2023-2024学年北京市丰台二中高二物理第一学期期末统考试题含解析

2023-2024学年北京市丰台二中高二物理第一学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图所示的电路中，和是完全相同的灯泡，线圈L的直流电阻可以忽略，下列说法中正确的是A.合上S时，和同时亮起来B.合上S时，比先亮，且最后比要亮些C.断开S时，立刻熄灭，过一会熄灭D.断开S时，和都要过一会儿才熄灭2、三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上，q2与q3的距离q1与q2距离的2倍，每个电荷所受静电力的合力均为零。如图，由此可以判定，三个电荷的电量之（）A.-9：4：-36 B.9：4：36C.-3：2：6 D.3：2：63、如图所示，L1和L2为直流电阻可忽略的电感线圈。A1、A2和A3分别为三个相同的小灯泡。下列说法正确的是（）A.图甲中，闭合S1瞬间和断开S1瞬间，通过A1的电流方向不同B.图甲中，闭合S1，随着电路稳定后，A1会再次亮起C.图乙中，断开S2瞬间，灯A3立刻熄灭D.图乙中，断开S2瞬间，灯A2立刻熄灭4、爱因斯坦提出了光量子概念，并成功解释了光电效应现象，因此获得了1921年的诺贝尔物理奖。光电管就是利用光电效应制作的一种光电器件，把光电管连入图甲所示的电路可以研究金属的遏止电压UC与入射光频率的关系，描绘出的图象如图乙所示。已知电子的电荷量为e，电表均为理想电表，下列说法正确的是A.当入射光的频率减小到某一数值，刚好不发生光电效应时的电压是遏止电压B.当电路断开时，若入射光的频率为，则电压表示数为C.K极的逸出功为D.普朗克常量为5、月球表面的重力加速度是地球的，某人在地球表面的质量为60kg，则他在月球表面的质量和重力分别是（  ）A.60kg，100N B.60kg，600NC.10kg，100N D.10kg，600N6、已知G表的内阻为100Ω，满偏电流为300μA，若用此表头改装成0.6A量程的电流表，则（）A.串联一个199900Ω电阻 B.串联一个0.05Ω电阻C.并联一个199900Ω电阻 D.并联一个0.05Ω电阻二、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、关于光电效应，下列说法正确的是（）A.入射光的光强一定时，频率越大，单位时间内逸出的光电子数就越多B.逸出功W0和极限频率vc之间应满足关系式W0=hvcC.用同一种单色光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子的初动能不一定相同D.用同一种单色光先后照射两种不同金属的表面都能发生光电效应，则遏止电压相同8、如图甲所示为电场中的一条电场线，在电场线上建立坐标轴，则坐标轴上0~x2间各点的电势分布如图乙所示，则（）A.在0~x2间，场强方向没有发生变化B.0~x2间，场强先减小后增大C.若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐减小D.从O点由静止释放一仅受电场力作用的正电荷，则该电荷在0~x2间一直做加速运动9、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．这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是A.回旋加速器交流电的周期等于带电粒子圆周运动周期的一半B.利用回旋加速器加速带电粒子，要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径RC.回旋加速器的加速电压越大，带电粒子获得的最大动能越大D粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功一样多10、下说法正确是A.公式E=适用于计算匀强电场的电场强度B.由E=可知，电场中某点的电场强度E与F成正比C.公式C=中的电容C与电容器两极板间电势差有关D.由E=k可知，电场中某点的场强E与形成该电场的点电荷的电荷量Q成正比三、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）质量为m，带电量为q电子以速度v垂直于磁场的方向射入磁感应强度为B的匀强磁场中．则电子作圆周运动的半径为_____________；周期为_________；12．（12分）如图所示，放置在水平桌面上的平行光滑金属框架宽为0.6m，金属棒ab垂直框架两边放置，电阻R＝1Ω，金属棒ab的电阻r＝0.2Ω，其余电阻不计，整个装置处于竖直向下的的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T，当ab棒以4m/s的速度匀速向右运动时，ab棒中的电流大小为________A，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为______N。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L15．（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、D【解析】AB．合上开关接通电路时，A2立即正常发光，线圈中电流要增大，由于自感电动势的阻碍，灯泡A1中电流只能逐渐增大，则A2先亮，A1后亮，最后一样亮．故AB错误；CD．断开开关时，由于线圈中产生自感电动势，两灯泡串联和线圈组成回路，通过A1中电流从原来值逐渐减小到零，通过A2的电流方向与原来方向相反，则A1和A2都要过一会儿才熄灭，故C错误，D正确。故选D2、A【解析】要三个电荷所受合力均为零，q1、q3必为同种电荷，且q2与q1、q3电性相反；设q1、q2之间的距离为L，q2、q3之间的距离为2L．因为每个电荷所受静电力的合力均为零对q1列平衡方程得对q2列平衡方程得由以上解得所以A正确，BCD错误。故选A。3、A【解析】A．图甲中，闭合电键的瞬间，流过灯泡A1的电流的方向向右；L1的为自感系数很大的自感线圈，则断开电键的瞬间，自感电动势将阻碍其电流的减小，所以流过L1的电流方向不变，所以流过灯泡A1的电流的方向与开始时是相反的，故A正确；B．图甲中，闭合S1，电路稳定后，灯泡A1短路，无电流，故B错误；CD．图乙中，闭合S2电路中的电流稳定后两个灯泡都亮，断开S2瞬间，L2对电流减小有阻碍作用，此时L2与两个灯泡以及滑动变阻器组成闭合回路，所以A2、A3电流都逐渐减小，灯泡逐渐变暗，故CD错误。故选A。4、D【解析】A．当入射光的频率减小到某一数值时，使光电子到达阳极的速度刚好为0时，此时的电压为遏止电压，并不是不能发生光电效应，故A错误；B．当电路断开时，电压表的示数为0，故B错误；C．K极的逸出功即为不加电压时刚好发生光电效应时光子具有的能量，即为故C错误；D．由光电效应方程结合图乙可知，解得故D正确；故选D。5、A【解析】质量是物体的固有属性，在地球上质量为60kg的人，移动到月球后，质量不变，为60kg。根据重力减小为在地球表面的，为100N。故选A。6、D【解析】把电流表改装成大量程电流表，需要并联一个分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律可以求出并联电阻阻值解：把电流表改装成0.6A电流表需要并联一个分流电阻，分流电阻阻值：R==≈0.05Ω；则D正确，ABC错误故选D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、BC【解析】A．光的强度等于单位时间发出光电子数目与光子能量的乘积，入射光光强一定时，频率越高，光子能量越大，则单位时间内逸出的光电子数就越少，故A错误。B．逸出功W0和极限频率vc之间应满足关系式W0=hvc．故B正确。C．根据光电效应方程EKm=hγ-W0，可知，用同一种单色光照射同一种金属，从金属中逸出的所有光电子的最大初动能一定相同，但逸出的所有光电子的初动能不一定相同，故C正确。D．设遏止电压为Uc，由动能定理得-eUc=0-EKm结合EKm=hγ-W0，得不同金属逸出功W0不同，则遏止电压不同，故D错误。故选BC。8、AD【解析】A．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，故在0~x2间，场强方向没有发生变化，故A正确；B．φ-x图象的切线斜率表示电场强度，在0~x2间，斜率先变大后变小，故场强先增大后减小，故B错误；C．由图看出，在0~x2间，电势逐渐降低，负电荷在电势低的地方电势能高，若一负电荷从O点运动到x2点，电势能逐渐升高。故C错误；D．从O点静止释放一仅受电场力作用的正电荷，受到的电场力方向与速度方向相同，做加速运动，即该电荷在O～x2间一直做加速运动。故D正确。故选AD。9、BD【解析】回旋加速器靠电场加速和磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力，判断粒子的最大速度与什么因素有关．加速粒子时，交变电场的周期与粒子在磁场中运动的周期相等【详解】加速粒子时，交变电场的周期必须与粒子在磁场中运动的周期相等，这样才能使得每次经过D型盒的狭缝中时都能被电场加速，选项A错误；当粒子运转半径等于D型盒的半径时粒子速度最大，即，则，则要提高加速粒子的最终能量，应尽可能增大磁感应强度B和D形盒的半径R，带电粒子获得的最大动能与加速电压无关，选项B正确，C错误；粒子每次经过D型盒狭缝时，电场力对粒子做功均为qU，选项D正确；故选BD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，以及知道最大速度与什么因素有关10、AD【解析】A．公式E=适用于计算匀强电场的电场强度，式中d为两点沿着场强方向的距离，U为两点间的电势差，故A正确；B．E=是电场强度的定义式，采用比值法定义，适用于任何电场，其中F是电量为q的检验电荷在电场中某一点所受的电场力，E为该点的场强，E与F、q无关，故B错误；C．公式C=是电容的定义式，电容与电势差，电荷量无关，只取决于本身的性质，故C错误；D．E=k是点电荷电场强度的决定式，电场中某点的场强E与形成该电场的点电荷的电荷量Q成正比，故D正确。故选AD。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】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，周期12、①.1②.0.3【解析】[1]根据法拉第电磁感应定律，由闭合电路欧姆定律，联立代入数据得[2]ab棒所受的安培力为由于ab棒匀速，所以由平衡可知，维持金属棒ab匀速运动所需的外力大小为0.3N。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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（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