北京市北方交大附中2023-2024学年物理高二上期末达标测试试题含解析

北京市北方交大附中2023-2024学年物理高二上期末达标测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S，其等效电流为I；质子的质量为m，其电量为e。那么这束质子流内单位体积的质子数n是（）A. B.C. D.2、在理解电动势的概念时，有同学提出了如下的看法，你认为正确的是()A.电动势就是路端电压B.电动势就是内外电压之和C.电动势是表示电源把其它形式的能转化为电能的本领大小的物理量D.电动势是表示电源把电能转化为其它形式的能的本领大小的物理量3、由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，当所带电荷量分别q1和q2，其间距为r时，它们之间静电力的大小为，式中k为静电力常量。在国际单位制中，k的单位是（）A.N·m2/C2 B.C2/(N·m2)C.N·m2/C D.N·C2/m24、研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是()A.实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电B.实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小C.实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大D.实验中，只增加极板带电量，静电计指针张角变大，表明电容增大5、如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度加速上升，重力加速度大小为g．下列说法正确的是A.人对体重计的压力大小为m(g＋a)B.人对体重计的压力大小为m(g－a)C.人对体重计的压力大于体重计对人的支持力D.人对体重计的压力小于体重计对人的支持力6、如图所示，R是一个定值电阻，A、B为水平正对放置的两块平行金属板，B板接地，两板间带电微粒P处于静止状态，则下列说法正确的是()A.若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，P的电势能将减小B.若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，P将向下运动C.若增大A、B两金属板的间距，则有向右的电流通过电阻RD.若增大A、B两金属板的间距，P将向上运动二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，用绝缘轻绳悬吊一个带正电的小球，放在匀强磁场中．现把小球拉至悬点右侧a点，轻绳被水平拉直，静止释放后，小球在竖直平面内来回摆动．在小球运动过程中，下列判断正确的是()A.小球摆到悬点左侧的最高点与a点应在同一水平线上B.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力大小相等C.小球每次经过最低点时所受洛伦兹力方向相同D.小球每次经过最低点时轻绳所受拉力大小相等8、电磁学的基本现象和规律在生产生活中有若广泛的应用．下列哪些科学仪器和生活电器在工作时．其主要器件成用了电磁感应现象的是（）A.金属探测器 B.示波器C.电子感应加速器 D.质谱仪9、如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，下列结论正确的是（）A.电源的电动势为6.0V B.电源的内阻为12ΩC.电源的短路电流为0.6A D.电流为0.2A时的外电路的电阻是28Ω10、磁流体发电是一项新兴技术，它可以把物体的内能直接转化为电能，下图是它的示意图。平行金属板A、B（两板相距为d）之间有一个很强的磁场，磁感应强度为B，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正，负带电粒子）以速度沿垂直于B的方向喷入磁场，A、B两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。则下列说法正确的是A.B板是电源正极 B.电流从B板经电阻流向A板C.该发电机的电动势为Bdv D.该发电机的电动势为三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）图1中电源电动势为E，内阻可忽略不计；电流表具有一定的内阻，电压表的内阻不是无限大，S为单刀双掷开关，R为待测电阻．当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2（1）根据已知条件与测量数据，可以得出待测电阻R＝______________．（2）根据图1所给出的电路，在图2的各器件实物图之间画出连接的导线．______________12．（12分）质量为m=2kg的物体放在水平面上，在水平恒力作用下从静止开始做加速运动，经一段位移后速度达到4m/s，此时物体的动能为________J；这一过程中合力对物体做的功为________J。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】质子在加速电场中加速根据电流的微观表达式联立解得故选D。2、C【解析】电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小，在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，也等于内外电压之和，但不能说电动势就是内外电压之和【详解】电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，当接入外电路时，路端电压小于电势势．故A错误．电动势在数值上等于内外电压之和，但两者的物理意义不同，不能说电动势就是内外电压之和．故B错误．电源是把其他形式的能转化为电能的装置，电动势表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小．故C正确，D错误．故选C3、A【解析】本题考查国际单位制的转化。【详解】ABCD.由库仑力公式可知：则k的单位为N·m2/C2，故A正确BCD错误。故选A。4、A【解析】A、当用带电玻璃棒与电容器a板接触，由于静电感应，从而在b板感应出等量的异种电荷，从而使电容器带电，故选项A正确；B、根据电容器的决定式：，将电容器b板向上平移，即正对面积S减小，则电容C减小，根据可知，电量Q不变，则电压U增大，则静电计指针的张角变大，故选项B错误；C、根据电容器的决定式：，只在极板间插入有机玻璃板，则介电系数增大，则电容C增大，根据可知，电量Q不变，则电压U减小，则静电计指针的张角减小，故选项C错误；D、根据可知，电量Q增大，则电压U也会增大，则电容C不变，故选项D错误点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系5、A【解析】超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度，合力也向上．根据牛顿第二定律即可计算出人对体重计的压力【详解】人受到的支持力N：N-mg=ma，得：N=mg+ma．根据牛顿第三定律得，对体重计的压力大小m（g+a）．故A正确，B错误；人对体重计的压力和人受到的支持力是作用力和反作用力，故人对体重计的压力等于体重计对人的支持力，故CD错误．故选A【点睛】本题考查了学生对超重失重现象的理解，与牛顿运动定律的应用，掌握住超重失重的特点与受力分析的基本方法即可求解6、A【解析】考查带电微粒在电场中的电势能与电场力做功有关，以及决定平行板电容器电容的因素【详解】A．若紧贴A板内侧插入一块一定厚度的金属片，A板也是金属板，两板紧贴相接触，相当为一块金属板，因此，等效于A、B两金属板的间距减小，根据知，减小，变大，两板间电压不变，A、B两金属板间的电场强度变大，带电微粒P受电场力增大，P向上运动，电场力做正功，P的电势能减小，故A正确；B．若紧贴B板内侧插入一块一定厚度的陶瓷片，根据知，，所以电容增大，两板间电压不变，A、B两金属板间的电场强度不变，P保持静止，故B错误；C．若增大A、B两金属板的间距，由A选项知，电容器的电容C变小，由电容器带的电荷量，因不变，所以减小，则有向左的电流通过电阻，故C错误；D．据C选项分析，若增大A、B两金属板的间距，电容器的电容C变小，因不变，A、B两金属板间的电场强度变小，P受电场力减小，P将向下运动，故D错误，故选A．【点睛】平行板电容器电容决定式，，电场强度，电容器电容的定义式，联合应用二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AB【解析】由于洛伦兹力不做功，小球机械能守恒，每次到达的高度相同；每次运动到最低点的速度大小相等，所受洛伦兹力大小相等．但是由于运动方向有向左或向右，所以洛伦兹力方向可能向下或向上．每次需要的向心力一样大，则拉力不同。故选AB8、AC【解析】A.金属探测仪是利用了电磁感应现象而工作的，故A正确；B.示波管是利用了电场加速和电磁场偏转的原理，不是电磁感应现象，故D错误C.电子感应加速器是利用感应电场对电子加速，利用了电磁感应现象，选项C正确；D.质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象．故D错误9、AD【解析】A．根据闭合电路的欧姆定律可得由图可知直线与y轴截距电源电动势，即，故A正确；B．图像中纵轴的起点不是原点，电源内阻为直线斜率的绝对值，即故B错误；C．电源短路时外电阻为零，因此短路电流故C错误；D．当时，外电阻的阻值代入数据解得可解得，故D正确。故选AD。10、ABC【解析】AB．由左手定则知正电荷运动的方向向里，受到向下的洛伦兹力，向B板聚焦，故B板是电源正极，电流从B板经电阻流向A板，故AB正确；CD．两板间电压稳定时满足：，解得E=Bdv，则发电机的电动势E=Bdv，故C正确，D错误。故选ABC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.②.【解析】（1）设电流表的内阻为r，当S向电压表一侧闭合时，电压表读数为U1，电流表读数为I1；根据闭合电路欧姆定律有；整理得；当S向R一侧闭合时，电流表读数为I2．根据闭合电路欧姆定律有，整理得（2）根据电路图连线如图所示：12、①.16②.16【解析】[1]物体的动能为[2]整个过程中由动能定理可得四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧