2023-2024学年北京民族中学高二年级上册物理期末测试含解析

2023年北京民族中学高二物理上学期期末测试含解析

一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分.每小题只有一个选项符合

题意

1.某人站在静止于水面的船上，从某时刻开始人从船头走向船尾，设水的阻力不

计，那么在这段时间内人和船的运动情况是（）

A.人匀速走动，则船匀速后退，且两者的速度大小与它们的质量成反比

B.人匀加速走动，则船匀加速后退，且两者的速度大小一定相等

C.不管人如何走动，在任意时刻两者的速度总是方向相反，大小与它们的质量成

反比

D.人走到船尾不再走动，则船停下

参考答案：

ACD

2.下列论述正确的是

A.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能增大

B.“第一类永动机”违反了能量守恒定律

C.气体向真空的自由膨胀是不可逆的

D.热力学第二定律可描述为“第二类永动机不可制成”

参考答案：

BCD

【详解】A项：一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，对外做功，内能减小，

温度降低，所以气体分子的平均动能减小，故A错误；

B项：第一类永动机违反了能量的转化和守恒，永远不可能实现，故B正确；

C项：根据嫡增原理可知，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故C正确；

D项：根据热力学第二定律可知，热力学第二定律可描述为“第二类永动机不可制成”，

故D正确。

3.如图所示，直线1、2分别表示两个电源的路端电压与电流的关系图像，由图可

知：

A.电动势E1>E2,内阻为

B.电动势E1>E2,内阻

C.电动势E1<E2,内阻。

D.电动势E1<E2,内阻。〈二

参考答案:

B

4.下列各图中，已标出电流I和该电流产生的磁感线的方向，其中符合安培定则的

是（）

D

参考答案:

C

5.（单选）如图所示，矩形金属框置于匀强磁场中，ef为一导体棒，可在ab和cd间滑动

并接触良好；设磁感应强度为B,ef长为L,在At时间内向左匀速滑过距离Ad,由电磁

A力

感应定律E=n4可知，下列说法正确的是（)

A、当ef向左滑动时，左侧面积减少L-Ad,右侧面积增加L4d,因此E=及

丝

B、在公式E=n3中，在切割情况下，A(D=BAS,AS应是导线切割扫过的面积，因此

C、当ef向左滑动时，左侧面积减小L・Ad,右侧面积增大L-Ad,互相抵消，因此E=0

丝

D、在切割的情况下，只能用E=BLv计算，不能用E=nX-计算

XXXXXX

XXxXX

参考答案:

二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分

6.电站向某地输送5000kW的电功率，若将输送电压提高10倍，同时将输电线截面积减

为原来的一半，若变化前输电线上电功率损失是lOOkWo那么，变化后输电线上损失的电

功率为O

参考答案：

2xlO3W

7.如图所示，图甲为一列措水平方向传播的简谐横波在t=0时的波形图，图乙是这列波中

质点P的振动图线，那么：

-0.2-0.2

甲乙

①该波的传播速度为0.5m/s；

②该波的传播方向为向左（填"向左"或"向右"）；

③图甲中Q点（坐标为x=2.25m处的点）的振动方程为：y=y=0.2cosn:?tcm.

参考答案:

上1.0/4R/

解：①由图象知，波长入=l.Om,周期T=2s,则波速v=T=2”公一一刈".

②由题意可知，质点P的振动方向向上，根据上下坡法，知道波的传播方向向左.

③质点振动的振幅A=0.2cm,周期T=2s,则3=Trad/s,因为初始时刻Q点处于正

向最大位移处，则振动方程y=0.2cosn?tcm.

兀

故答案为：①u=0.5m/s；②向左；③y=0.2cosn:?t或厂,2

8.如图所示，一滑动变阻器最大阻值为R0,触点P在R0的中点。若在a、b间输

入电压U=12伏，则c、d间输出电压为伏；如在c、d间接一负载电

阻，阻值也为R0,则负载电阻获得的电压为伏。

参考答案:

12_______________________8.

9.用m、n2分别表示主动轮和从动轮的转速，Di、D2分别表示主动轮和从动轮的直径,

nlD2

设传动过程中带与带轮之间无相对滑动，证明带传动的传动比为：i=n2=D1.

参考答案:

考线速度、角速度和周期、转速.

点;

分同缘传动边缘点线速度相等，根据v=r3,3=27nl列式求解即可.

析：

解解：同缘传动边缘点线速度V相等，根据VT3,有：

答：D1Dn

3i（亍）=32（方）

v='/，N；

%二31

根据3=2rai,n与3成正比，即：n202；

ri]⑴[口2

故带传动的传动比为：i=n2-C02=D1；

答：证明如上.

点本题关键是明确同缘传动边缘点线速度相等，然后结合线速度、角速度关系公式列

评：式分析，基础题目.

10.如图所示，两个用相同导线制成的不闭合环A和B,半径RA=2RB,两环缺口间用电阻

不计的导线连接.当一均匀变化的匀强磁场只垂直穿过A环时，a、b两点间的电势差为

U.若让这一均匀变化的匀强磁场只穿过B环，则a、b两点间的电势差为

参考答案:

U

2

L2nr

【详解】由电阻定律得，圆环的电阻：R=P，_PS,两环是用相同导线制成的，则p

与S相同，电阻与半径成正比，则兄=2&；由法拉第电磁感应定律得：

Acp_△BAR%=心=4

E~一ALPS-Al?n/,EB瞳1,磁场穿过/时，间电势差：%=

IRBR'+R'RB=U,磁场穿过6时，间电势差：UJ=

rRA*4心吊R4+R"2RB2U。

11.（1）在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示。它们是：①电流计、②

直流电源、③带铁芯的线圈A、④线圈B、⑤电键、⑥滑动变阻器（用来控制电流

以改变磁场强弱）。（1）试按实验的要求在实物图上连线（图中已连好一根导

线）。

（2）若连接滑动变阻器的两根导线接在接线柱C和D上，而在电键刚闭合时电流

表指针右偏，则电键闭合后滑动变阻器的滑动触头向接线柱C移动时，电流计指

针将（填“左偏”、“右偏”、“不偏”）。

参考答案:

⑴略（2）左偏

12.如图所示，粗细均匀的细U形管竖直放置，左右两侧管中各有一段水银柱长度如下图

所示，水平管中封闭10cm长的空气，设大气压强为76cmHg,环境温度为27”。，此时管

中气体的压强等于cmHg,温度升到左侧水银柱刚好全部进入竖直

管.

参考答案:

(1).80(2).294

【详解】第一空.加热前封闭气体压强为：^=^+4cmHg=80cmHg„

第二空.初态：体积为：K=10S,温度为：7；=27+273K=300K,A=80cmHg；末态：

PM

2=R+8cmHg=84cmHg、体积为：%=(10+4+4)918S；由理想气体状态方程得：7'1

代入数据解得：A=567K,即：「：二『厂273=294，。

13.现有一个E=1.5V的电池和一个满偏电流为1mA、内电阻为100。的电流表，

及导线若干，要想把它改装成一个欧姆表。

(1)则还需要的器材有、

(2)画出改装原理图；

(3)用改装后的电表去测量一个待测电阻，若表针指在0.6mA处，则该待测电阻

的阻值为o

参考答案:

三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分

14.(4分)如图是高频焊接原理示意图，线圈中通以高频交流电时，待焊接的金

属工件中就产生感应电流，由于焊接处的接触电阻很大，放出的焦耳热很多，致使

温度升得很高，将金属熔化，焊接在一起，我国生产的自行车车架就是用这种办法

焊接的。请定性地说明：为什么交变电流的频率越高，焊接处放出的热量越多？

接

高

频待焊接工作

电

源线圈导线

交变电流的频率越高，它产生的磁场的变化就越快。根据法拉第电磁感应定律，在

待焊接工件中产生的感应电动势就越大，感应电流就越大（2分），而放出的热量与

电流的平方成正比，所以交变电流的频率越高，焊接处放出的热餐越多（2分）。

15.（12分）如图所示，有两个带正电的粒子P和Q同时从匀强磁场的边界上的M

点分别以30。和60。（与边界的交角）射入磁场，又同时从磁场边界上的同一点

N飞出，设边界上方的磁场范围足够大，不计粒子所受的重力影响，则两粒子在磁

场中的半径之比4:皿=,假设P粒子是a粒子（X）,则Q粒子可

能是,理由是o

XXXxxvQXXX

XXXXVpXBXX

XXXXXX

NM

参考答案：

生=6

（1）两粒子在磁场中的半径之比：々（5分）（2）可能是质子（3分），质

量数与电荷数之比为1:1（4分）

四、计算题：本题共3小题，共计47分

16.如图所示是一种自行车上照明用的车头灯发电机的结构示意图，转动轴的一端装有一

对随轴转动的磁极，另一端装有摩擦小轮。电枢线圈绕在固定的U形铁芯上，自行车车轮

转动时，通过摩擦小轮带动磁极转动，使线圈中产生正弦交变电流，给车头灯供电。已知

自行车车轮半径r=35cm,摩擦小轮半径ro=l.OOcm,线圈有n=800匝，线圈横截面积

S=20cm2,总电阻％=40C。磁极在线圈处产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度大小

为B=O.O1T,车头灯电阻/?2=10QO当车轮转动的角速度3=8rad/s时，求：（1）发电机磁

极转动的角速度叱；（2）车头灯中电流的有效值（结果保留两位有效数字）。

参考答案:

(1)磁极与摩擦小轮转动的线速度相等，有铀・阳1,-280rad/s«(2)摩擦小轮

带动磁极转动，线圈产生的感应电动势的最大值为％f83(F・4.48V,有效值

32V/-----------0064A

V2。通过电流的有效值为+国

17.(10分)如图所示，有的计算机键盘的每一个键下面都连一小块金属片，与该

金属片隔有一定空气隙的是另一块小的固定金属片，这两片金属片组成一个小电容

器，该电容器的电容。可