2023年北京理工大附中高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

2023年北京理工大附中高二物理第一学期期末综合测试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度为B。有一质量为m长为l的导体棒从ab位置获得平行于斜面的，大小为v的初速度向上运动，最远到达a′b′的位置，滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的动摩擦因数为μ。则（）A.上滑过程中导体棒受到的最大安培力为B.上滑过程中电流做功发出的热量为－mgs(sinθ＋μcosθ)C.上滑过程中导体棒克服安培力做的功为D.上滑过程中导体棒损失的机械能为2、以下说法正确的是A.等势面一定与电场线垂直B.电场中电势为零的地方场强一定为零C.电容器的电容越大，其所带的电荷量就越多D.电场线只能描述电场的方向，不能描述电场的强弱3、如图所示的电路中，当变阻器R3的滑片向上移动时（）A.电压表示数变小，电流表示数变大B.电压表示数变大，电流表示数变小C电压表示数变大，电流表示数变大D.电压表示数变小，电流表示数变小4、真空中两个点电荷相距r时，静电力为F，如果保持它们的电量不变，而将距离增大为3r时，则静电力将变为（）A.F/3 B.F/9C.F D.2F5、某小灯泡的一段伏安特性曲线如图所示，当通过灯泡的电流由0.10A变为0.15A时，灯泡的电阻变化了A.10Ω B.30ΩC.40Ω D.60Ω6、如图所示，两个电阻串联后接在电路中两点,已知两点间电压不变．某同学把一个实验室里的电压表并联在两端时，读数为V；将该电压表并联在两端时，读数为4V，则两点间电压（）A.大于9V B.等于9VC.小于9Ｖ D.无法确定二、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、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示，下列说法正确的是A.交变电流的表达式为(V)B.交变电流的表达式为(V)C.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的表达式为D.若其他条件不变，仅使线圈的转速变为原来的一半，则交变电动势的最大值变为50V8、关于某一闭合电路的性质，下列说法正确的是A.外电路断路时，路端电压最高B.由U外＝IR可知，外电压随I增大而增大C.由U内＝Ir可知，电源内压随I的增大而增大D.由P＝IU可知，电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大9、如图所示的电路中，L为电感线圈（电阻不计），A、B为两灯泡，以下结论正确的是（）A.合上开关S时，A先亮，B后亮B.合上开关S时，A、B同时亮，以后B变暗直至熄灭，A变亮C.断开开关S时，A、B两灯都亮一下再逐渐熄灭D.断开开关S时，A熄灭，B先变亮再逐渐熄灭10、如图电路中要使电流计G中的电流方向如图所示，则导轨上的金属棒AB的运动必须是（）A.向左减速移动B.向左加速移动C.向右减速移动D.向右加速移动三、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）某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：待测电源（电动势约2V），电阻箱R（最大阻值为99.99Ω），定值电阻R0（阻值为2.0Ω），定值电阻R1（阻值为4.5kΩ），电流表G（量程为400μA，内阻Rg＝500Ω），开关S，导线若干（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_______V的电压表（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为________________（用题中字母表示）；（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出-的图象如图乙所示．根据该图象求得电源的内阻r＝0.50Ω，则其电动势E＝_______V（计算结果保留两位小数）12．（12分）在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.待测的干电池B.电流传感器1C.电流传感器2D.滑动变阻器R（0－20Ω，2A）E.定值电阻R0（2000Ω）F.开关和导线若干某同学发现上述器材中虽然没有电压传感器，但给出了两个电流传感器，于是他设计了如图甲所示的电路来完成实验（1）在实验操作过程中，该同学将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则电流传感器1的示数将___________（选填“变大”或“变小”）（2）图乙为该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线（I1为电流传感器1的示数，I2为电流传感器2的示数，且I2的数值远远大于I1的数值），则由图线可得被测电池的电动势E=___________V，内阻r=_____________Ω（结果取两位有效数字）（3）若将图线的纵坐标改为_________________（选用“I1”、“I2”、“R”、“R0”等符号表示），则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小四、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，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14．（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】A．导体棒开始运动时速度最大，产生的感应电动势和感应电流最大，所受的安培力最大，最大安培力故A错误；B．上滑过程，由能量守恒定律得电流做功发出的热量故B正确；C．导体棒克服安培力做的功等于电路中产生的焦耳热，由B可知，克服安培力做功：故C错误；D．上滑过程中导体棒的动能减小，重力势能增加mgssinθ，所以导体棒损失的机械能为，故D错误。故选B。2、A【解析】A、在等势面上移动电荷时不做功，故等势面与电场线处处垂直；故A正确.B、电势零点可以人为任意选择，而场强是由电场决定，场强和电势两者没有直接关系；故B错误.C、电容器电容越大，容纳电荷本领越大，电容器两极板间电压每增加1V时增加的电荷量越大，不是电荷量大;C错误.D、电场线即能描述电场的方向，又能反映电场强度的大小；D错误.故选A.【点睛】场强和电势都是描述电场的物理量，可结合定义式来正确理解各自的物理意义，并要掌握电场线的两个意义：电场线的方向反映电势的高低，电场线的疏密表示场强的方向3、B【解析】当变阻器R3的滑片向上移动时，R3接入电路的阻值增加，整个电路总电阻增加，总电流强度减小，内电压降低，路端电压升高，电压表示数增加；流过R1的电流减小，加在R1两端的电压降低，因此加在R2两端的电压升高，流过R2的电流增大，由于总电流减小，因此流过电流表的电流减小，故B正确，ACD错误。故选B。4、B【解析】根据库仑定律可知原来的库仑力大小为：，将距离增大为3r时，此时A.F/3与分析不符，故A错误；B.F/9与分析相符，故B正确；C.F与分析不符，故C错误；D.2F与分析不符，故D正确5、A【解析】根据电阻的定义式分别求出灯泡电流是0.10A和0.15A时的电阻，再求解灯丝电阻的改变量【详解】当电流为0.10A时，灯泡两端的电压为3V，此时灯泡的电阻；当电流为0.15A时，灯泡两端的电压为6V，此时灯泡的电阻为，故电流变化前后，灯泡电阻变化了10Ω故选A【点睛】本题小灯泡的伏安特性曲线是非线性变化的，电阻，不能求斜率6、A【解析】并联后的总电阻小于任一支路电阻，由串联分压可知，当把一个实验室里的电压表并联在两端时，读数为5V，没有并联电压表时，R1两端电压肯定大于5V，同理R2两段电压肯定大于4V，所以电源电压肯定大于9V，A对；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【解析】AB、由图象可知，交变电流动势的最大值，周期，所以瞬时值表达式为，故A错误，B正确；CD、根据感应电动势最大值的表达式得知，与成正比，则线圈的转速变为原来的一半，感应电动势最大值变为原来的一半，为，则交变电流动势的表达式为，故C错误，D正确；故选BD【点睛】从图象中可以求出该交变电流的最大电压以及周期等物理量，然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解8、AC【解析】A．外电路断路时，外电路，有，所以有：则路端电压最高，故A正确；B．根据闭合电路的欧姆定律得：，可知外电压随I的增大而减小，而U外＝IR中，I的增大伴随R的减小，故B错误；C．针对某一电源来说，内阻r一定，故由U内＝Ir可知电源的U内随I的增大而增大；故C正确；D．外功率P＝IU，随着I的增大路端电压U会减小，不能得到外功率与电流的关系；而由外功率:根据数学知识分析可得，当电源的内电阻等于外电阻时，输出功率最大，当电流增大时，电源的输出功率可能变大，也可能变小，故D错误。故选AC。9、BD【解析】AB．合上S时，电路中立即建立了电场，故立即就有了电流，故灯泡A、B同时变亮；但通过线圈的电流要增加，会产生自感电动势，电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡B被短路，故电键闭合后，灯泡A、B同时亮，但B逐渐熄灭，A更亮，B正确，A错误；CD．断开S时，A灯立即熄灭；线圈产生自感电动势，和灯泡B构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗；CD错误。故选BD【点睛】本题考查了通电自感和断电自感，关键要明确线圈中的自感电动势总是阻碍电流的增加和减小，即总是阻碍电流的变化10、AD【解析】AB．金属棒AB向左减速移动时，根据右手定则可知，AB中产生感应电流方向为A→B，感应电动势减小，感应电流减小，右侧线圈产生的磁场减弱，根据楞次定律分析得知，电流计G中的电流方向与所示方向相同，A正确，B错误；CD．金属棒AB向右减速移动时，根据右手定则可知，AB中产生感应电流方向为B→A，感应电动势减小，感应电流减小，右侧线圈产生的磁场减弱，根据楞次定律分析得知，电流计G中的电流方向与所示方向相反，C错误，D正确。故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、①.2②.③.2.08(2.07-2.09)【解析】（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为的电压表（2）由电路图可知，R1与G串联后与电阻箱并联，然后再与R0串联，由闭合电路欧姆定律可知：变形可得：由对应的图象可知，解得：E=2.08V；【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值12、①.变小②.3.0③.2.0④.I1R0【解析】（1）[1]滑动变阻器在电路中应起到调节电流的作用，滑片P向右滑动时R值减小，电流传感器2的示数变大，电流传感器1的示数变小（2）[2]由闭合电路欧姆定律可得：,变形得：,由数学知可得,图象中的斜率，截距，由图可知：，解得：E=3.0V；[3]由图可知：，解得：r=2.0Ω；（3）[4]若图象纵坐标改为路端电压，即，则图象与纵坐标的交点为