2024年北京市北师大二附中高二物理第一学期期末考试试题含解析

2024年北京市北师大二附中高二物理第一学期期末考试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，两根相距为l的平行直导轨ab、cd，b、d间连有一定值电阻R，导轨电阻可忽略不计．MN为放在ab和cd上的一导体杆，与ab垂直，其电阻也为R．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)．现对MN施力使它沿导轨方向以速度v(如图)做匀速运动．令U表示MN两端电压的大小，则()A.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由b到dB.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到bC.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由b到dD.U＝Blv，流过定值电阻R的感应电流由d到b2、下列家用电器利用电磁感应原理工作的是（）A.电饭煲 B.电磁炉C.电烙铁 D.热水器3、如图所示，带电平行金属板A、B板间的电势差为U，A板带正电，B板中央有一小孔．一带正电的微粒，带电荷量为q，质量为m，自孔的正上方距板高h处自由落下，若微粒恰能落至A、B板的正中央C点，则（）A.微粒在下落过程中动能逐渐增加，重力势能逐渐减小B.微粒下落过程中重力做功，电场力做功为-qUC.微粒落入电场中，电势能逐渐增大，其增加量大于D.若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板4、关于物体在同一接触面受到的弹力和摩擦力之间的关系，下列说法正确的是()A.有弹力一定有摩擦力 B.有摩擦力不一定有弹力C.弹力方向和摩擦力方向一定互相垂直 D.摩擦力的大小与弹力大小总是成正比5、竖直平面内有一金属环，半径为a，总电阻为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点A铰链连接的长度为2a，电阻为的导体棒AB由水平位置紧贴环面下摆（如图所示）。当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A.2Bav B.C. D.Bav6、如图所示，等边三角形abc与纸面平行，在顶点a、b处各放一垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，已知a处电流在c处产生的磁场磁感强度为B，则关于c处的磁感强度大小和方向说法正确的是（）A.磁感强度大小为，方向平行ab边水平向右B.磁感强度大小为，方向垂直ab边竖直向下C.磁感强度大小为B，方向ab平行边水平向右D.磁感强度大小为B，方向垂直ab边竖直向下二、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，在光滑的水平面上有两个滑块P、Q，滑块Q的左端固定连着一轻质弹簧．两个滑块分别以一定大小的速度沿着同一直线相向运动，滑块P的质量为2m，速度方向向右，滑块Q的质量为m．速度方向向左，则下列说法正确的是A.P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统动能始终保持不变B.当两个滑块的速度相等时，弹簧的弹性势能最大C.两个滑块最终能以共同的速度一起向右运动D.从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q的速度大小先减小后增大8、如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点，则下列说法中正确的是（）A.为斥力曲线，为引力曲线，点横坐标的数量级为B.为引力曲线，为斥力曲线，点横坐标的数量级为C.若两个分子间距离增大，则分子势能也增大D.由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同9、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A.粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足R≤C.从x轴入射的粒子最先到达y轴D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝10、1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图所示，核心部分为两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，将其置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，下列说法正确的是A.粒子被加速后的最大动能随加速电场电压的增大而增大B.离子由加速器的边缘进入加速器C.电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定D.为使被加速的粒子获得的动能增加为原来的4倍，可只调节D形盒的半径增大为原来的2倍三、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）在用电压表和电流表研究小灯泡在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：A.待测小灯泡“、”B.电流表量程3A，内阻约为C.电流表量程，内阻约为D.电压表量程，内阻约为E.滑动变阻器最大阻值为，额定电流F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流G.电源电动势，内阻不计H.电键及导线等为了使实验完成的更好，电流表应选用______；滑动变阻器应选用______．只需填器材前面的字母即可请在虚线框内画出实验电路图________.某实验小组完成实验后利用实验中得到的实验数据在坐标系中，描绘出如图甲所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断图乙中正确的是______图中P为小灯泡的功率12．（12分）若多用电表电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：①将选择开关置于________；②将红、黑表笔短接进行_________________；③将待测电阻Rx接在___________________进行测量．若按照以上①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是______Ω.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）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L14．（16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15．（12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

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、A【解题分析】当MN匀速运动时，MN相当于电源．由右手定则判断电流的方向．再根据闭合电路欧姆定律求出MN两端电压的大小当MN沿导轨方向以速度v匀速运动运动时，由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路欧姆定律可得：MN两端电压大小为，由右手定则可知流过固定电阻R的感应电流由b到d．故选A2、B【解题分析】热水器、电饭煲、电烙铁利用了电流的热效应，电磁炉是利用电磁感应原理工作。故选B。3、D【解题分析】带电微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小，重力一直做正功为mg(h+)，重力势能一直减小；电场力做负功为-qU，电势能增加qU，由动能定理可判断若微粒从距B板高2h处自由下落，则恰好能到达A板【题目详解】A、带电微粒在下落过程中先做加速运动，后做减速运动，动能先增大，后减小，重力一直做正功，重力势能一直减小，故A错误B、微粒下降的高度为h+，重力做正功为mg(h+)，电场力向上，位移向下，电场力做负功，W电=-qU，所以电势能增大，其增加量为qU，故B、C错误D、由题知微粒恰能落至C的过程中，由动能定理得：mg(h+)-qU=0，若微粒从距B板高2h处自由下落，由动能定理得：mg(2h+d)-qU=mvA2-0，解得vA=0，故D正确故选D4、C【解题分析】AB．摩擦力产生的条件是接触、挤压、相对运动或有相对运动的趋势。可知有摩擦力必有弹力，有弹力不一定有摩擦力，故AB错误；C．弹力的方向垂直于接触面，而摩擦力的方向沿接触面，故二者相互垂直，故C正确；D．滑动摩擦力的大小与正压力成正比，而静摩擦力与正压力的大小无关。所以不能简单地说成摩擦力的大小正比于弹力的大小，故D错误。故选C。5、B【解题分析】当摆到竖直位置时，导体棒产生的感应电动势为：此时电路总电阻为：电路电流为：AB两端的电压是路端电压，AB两端的电压大小为：U=IR外=故选B.6、A【解题分析】两通电直导线在c处产生的磁场如图所示，大小均为B，根据几何知识可得合磁场大小为：，方向水平向右；AB．综上所述，c处磁感强度大小，方向水平向右，A正确B错误；CD．综上所述，c处磁感强度大小为，方向水平向右，CD错误；故选A。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、BD【解题分析】对于P、Q两个滑块包括弹簧组成的系统，由于只有弹簧的弹力做功，所以系统的机械能守恒，即系统动能和弹簧弹性势能之和不变，动能是变化的，故A错误；P以某一初速度压缩弹簧，在弹簧弹力作用下P做减速运动，Q做加速运动，当P与Q速度相等时，弹簧最短，弹性势能最大，故B正确；设最终P、Q两个滑块的速度分别为和规定向右为正方向，根据动量守恒定律得：，根据系统的机械能守恒得，解得：，或，，故C错误；从P滑块和弹簧接触到弹簧压缩至最短的过程中，滑块Q一直受到向右的弹力，速度先向左减小至零，再向右增大，故D正确8、BD【解题分析】随分子距离增大，分子斥力减小的比引力快；分子力的平衡距离的数量级为10-10m；温度是分子平均动能的标志.【题目详解】随分子距离增大，分子斥力减小的比引力快，cd为斥力曲线，当分子引力和斥力大小相等时，分子力为零，e点横坐标为平衡距离数量级为10-10m，A选项错误，B选项正确；若r<r0，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减小，C选项错误；温度是分子平均动能的标志，相同温度的氢气和氧气，分子平均动能相同，D选项正确；故选BD.9、BD【解题分析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确10、CD【解题分析】A：据得，当粒子在D形盒内运动半径最大时，速度最大，；粒子被加速后的最大动能，可得：，则粒子被加速后的最大动能与加速电场电压无关．故A错误B：离子由加速器的中间部分进入加速器，故B错误C：电场变化周期应等于粒子在磁场中运动周期，则电场变化周期由粒子的质量、电荷量和磁感应强度决定．故C正确D：被加速的粒子获得的动能，只调节D形盒的半径增大为原来的2倍，粒子获得的动能增加为原来的4倍．故D正确【题目点拨】粒子经回族加速器加速获得的最大动能与加速电压无关，加速电压影响的是加速的次数三、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.C②.F③.④.BD【解题分析】根据“研究小灯泡在不同电压下的功率”可知，本题考查伏安法测电阻的实验，根据实验中的仪表选择及接法的选择、电流表的内外接法、滑动变阻器的两种接法进行推断.【题目详解】(1)因灯泡的额定电压为，由得，灯泡的额定电流，故电流表应选择的量程，故选C；而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，而分压接法中应选总阻值小的滑动变阻器，故选E；(2)在用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线的实验中，电压要从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法；因电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，实验电路图如图所示：(3)由b图知电阻随小灯泡两端电压的增大而增大，，图象的斜率表示电阻的倒数，故斜率应该越来越小，故B正确；，图象的斜率表示电阻，故斜率应该越来越大，故D正确；故选BD.【题目点拨】仪表的选择应本着安全、准确、方便的原则；由流过灯泡的电流判断需要的电流表；由题意判断需要的滑动变阻器；根据滑动变阻器分压及限流接法的不同作用，结合题意选择滑动变阻器的接法；由电流表、电压表与灯泡内阻间的大小关系确定电流表的接法.12、①.×100②.欧姆调零③.红黑表笔之间④.2200【解题分析】①[1]选用挡测量时若偏角过小，说明测量电阻比较大，所以应该换大挡，即挡；②[