北京市西城區(qū)2020年高二《物理》上學(xué)期期末試題與參考答案

北京市西城區(qū)2020年高二《物理》上學(xué)期期末試題與參考答案一、選擇題16個(gè)小題，每小題3分，共48分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意的。1．在下列物理量中，屬于矢量的是A．電場強(qiáng)度 B．電勢差 C．電勢能 D．電動(dòng)勢2．真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q1和q2，它們之間的距離若保持不變，而把它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍，則這兩個(gè)電荷間的靜電力變?yōu)樵瓉淼腁．2倍 B．4倍 C．8倍 D．16倍3．右圖為描述某靜電場的電場線，a、b、c是同一條電場線上的三個(gè)點(diǎn)，其電場強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec。關(guān)于電場強(qiáng)度大小的比較，下列判斷正確的是A．Ea＞Eb＞Ec B．Ea＜Eb＜EcC．Ea＝Eb＝Ec D．Ea＝Eb＞Ec4．在下列生產(chǎn)或生活的現(xiàn)象中，屬于利用靜電（而不是防止產(chǎn)生靜電）的是A．在高大的建筑物頂端安裝避雷針B．在高大的煙囪中安裝靜電除塵器C．油罐車后面安裝一根拖在地上的鐵鏈條D．存放易燃品倉庫的工人穿上導(dǎo)電橡膠做的防電靴5．某一電容器在正常的充電過程中，兩個(gè)極板間的電壓U隨電容器所帶電荷量Q的變化而變化。下圖中能夠正確反映U和Q關(guān)系的圖像是6.在一段導(dǎo)體兩端加上電壓，已知在10s內(nèi)通過此導(dǎo)體橫截面的電荷量是4C，則通過這段導(dǎo)體的電流是A．40AB．2.5AC．0.4AD．14A7.電子伏特（符號：eV）屬于下列哪一個(gè)物理量的單位A．電荷量B．電壓C．電流D．能量8．用電流表和電壓表測量電阻的電路如圖所示，其中Rx為待測電阻。如果電表內(nèi)阻對測量結(jié)果的影響不能忽略，下列說法正確的是A．電壓表的示數(shù)小于Rx兩端的電壓B．電壓表的示數(shù)大于Rx兩端的電壓C．電流表的示數(shù)小于通過Rx的電流D．電流表的示數(shù)大于通過Rx的電流9．電位器是一種可變電阻器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。如果把電位器與燈泡和電源串聯(lián)起來，轉(zhuǎn)動(dòng)滑動(dòng)觸頭可以改變燈泡的亮度。下列說法正確的是A．將A、B接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮B．將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮C．將A、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變暗D．將B、C接入電路，滑動(dòng)觸頭順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，燈泡變亮10．物理課上，老師做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)（電路圖如圖所示）：當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈數(shù)目逐漸增多時(shí)，看到已點(diǎn)亮的電燈亮度逐漸變暗。對于這一現(xiàn)象，下列說法正確的是A．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓不變B．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓不變C．外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小D．外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變小11．某同學(xué)對四個(gè)電阻各進(jìn)行了一次測量，把每個(gè)電阻兩端的電壓和通過它的電流在U-I坐標(biāo)系中描點(diǎn)，得到了如圖所示的a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)，其中電阻值最大的是A．a(chǎn)點(diǎn)對應(yīng)的電阻B．b點(diǎn)對應(yīng)的電阻C．c點(diǎn)對應(yīng)的電阻D．d點(diǎn)對應(yīng)的電阻12．下列各圖中標(biāo)出了勻強(qiáng)磁場中通電直導(dǎo)線受安培力的方向，其中正確的是ABCD13．面積是0.50m2的導(dǎo)線環(huán)，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為2.0×102T的勻強(qiáng)磁場中，環(huán)面與磁場垂直。則穿過該導(dǎo)線環(huán)的磁通量等于A．2.5×102WbB．1.5×102WbC．1.0×102WbD．4.0×102Wb14．在氣候干燥的秋冬季節(jié)，人們常常會(huì)碰到這些現(xiàn)象：晚上脫衣時(shí)，常會(huì)聽到噼啪的聲響；早上起來梳頭時(shí)，頭發(fā)常會(huì)“飄”起來。這就是發(fā)生在我們?nèi)粘Ｉ钪械撵o電現(xiàn)象。有一次，小明的手指靠近金屬門把手時(shí)，突然有一種被電擊的感覺。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)摩擦使身體帶電，當(dāng)手指靠近門把手時(shí)，二者之間形成的放電現(xiàn)象。若放電前，小明的手指帶負(fù)電。有關(guān)金屬門把手的兩端被感應(yīng)帶電的情況，下列圖中標(biāo)示正確的是15．一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，其線圈的電阻值為0.5Ω。當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端所加電壓為6V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過線圈的電流是2A。由此可知A．電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為72WB．電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為12WC．電動(dòng)機(jī)線圈的發(fā)熱功率為2WD．電動(dòng)機(jī)的工作效率為50%16．某些腫瘤可以用“質(zhì)子療法”進(jìn)行治療。在這種療法中，為了能讓質(zhì)子進(jìn)入癌細(xì)胞，首先要實(shí)現(xiàn)質(zhì)子的高速運(yùn)動(dòng)，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實(shí)現(xiàn)。質(zhì)子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細(xì)胞。如圖所示，來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細(xì)柱形的質(zhì)子流。已知細(xì)柱形的質(zhì)子流橫截面積為S，其等效電流為I；質(zhì)子的質(zhì)量為m，其電量為e.那么這束質(zhì)子流內(nèi)單位體積的質(zhì)子數(shù)n是A．B．C．D．二、實(shí)驗(yàn)題電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻r電流表A1（量程0~0.6A，內(nèi)阻r1約為0.125Ω）電流表A2（量程0~3A，內(nèi)阻r2約為0.025Ω）電壓表V（量程為0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為20Ω）滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為1750Ω）電源E（電動(dòng)勢約為3V）（1）（2分）在實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其示

數(shù)如右圖所示，則該金屬絲直徑的測量值d=________mm。（2）（2分）使用多用電表歐姆擋粗測金屬絲的電阻，倍率選擇“×1”擋，指針位置如圖所示，則該金屬絲的電阻為Ω。（3）（4分）若采用伏安法測量金屬絲的電阻，為保證電表安全及測量準(zhǔn)確、方便，那么電流表應(yīng)選擇（選填A(yù)1或A2）；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇（選填R1或R2）。（4）（2分）采用伏安法測電阻時(shí)，測得了多組U、I數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出如圖所示的U-I圖像。由此可得金屬絲的電阻R=Ω。（保留兩位有效數(shù)字）（5）（2分）若通過實(shí)驗(yàn)測量獲得了數(shù)據(jù)：金屬絲的電阻R，金屬絲的長度l，以及金屬絲的直徑d。那么本次實(shí)驗(yàn)得到金屬絲電阻率ρ=。三、計(jì)算題18．（10分）在如圖所示的電路中，電阻箱的阻值R是可變的，電源的電動(dòng)勢為E，電源的內(nèi)阻為r，其余部分的電阻均可忽略不計(jì)。（1）閉合開關(guān)S，寫出電路中的電流I和電阻箱的電阻R的關(guān)系表達(dá)式；（2）若電源的電動(dòng)勢E為3V，電源的內(nèi)阻r為1Ω，閉合開關(guān)S，當(dāng)把電阻箱R的阻值調(diào)節(jié)為14Ω時(shí)，電路中的電流I為多大？此時(shí)電源兩端的電壓（路端電壓）U為多大？19．（10分）如圖甲所示，表示三塊相同的蹄形磁鐵并列放在水平桌面上，可以認(rèn)為磁極間的磁場是勻強(qiáng)磁場。將一根直導(dǎo)體棒水平懸掛在磁鐵的兩極之間，導(dǎo)體棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直。導(dǎo)體棒的重力為G，導(dǎo)體棒在勻強(qiáng)磁場中的有效長度為L。當(dāng)導(dǎo)體棒中通過的電流為I時(shí)，導(dǎo)體棒向外側(cè)偏轉(zhuǎn)（但仍在磁極之間），靜止時(shí)懸線與豎直方向的夾角為θ，此時(shí)的導(dǎo)體棒在其橫截面上的受力圖如圖乙所示，其中安培力F水平向右。求：（1）導(dǎo)體棒所受的安培力F的大小；（2）該勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。20．（10分）密立根用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測定很小的帶電油滴所帶的電荷量。油滴從噴霧器噴出時(shí)由于摩擦而帶電，并落入兩塊相互平行的極板M、N之間的區(qū)域（M板帶正電、N板帶負(fù)電），透過顯微鏡尋找那些剛好懸浮在極板間的油滴。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)算出油滴的質(zhì)量，再根據(jù)油滴懸浮時(shí)受到的電場力和重力平衡，可計(jì)算出油滴所帶的電荷量。（1）若P為從顯微鏡中觀察到的懸浮油滴，則可推知P帶哪種電荷？（2）已知極板M、N之間的距離為d，電壓為U，求兩板之間的電場強(qiáng)度E的大?。唬?）油滴P可視為球體，并測得其半徑為R。已知油的密度為ρ，重力加速度為g，極板M、N之間的距離為d，電壓為U。求該油滴的電荷量q。（提示：球的體積公式）21．（10分）質(zhì)量為m、電荷量為e的電子，由靜止從P點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿兩塊正對的平行極板M、N正中間的直線PQ方向射入兩板間。已知極板M、N間只存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里且具有理想邊界的勻強(qiáng)磁場，如圖所示。不計(jì)電子所受重力。求：（1）電子射出電場時(shí)的速度υ的大小；（2）粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R；（3）當(dāng)極板M、N的間距恰好等于極板長時(shí)，電子恰好能從極板的右邊緣射出磁場，則極板的長度L是多少？參考答案一、選擇題1.A2.B3.B4.B5.A6.C7.D8.D9.D10.C11.A12.B13.C14.A15.C16.D二、實(shí)驗(yàn)題17．（1）0.381～0.386之間均可（2）5.0（或5）（3）A1；R1（4）4.6～5.0之間均可（5）三、計(jì)算題18．（1）由閉合電路的歐姆定律，得