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。考試結(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個小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題意的。）．．．．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，小磁針會發(fā)生轉(zhuǎn)動。首先觀察到這個實驗現(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點，其電場強度大小分別為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，勻強電場中有M、NP、Q四個點，它們分別位于矩形的四個頂點上，其中N、P兩點電勢相等。則下列說法中正確的是MQA．電子由N點運動到P點，靜電力做正功B．電子由N點運動到P點，靜電力做負功NPC．電子由M點運動到N點，靜電力做功為零D．電子由M點運動到Q點，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)電動勢越大1/76．如圖所示，矩形線框在勻強磁場內(nèi)做各種運動的過程中，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豎直放置的條形磁鐵。當(dāng)該磁鐵向下運動靠近線圈時，下列判斷中正確的是SvNA．若磁鐵的運動是勻速的，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動時，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)嵝盘栟D(zhuǎn)化為電信號C．能夠?qū)⒘π盘栟D(zhuǎn)化為電信號B．能夠?qū)⒐庑盘栟D(zhuǎn)化為電信號D．能夠?qū)⒋判盘栟D(zhuǎn)化為電信號9．收音機的調(diào)諧（選臺）回路是一個LC振蕩電路，一般是由固定的線圈和可變電容器組成的。所以收音機的“選臺”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。某收音機在收聽頻率為f的電臺時可變電容器的電容為C0，那么當(dāng)收聽頻率為2f的電臺時，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充電的電容器對心顫患者皮膚上的兩個電極板放電，刺激心顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動。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驗裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時通過導(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，當(dāng)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角速度為ω時，其產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(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，其產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的關(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∶，兩線圈置于同一個垂直于環(huán)面向里的勻強磁場中。若不考慮線圈之間的相互影響，當(dāng)勻強磁場的磁感應(yīng)強度隨時間均勻增大時，下列判斷中正確的是A．兩線圈中感應(yīng)電動勢之比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針方向14．過強的電磁輻射對人體有害，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度(單位時間內(nèi)垂直通過單位面積的電磁輻射能量)不得超過0.5W/m2。如果一個人距離無線電發(fā)射器為10m遠的位置，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（計算時，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行實驗，閉合開關(guān)S時發(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，用另一支表筆依次接觸電路中的B、C、D、E各點，對應(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點上的是黑表筆;故障發(fā)生在CD段SAB．始終連接在A點上的是黑表筆;故障發(fā)生在DE段C．始終連接在A點上的是紅表筆;故障發(fā)生在CD段D．始終連接在A點上的是紅表筆;故障發(fā)生在DE段L2L1EDCB16．如圖所示，有一圓形勻強磁場區(qū)域，O為圓心，磁場方向垂直于紙面向里。一個正電子和一個負電子（正、負電子的質(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，其運動軌跡如圖所示，ab兩點分別表示兩種電子離開磁場區(qū)域時的位置。下列判斷中正確的是A.經(jīng)過a點的為正電子，經(jīng)過b點的為負電子B.經(jīng)過b點的電子在磁場中的運動時間較長C.經(jīng)過b點的電子在磁場中的運動速率較小D.經(jīng)過a點的電子在磁場中受到的洛倫茲力較小3/7第二部分（實驗、論述和計算題共52分）二、實驗題（共12分）17．在“金屬絲電阻率的測量”的實驗中：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），實驗中除開關(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滑動變阻器R（0~20）；電源E（電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計）。為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實驗中電流表應(yīng)選_________，電壓表應(yīng)選_________。③根據(jù)所選用的實驗器材，應(yīng)選用以下哪個電路圖進行實驗？__________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，由此可計算得出金屬絲的電阻率ρ=___________。（用題目所給字母表示）⑤本實驗在測量電阻時，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)誤差時本實驗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、論述和計算題（4個題，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，在勻強電場中，沿著電場線的方向有相距為20cm的A、B兩點。有一個電荷量q=1.0×10-9C的點電荷由靜止?fàn)顟B(tài)開始從A點運動到B點，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度大小E；（2）若點電荷在運動過程中只受靜電力作用，求其到達B點時的動能Ek。AB4/719．（8分）如圖所示，一臺理想變壓器原、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，一個寬度為L磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，磁場的方向垂直于紙面向里。有一個帶電粒子以向右的速度v垂直于該磁場邊界進入磁場，穿出磁場時速度方向和進入時的方向夾角為α＝30°。不計粒子的重力。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磁場，磁感應(yīng)強度大小為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。導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下以速度v向右勻速運動。（1）請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律推導(dǎo)證明：導(dǎo)體棒勻速運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小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)體棒勻速運動到某一位置時，突然撤掉這個水平拉力，并同時使磁感應(yīng)強度的大小隨時間按照某種規(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保持勻速運動。某同學(xué)對該磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的規(guī)律進行了各種猜想，其示意圖如下：BBBBBBBBOOOtttOtADBC請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、題號選擇題（共16個小題，每小題3．．．．12345678910AB1213C14C15C16D答案CAADDBBDDA第二部分（實驗、論述和計算題共52分）二、實驗題17分）①0.382~0.385②A1，1③甲【2分】【各2分】【2分】πdU2④⑤【2分】4IlRVV?R【2分】三、論述和計算題（4個題，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,所以勻強電場的電場強度:UABE==2000V/m【3分】d（2）WAB=4.0×107J根據(jù)動能定理有：W=E－0=4.0×107J【2分】ABk即：電荷到達B時的動能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因為:=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動，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）帶電粒子做圓周運動的周期：T==【2分】vv1Lv帶電粒子穿過磁場所用的時間：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