2019-2020學(xué)年北京市西城區(qū)高二上學(xué)期期末考試物理試題 解析版

2020北京西城高二（上）期末物理一、選擇題（16個(gè)小題，每小題3分，共48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.在下列物理量中，屬于矢量的是A.電場(chǎng)強(qiáng)度 B.電勢(shì)差 C.電勢(shì)能 D.電動(dòng)勢(shì)【答案】A【解析】【詳解】A．電場(chǎng)強(qiáng)度有大小和方向，是矢量，選項(xiàng)A正確；B．電勢(shì)差有大小無(wú)方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電勢(shì)能有大小無(wú)方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．電動(dòng)勢(shì)有大小無(wú)方向，是標(biāo)量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.2.真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q1、q2，若保持它們之間的距離不變，而把它們的電荷量都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則兩電荷間的靜電力將變?yōu)樵瓉?lái)的（）A.2倍 B.4倍 C.8倍 D.16倍【答案】B【解析】【詳解】由庫(kù)侖定律可得：變化前；而變化后，A．2倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．4倍，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．8倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．16倍，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；3.圖為描述某靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線，a、b、c是同一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，其電場(chǎng)強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec，關(guān)于Ea、Eb、Ec的比較，下列說(shuō)法正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】電場(chǎng)線越密集則場(chǎng)強(qiáng)越大，a點(diǎn)最稀疏，c點(diǎn)最密集，可知；A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)B正確；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；4.下列現(xiàn)象中，屬于靜電利用的是()A.在很高的建筑物頂端裝上避雷針B.在高大的煙囪中安裝靜電除塵器C.油罐車后面裝一根拖在地上的鐵鏈條D.存放易燃品的倉(cāng)庫(kù)的工人穿上導(dǎo)電橡膠做的防電靴【答案】B【解析】【詳解】A．當(dāng)打雷的時(shí)候，由于靜電的感應(yīng)，在高大的建筑物頂端積累了很多的靜電，容易導(dǎo)致雷擊事故，所以在高大的建筑物頂端安裝避雷針可以把雷電引入地下，保護(hù)建筑物的安全，屬于防止靜電危害．故A錯(cuò)誤；B．在高大的煙囪中安裝靜電除塵器，利用靜電除去廢氣中的粉塵，這是對(duì)于靜電的應(yīng)用，故B正確．C．油罐車在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于里面的油再晃動(dòng)，也會(huì)摩擦產(chǎn)生靜電，后面拖一條的鐵鏈就可以以及時(shí)的把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，屬于防止靜電危害．故C錯(cuò)誤；D．利用導(dǎo)電橡膠做防電靴及時(shí)的把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，防止工人在走動(dòng)中產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致事故．屬于防止靜電危害．故D錯(cuò)誤．5.一個(gè)固定電容器在充電過(guò)程中，兩個(gè)極板間的電壓U隨電容器所帶電荷量Q的變化而變化．下圖中正確反映U和Q關(guān)系的圖像是A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】明確電容器的電容由本身的性質(zhì)決定，與Q和U無(wú)關(guān)，根據(jù)Q=CU，知U與Q成正比．【詳解】根據(jù)，可知，由于電容器不變，因此電壓U和電量Q成正比，故A正確BCD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握電容的定義式為，知道C與Q和U無(wú)關(guān)，根據(jù)Q=CU，知Q與U成正比，同時(shí)根據(jù)電容器的決定式理解電容器電容大小與那些因素有關(guān)6.在一段導(dǎo)體兩端加上電壓，已知在10s內(nèi)通過(guò)此導(dǎo)體橫截面的電荷量是4C，則通過(guò)這段導(dǎo)體的電流是（）A.40A B.2.5A C.0.4A D.14A【答案】C【解析】【詳解】在10s內(nèi)通過(guò)此導(dǎo)體橫截面的電荷量是4C，則通過(guò)這段導(dǎo)體的電流為：A．40A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．2.5A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．04A，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．14A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；7.“電子伏特（ev）”屬于下列哪一個(gè)物理量的單位A.能量 B.電壓 C.電流 D.電荷量【答案】A【解析】“電子伏特（ev）”屬于能量的單位，故選A.8.用電流表和電壓表測(cè)量電阻的電路如圖所示，其中為待測(cè)電阻．電表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不能忽略，下列說(shuō)法中正確的是()A.電流表的示數(shù)小于通過(guò)Rx的電流B.電流表的示數(shù)大于通過(guò)Rx的電流C.電壓表的示數(shù)小于Rx兩端的電壓D.電壓表的示數(shù)大于Rx兩端的電壓【答案】B【解析】【分析】電壓表測(cè)量的是與其并聯(lián)電路的電壓值，電流表測(cè)量的是與之串聯(lián)電路的電流值，據(jù)此分析問(wèn)題同；【詳解】A、由電路圖可知，實(shí)驗(yàn)采用電流表外接法，電流表所測(cè)電流等于通過(guò)電阻的電流與通過(guò)電壓表的電流之和，電流表的示數(shù)大于通過(guò)的電流，故A錯(cuò)誤，B正確；C、由電路圖可知，電壓表與待測(cè)電阻并聯(lián)，測(cè)量待測(cè)電阻兩端電壓，電壓表的示數(shù)等于兩端的電壓，故CD錯(cuò)誤．9.電位器是一種可變電阻器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。如果把電位器與燈泡和電源串聯(lián)起來(lái)，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭可以改變燈泡的亮度。下列說(shuō)法正確的是A.將A、B接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮B.將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C.將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D.將B、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮【答案】D【解析】【詳解】A．將A、B接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻變大，則電流減小，燈泡變暗，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC．將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻不變，則電流不變，燈泡亮度不變，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D．將B、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻減小，電流變大，則燈泡變亮，選項(xiàng)D正確；故選D.10.如圖，電源內(nèi)阻不能忽略，當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈的數(shù)目增多時(shí)，下面說(shuō)法正確的是（）A.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變小B.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓不變C.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓不變D.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小【答案】D【解析】由并聯(lián)電路總電阻小于任意支路電阻可知，并聯(lián)的路段越多電阻越小，總電阻越小，電流增大，內(nèi)電阻分壓增大，路端電壓減小，D對(duì)；11.某同學(xué)對(duì)四個(gè)電阻各進(jìn)行了一次測(cè)量，把每個(gè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)，得到了如圖所示的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，其中電阻值最大的是A.a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻B.b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻C.c點(diǎn)對(duì)應(yīng)電阻D.d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻【答案】A【解析】【詳解】根據(jù)R=U/I可知，某點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率越大，則電阻越大，由圖像可知a點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率最大，電阻最大；A．a(chǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．c點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．d點(diǎn)對(duì)應(yīng)的電阻，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.12.下列各圖中標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場(chǎng)中通電直導(dǎo)線受安培力的方向，正確的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)左手定值可知，A圖中的安培力應(yīng)該垂直磁感線垂直于電流的方向指向左上方．故A錯(cuò)誤；B圖中磁場(chǎng)的方向向下，電流的方向向里，所以安培力的方向向左．故B正確；C圖中磁場(chǎng)的方向向左，電流方向向上，所以安培力的方向向里．故C錯(cuò)誤；D圖中電流的方向與磁場(chǎng)的方向平行，不受安培力；故D錯(cuò)誤．故選B.【點(diǎn)睛】本題考查安培定則和左手定則綜合應(yīng)用能力，對(duì)于兩個(gè)定則要注意應(yīng)用條件的不同：安培定則判斷電流與磁場(chǎng)方向的兩者關(guān)系；左手定則判斷通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)所受安培力方向與磁場(chǎng)方向、電流方向三者的關(guān)系．13.面積是0.50m2的導(dǎo)線環(huán)，處于磁感強(qiáng)度為2.0×10-2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)面與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)導(dǎo)線環(huán)的磁通量等于（A.2.5×10-2B.1.5×10-2WbC.1.0×10-2WbD.4.0×10-2Wb【答案】C【解析】【詳解】在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量：，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)ABD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵記住磁通量的計(jì)算公式Φ=BS，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量Φ=BS，當(dāng)線圈與磁場(chǎng)成θ角時(shí)，磁通量．14.在氣候干燥的秋冬季節(jié)，人們常常會(huì)碰到這些現(xiàn)象：晚上脫衣時(shí)，常會(huì)聽(tīng)到噼啪的聲響；早上起來(lái)梳頭時(shí)，頭發(fā)常會(huì)“飄”起來(lái)。這就是發(fā)生在我們?nèi)粘Ｉ钪械撵o電現(xiàn)象。有一次，小明的手指靠近金屬門把手時(shí)，突然有一種被電擊的感覺(jué)。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)摩擦使身體帶電，當(dāng)手指靠近門把手時(shí)，二者之間形成的放電現(xiàn)象。若放電前，小明的手指帶負(fù)電。有關(guān)金屬門把手的兩端被感應(yīng)帶電的情況，下列圖中標(biāo)示正確的是A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】人的手指帶負(fù)電，則由于靜電感應(yīng)，門把手中離手指較近的一端感應(yīng)出正電，離手指較遠(yuǎn)的一端感應(yīng)出負(fù)電，則圖A是正確的。A．該圖與結(jié)論相符，選項(xiàng)A正確；B．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．該圖與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選A.15.一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其線圈的電阻值為0.5Ω。當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端所加電壓為6V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過(guò)線圈的電流是2A。由此可知A.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為72WB.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12WC.電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率為2WD.電動(dòng)機(jī)的工作效率為50%【答案】C【解析】【詳解】A.電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為P=IU=12W選項(xiàng)A錯(cuò)誤；C.電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率為P熱=I2R=22×0.5=2W選項(xiàng)C正確；B.電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為P出=P-P熱=10W選項(xiàng)B錯(cuò)誤；D.電動(dòng)機(jī)的工作效率為選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.16.某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，該過(guò)程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來(lái)自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電量為e.那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是A.B.CD.【答案】D【解析】【詳解】質(zhì)子被加速時(shí)：由于解得A．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D.二、實(shí)驗(yàn)題（12分）17.某小組測(cè)量一金屬絲的電阻率，除多用電表、刻度尺、螺旋測(cè)微器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還能提供的其它器材規(guī)格如下：電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻r1約為0.125Ω）電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻r2約為0.025Ω）電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為20Ω）滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為1750Ω）電源E（電動(dòng)勢(shì)約為3V）（1）在實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其示數(shù)如圖所示，則該金屬絲直徑的測(cè)量值d=________mm。（2）使用多用電表歐姆擋粗測(cè)金屬絲的電阻，倍率選擇“×1”擋，指針位置如圖所示，則該金屬絲的電阻為_(kāi)______Ω（3）若采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻，為保證電表安全及測(cè)量準(zhǔn)確、方便，那么電流表應(yīng)選擇_______（選填A(yù)1或A2）；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_______（選填R1或R2）。（4）采用伏安法測(cè)電阻時(shí)，測(cè)得了多組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出如圖所示的U-I圖像。由此可得金屬絲的電阻R=_______Ω。（保留兩位有效數(shù)字）（5）若通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量獲得了數(shù)據(jù)：金屬絲的電阻R，金屬絲的長(zhǎng)度l，以及金屬絲的直徑d。那么本次實(shí)驗(yàn)得到金屬絲電阻率ρ=_______。【答案】(1).0.383（0.381～0.386之間均可）(2).5.0(3).A1(4).R1(5).4.8（4.6～5.0之間均可）(6).【解析】【詳解】（1）[1]．該金屬絲直徑的測(cè)量值d=0.01mm×38.3=0.383mm。（2）[2]．該金屬絲的電阻為5×1Ω=5.0Ω。（3）[3][4]．電路中可能出現(xiàn)的最大電流，則電流表選擇A1；滑動(dòng)變阻器選擇R1。（4）[5]．由圖像可知：（5）[6]．由解得三、計(jì)算題（4個(gè)小題，共40分）18.在如圖所示的電路中，電阻箱的阻值R是可變的，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，電源的內(nèi)阻為r，其余部分的電阻均可忽略不計(jì)。（1）閉合開(kāi)關(guān)S，寫出電路中的電流I和電阻箱的電阻R的關(guān)系表達(dá)式；（2）若電源的電動(dòng)勢(shì)E為3V，電源的內(nèi)阻r為1Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)把電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為14Ω時(shí)，電路中的電流I為多大？此時(shí)電源兩端的電壓（路端電壓）U為多大？【答案】(1)(2)0.2A2.8V【解析】【詳解】（1）由閉合電路的歐姆定律，得關(guān)系表達(dá)式:（2）將E=3V，r=1Ω，R=14Ω，代入上式得：電流表的示數(shù)I==0.2A電源兩端的電壓U=IR=2.8V19.如圖甲所示，表示三塊相同的蹄形磁鐵并列放在水平桌面上，可以認(rèn)為磁極間的磁場(chǎng)是勻強(qiáng)磁場(chǎng)。將一根直導(dǎo)體棒水平懸掛在磁鐵的兩極之間，導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。導(dǎo)體棒的重力為G，導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)。當(dāng)導(dǎo)體棒中通過(guò)的電流為I時(shí)，導(dǎo)體棒向外側(cè)偏轉(zhuǎn)（但仍在磁極之間），靜止時(shí)懸線與豎直方向的夾角為θ，此時(shí)的導(dǎo)體棒在其橫截面上的受力圖如圖乙所示，其中安培力F水平向右。求：（1）導(dǎo)體棒所受的安培力F的大小；（2）該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小?！敬鸢浮?1)(2)【解析】【詳解】（1）如圖所示，導(dǎo)體棒所受的安培力：F=Gtanθ（2）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小20.密立根用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)測(cè)定很小的帶電油滴所帶的電荷量。油滴從噴霧器噴出時(shí)由于摩擦而帶電，并落入兩塊相互平行的極板M、N之間的