解】AC．兩電阻串聯(lián)，電流相等，則通過和0.622I=選項AC錯誤；B．1兩端的電壓有效值是U==6V11選項B正確；RD．兩端的電壓有效值是2U==12V22選項D錯誤。故選B。7.【答案】B【解析】tBtE==S【詳解】試題分析：根據(jù)法拉第電磁感應定律，由于線圈面積不變，所以感應電動勢與磁感應強度的變化率即Bt?B?t0?ss?2s感應電動勢為，感應電流為，2s?4s感應電動勢為定值而且是0?s感應電動勢的一半，感應電流也是0?s感應電流的一半，對照選項錯．根據(jù)楞次定律0?s向上的磁通量增大，感應電流沿正方向，選項A錯B考點：電磁感應定律楞次定律8.【答案】D【解析】據(jù)E=BLv可知，感應電動勢大小不變，則感應電流大小不變；當完全進入時，穿過線圈的磁通量不變，則不產(chǎn)生感應電流；當離開磁場時，磁通量減小，故產(chǎn)生逆時針方向的感應電流，根據(jù)=BLv可知，感應電動勢大小不變，則感應電流大小不變。故選D。9.【答案】A【解析】【詳解】將交流與直流通過阻值都為R的電阻，設直流電流為I，則根據(jù)有效值的定義有22R1+22R=IR42解得10I=A2選項A正確，錯誤。故選A。10.D【解析】【詳解】AB．根據(jù)左手定則判斷可知，無論粒子帶何種電荷，受到的洛倫茲力和電場力的方向總相反，滿Ev=足qvB＝qE，故可看出粒子能否沿直線射出只與速度有關，與電性和電量無關，故AB錯誤；Bv2qBR=C．撤去電場后，粒子在剩下的磁場中做勻速圓周運動，有qvBm，可得，兩粒子的比荷不R一定相同，則運動的半徑不一定相同，故C錯誤；D．撤去磁場后，兩粒子在電場中做類平拋運動，若能穿過場區(qū)，則水平方向做勻速直線運動，由vt可知兩粒子通過場區(qū)的時間相等，故D正確。故選D?！敬鸢浮緽【解析】面的電勢差．UaUevB=ev=I=nevs=nevabIBU=φ-φ=-．所以，故B正確．故選．12bneenb處于平衡．12.D【解析】【詳解】A．金屬棒下落過程中，由于切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，則電容器要充電，回路中產(chǎn)生感應電流，則金屬棒要受到向上的安培力，則金屬棒的運動不是自由落體運動，選項A錯誤；B．由右手定則可知，金屬棒的N端電勢高于M端，則電容器右側極板將帶上正電荷，選項B正確；CD．由能量關系可知，金屬棒減少的機械能轉化為電容器儲存的電能以及金屬棒上電阻產(chǎn)生焦耳熱，則金屬棒減少的機械能大于電容器儲存的電能，電容器儲存的電能等于金屬棒減少的重力勢能減去金屬棒增加的動能與產(chǎn)生的焦耳熱兩者之和，選項C錯誤，D正確。故選D。13.【答案】C【解析】【詳解】A．對金屬塊進行受力分析可得，豎直方向有Bqv+N=(+Eq)cos沿斜面方向有(mg+Eq)sin?N=ma分析可得當速度增大時，N減小，可得加速度逐漸增大，A錯誤；B于B錯誤；1C．金屬塊從斜面頂端滑到底端過程中，重力勢能減小了，動能增加了2，所以機械能增加了21mv2?mghC，正確；2D圓周運動，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共5小題，每題3分，共15分。在每小題給出的4個選項中，至少只．．．有兩項是符合題意的，選對的得3分，漏選的2分，有選錯或不答的得0分。．．．14.【答案】【解析】【詳解】ABmg=qE，由于電場力的方向與場強的方向相反，故液滴帶負電，液滴在空間受到三個力作用，故A錯誤，B正確；C．粒子帶負電，受洛倫茲力方向指向圓心，可知沿垂直紙面向里看，液滴做順時針的圓周運動，選項C正確；D．液滴在做勻速圓周運動時，動能不變，重力勢能不斷變化，可知液滴的機械能不守恒，選項D錯誤；故選BC。15.AD【解析】【詳解】ABS閉合后的瞬間，自感系數(shù)足夠大的線圈由于自感作用阻礙電流，相當于斷路，此時燈泡A和燈泡B串聯(lián)同時亮，待電路穩(wěn)定后沒有電流的變化，線圈不再產(chǎn)生感應電動勢，對電流沒有阻礙作用，相當于短路，此時A燈熄滅，B燈變亮，故AB錯誤。CDS斷開后的瞬間，電流突然減小，線圈由于自感作用產(chǎn)生感應電流，與燈泡A構成新的回路，所以A燈會先閃亮一下后熄滅。B燈立即熄滅，故CD正確。故選AD。16.【答案】【解析】【分析】【詳解】AB．首先對等離子體進行動態(tài)分析：開始時由左手定則判斷正離子所受洛倫茲力方向向上（負離板相當于電源，且上板為正極下板為負極，所以通過用電器的電流方向從A到，故B正確，A錯誤；CD．此后的正離子除受到向上的洛倫茲力f外還受到向下的電場力，最終兩力達到平衡，即最終等離子體將勻速通過磁場區(qū)域，因U=qvB，=qd則UqvB=qd解得UBdv所以電動勢與速度vB成正比，所以正確。故選BCD。17.【答案】【解析】v【詳解】A．設金屬軌道寬度為L，金屬桿運動速度為，對金屬桿受力分析可得BLvRB2Lv2mgsin?f?安ma，F(xiàn)=BIL=BL=安R即B2Lv2mgsin?f?=maR可得開始時金屬桿下滑速度增大，加速度在減小，當加速度等于0時，此時速度達到最大值vmA錯誤；B．從開始下滑到達到最大速度的過程中，根據(jù)能量守恒可得電路產(chǎn)生的焦耳熱為11hsinQ=mgh?mv2m?fs=mgh?mv2m?f22B正確；121Cmv2?2m，m2C正確。D．根據(jù)動量定理可得從開始下滑到達到最大速度的過程中有合tm同時分析可得合mgsin?f?F安所以有I安mD錯誤。故選BC。18.【答案】【解析】VV2【詳解】AB．變壓器輸入電壓保持不變，則輸出電壓也不變，電表示數(shù)不變，示數(shù)不變；當開關S1A閉合后，次級電阻減小，則次級電流變大，示數(shù)增大，根據(jù)電流與匝數(shù)的關系可知，初級電流也變2A1大，即電表示數(shù)變大，選項A錯誤，B正確；C．原線圈輸入電壓不變，原線圈電流變大，則由PIU可知，輸入功率變大，選項C錯誤；D．次級電壓不變，電阻R上的電壓變大，則電阻R兩端的電壓減小，選項D正確。01故選BD。三、實驗題：每空2分，共10分。19.【答案】①.C②.A③.1.48##1.49##1.50④.0.80##0.81##0.82##0.83##0.84⑤.BC【解析】ab1[1]、兩點間可接入的器件是滑動變阻器，故選C；②[2]為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，電流表選擇（0~0.6A）量程，電壓表選擇（0~3V）量程即可，故選A；③[3][4]根據(jù)U?I圖像可得此干電池的電動勢的測量值E=1.49V內(nèi)阻的測量值U1.49?1.00r===I0.60（2）[5]AB．第一組內(nèi)阻的測量值小于真實值，圖所示的電路，采用安阻法測量，電源內(nèi)阻的測量值為電源內(nèi)阻與安培表內(nèi)阻之和，大于真實值，故第二組內(nèi)阻的測量結果大于第一組的測量結果，故A錯誤，B正確；C．故造成這個偏差的原因是實際電流表內(nèi)阻不能近似為零，故C正確；D．實驗小組讀取電流表讀數(shù)時眼睛沒有正對表盤，使讀數(shù)有時候偏大，有時候偏小，這為偶然誤差，不會產(chǎn)生上述偏差，故D錯誤。故選BC。536直接寫出最后答案的不得分。20.【答案】(1)0.2V；(2)0.4Ab向；(3)0.16V，a端【解析】【詳解】(1)導體棒運動產(chǎn)生的感應電動勢E=BLv=0.2V(2)根據(jù)右手定則可判斷出，導體棒上的電流方向為從b向，通過導體棒的電流ER+rI=0.4A(3)導體棒兩端的電壓是電阻R的電壓，則根據(jù)右手定則可判斷出，a端電勢高U==0.16VU1qU1q2U1m21.【答案】(1)；(2)U=Bd；(3)212qmm【解析】【詳解】(1)粒子加速過程根據(jù)動能定理，有1Uq=212解得U1qmv=(2)粒子經(jīng)過速度選擇器過程受力平衡，有U2dq=qvB1解得U1qU=Bd21m(3)粒子在分離器中做勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有v22=mr2U1m=2r=2q22.【答案】(1)i=2cos400t（A；(2)180W；5103C【解析】