2023-2024學年北京市西城區(qū)北京師大附屬實驗中學高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題含解析

2023-2024學年北京市西城區(qū)北京師大附屬實驗中學高二物理第一學期期末學業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，在光滑的水平絕緣桿上，套有一個通電線圈（從右側向左看電流為順時針方向），線圈左側放置一個與線圈共軸的螺線管。閉合開卷后，將通電線圈由圖示位置靜止釋放。下列說法正確的是A.線圈向右運動，磁通量增大 B.線圈向右移動，磁通量減小C.線圈向左移動，磁通量增大 D.線圈向左移動，磁通量減小2、如圖所示，面積為S的線圈平面與磁感應強度為B的勻強磁場垂直，一半在磁場中，則穿過線圈的磁通量為A.0 B.BSC.BS D.2BS3、下列關于電勢和電勢能的說法中正確的是（）A.克服電場力做功時，電荷的電勢能減少B.電場強度為零的點，電勢一定為零C.沿著電場線的方向，電勢逐漸降低D.電荷在電場中電勢為正值的地方，電勢能必為正值4、如圖，E為內阻不能忽略的電池，R1、R2、R3為定值電阻，S0、S為開關，V與A分別為電壓表與電流表．初始時S0與S均閉合，現將S斷開，則（）A.V的讀數變大，A的讀數變小 B.V的讀數變大，A的讀數變大C.V的讀數變小，A的讀數變小 D.V的讀數變小，A的讀數變大5、如圖A、B、C、D是描述物體做直線運動的圖像，其中哪個圖像表示物體做勻變速直線運動（）A. B.C. D.6、下表是某電飯鍋銘牌上的部分內容，根據表中信息可得該電飯鍋的額定電流為（）A.0.2A B.0.5AC.2.0A D.5.0A二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，A、B兩閉合線圈為同樣導線繞成，A有10匝，B有20匝，兩圓線圈半徑之比為2∶1，均勻磁場只分布在B線圈內．當磁場隨時間均勻減弱時A.A中無感應電流B.A、B中均有恒定的感應電流C.A、B中感應電動勢之比為2∶1D.A、B中感應電流之比為1∶28、如圖，北斗導航衛(wèi)星先沿橢圓軌道I飛行，后在遠地點P處由橢圓軌道變軌進入地球同步圓軌道II。下列說法正確的是（）A.橢圓軌道I中衛(wèi)星在P點的加速度是最小的B.衛(wèi)星在橢圓軌道I上的P點處加速進入軌道IIC.衛(wèi)星在軌道II運行時的速度大于7.9km/sD.橢圓軌道中衛(wèi)星的機械能總是變化的9、一臺電動機的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，當二者通過相同電流并且均正常工作時，在相同時間內（）A.電爐放出的熱量等于電動機放出的熱量B.電爐放出的熱量大于電動機放出的熱量C.電爐兩端電壓等于電動機兩端電壓D.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓10、下列說法中正確的是A.電感的感抗只由線圈自身決定B.感生電場是一種渦旋電場，電場線是閉合的C.金屬塊在勻強磁場中做變速運動，可能產生渦流D.電壓互感器的原線圈并聯在高壓電路中，副線圈接電壓表三、實驗題：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）在“用DIS研究通電螺線管的磁感應強度”實驗中（1）在對螺線管通電_________（選填“前”或“后”）必須對磁傳感器進行調零（2）（單選題A5mTB.-5mTC.3mTD.-3mT12．（12分）某同學想通過實驗測定一個阻值約為50Ω的電阻Rx的阻值。設計了一個如圖所示的電路圖。請你幫助他完善實驗設計。（1）如果實驗室提供的滑動變阻器最大電阻R1=20Ω，想要實現對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強，則在此電路圖的基礎上去掉一根導線_______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（2）如果實驗室提供的滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，想要實現對Rx的測量，要求電路簡單，可操作性強，則在此電路圖的基礎上去掉兩根導線_______、______即可。（填“ab”、“cd”、“ed”或“ef”）（3）如果不加修改，直接用上圖測量，請你從安全、精確、可操作等角度評價這一方案，并預測可能出現的問題___。四、計算題：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表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，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，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度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間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為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電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，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選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】閉合開關后螺線管中通電，產生磁場，磁場對右側通電線圈有安培力，桿光滑，則合力等于安培力，由右手螺旋法則可知，螺線管右端為S極，線圈左端相當N極，則通電線圈受安培力向左移動。向左移動，靠近磁極，磁感應強度增大，根據可知，磁通量增大；A．線圈向右運動，磁通量增大，與結論不相符，選項A錯誤；B．線圈向右移動，磁通量減小，與結論不相符，選項B錯誤；C．線圈向左移動，磁通量增大，與結論相符，選項C正確；D．線圈向左移動，磁通量減小，與結論不相符，選項D錯誤；故選C。2、B【解析】根據磁通量公式Φ＝BS，因為圖中有效面積為S，所以B項正確3、C【解析】A.克服電場力做功時，電荷的電勢能增加；故A錯誤；B.電場強度為零的點，電勢不一定為零，二者沒有必然聯系；故B錯誤；C.沿著電場線的方向，電勢逐漸降低。故C正確；D.根據電勢的定義式可知電勢為正值的地方，正電荷的電勢能為正值，而負電荷的電勢能為負值。故D錯誤；故選：C；4、B【解析】S斷開，相當于電阻變大，則由閉合電路歐姆定律可得電路中總電流減小，故路端電壓增大，V的讀數變大；把R1歸為內阻，內電壓減小，故R3中的電壓增大，由歐姆定律可知R3中的電流也增大，電流表示數增大，A．分析得V的讀數變大，Ａ的讀數變大，故A錯誤；B．分析得V的讀數變大，Ａ的讀數變大，故B正確；C．分析得V的讀數變大，Ａ的讀數變大，故C錯誤；D．分析得V的讀數變大，Ａ的讀數變大，故D錯誤；5、B【解析】A圖表示勻速直線運動；B圖表示勻加速直線運動；C圖表示靜止；D圖表示勻速直線運動，B正確，ACD錯誤。故選B?！军c睛】v-t圖象中，與時間軸平行的直線表示做勻速直線運動，傾斜的直線表示勻變速直線運動，斜率表示加速度；x-t圖象中，與時間軸平行的直線表示靜止，傾斜的直線表示勻速直線運動，斜率表示速度的大小。6、D【解析】根據功率的公式得故D正確，ABC錯誤。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】試題分析：穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中產生感應電流；由法拉第電磁感應定律可以求出感應電動勢；由電阻定律求出導線電阻，最后由歐姆定律可以求出線圈電流磁場隨時間均勻減弱，穿過閉合線圈A的磁通量減少，A中產生感應電流，故A錯誤；磁場隨時間均勻減弱，穿過閉合線圈A、B的磁通量減少，A、B中都產生感應電流，故B正確；由法拉第電磁感應定律得，感應電動勢：，其中、S都相同，A有10匝，B有20匝，線圈產生的感應電動勢之比為1：2，A、B環(huán)中感應電動勢，故C錯誤；線圈電阻，兩圓線圈半徑之比為2：1，A有10匝，B有20匝，、s都相同，則電阻之比，由歐姆定律得，產生的感應電流之比，故D正確；8、AB【解析】A．衛(wèi)星繞行，萬有引力提供加速度處距離中心天體最遠，加速度最小，A正確；B．根據衛(wèi)星變軌原理可知，衛(wèi)星在橢圓軌道I上的點做離心運動，要實現這個運動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應該衛(wèi)星應加速，增加所需向心力，進入軌道II，B正確；C．即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運動的環(huán)繞速度。而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，萬有引力提供向心力解得根據的表達式可以發(fā)現同步衛(wèi)星運行的線速度一定小于第一宇宙速度，C錯誤；D．橢圓軌道上運行時，只有萬有引力做功，機械能不變，D錯誤。故選AB。9、AD【解析】AB．電爐電路和電動機電路焦耳定律都適用。根據焦耳定律Q=I2rt，知電爐和電動機的電阻相同，電流相同，則在相同的時間內電爐和電動機產生的電熱相等。故A正確，B錯誤。CD．設電流為I，電阻為r，則電爐兩端電壓U爐=Ir電動機由U機＞Ir所以U機＞U爐即電動機兩端電壓大于電爐兩端電壓，故D正確，C錯誤。故選AD。10、BD【解析】電感對交變電流的阻礙作用大小由感抗表示，由感抗公式即可求解；感生電場的電場線是閉合的；閉合回路中，只有磁通量變化才能產生感應電流；電壓互感器需要并聯在交變電路中【詳解】A．由感抗公式：可知頻率與電感會影響感抗的大小，故A錯誤；B．感生電場的電場線是閉合的，故B正確；C．金屬塊在勻強磁場中做變速運動有感應電動勢，但沒有磁通量的變化，不產生感應電流，故C錯誤；D．并聯在電路中是電壓互感器，而串聯在電路中是電流互感器，故D正確【點睛】考查渦流產生條件，及渦流對應的電場線與靜電場線的不同，掌握電壓互感器與電流互感器的區(qū)別，并對于電感對交流的影響可以根據感抗的公式，在理解的基礎上進行記憶三、實驗題：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.前②.D【解析】（1）在對螺線管通電前必須對磁傳感器進行調零，否則就會有測量誤差（2）減小通電螺線管的電流后，螺線管內的磁感應強度變小，由于從另一端插入，磁傳感器的讀數可能為-3mT12、①.ed②.ab③.ed④.當滑動變阻器劃片滑到b端時，電路會造成短路【解析】(1)[1]因為滑動變阻器的最大阻值小于待測電阻，故使用分壓式接法，所以要去掉圖中的ed導線；(2)[2][3]如果滑動變阻器最大電阻R1=200Ω，則為了方便測量，需要采用限流式接法，故要去掉圖中ab和ed兩根導線即可；(3)[4]如果不加修改，則會有安全隱患，當滑動變阻器劃片滑到b端時，電路會造成短路。四、計算題：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、(1)(2)3N【解析】(1)設小球在C點的速度大小是vC，則對于小球由A→C的過程中，由動能定理得：解得：(2)小球在C點時受力分析如圖由牛頓第二定律得：解得：由牛頓第三定律可知，小球對軌道壓力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）當R0=1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律求解電流強度，由平衡條件求解磁感應強度；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據牛頓第二定律求解加速度大小【詳解】（1）當R0＝1Ω時，根據閉合電路的歐姆定律可得根據左手定