北京市西城区北京师大附属实验中学2023-2024学年物理高二上期末联考试题含解析

北京市西城区北京师大附属实验中学2023-2024学年物理高二上期末联考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、某电场的分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A、B、C三点的电场强度分别为EA、EB、EC，电势分别为、、，关于这三点的电场强度和电势的关系，下列判断中正确的是（）A.，B.，C.，D.，2、如图所示电路中，当滑动变阻器滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是（）A.电压表读数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B.电压表读数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变亮C.电压表读数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变暗D.电压表读数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗3、一个矩形线圈在匀强磁场中转动，产生交流电动势(V)，则关于交流电流的说法中，正确的是（）A.交流电的频率为100HzB.交流电动势的有效值为220VC.交流电的最大值为220VD.t=0时线圈平面与磁感线平行4、下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.5、如图所示，矩形闭合线圈竖直放置，是它的对称轴，通电直导线AB与平行，且AB、所在平面与线圈平面垂直，如要在线圈中形成方向为的感应电流，可行的做法是A.AB中电流Ⅰ逐渐增大B.AB中电流I先增大后减小C.导线AB正对靠近线圈D.线圈绕轴逆时针转动90°(俯视)6、在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个面积为S的闭合金属线框abcd，如图所示．开始时金属线框与磁感线平行，当线框绕OO'轴转动30°角时，穿过线框的磁通量为（）A.BS B.C. D.0二、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、下列说法正确的是()A.普朗克为了解释黑体辐射现象,第一次提出了能量量子化理论B.大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹,这表明所有的电子都落在明条纹处C.电子和其他微观粒子都具有波粒二象性D.光波是一种概率波,光的波动性是由于光子之间的相互作用引起的,这是光子自身的固有性质8、某种材料的圆柱形导体的长度为L，横截面的直径为d，导体两端所加电压为U，当这三个物理量中仅有一个物理量改变时，关于导体中自由电子定向运动的平均速率，下列说法正确的是A.电压变为2U，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的2倍B.导体的长度变为2L，导体中自由电子定向运动的平均速率变为原来的1/2C.导体横截面的直径变为2d，导体中自由电子定向运动的平`均速率变为原来的1/2D.导体横截面的直径变为d/2，导体中自由电子定向运动的平均速率不变9、如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场的边界上，有两个质量和电荷量均相同的正负离子(不计重力)，从点O以相同的速率先后射入磁场中，入射方向与边界成θ角，则正负离子在磁场中()A.运动时间相同B.运动轨道的半径相同C.重新回到边界时速度的大小和方向相同D.重新回到边界位置与O点距离相等10、一个线圈的电流在均匀增大，则这个线圈A.自感系数也将均匀增大B.自感电动势也将均匀增大C.磁通量也将均匀增大D.自感系数，自感电动势都不变三、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）某科学小组做新型材料的课题研究，要测量新材料的电阻率．取一均匀新材料制成的圆柱体进行测量，实验步骤如下：（1）用刻度尺测出圆柱体的长度为L（2）用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，由图可知其直径D＝________mm；（3）用多用表测量其电阻如图乙所示，若此时欧姆表选择“×100”档位，可知电阻值________Ω（4）用伏安法可以更加精确地测量该圆柱体的电阻，若在测量待测圆柱体电阻时，电压表和电流表示数分别用U和I表示，则该圆柱体材料的电阻率ρ＝________（用题中所给字母L、D、U、I表示）12．（12分）一辆汽车行驶速度为54km/h，以加速度大小a=3m/s2开始刹车，刹车后3s时速度___________，刹车3s内位移___________。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、B【解析】电场线越密的位置电场强度越大，所以，根据沿电场强度方向电势降低可知故ACD错误，B正确。故选B。2、B【解析】ABCD．由电路图可知，与L1并联，再与L2串联，电压表并联在L1两端。当滑动变阻器滑片P从a端向b端滑动时，的阻值变小，分得的电压变小，电压表示数变小，L1两端的电压变小，流过L1的电流变小，灯L1变暗，L2两端电压变大，流过L2的电流变大，灯L2变亮。故选B。3、B【解析】A.根据交流电动势(V)可知交流电的角速度，所以交流电的频率为，选项A错误；B.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值，所以交流电动势的有效值为，选项B正确；C.根据交流电动势(V)可知交流电的最大值为，选项C错误；D.根据交流电动势(V)可知t=0时，此时磁通量最大，线圈平面与磁感线垂直，选项D错误。故选B。4、C【解析】A．电场强度是矢量，既有大小又有方向，要判断两点场强是否相同，要从大小和方向两个方面考虑，A、B两点距点电荷的距离相等，根据点电荷场强公式可知，两点的场强大小相等，方向都是指向点电荷，所以方向不同，则场强不同，故A错误。B．两点场强方向相同，但大小不同，故B错误。C．这是匀强电场，电场强度处处相同，故C正确。D．根据电场线疏密判断两点的场强大小不同，根据电场线判断，两点的方向也不同，故场强不同，故D错误。故选C。5、D【解析】OO′为线框的对称轴，由图示可知，AB中电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零；A.AB中电流I逐渐增大，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故A错误；B.AB中电流I先增大后减小，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故B错误；C.导线AB正对OO′靠近线圈，穿过线圈的磁通量始终为零，保持不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；D.线圈绕OO′轴逆时针转动90∘(俯视)穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知，感应电流方向为abcda，故D正确；故选D.6、B【解析】通过线圈的磁通量可以根据Φ＝BSsinθ进行求解，θ为线圈平面与磁场方向的夹角【详解】当线圈绕OO′轴转过30°时，Φ＝BSsinθ＝0.5BS【点睛】解决本题关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大二、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、AC【解析】普朗克为了解释黑体辐射现象，第一次提出了能量量子化理论，故A正确；大量的电子通过双缝后在屏上能形成明暗相间的条纹，这表明落在明条纹处的电子较多、落在暗条纹出的电子较少，故B错误．电子和其他微观粒子都具有波粒二象性，选项C正确；波粒二象性是光的根本属性，与光子之间的相互作用无关，故D错误．故选AC.8、ABD【解析】电流的微观表达式为：I=neSv；根据欧姆定律得到电流：；根据电阻定律得到电阻：；最后联立分析即可【详解】电压变为2U，根据欧姆定律，电流变为2I，根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率变为2倍，故A正确；导体的长度变为2L，根据电阻定律，电阻变为2R；根据欧姆定律，电流变为I/2；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率变为0.5v；故B正确；导体横截面的直径变为2d，横截面积变为4倍，根据电阻定律，电阻变为0.25倍；根据欧姆定律，电流变为4倍；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率不变；故C错误；导体横截面的直径变为0.5d，横截面积变为0.25倍，根据电阻定律，电阻变为4倍；根据欧姆定律，电流变为0.25倍；根据电流的微观表达式为I=neSv，电子定向运动的平均速率不变；故D正确；故选ABD【点睛】高中物理中涉及自由电荷定向移动速度的公式只有电流的微观表达式I=nqvS．本题考查欧姆定律、电阻定律和电流的微观表达式I=nqvS综合应用能力9、BCD【解析】A.根据左手定则可以判断，两粒子运动轨迹不同，转过的圆心角不同，但是运动周期相同，所以运动时间不同，A错误B.根据可知，粒子运动半径相同，B正确C.因为从同一边界射入，又从相同边界射出，所以出射角等于入射角，且洛仑兹力时刻与速度垂直，不做功，所以出射速度大小与入射速度相同，C正确D.根据题意可知，重新回到边界的位置与O点距离，相同，D正确10、CD【解析】自感系数取决于线圈的结构，电流的变化不影响自感系数，自感电动势，一个线圈的电流在均匀增大，所以自感电动势不变，故AB错误，D正确；磁通量的变化正比于电流的变化，电流在均匀增大，磁通量也将均匀增大，故C正确【点睛】自感系数取决于线圈的结构，电流的变化不影响自感系数三、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、①.3.202---3.205②.600③.【解析】（2）[1]．用螺旋测微器测量其直径：D＝3mm+0.01mm×20.5=3.205mm；（3）[2]．电阻值:6×100Ω=600Ω（4）[3]．由以及且解得12、①.6m/s②.31.5m【解析】[1][2]汽车行驶速度为54km/h=15m/s汽车做匀减速运动至停止，由汽车刹车全过程的总时间

则刹车后3s时的速度为刹车3s内的位移为【点睛】本题为刹车问题，应避开时间圈套，即首先应先求解刹车停止的时间，然后在进行计算；另外加速度一般取负值，为常见的易错题型。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，根据闭合电路的欧姆