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北京市西城区2020-2021学年高二上学期期末考试物理试题 WORD版含答案.doc

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资源描述

1、北京市西城区20202021学年度第一学期期末试卷 高二物理 2021.1本试卷共8页,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题卡上,在试卷上作答无效。一、单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项是符合题意的。)1磁场中某一点磁感应强度的方向与A小磁针S极在该点所受磁场力的方向一致B运动的正点电荷在该点所受磁场力的方向垂直C一小段通电直导线在该点所受磁场力的方向一致D正点电荷在该点运动的速度方向垂直2如图, A、B 为一对等量同种电荷连线上的两点 (其中 B 为中点),C 为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为 q 的负点电荷自 A

2、沿直线移到 B 再沿直线移到 C,则该电荷的电势能的变化情况是A先增大后减小B一直减小 C先减小后增大 D一直增大3下列关于电磁波和能量量子化的说法正确的是A量子的频率越高,其能量越大B法拉第最先预言了电磁波的存在C微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线的波长顺序由短到长D从距离地面340km的天宫一号空间站发送信号到地面接收站,至少需要103sItO甲乙R4用如图甲所示的装置观察电容器的充、放电现象,图中用电流表符号表示电流传感器。单刀双掷开关S原来跟2相接,现开关改接1,电流传感器所得I-t图像如图乙所示。待充电完成后,开关接到2,则电流传感器得到的I-t图应是ItOItOOItOIt

3、 A B C D5在如图所示的U-I图像中,直线a为某电源的路端电压与电流的关系,直线b为某电阻元件的电压与电流的关系。现用该电源直接与元件连接成闭合电路。则此时A电源将其它能转化为电能的功率为18WB该元件的电阻为2b2U/V4680I/A2413aC该元件发热功率为6WD电源外电路与内电路消耗功率之比为2:36要测绘一个3.8V灯泡L的伏安特性曲线,选用了电池组(电动势为4 V,内阻约为0.04)、电流表(量程00.6 A,内阻约0.3)、电压表(量程05 V,内阻约5k)、开关、导线和滑动变阻器(阻值范围010)。为了安全、准确地完成实验,应该选用的电路图为RLESAVRLVAESRLE

4、SAVRLVAESCBDA乙Ot/sI/ATI0甲Ot/sI/ATI0-I07两个完全相同的电热器分别通以图甲、乙所示的交变电流。两电热器的电功率之比为A 1: B 54 C34 D32 8. 如图是一个双量程的电流表,使用A、B两个端点时量程为01A;使用A、C两个端点时量程为00.1A。已知表头的内阻 Rg为500 ,满偏电流 Ig 为1mA,则AR145BR250CR1=10R2DR2=9R1 9我国新能源电动汽车和5G的普及,都需要大量的电力支持。设我国东部省份新增电动汽车400万辆,其中1/16的车处于充电状态,平均每个充电桩40千瓦;5G基站的数量是500万个,一个5G基站需要4千

5、瓦的供电。利用西电东送的战略,把西部以清洁能源为主所发的电,采用800kV特高压直流输电,送到东部省份,输电电阻为1。则既要满足新增电动车充电需求又要满足5G基站供电需求,发电厂所发电的总功率中,消耗在输电导线上的电功率约为A.10万千瓦 B.140万千瓦 C.2000万千瓦 D.3000万千瓦Lvqm10 如图,真空中有一带电粒子,质量为m、电荷量为q,以速度v垂直于磁场边界进入磁感应强度为B的匀强磁场,穿出磁场时速度方向和入射方向的夹角为37。不计粒子所受重力。已知:m=6.010-17kg,q=1.510-15C,v=1.0102m/s,B=2.0T。则有界匀强磁场的宽度L为A. 0.5

6、mB. 1.2mC. 1.6mD. 2.0m二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有一个或多个选项是符合题意的,全部选对得4分,选对但不全得2分,错选不得分。)11如图,取一对不带电的,有绝缘柱支撑的导体A和B,使它们彼此接触。把带正电荷的物体C移近导体A,会发现两端的金属箔均张开。然后先手持绝缘柱把导体A和B分开,再移开C。移开C之后,下列说法正确的是 AA带正电,B带负电 BA带负电,B带正电 CA、B上的金属箔片完全闭合DA、B上的金属箔片仍张开一定角度12. 如下左图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。

7、则A当开关S突然闭合时,A灯泡马上亮,B灯泡逐渐亮 B当开关S突然闭合时,A、B灯泡均马上亮,之后B灯泡逐渐熄灭,A灯泡变得更亮C当开关S由闭合变为断开时,A灯泡逐渐熄灭,B灯泡闪亮之后再熄灭D当开关S由闭合变为断开时,A灯泡马上熄灭,B灯泡闪亮之后再熄灭LABS13如上右图所示,用条形磁铁的磁极靠近铝环,下列关于电磁感应现象的说法正确的是AN极靠近闭合的铝环A,环A被排斥,环A中有逆时针方向的电流BN极靠近断开的铝环B,环B不动,但环B中有逆时针方向的感生电场CS极靠近闭合的铝环A,环A被吸引,环A中有顺时针方向的电流DS极靠近断开的铝环B,环B被吸引,环B中有顺时针方向的感生电场14. 如

8、图,一个静止的电子(电荷量大小为e,质量为m)经电压为U1的电场加速后,沿平行于板面方向进入A、B两极板间的匀强电场,两极板的长度为l,相距为d,极板间的电压为U2。电子射出电场时速率为v,电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离为y。则下列判断正确的是lydABemU1U2v ABCD三、实验题(本题共2小题,共20分。)15(1)用图1所示的多用电表测量一个阻值约为2k的电阻,要用到图中三个部件K、S和T。请根据下列步骤完成电阻测量:旋动部件_(填字母“K”、“S”或“T”),使指针对准电流的“0”刻线。将选择开关旋转到“”挡100的位置。将红、黑表笔分别插入“”“”插孔,并将两表笔短接,

9、旋动部件_(填字母“K”、“S”或“T”),使电表指针对准电阻的_。(填“0刻线”或“刻线”)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图2所示,该电阻的阻值为_。 图1测量完毕,将选择开关旋转到OFF位置。图2(2)如图3所示,H是一根表面均匀地镀有很薄的电阻膜的长陶瓷管(其长度L约为50cm,直径D约为10cm)。镀膜材料的电阻率已知,管的两端有导电箍MN。若只给你米尺、电压表、电流表、电源E、阻值较大的滑动变阻器R,和开关S及若干导线,请依下列设计完成膜层厚度d的测定:实验中应测定的物理量是_。用符号画出测量电路图。计算膜层厚度的公式是_。为了检验测量结果,如图4再用螺旋测微器

10、测量金属膜的厚度为_mm。02010图4图3MNH16用如图所示电路测一个充电宝在电量100%时的电动势E和内电阻r,测量数据如下表:电压表电流表充电宝保护电阻开关滑动变阻器U/V4.974.924.914.904.86I/A0.911.181.451.551.90I/AU/V(1)在U-I图中画出五组实验数据所对应的坐标点,请根据这些点做出U-I图线,并由图线求出:E_V,r_。(结果保留两位小数)(2)某位同学在做实验过程中,当滑动变阻器滑片在某一位置时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当把滑片移动到另一位置时,电压表和电流表读数分别为U2和I2。由此两组数据可得充电宝的电动势为E_。

11、(3)第(1)题中用图像处理多组测量数据求得结果的方案甲,与第(2)题中用两组数据代入方程求得结果的方案乙相比较,方案_可以减小偶然误差。四、论述、计算题(本题共4小题,共34分。)解答要求:写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)17.(8分)有一个密封盒,其表面有一灯泡L与一可变电阻器R。为了探究密封盒里灯泡L和可变电阻R是如何连接的,小明首先选用了内阻可忽略的3V的低压电源,连接了如图所示的电路,闭合开关,灯泡L发光;他将可变电阻器的电阻R增大,观察电流表示数及灯泡亮度,结果记录在下表中。R/I/A灯泡亮度50

12、.9保持不变150.5A内阻可忽略的低压电源电流表灯泡L可调电阻器R开关密封盒(1)请判断盒中的R与L是如何连接的,并说明理由;利用表中的数据,求灯泡的电阻值。(2)将两个1.5V的旧电池串联来代替低压电源,进行同样的实验。发现当R增大时,灯泡的亮度会发生变化,请解释这一现象。18.(6分)如图所示,KLMN是一个竖直的矩形导线框,全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,MN边水平,线框绕竖直固定轴OO以角速度匀速转动。从MN边与磁场方向的夹角为30时开始计时:(1) 在下图中画出0时刻,沿固定轴OO从上向下看线框的俯视图,并标出电流方向。LKNMB30OO(2) 求经过时

13、间t,线框中产生的感应电动势瞬时值表达式。BO19(10分)对物理现象、概念、规律的描述可以采用多个方法,比如文字描述、公式法、图示法、图像法等。(1)请根据电场强度的定义和库仑定律推导出电荷量为Q的点电荷在与之相距x处电场强度表达式。在图1中用有向线段画出点电荷的电场线的大致分布,并用虚线画出等势面的大致分布。(2)如图2,以产生匀强电场的电容器正极板所在位置为O点,建立x轴;取向右为E的正方向,正极板的电势为零,在图3中分别完成E-x图、-x图,用图线表示电场强度E、电势沿x轴(x0)的变化情况。OxEOx图2图1Ox图3F洛F安l20(10分)如图,一段横截面积为S、长为l的直导线,单位

14、体积内有n个自由电子,电子电量为e。该导线通有电流时,假设自由电子定向移动的速率均为v。将导线放置在磁感应强度为B的匀强磁场中,且电流方向与B垂直。导线所受安培力大小为,导线内自由电子所受洛伦兹力大小的总和为,推导=。北京市西城区2020 2021学年度第一学期期末试卷 高二物理参考答案 2021.1一、单项选择题(每小题3分,共30分。)题号12345678910答案BDACDABDBB二、多项选择题(每小题4分,共16分。全部选对得4分,选对但不全得2分,错选不得分。)题号11121314答案BDBDABACD三、实验题(除15题(2)空、16题(1)图外,其余每空或每图1分,共20分。)

15、ASVMEHRN15(1)S T; 0刻线 1.9103 (2)L、D、U、I(4分)见图d0.67116 (1)见图(5分);5.07; 0.11 (2) (3)甲U/VI/A0.901.101.301.501.701.904.854.904.955.00四、论述、计算题(本题共4小题,共34分。)17(1)灯泡L发光,电流表示数随可变电阻R改变而变化,说明L与R既没有断路也没有短路,它们不是串联就是并联;假设L与R串联,则L亮度应随R改变而变化,但L亮度实际不变,可判断L与R是并联。由于低压电源内阻可忽略,路端电压U=E;并联电路有 代入数据解得RL = 10 (4分)(2)当R增大时,外

16、电路电阻增大;电池有内阻,根据闭合电路欧姆定律,路端电压也增大;则并联的L两端电压增大,灯泡亮度发生变化。 (4分)BO30MNi18(1)见图 (2分) (2)0时刻,线框中产生的感应电动势瞬时值 e0 = BS cos30经过时间t,线框中产生的感应电动势瞬时值表达式 e = BS cos(30+t) (4分)19(1)在距Q为r的位置放一电荷量为q的检验电荷。根据库仑定律检验电荷受到的电场力 ;根据电场强度的定义得(4分)电场线、等势面的大致分布见右图 (2分)OxEOx(2)见下图 (4分)20设时间内通过导体横截面的电量为,有(2分)每个自由电子所受的洛伦兹力 (2分)设导体中共有N个自由电子 (2分)导体内自由电子所受洛伦兹力大小的总和 (2分)由安培力公式,有 得 (2分)

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