2022北京西城區(qū)高二上學(xué)期期末物理試題及答案

2022北京西城高二（上）期末物理2022.1本試卷共6頁，100分?？荚嚂r(shí)長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分（選擇題共分）一、選擇題（共16個(gè)小題，每小題3分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。）．．．．1．如圖所示，把一條導(dǎo)線平行地放在小磁針的正上方，當(dāng)導(dǎo)線中有電流通過時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。首先觀察到這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的物理學(xué)家是A．伽利略ISNB．法拉第D．牛頓C．奧斯特2．在下列所示的四幅圖中，正確標(biāo)明了通電導(dǎo)線所受安培力F方向的是FBFBFBIBIIIFABCD3．某靜電場的電場線如圖所示，A、B是同一條電場線上的兩個(gè)點(diǎn)，其電場強(qiáng)度大小分別為EE，電勢分別為ABφ、φ。則下列說法中正確的是ABABA.EA>BA>φBB.A>BφA<φBC.A<BφA>φBD.EA<BA<φB4．如圖所示，勻強(qiáng)電場中有M、NP、Q四個(gè)點(diǎn)，它們分別位于矩形的四個(gè)頂點(diǎn)上，其中N、P兩點(diǎn)電勢相等。則下列說法中正確的是MQA．電子由N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，靜電力做正功B．電子由N點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)，靜電力做負(fù)功NPC．電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)，靜電力做功為零D．電子由M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)，靜電力做功為零5．關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象，下列說法中正確的是A．穿過線圈的磁通量越大，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大B．穿過線圈的磁通量變化量越大，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大C．穿過線圈的磁通量為零，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢一定為零D．穿過線圈的磁通量變化越快，線圈內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢越大1/76．如圖所示，矩形線框在勻強(qiáng)磁場內(nèi)做各種運(yùn)動(dòng)的過程中，能夠產(chǎn)生感應(yīng)電流的是O’vBωBBvvBOCABD7．如圖所示，閉合的金屬線圈正上方有一個(gè)豎直放置的條形磁鐵。當(dāng)該磁鐵向下運(yùn)動(dòng)靠近線圈時(shí)，下列判斷中正確的是SvNA．若磁鐵的運(yùn)動(dòng)是勻速的，則線圈中就沒有感應(yīng)電流B．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中所標(biāo)的箭頭方向相同C．線圈中感應(yīng)電流的方向與圖中所標(biāo)的箭頭方向相反D．磁鐵向下做加速或減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，感應(yīng)電流的方向不同G8．傳感器能夠把非電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，可以很方便地測量、傳輸、處理和控制。關(guān)于霍爾元件在傳感器中的作用，下列說法中正確的是A．能夠?qū)嵝盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)C．能夠?qū)⒘π盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)B．能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)D．能夠?qū)⒋判盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)9．收音機(jī)的調(diào)諧（選臺(tái)）回路是一個(gè)LC振蕩電路，一般是由固定的線圈和可變電容器組成的。所以收音機(jī)的“選臺(tái)”往往采用只改變電容的方式選擇收聽不同播音頻率的電臺(tái)。某收音機(jī)在收聽頻率為f的電臺(tái)時(shí)可變電容器的電容為C0，那么當(dāng)收聽頻率為2f的電臺(tái)時(shí)，該可變電容器的電容為11A.40B.2C0C.C0D.C02410．心室纖顫是一種可能危及生命的疾病。一種叫作心臟除顫器的設(shè)備，其工作原理是通過一個(gè)充電的電容器對(duì)心顫患者皮膚上的兩個(gè)電極板放電，刺激心顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)。右圖是一次心臟除顫器的模擬治療情景。該心臟除顫器的電容器電容為15μF，充電至4.0kV電壓。如果讓該電容器通過患者的人體組織完成一次放電，那么這次放電的總電荷量為A．6.0×10-2C．6.0×10-5C．3.75×10-6C．3.75×10C11．如圖所示為研究平行通電直導(dǎo)線之間相互作用的實(shí)驗(yàn)裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時(shí)通過導(dǎo)線M和N的電流大小分別為I和I，已知I>I，方向均向上。若用F和F分別表示導(dǎo)線M與N受到的磁場力的121212大小，則下列說法中正確的是A．F=F，兩根導(dǎo)線相互排斥12B．F=F，兩根導(dǎo)線相互吸引12C．F>F，兩根導(dǎo)線相互排斥12D．F>F，兩根導(dǎo)線相互吸引122/712．某旋轉(zhuǎn)電樞式交流發(fā)電機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度為ω時(shí)，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的關(guān)系式為e=Emsinωt。1那么當(dāng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度減為ω時(shí)，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢隨時(shí)間變化的關(guān)系式為211A．e=EmsintB．e=msintC．e=2msintD．e=Emsinωt2222213．如圖所示，M、N為兩個(gè)用同種材料同規(guī)格的導(dǎo)線制成的單匝閉合圓環(huán)線圈，其圓環(huán)半徑之比為2∶，兩線圈置于同一個(gè)垂直于環(huán)面向里的勻強(qiáng)磁場中。若不考慮線圈之間的相互影響，當(dāng)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大時(shí)，下列判斷中正確的是A．兩線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢之比E∶E=21MNB．兩線圈中感應(yīng)電流之比I∶I=∶1MNMNC．兩線圈中感應(yīng)電流的功率之比P∶P=81MND．兩線圈中感應(yīng)電流的方向均為順時(shí)針方向14．過強(qiáng)的電磁輻射對(duì)人體有害，影響人的身心健康。根據(jù)有關(guān)規(guī)定，工作人員所在處的電磁輻射強(qiáng)度(單位時(shí)間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過0.5W/m2。如果一個(gè)人距離無線電發(fā)射器為10m遠(yuǎn)的位置，為了保證此人的安全，則要求該無線電發(fā)射器的電磁輻射的功率最大不得超過（計(jì)算時(shí)，可以將該無線電發(fā)射器視為發(fā)出球面電磁波的波源）A.157WB.314kWC.628WD.1256W15．某同學(xué)按照電路圖連接元件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)S時(shí)發(fā)現(xiàn)兩盞燈都不亮。該同學(xué)用多用電表的10V直流電壓擋來檢測電路故障。在閉合開關(guān)S的情況下，他把一支表筆始終連接在A點(diǎn)，用另一支表筆依次接觸電路中的B、C、D、E各點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的示數(shù)依次為、6V、0V、0V。如果只有一處故障，那么下列判斷中正確的是A．始終連接在A點(diǎn)上的是黑表筆;故障發(fā)生在CD段SAB．始終連接在A點(diǎn)上的是黑表筆;故障發(fā)生在DE段C．始終連接在A點(diǎn)上的是紅表筆;故障發(fā)生在CD段D．始終連接在A點(diǎn)上的是紅表筆;故障發(fā)生在DE段L2L1EDCB16．如圖所示，有一圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，O為圓心，磁場方向垂直于紙面向里。一個(gè)正電子和一個(gè)負(fù)電子（正、負(fù)電子的質(zhì)量相等，電量大小也相等，但是電性相反）以不同的速率沿著PO方向垂直磁場方向射入，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，ab兩點(diǎn)分別表示兩種電子離開磁場區(qū)域時(shí)的位置。下列判斷中正確的是A.經(jīng)過a點(diǎn)的為正電子，經(jīng)過b點(diǎn)的為負(fù)電子B.經(jīng)過b點(diǎn)的電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長C.經(jīng)過b點(diǎn)的電子在磁場中的運(yùn)動(dòng)速率較小D.經(jīng)過a點(diǎn)的電子在磁場中受到的洛倫茲力較小3/7第二部分（實(shí)驗(yàn)、論述和計(jì)算題共52分）二、實(shí)驗(yàn)題（共12分）17．在“金屬絲電阻率的測量”的實(shí)驗(yàn)中：①用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中一次測量的示數(shù)如圖所示，則該次金屬絲直徑的測量值d=__________mm。②用伏安法測量金屬絲的電阻Rx（阻值約為5），實(shí)驗(yàn)中除開關(guān)、若干導(dǎo)線之外還提供下列器材：40350電流表A0~0.6A，內(nèi)阻約0.1）；電流表A（量程0~3A，內(nèi)阻約0.01）；12電壓表V0~，內(nèi)阻約3k）；電壓表V（量程0~15V，內(nèi)阻約20kΩ12滑動(dòng)變阻器R（0~20）；電源E（電動(dòng)勢為3.0V，內(nèi)阻不計(jì)）。為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選_________。③根據(jù)所選用的實(shí)驗(yàn)器材，應(yīng)選用以下哪個(gè)電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？__________VVAARxRxRR甲乙④若通過測量可知，金屬絲接入電路的長度為，直徑為d，通過金屬絲的電流為I，金屬絲兩端的電壓為U，由此可計(jì)算得出金屬絲的電阻率ρ=___________。（用題目所給字母表示）⑤本實(shí)驗(yàn)在測量電阻時(shí)，由電壓表或電流表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差。將電壓表或電流表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測量儀表內(nèi)阻所引起的系統(tǒng)誤差。在未消除該系統(tǒng)誤差時(shí)本實(shí)驗(yàn)的電阻絲的測量阻值為R，若已知電壓表的內(nèi)阻為R，電流表的內(nèi)阻為R，那么消VA除該系統(tǒng)誤差后，電阻絲的阻值Rx應(yīng)該為___________。三、論述和計(jì)算題（4個(gè)題，共40分）解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。1810分）如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，沿著電場線的方向有相距為20cm的A、B兩點(diǎn)。有一個(gè)電荷量q=1.0×10-9C的點(diǎn)電荷由靜止?fàn)顟B(tài)開始從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，靜電力做功為4.0×10-7。（1）求AB之間的電勢差UAB以及該電場的電場強(qiáng)度大小E；（2）若點(diǎn)電荷在運(yùn)動(dòng)過程中只受靜電力作用，求其到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek。AB4/719．（8分）如圖所示，一臺(tái)理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比1:2=:1。原線圈接在電壓u=2t（V）的交流電源上，副線圈接R5.5的電阻。若電流表和電壓表均可視為理想電表，求：=（1）電壓表的示數(shù)；（2）電流表的示數(shù)。2010分）如圖所示，一個(gè)寬度為L磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，磁場的方向垂直于紙面向里。有一個(gè)帶電粒子以向右的速度v垂直于該磁場邊界進(jìn)入磁場，穿出磁場時(shí)速度方向和進(jìn)入時(shí)的方向夾角為α＝30°。不計(jì)粒子的重力。求：q（1）帶電粒子的比荷；m（2）帶電粒子穿過磁場所用的時(shí)間。2112分）如圖所示，足夠長的U形光滑導(dǎo)體框水平放置，寬度為L，一端連接的電阻為R，導(dǎo)體框所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)體框上，其長度恰好等于導(dǎo)體框的寬度，且相互接觸良好，其余電阻均可忽略不計(jì)。導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)。（1）請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)證明：導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的大小E=0Lv；（2）求回路中感應(yīng)電流I和導(dǎo)體棒兩端的電壓U；（3）當(dāng)導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，突然撤掉這個(gè)水平拉力，并同時(shí)使磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小隨時(shí)間按照某種規(guī)律發(fā)生變化，發(fā)現(xiàn)此導(dǎo)體棒依然能夠沿著框架向右以速度v保持勻速運(yùn)動(dòng)。某同學(xué)對(duì)該磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律進(jìn)行了各種猜想，其示意圖如下：BBBBBBBBOOOtttOtADBC請(qǐng)你判斷可能正確的是哪一種？并說明你的判斷理由。MvRB0N5/72022北京西城高二（上）期末物理參考答案第一部分（選擇題共分）一、題號(hào)選擇題（共16個(gè)小題，每小題3．．．．12345678910AB1213C14C15C16D答案CAADDBBDDA第二部分（實(shí)驗(yàn)、論述和計(jì)算題共52分）二、實(shí)驗(yàn)題17分）①0.382~0.385②A1，1③甲【2分】【各2分】【2分】πdU2④⑤【2分】4IlRVV?R【2分】三、論述和計(jì)算題（4個(gè)題，共40分）解答要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。1810分）（1）根據(jù)電勢差的定義得：4.010?7WqU==V=400V【3分】1.010?9已知:d=0.2m,所以勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度:UABE==2000V/m【3分】d（2）WAB=4.0×107J根據(jù)動(dòng)能定理有：W=E－0=4.0×107J【2分】ABk即：電荷到達(dá)B時(shí)的動(dòng)能Ek=4.0×10-7J【2分】198分）（1）原線圈電壓的有效值U1=220V【1分】1n1設(shè)副線圈電壓的有效值為U2，則有:=【2分】U226/7電壓表的示數(shù)U2=【1分】U（2）副線圈中電流的有效值：I2=2=4A【1分】RI1I22n1因?yàn)?=2分】I=1電流表的示數(shù):20.10分）【1分】（1）帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，O根據(jù)牛頓第二定律，有：αLv2qvB=m【2分】rrrv根據(jù)如圖所示的幾何關(guān)系可得：r=2L【2分】αqv2BL所以，帶電粒子的比荷：=【2分】vmrL（2）帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：T==【2分】vv1Lv帶電粒子穿過磁場所用的時(shí)間：t=T=【2分】2112分）tE=n（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：，式中：MN與導(dǎo)軌組成閉合回路匝數(shù)=1【共1在閉合回