北京海淀2023年物理高二上期末检测试题含解析

北京海淀2023年物理高二上期末检测试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、篮球比赛中，篮球以4m/s的速度竖直向下碰撞地面，再以3m/s的速度竖直向上反弹，与地面接触时间为0.1s，则在这段时间内篮球的平均加速度大小为A.10m/s2 B.30m/s2C.40m/s2 D.70m/s22、如图所示的三条相互平行、距离相等的虚线分别表示电场中的三个等势面，电势分别为7V、14V、21V，实线是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹，下列说法正确的是A.粒子运动径迹一定是a→b→cB.粒子一定带正电C.粒子在三点的电势能大小关系为EPc＞EPa＞EPbD.粒子在三点的动能大小关系为EKb＜EKa＜EKc3、真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变变为原来的2倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的多少倍（）A.2倍 B.4倍C.8倍 D.16倍4、如图所示，两个倾角分别为30°和60°的光滑斜面固定于水平地面上，并处于磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，两个质量均为m、电荷量均为q的带正电小滑块甲和乙分别从两个斜面顶端由静止释放，运动一段时间后，两小滑块都将飞离斜面（斜面足够长），在此过程中（）A.在斜面上运动的时间，甲比乙短B.飞离斜面瞬间的速度，甲比乙大C.在斜面上运动过程中的加速度大小，甲和乙相等D.在斜面上运动过程中重力平均功率，甲和乙相等5、一电子以垂直于匀强磁场的速度vA，从A处进入长为d、宽为h的磁场区域如图所示，发生偏移而从B处离开磁场，若电荷量为e，磁感应强度为B，圆弧AB的长为L，则()A.电子在磁场中运动的时间为t=B.电子在磁场中运动的时间为t=C.洛伦兹力对电子做功是BevA·hD.电子在A、B两处的速度相同6、如图所示，矩形线圈与理想变压器原线圈组成闭合电路，线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的边匀速转动，磁场只分布在边的左侧，磁感应强度大小为，线圈面积为，转动角速度为，匝数为，线圈电阻不计，下列说法正确的是（）A.将原线圈抽头向下滑动时，灯泡变暗B.线圈转动过程中，线圈最大磁通量为C.图示位置时，矩形线圈中磁通量的变化率最大D.若线圈转动的角速度变为，则变压器原线圈电压的有效值为二、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、在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，五个理想电表的示数都发生了变化，关于五个理想电表示数的变化，下列分析正确的是A.电压表V1示数增大，电流表A示数减小B.电压表V2示数增大，电流表A1示数减小C.电压表V1示数的改变量的绝对值大于电压表V2示数的改变量的绝对值，即∣ΔU1∣>∣ΔU2∣D.电压表V示数的改变量与电流表A示数改变量的比值的绝对值大于电源内阻，即8、一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带正电B.粒子1带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.粒子2和3的比荷对比，粒子2的比荷的绝对值最小9、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法中正确的是A.降压变压器的输入功率为4400WB.升压变压器中电流的频率为100HzC.输电线消耗的功率为250WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小10、如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3.0V，内阻为1.5ΩC.电源的输出功率为3.0WD.电阻R消耗的功率为1.5W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）水的电阻率是衡量水质的重要指标之一，国标（GB/T）规定纯净水在25℃时电阻率应不低于17Ω·m。某同学为测量25℃时纯净水的电阻率是否达标，用实验测定的器材有：一内径均匀、装有待测纯净水的圆柱形玻璃管（其侧壁连接一细管，细管上加有阀门K以控制管内纯净水的水量，玻璃管两端接有导电活塞，右活塞固定，左活塞可自由移动，活塞电阻可忽略不计），电源（电动势约为3V，内阻不可忽略），电流表A（量程lmA，内阻不计），电阻箱R（最大阻值9999Ω），单刀双掷开关S，导线若干，游标卡尺，刻度尺。实验电路如图甲所示，步骤如下：A．用游标卡尺测量玻璃管的内径d；B．向玻璃管内注满纯净水，并用刻度尺测量水柱长度L；C．把S拨到1位置，记录电流表A的示数；D．把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电流表示数不变，记录电阻箱的阻值R；E．改变玻璃管内水柱长度，重复实验步骤C、D，记录每一次水柱长度L和电阻箱阻值R；F，断开S，整理好器材。（1）测玻璃管内径d时游标卡尺示数如图乙，则d=___________cm。（2）利用记录的多组水柱长度L和对应的电阻箱阻值R的数据，绘制出如图丙所示的R-L关系图象，则实验测出纯净水的电阻率ρ=___________Ω·m（保留2位有效数字）。12．（12分）小华和小明在“描绘小灯泡伏安特性曲线”的实验中，将实验数据记录在下表中：电压U/V0.000.200.400.701.001.301.702.102.50电流I/A0.000.140.240.260.370.400.430.450.46(1)实验室有两种滑动变阻器供选择：A．滑动变阻器(阻值范围0～10Ω、额定电流3A)B．滑动变阻器(阻值范围0～2000Ω、额定电流1A)实验中选择的滑动变阻器是________．(填写字母序号)(2)在图甲中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整．________(3)开关闭合前，滑动变阻器的滑片应滑至________(选填“左”或“右”)端四、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L14．（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）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

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】取向上为正方向，则篮球的平均加速度大小为，故选D.2、D【解析】A：据运动的对称性，粒子可能a→b→c运动，也可能c→b→a运动．故A项错误B：据等势面平行等间距和电势的高低可知，电场是匀强电场且方向竖直向上，结合粒子轨迹的弯曲方向可知粒子所受电场力方向向下，所以粒子带负电．故B项错误C：粒子带负电，电势越高，电势能越小，则．故C项错误D：只有电场力做功，粒子的电势能和动能之和不变，又，所以．故D项正确3、B【解析】根据库仑定理可得保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变变为原来的2倍，则故选B。4、B【解析】小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力、垂直斜面向上的洛伦兹力，向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力减小，当支持力减到0时，离开斜面．根据平衡条件确定离开时的速度，再根据匀变速直线运动规律可确定离开的时间以及速度，根据功率公式确定平均功率的大小关系【详解】A、小滑块飞离斜面时，洛伦兹力与重力的垂直斜面的分力平衡，故：．解得：，所以斜面角度越小，飞离斜面瞬间的速度越大；由受力分析得加速度a＝gsinθ，所以甲的加速度小于乙的加速度，因为甲的最大速度大于乙的最大速度，由vm＝at得，甲的时间大于乙的时间，故A错误，B正确；C、物体受重力、支持力和洛伦兹力作用，由于支持力和洛伦兹力与运动方向相互垂直，故合外力为mgsinθ，根据牛顿第二定律可知，加速度大小为gsinθ；两物体的加速度不相同，故C错误；D、由平均功率的公式，因夹角不同，故重力的平均功率不相同，故D错误【点睛】解决本题的关键知道洛伦兹力的方向和洛伦兹力的大小以及能够正确的受力分析，理清物体的运动状况，注意明确洛伦兹力永不做功的基本性质5、B【解析】AB．粒子走过的路程为L，则运动时间故A错误，B正确；C．洛伦兹力始终与运动方向垂直，不做功，故C错误；D．洛伦兹力不做功，粒子速度大小不变，但速度方向改变，故AB处速度不同，故D错误。故选B。6、D【解析】变压器原线圈匝数发生变化时，据原副线圈的电压关系可得副线圈两端电压的变化，从而分析灯泡亮度的变化．据磁通量概念可知线圈的最大磁通量．线圈在中性面时，线圈中磁通量的变化率为零；线圈在垂直中性面位置时，线圈中磁通量的变化率最大．据线圈的面积、磁场的磁感应强度、线圈转动的角速度可得线圈中产生感应电动势的最大值，由交流电有效值的规定可得变压器原线圈电压的有效值【详解】A：将原线圈抽头向下滑动时，原线圈匝数减少，据可得，变压器的输出电压增大，灯泡会变亮．故A项错误B：据磁通量概念可知，线圈转动过程中，线圈的最大磁通量为BS．故B项错误C：图示位置时，线圈处于中性面，矩形线圈中磁通量的变化率为零．故C项错误D：若线圈转动的角速度变为，则线圈中产生感应电动势的最大值．线圈产生的电流半个周期是正弦交流电，半个周期没有电流；据交流电有效值的规定可得，解得：．变压器原线圈电压的有效值．故D项正确二、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】AB．当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，R1阻值变大，可知总电阻变大，总电流减小，则A读数减小；路端电压变大，则R3电流变大，则A1支路电流减小，则V2读数减小，则V1读数变大，选项A正确，B错误;C．因路端电压U=U1+U2，路端电压U变大，而U1变大，而U2减小，则电压表V1示数的改变量的绝对值大于电压表V2示数的改变量的绝对值，选项C正确；D．根据U=E-Ir可知，则电压表V示数的改变量与电流表A示数改变量的比值的绝对值等于电源内阻，选项D错误8、AD【解析】A.三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：qvB=qE，根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电．故选择器的P1极板一定是带正电．与带电粒子无关．故A正确；B.在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；负电荷受到的安培力的方向向上，将向上偏转．所以1带负电．故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：qvB=qE，所以v=E/B1.故C错误；D.由，得，r与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷q/m的绝对值最小．故D正确故选AD9、AC【解析】由题意可知考查高压输电规律，根据变压器工作原理及输电特点分析可得【详解】由u＝220sin100πt(V)可知降压变压器的最大压为220v，其有效值为220v，输入功率为故A正确；升压变压器中电流的频率等于降压变压器的频率故B错误；取降压变压器分析，副线圈电流T2的原、副线圈匝数比为4∶1，原、副线圈电流之比为1：4，所以输电线路上的电流为I2=5A，输电线消耗的功率为D．当用电器的电阻减小时，降压变压器原副线圈电流都增大，输电线路上电流增大，消耗的功率增大，故D错误【点睛】变压器输电线路中，输入电压决定输出电压，输出电流、功率决定输入电流、功率．变压器工作原理是互感现象，原、副线圈交流电的频率不变10、ABD【解析】A、由两图线的交点知，，故A正确；B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确；CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确三、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、①.3.00②.18【解析】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为：3.0cm=30mm，游标尺上示数：0×0.1mm=0.0mm，所以最终读数为：30mm+0.0mm=30.0mm=3.00cm；（2）[2]根据电阻定律：R-L关系图象的斜率：得：12、①.A②.③.左【解析】根据灯泡的电阻大小选择滑动变阻器；抓住灯泡电流、电压从零开始测起，滑动变阻器采用分压式，灯泡为小电阻，电流表采用外接法【详解】（1）由于灯泡的电阻大约在几欧左右，为了便于测量，滑动变阻器选择0-10Ω的A即可（2）