2023-2024學(xué)年北京市昌平區(qū)昌平二中高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)試試題含解析

2023-2024學(xué)年北京市昌平區(qū)昌平二中高二物理第一學(xué)期期末綜合測(cè)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(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。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(wú)效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A、B是兩個(gè)完全相同的電熱器，A通以圖甲所示的方波交變電流，B通以圖乙所示的正弦式交變電流，則兩電熱器的電功率PA∶PB等于()A.5∶4 B.3∶2C.∶1 D.2∶12、如圖，a、b、c為三根與紙面垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線，其橫截面位于正方形的三個(gè)頂點(diǎn)上，導(dǎo)線中通有大小相同的電流，方向如圖所示。則置于正方形中心O點(diǎn)的小磁針N極指向是A.沿O到a方向B.沿O到b方向C.沿O到c方向D.沿O到d方向3、在圖甲所示的電路中，理想變壓器原線圈兩端的正弦交變電壓變化規(guī)律如圖乙所示．已知變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1∶n2＝10∶1，串聯(lián)在原線圈電路中的交流電流表A1的示數(shù)為1A，下列說(shuō)法正確的是（）A.交流電流表A2的示數(shù)為0.1AB.變壓器輸出端交流電的頻率為100HzC.電阻R上消耗的功率為200WD若電阻R變大，則電壓表示數(shù)也增大4、如圖所示，平行板電容器上極板帶正電荷，且與靜電計(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的正點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角，若保持上極板不動(dòng)，將下極板向上移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置，則（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep減小C.θ減小，E不變，Ep增大D.θ減小，E不變，Ep減小5、如圖，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們剛好是一個(gè)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，其中AB邊水平，AD邊豎直，邊長(zhǎng)為10cm。勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線與正方形所在平面平行，已知A點(diǎn)電勢(shì)為10V，B點(diǎn)電勢(shì)為20V，C點(diǎn)電勢(shì)為20V。現(xiàn)將正方形以A點(diǎn)為轉(zhuǎn)軸，平行于紙面方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角，到圖中的虛線位置處，即正方形AB′C′D′處。由此可知A.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E=1V/mB.勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向?yàn)樨Q直向下，即沿著A→D方向C.正方形ABCD的D點(diǎn)處電勢(shì)為20VD.正方形AB′C′D′的D′點(diǎn)處電勢(shì)為5V6、右上圖為磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，流體中的正、負(fù)離子均受到勻強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，向M、N兩金屬極板運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是A.正離子向N極偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向M極偏轉(zhuǎn)B.正離子向M極偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向N極偏轉(zhuǎn)C.正、負(fù)離子均向N極偏轉(zhuǎn)D.正、負(fù)離子均向M極偏轉(zhuǎn)二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，水平方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.其間有水平固定的足夠長(zhǎng)的粗糙絕緣桿，桿上套有一帶電量為-q、質(zhì)量為m的小環(huán)，環(huán)內(nèi)徑略大于桿直徑．小環(huán)與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，現(xiàn)給小環(huán)水平向右的初速度v0，則()A.小環(huán)的加速度一定一直減小B.小環(huán)可能先做減速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)C.小環(huán)可能一直做勻速運(yùn)動(dòng)D.小環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最終速度為8、如圖所示，矩形線框abcd的ad和bc的中點(diǎn)M、N之間連接一電壓表，整個(gè)裝置處于足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線框平面垂直，當(dāng)線框向右勻速平動(dòng)時(shí)，以下說(shuō)法正確的是（）AMN這段導(dǎo)體做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，MN間有電勢(shì)差B.穿過(guò)線框的磁通量不變化，MN間無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C.MN間無(wú)電勢(shì)差，所以電壓表無(wú)示數(shù)D.因?yàn)闊o(wú)電流通過(guò)電壓表，所以電壓表無(wú)示數(shù)9、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電示意圖，兩變壓器均為理想變壓器．升壓變壓器T1的原、副線圈匝數(shù)之比為n1：n2＝1：10．在T1的原線圈兩端接入一正弦交流電，輸電線的總電阻為2r＝2Ω，降壓變壓器T2的原、副線圈數(shù)之比為n3：n4＝10：1，若T2的“用電設(shè)備”兩端的電壓為U4＝200V且“用電設(shè)備”消耗的電功率為10kW，不考慮其它因素的影響，則（）A.T1的副線圈兩端電壓的最大值為2010VB.T2的原線圈兩端的電壓為2000VC.輸電線上損失的電功率為100WD.T1原線圈輸入的電功率為10.1kW10、如圖所示是由電荷量分別為和的兩個(gè)點(diǎn)電荷組成的一個(gè)電荷系統(tǒng)，其中A、B是兩點(diǎn)電荷所在位置，N、P、Q是AB連線上的三點(diǎn)，N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零．若規(guī)定無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零，則下列說(shuō)法正確的是（）A.圖中左側(cè)A點(diǎn)為的點(diǎn)電荷B.N點(diǎn)的電勢(shì)大于零C.P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)D.P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）如圖所示，是某同學(xué)測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中得到的圖線，則該電池的電動(dòng)勢(shì)為___________V，內(nèi)阻為___________Ω（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）12．（12分）“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示．鋼球從斜槽上滾下，經(jīng)過(guò)水平槽飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)．每次都使鋼球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在小球運(yùn)動(dòng)軌跡的某處用帶孔的卡片迎接小球，使球恰好從孔中央通過(guò)而不碰到邊緣，然后對(duì)準(zhǔn)孔中央在白紙上記下一點(diǎn)．通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，在豎直白紙上記錄鋼球所經(jīng)過(guò)的多個(gè)位置，用平滑曲線連起來(lái)就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡（1）實(shí)驗(yàn)所需的器材有：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、重錘線、有孔的卡片，除此之外還需要的一項(xiàng)器材是______A．彈簧測(cè)力計(jì)B．刻度尺C．秒表（2）在此實(shí)驗(yàn)中，小球與斜槽間有摩擦_______（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）使實(shí)驗(yàn)的誤差增大；調(diào)節(jié)斜槽使其末端的切線水平，如果斜槽末端點(diǎn)到小球落地點(diǎn)的高度相同，小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，那么小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間________（選填“相同”或“不同”）（3）如圖乙所示是在實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡．已知小球是從原點(diǎn)O水平拋出的，經(jīng)測(cè)量P點(diǎn)的坐標(biāo)為（30cm，20cm）．g取10m/s2．則小球平拋的初速度v0=_________m/s（4）如圖丙所示，在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=2.5cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，g取10m/s2．某同學(xué)根據(jù)以上已知條件斷言a不是拋出點(diǎn)，你認(rèn)為他的說(shuō)法是否正確？請(qǐng)說(shuō)明理由________四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（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14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解析】據(jù)題意，通過(guò)電熱器A的電流有效值為：,即：，則電熱器A的電功率為：,通過(guò)電熱器B得到電流有效值為：，則電熱器B的電功率為：，故選項(xiàng)A正確考點(diǎn)：本題考查交變電流的有效值的計(jì)算2、C【解析】根據(jù)題意，由右手螺旋定則，則有a與c導(dǎo)線電流在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場(chǎng)正好相互抵消，則由b導(dǎo)線產(chǎn)生磁場(chǎng)，由右手螺旋定則，得磁場(chǎng)方向水平向右。置于O點(diǎn)的小磁針N極指向磁場(chǎng)的方向，所以小磁針N極指向沿O到c方向。A.沿O到a方向。與上述結(jié)論不符，故A錯(cuò)誤；B.沿O到b方向。與上述結(jié)論不符，故B錯(cuò)誤；C.沿O到c方向。與上述結(jié)論相符，故C正確；D.沿O到d方向。與上述結(jié)論不符，故D錯(cuò)誤。故選：C3、C【解析】根據(jù)I1：I2=n2：n1，輸出電流為：I2=10I1=10A，電流表讀數(shù)為有效值，故A錯(cuò)誤；根據(jù)圖乙得到交流電的周期為0.02s，頻率為50Hz，故B錯(cuò)誤；輸入電壓的最大值為200V，故電壓的有效值為200V，變壓器的輸入功率為：P1=U1I1=200V×1A=200W；理想變壓器輸入功率等于輸出功率，故輸出功率為200W，故C正確；若電阻R變大，電壓表示數(shù)是不變的，故D錯(cuò)誤；故選C【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是根據(jù)圖象得到瞬時(shí)值最大值，然后得到有效值，最后結(jié)合理想變壓器的變壓比公式和變流比公式列式求解4、D【解析】電容器與電源斷開，電量不變，將下極板上移的過(guò)程中，因d減小，由可知電容C增大，由可知U減小，則夾角減??；由可得可知E不變；根據(jù)U=Ed可知由于P離下極板距離減小，E不變，因此P點(diǎn)的電勢(shì)減小，由可知電勢(shì)能減小；故選D5、D【解析】AB．由題意可知，BC連線的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)線，且A點(diǎn)電勢(shì)低于B點(diǎn)電勢(shì)，所以勻強(qiáng)電場(chǎng)方向沿BA方向，由公式可知，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為故AB錯(cuò)誤；C．在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有代入數(shù)據(jù)解得故C錯(cuò)誤；D．沿場(chǎng)強(qiáng)方向距離為所以由于電場(chǎng)強(qiáng)度方向向左且A點(diǎn)電勢(shì)為10V，所以電勢(shì)為5V，故D正確。故選D。6、A【解析】詳解】根據(jù)左手定則可以判斷正離子受洛倫茲力向下，負(fù)離子受洛倫茲力向上，因此正離子向N極偏轉(zhuǎn)，負(fù)離子向M極偏轉(zhuǎn)，故BCD錯(cuò)誤，A正確．故選A二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BC【解析】根據(jù)洛倫茲力等于重力，確定勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小，再討論速度大于與小于時(shí)的情況，根據(jù)洛倫茲力與重力的關(guān)系，來(lái)確定摩擦力，從而得出運(yùn)動(dòng)情況，即可求解【詳解】當(dāng)時(shí)，小環(huán)受到的合外力為0，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)時(shí)，小環(huán)做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)時(shí)，小環(huán)受到向下的重力小于向上的洛倫茲力，有摩擦阻力，做減速運(yùn)動(dòng)，速度減小，洛倫茲力減小，則加速度減小，直到速度為；當(dāng)時(shí)，小環(huán)受到向下的重力大于向上的洛倫茲力，做減速運(yùn)動(dòng)，且速度減小時(shí)，洛倫茲力越小，小環(huán)與桿之間的正壓力越來(lái)越大，所以摩擦阻力也增加，加速度增加，所以，小環(huán)此時(shí)應(yīng)該做加速度增加的減速運(yùn)動(dòng)直到速度為0，BC正確【點(diǎn)睛】洛倫茲力與重力的關(guān)系，是解題的突破口，掌握由受力情況來(lái)確定運(yùn)動(dòng)情況的方法，注意由加速度與速度的方向，來(lái)決定速度的增加還是減小8、AD【解析】MN切割磁感線，所以MN產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，MN間有電勢(shì)差，故A正確、B錯(cuò)誤；穿過(guò)線框的磁通量不變化，所以無(wú)感應(yīng)電流，因此電壓表無(wú)讀數(shù)，故C錯(cuò)誤，D正確9、AB【解析】根據(jù)降壓變壓器的輸出電壓，結(jié)合匝數(shù)比求出輸入電壓，從而得出輸電線電流，根據(jù)輸電線的電阻得出損失的功率，根據(jù)電壓損失得出升壓變壓器的輸出功率【詳解】T2副線圈電流，設(shè)輸電線中的電流為I3．則比得，則有I3＝5A，設(shè)T2原線圈兩端的電壓為U3．則，即得U3＝2000V，輸電線上的損失電壓為U損＝I3?2r＝5×2＝10V，T1的副線圈兩端電壓U2＝U損+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副線圈兩端電壓的最大值為2010V，故AB正確；輸電線上損失的功率P損＝I32?2r＝52×2＝50W，故C錯(cuò)誤；T1的原線圈輸入的電功率為P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D錯(cuò)誤．所以AB正確，CD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要知道：1、輸送功率與輸送電壓、電流的關(guān)系；2、變壓器原副線圈的電壓比與匝數(shù)比的關(guān)系；3、升壓變壓器輸出電壓、降壓變壓器輸入電壓、電壓損失的關(guān)系；4、升壓變壓器的輸出功率、功率損失、降壓變壓器的輸入功率關(guān)系10、BC【解析】A．根據(jù)電場(chǎng)線的疏密可知圖中右側(cè)電場(chǎng)線比較密集，故圖中右側(cè)B點(diǎn)為+6q的點(diǎn)電荷，故A錯(cuò)誤；B．由于N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，和的兩個(gè)點(diǎn)電荷在N點(diǎn)左側(cè)產(chǎn)生的區(qū)域電場(chǎng)線方向是朝左的，因此N點(diǎn)的電勢(shì)大于零，故B正確；C．N點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，N點(diǎn)右側(cè)的區(qū)域電場(chǎng)線方向是向右的，順著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低，則知P點(diǎn)電勢(shì)高于Q點(diǎn)電勢(shì)，故C正確；D．P、Q兩點(diǎn)所在的區(qū)域，沿電場(chǎng)線方向逐漸變密，因此P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)小于Q的場(chǎng)強(qiáng)，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.1.5②.0.83【解析】電源的U-I圖象與縱坐標(biāo)交點(diǎn)的縱坐標(biāo)軸是電源的電動(dòng)勢(shì)，圖象斜率的絕對(duì)值是電源內(nèi)阻，根據(jù)圖示圖象可以求出電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻【詳解】由圖可知，圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)值是1.5，則電源的電動(dòng)勢(shì)為E=1.5V；電源內(nèi)阻；【點(diǎn)睛】測(cè)定電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中為了減小誤差采用了圖象分析法，要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理得出公式，并結(jié)合圖象的斜率和截距得出正確的結(jié)果12、①.B②.不會(huì)③.相同④.⑤.該同學(xué)說(shuō)法正確！由圖可知：水平分位移相等，則時(shí)間間隔相等，若點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則點(diǎn)豎直分速度為零，由于豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)，位移之比為，但是圖中不是這個(gè)比例，故點(diǎn)不是拋出點(diǎn)【解析】（1）研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還需要刻度尺測(cè)量水平位移和豎直位移，故需刻度尺，故選項(xiàng)B正確，AC錯(cuò)誤；（2）為了保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，小球與斜槽間的摩擦不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)；小球每次滾下的初始位置不同，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度不同，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由高度決定，與初速度無(wú)關(guān)，可知小球每次在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同；（3）由于豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)得，小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，根據(jù)水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：；（4）該同學(xué)說(shuō)法正確.由圖可知：水平分位移相等，則時(shí)間間隔相等，若點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則點(diǎn)豎直分速度為零，由于豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，根據(jù)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，在連