北京2023学年高二上学期期末考试试卷物理

1、北京第一学期期末考试试卷高二物理(选考)(考试时间90分钟 满分100分)一、本题共14小题，每小3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。把答案答在答题纸上。1.下列物理量属于矢量的是( )A、磁感应强度B、磁通量C、电势D、电动势2.如图所示虚线所围的区域内(为真空环境)存在电场强度为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场，已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转，设重力可忽略，则在这区域中的E和B的方向可能是( )A、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B、E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反C、E竖直向上，B垂直纸面向外D、E竖直向上，B垂直纸面向里3、有关磁感应强度的下列说法中，正确的是( )A、磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量B、若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零C、若有一小段长为L、通以电流的导体，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是D、由定义式可知，电流强度越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小4.如图所示，一金属圆环水平固定放置，现将一竖直的条形磁铁，在圆环上方沿

2、圆环轴线无初速度释放，在条形磁铁穿过圆环的过程中，条形磁铁与圆环( )A、始终相互吸引B、始终相互排斥C、先相互排斥，后相互吸引D、先相互吸引，后相互排斥5.物理实验都需要有一定的控制条件。奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( )A、该实验必须在地球赤道上进行B、通电直导线必须竖直放置C、通电直导线应该水平东西方向放置D、通电直导线应该水平南北方向放置6.如图所示，在带负电背的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转、下列说法正确的是( )A、偏转原因是圆盘周围存在电场B、偏转原因是圆盘周围产生了磁场C、仅改变圈盘的转动方向，偏转方向不变D、仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变7.在我们生活的地球周围，每时每刻都会有大量的由带电粒子组成的宇宙射线向地球射来，地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。如图所示为地磁场的示意图。现有一束宇宙射线在赤道上方沿垂直于地磁场方向射向地球，在地磁场的作用下，射线方向发生改变的情况是( )A、

3、若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向南偏移B、若这束射线是由带正电荷的粒子组成，它将向北偏移C、若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向东偏移D、若这束射线是由带负电荷的粒子组成，它将向西偏移8.某同学在利用如图所示装置“探究影响通电导线受力的因素”实验中，把三块相同的蹄形磁体(N极在下)并排放在桌面上，用细导线将一根铜质导体棒水平悬挂在磁体的两极间，导体棒的方向与磁场方向垂直，当导体棒中有电流通过时，导体棒带动细导线偏离竖直方向，离开竖直方向最大角度称为摆动角。该同学在保持电流大小不变的条件下，通过两组实验作对比研究。实验：电流从细导线2流入、细导线3流出；实验：电流从细导线1流入、细导线4流出，关于两组实验现象，下列说法正确的是( )A、实验中细导线向外摆动，摆动角小于实验摆动角B、实验中细导线向外摆动，摆动角大于实验摆动角C、实验中细导线向里摆动，摆动角小于实验摆动角D、实验中细导线向里摆动，摆动角大于实验摆动角9.如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R，闭合开关S后，调整R，使L1和L2发光的亮度一样，此时流过两个灯泡的

4、电流均为I。然后，断开S。若t时刻再闭合S，则在t前后的一小段时间内，正确反映流过L1的电流i1流过L2的电流i2随时间t变化的图象是( )10.如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后( )A、电流表A2的示数减小B、电压表1的示数减小C、电压表V2的示数不变D、电流表A1的示数不变11.如图所示，在正方形区域abcd内有一垂直纸面向里的匀强磁场，一束电子以大小不同的速率垂直于ad边且垂直于磁场射入磁场区域，下列判断正确的是( )A、在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹越长B、在磁场中运动时间相同的电子，其运动轨迹一定重合C、不同运动速率的电子，在磁场中的运动时间一定不相同D、在磁场中运动时间越长的电子，其运动轨迹所对应的圆心角越大12.图中A是一底边宽为L的闭合线框，其电阻为R。现使线框以恒定的速度v沿x轴向右运动，并穿过图中所示的宽度为d的匀强磁场区域，己知Ld，且在运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直。若以x轴正方向作为力的正方向，线框从图所示位置开始运动的时刻作为时间的零点，则在下图所示的图像中，可能正确反映

5、上述过程中磁场对线框的作用力F随时间t变化情况的是( )13.如图所示为一交流发电机的原理示意图，其中矩形线圈abcd的边长ab=cd=50cm，bc=ad=20cm，匝数n=100线圈的总电阻r=0.20，线圈在磁感强度B=0.050T的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴OO匀速转动，角速度=100rad/s。线圈两端通过电刷E、F与阻值R=4.8的定值电阻连接。计算时取3。( )A、图中时刻穿过线圈的磁通量为0.5WbB、若从线圈经过中性面开始计时，则线圈中感应电动势随时间变化的函数表达式为e=150cos300t(V)C、此发电机在上述工作状态下的输出功率为2160WD、若从线圈经过中性面开始计时，经过周期时间通过电阻R的电荷量为0.20C14、有一种“电磁动力小火车”玩具，一节干电池与两块钕铁硼强磁铁紧密相连置于裸铜导线(表面没有绝缘层)绕成的螺线管内部，两块磁铁与铜导线接触良好。实验发现如果干电池的“+”“-”极与两块磁铁的“N”“S”极排布如图所示，则干电池与磁铁组成的“小火车”就会按照图中“运动方向”在螺线管内运动起来。关于小火车的运动，下列判断正确的是( )A、驱动“小火车”

6、运动的动力来自于两块磁铁之间的相互排斥力B、其他材料不变，只将干电池的“+”“-”极左右对调，则“小火车”运动方向变为向右运动C、其他材料不变，改用旧的干电池，则“小火车”运动速度一定变大D、其他材料不变，只增加两端磁铁数量(两端“N”“S”极排布方向不变)，则“小火车”运动速度一定变大卷三、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的位置。15.(6分)某同学利用多用电表的欧姆挡测量未知电阻阻值以及判断二极管的正负极。(1)他选择“100”倍率的欧姆挡按照正确的步骤测量未知电阻时，发现表针偏转角度很小，如图甲中虚线的位置所示。为了能获得更准确的测量数据，他应该将倍率调整到_的挡位(选填“10”或“1k”)；并把两支表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使表针指向_。调整好此挡位的欧姆表后再正确测量上述未知电阻，若表针指在如图甲中虚线的位置，则未知电阻的测量值为_。(2)若用已调好的多用电表欧姆挡“100”挡来探测一只完好的二极管的正、负极(如图乙所示)。当两表笔分别接二极管的正、负极时，发现表针指在如图甲中的虚线的位置，此时红表笔接触的是二极管的_极(选填“正”或“负”)。16.(1

7、2分)现有两组同学要测定一节午电池的电动势E和内阻r(已知E约为1.5V，r约为1)。(1)第一组采用图甲所示电路。为了完成该实验，选择实验器材时，在电路的a、b两点间可接入的器件是_。A.一个定值电阻B.滑动变阻器为了调节方便且测量精度更高，以下器材中，电流表可选_；电压表可选_。A.电流表(00.6A)B.电流表(03A)C.电压表(03V)D.电压表(015V)第一小组经过多次测量，记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图乙中画出了U-I.图像。由图像可以得出，若将该干电池与一个阻值为2.2的定值电阻组成闭合电路，电路中的电流约为_A(保留两位有效数字)。(2)第二组在没有电压表的情况下，设计了如图丙所示的电路，完成了对另一电池的测量。改变电阻箱接入电路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，通过研究图像的信息，他们测得了电池电动势和内阻。请说明按照此实验方案，忽略偶然误差，内阻的测量结果比真实值偏大还是偏小?并说明形成这个结果的原因。在第二组的实验中电阻箱(最大阻值为999.9，可当标准电阻用)、电流表(量程Ig=0.6A，内阻rg=0.1)。通过改变电阻箱接入电

8、路中的电阻值，记录了多组电流表示数I和电阻箱示数R，并画出了如图丁所示的图像。根据图像中的信息和题中已知的参数可得出这个电池的电动势E=_，内电阻r=_四、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。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。把答案填在答题卡相应的位置。17.(9分)如图甲所示，N=200匝的线圈(图中只画了2匝)，电阻r=2，其两端与一个R=48的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。(1)判断通过电阻R的电流方向；(2)求线圈产生的感应电动势E；(3)求电阻R两端的电压U。18.(9分)如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行的金属导轨，导轨间距离l=0.2m，导轨平面与水平面的夹角=30，导轨上端连接一个阻值R=0.4的电阻。整个导轨平面处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。现有一根质量m=0.01kg、电阻r=0.1的金属棒ab垂直于导轨放置，且接触良好，金属棒从静止开始沿导轨下滑，且始终与导轨垂直。g=10m/s2，导轨电阻不计，求：(1)金属棒从静止

9、释放时的加速度大小；(2)金属棒沿导轨下滑过程中速度最大值；(3)金属棒沿导轨匀速下滑时ab两端的电压。19.(10分)1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地利用带电粒子在磁场中的运动特点，解决了粒子的加速问题。现在回旋加速器被广泛应用于科学研究和医学设备中。某型号的回旋加速器的工作原理如图甲所示，图乙为俯视图。回旋加速器的核心部分为D形盒，D形盒装在真空容器中，整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中，磁场可以认为是匀强磁场，且与D形盒盒面垂直。两盒间狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。质子从粒子源A处进入加速电场的初速度不计，从静止开始加速到出口处所需的时间为t。已知磁场的磁感应强度为B，质子质量为m、电荷量为+q，加速器半径为R，将其接一定频率高频交流电源，其电压为U。不考虑相对论效应和重力作用。求：(1)质子第1次经过狭缝被加速后进入形盒运动轨道的半径r1；(2)求质子从静止开始加速到出口处所需的时间t；(3)如果使用这台回旋加速器加速粒子()，需要进行怎样的改动?请写出必要的分析过程。20.(12分)如图所示，PQ和MN是固定于水平面内的平行光滑金属轨道，轨道足够长，其电阻可忽略不计。金属棒ab、cd放在轨道上，始终与轨道垂直，且接触良好。金属棒ab、cd的质量均为m，长度均为L。两金

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