北京市西城66中2023-2024學年高二物理第一學期期末聯考試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內，不得在試卷上作任何標記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，可視為質點的帶正電小球，質量為m，用長為L的絕緣輕桿分別懸掛在（甲）重力場、（乙）懸點O處有正點電荷的靜電場、（丙）垂直紙面向里的勻強磁場中，且偏角均為θ（θ＜10°）．當小球均能由靜止開始擺動到最低點A時，下列說法正確的是（）A.三種情形下，達到A點時所用的時間相同B.三種情形下，達到A點時輕桿的拉力相同C.三種情形下，達到A點時的向心力不同D.三種情形下，達到A點時的動能不同2、下列關于磁感應強度方向的說法中正確的是()A.磁場中某點的磁感應強度的方向規定為小磁針靜止時北極所指的方向B.磁場中某點的磁感應強度的方向與小磁針S極在此處的受力方向一致C.磁場中某點的磁感應強度的方向由試探電流元在此處的受力方向決定D.如果把磁場中的通電導線撤去，磁場中磁感應強度為零3、太陽系中的九大行星繞太陽公轉的軌道均可視為圓，不同行星的軌道平面均可視為同一平面．如圖所示，當地球外側的行星運動到日地連線上，且和地球位于太陽同側時，與地球的距離最近，我們把這種相距最近的狀態稱為行星與地球的“會面”．若每過N1年，木星與地球“會面”一次，每過N2年，天王星與地球“會面”一次，則木星與天王星的公轉軌道半徑之比為()A. B.C. D.4、如圖所示，a、b兩個閉合正方形線圈用同樣的導線制成，匝數均為10匝，邊長la＝3lb，圖示區域內有垂直紙面向里的勻強磁場，且磁感應強度隨時間均勻增大，不考慮線圈之間的相互影響，則()A.兩線圈內產生順時針方向的感應電流B.a、b線圈中感應電動勢之比為9∶1C.a、b線圈中感應電流之比為3∶4D.a、b線圈中電功率之比為3∶15、下列說法中不正確的是()A.指南針是利用地磁場來指示方向的B.電動機是利用磁場對電流作用來工作的C.地磁場對宇宙射線的阻擋作用各處都相同D.小磁針靜止時，N極所指方向就該點磁場的方向6、關于下列物理史實與物理現象，說法正確的是（）A.光電效應現象由德國物理學家赫茲發現，愛因斯坦對其做出了正確的解釋B.β衰變中產生的β射線實質上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的C.根據愛因斯坦的光電效應方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D.發生α衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，核內質量數減少4，且常常伴有γ射線產生，γ射線是原子核衰變過程中的質量虧損即減少的質量二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，閉合開關S，將條形磁鐵插入閉合線圈，第一次用時0.2s，第二次用時0.4s，并且兩次磁鐵的起始和終止位置相同，則（）A.第一次線圈中的磁通量變化較快B.第一次電流表G最大偏轉角較大C.第二次電流表G的最大偏轉角較大D.若斷開S，電流表G均不偏轉，故兩次線圈兩端均無感應電動勢8、質譜儀的結構原理圖如圖所示，水平極板間有垂直極板方向的勻強電場，圓筒N內可以產生質子和氚核，它們由靜止進入極板間，經極板間的電場加速后進入下方的勻強磁場．在磁場中運動半周后打到底片P上，不計質子和氚核受到的重力及它們間的相互作用，下列判斷正確的是A.質子和氚核在極板間運動的時間之比為1:3B.質子和氚核在磁場中運動的時間之比為1:1C.質子和氚核在磁場中運動的速率之比為D.質子和氚核在磁場中運動軌跡半徑之比為9、將一電荷量為+Q的小球放在不帶電的金屬球附近，所形成的電場線分布如圖所示，金屬球表面的電勢處處相等．a、b為電場中的兩點，則A.a點的電場強度比b點的大B.a點的電勢比b點的高C.檢驗電荷-q在a點的電勢能比在b點的大D.將檢驗電荷-q從a點移到b點過程中，電場力做負功10、如圖所示，一圓形金屬環與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內，環的圓心與兩導線距離相等，環的直徑小于兩導線間距．兩導線中通有大小相等、方向向下的恒定電流．若A.金屬環向左側直導線靠近，穿過環的磁通量增加B.金屬環向右側直導線靠近，穿過環的磁通量減小C.金屬環向上運動，環上無感應電流D.金屬環向下運動，環上的感應電流方向為順時針方向三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某實驗小組利用電流表和電阻箱測量電池組的電動勢和內阻.(1)請在虛線框中畫出實驗的電路圖______(2)實驗的主要步驟如下：①檢查并調節電流表指針指零，將開關S斷開，按照電路圖連線②調節電阻箱R的阻值至________③將開關S閉合，逐漸調節只使電流表指針有足夠的偏轉，記下此時的電阻箱的阻值和電流表的示數④改變及的阻值，測出幾組I隨R變化的數據，作出R—1/I的圖線如圖所示(3)由作出R—1/I的圖線可求得電動勢E=________V，內阻r=________Ω.(結果保留兩位有效數字)12．（12分）(1)如圖所示為某位同學在正確使用歐姆表測量某電阻時指針所指位置，則所測電阻的大小為_____歐姆。（2）若如圖所示為某位同學在正確使用量程為2.5V電壓表測量某電壓時指針所指位置，則所測電壓的大小為_____伏特。（3）若如圖所示為某位同學在正確使用量程為10A表測量某電流強度時指針所指位置，則所測電流強度的大小為_____安培。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環，軌道的水平部分與半圓環相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】分別對三種情況受力分析，根據受力情況確定各力做功情況，根據動能定理即可明確到達A點的速度關系，再根據向心力公式明確向心力及繩子上的拉力，根據運動情況即可確定時間關系【詳解】三種情況下均只有重力做功，因此由動能定理可知，它們到達最底點時的速度相同，因此達到A點時的動能相同；根據向心力公式可知，它們在A點需要的向心力相同；但由于乙受到庫侖力，而丙受到洛倫茲力，因此三種情況下繩子上的拉力不相同；由于運動任意對應的時刻的速度均相同，因此達到A點的時間一定相同故只有A正確，BCD錯誤故選A【點睛】本題考查帶電粒子在電場、磁場中的運動及受力情況，要注意明確洛倫茲力永不做功，同時注意電場力做功的性質2、A【解析】A.磁場中某點的磁感應強度的方向規定為小磁針靜止時北極所指的方向，故A正確；B.磁場中某點的磁感應強度的方向與小磁針N極在此處的受力方向一致，故B錯誤；C.磁場中某點的磁感應強度的方向由磁場本身決定，與試探電流元在此處的受力方向無關；故C錯誤；D.如果把磁場中的通電導線撤去，磁場中磁感應強度不變；故D錯誤；故選擇：A；3、A【解析】每過N1年，木星與地球“會面”一次，則N1年內地球比木星多轉一周，木星轉了N1-1圈，設地球自轉周期為T，則木星的周期為；同理可得，天王星的周期為；根據開普勒第三定律得；聯立解得；A.，與結論相符，選項A正確；B.，與結論不相符，選項B錯誤C.，與結論不相符，選項C錯誤.D.，與結論不相符，選項D錯誤.4、B【解析】根據楞次定律可知，兩線圈內均產生逆時針方向感應電流，選項A錯誤；因磁感應強度隨時間均勻增大，則，根據法拉第電磁感應定律可知，則，選項B正確；根據，故a、b線圈中感應電流之比為3:1，選項C錯誤；電功率，故a、b線圈中電功率之比為27:1，選項D錯誤；故選B【考點定位】法拉第電磁感應定律；楞次定律；閉合電路歐姆定律；電功率【名師點睛】此題是一道常規題，考查法拉第電磁感應定律、以及閉合電路的歐姆定律；要推導某個物理量與其他物理量之間的關系，可以先找到這個物理量的表達式，然后看這個物理量和什么因素有關；這里線圈的匝數是容易被忽略的量5、C【解析】指南針是利用地磁場來指示方向的，選項A正確；電動機是利用磁場對電流作用來工作的，選項B正確；高能帶電粒子到達地球受到地磁場的洛倫茲力作用，發生偏轉．不同的磁場，所受到的洛倫茲力大小不一，所以在南、北兩極最強赤道附近最弱，故C錯誤；小磁針靜止時，N極所指方向就該點磁場的方向，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選C.6、A【解析】A．光電效應現象由德國物理學家赫茲發現，愛因斯坦對其做出了正確的解釋，符合客觀事實，故A正確；B．β衰變中產生的β射線是電子，產生機理是原子的核內的質子轉化為一個中子和電子，不是原子核外的電子掙脫束縛而形成的，故B錯誤；C．根據愛因斯坦的光電效應方程可知光電子的最大初動能與入射光的頻率是一次函數關系不是正比關系，故C錯誤；D．發生α衰變時原子核內2個質子和2個中子作為一個整體被拋了出來，所以生成的新核與原來的原子核相比，核內質量數減少2，且常常伴有γ射線產生，故D錯誤。故選擇A選項。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AB【解析】兩次磁鐵的起始和終止位置相同，知磁通量的變化量相同，根據時間長短判斷磁通量變化的快慢，感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比【詳解】A項：磁通量變化相同，第一次時間短，則第一次線圈中磁通量變化較快，故A正確；B、C項：感應電動勢大小與磁通量的變化率成正比，磁通量的變化率大，感應電動勢大，產生的感應電流大，故B正確，C錯誤；D項：斷開電鍵，電流表不偏轉，知感應電流為零，但感應電動勢不為零，故D錯誤故選AB【點睛】解決本題的關鍵知道感應電動勢產生的條件，以及知道感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比8、CD【解析】根據題圖可知，考查了回旋加速器的原理．根據粒子在回旋加速器在電場和磁場中的運動特點即可求解【詳解】A、質子和氚核在極板間運動時，有，則，所以質子和氚核在極板間運動的時間之比為，故A錯誤；B、質子和氚核都為半個周期，周期的表達式為，所以質子和氚核在磁場中運動的時間之比為1:3，故B錯誤；C、質子和氚核在磁場中運動的速率由加速電場來決定，則有，得，所以質子和氚核在磁場中運動的速率之比為，故C正確；D、粒子在磁場中運動半徑，故質子和氚核在磁場中運動的軌跡半徑之比為，D正確9、ABD【解析】A項：電場線越密集的地方電場強度就越大，從上圖中可以看出a處的電場線比b處的電場線密集，所以a點的場強大于b點的場強，故A項正確；B項：a點所在的電場線從Q出發到不帶電的金屬球終止,所以a點的電勢高于金屬球的電勢,而b點所在處的電場線從金屬球發出到無窮遠,所以金屬球的電勢高于b點的電勢,即a點的電勢比b點的高.故B正確;

C項：電勢越高的地方,負電荷具有的電勢能越小,即負電荷在a點的電勢能較b點小,故C錯誤;

D項：由上知,-q在a點的電勢能較b點小,則把-q電荷從電勢能小的a點移動到電勢能大的b點,電勢能增大,電場力做負功.所以D選項是正確的.10、AC【解析】由題中“一圓形金屬環與兩固定的平行長直導線在同一豎直平面內”可知，本題考查閉合線圈磁通量變化以及感應電流方向，根據楞次定律和通電導線磁場分布規律可分析本題【詳解】AB、根據通電導線磁場分布規律可知，在兩根通電導線中間，及分布垂直紙面向外的磁場也分布垂直紙面向里的磁場，并且在中間位置，磁通量為零，因此金屬環無論向左向右移動，磁通量均增加，故A正確B錯誤；CD、因為金屬環內磁通量為零，根據對稱性，金屬環上下移動磁通量不會發生變化，根據楞次定律可知，無感應電流產生，故C正確D錯誤三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.②.最大值③.2.5④.1.0【解析】（1）根據實驗原理作出實驗電路圖（2）為保護電路安全閉合開關前電阻箱阻值應調到最大，根據實驗步驟與實驗注意事項分析答題（3）應用歐姆定律求出圖象的函數表達式，然后根據圖象求出電源電動勢與內阻【詳解】（1）應用安阻法測電源電動勢與內阻實驗，電源、電流表與電阻箱組成串聯電路，實驗電路圖如圖所示：（2）②為保護電路安全，調節電阻箱R的阻值至最大值（3）由圖示電路圖可知，電源電動勢：E=I（r+R），則R=E-r，由圖示R-圖象可知，圖象與縱軸交點坐標值為-1，則電源內阻：r=1.0Ω，電源電動勢：；【點睛】本題考查了實驗注意事項、實驗步驟、求電源電動勢與內阻，知道實驗原理與實驗注意事項、根據歐姆定律求出圖象的函數表達式即可正確解題12、①.4.0②.2.00③.8.0【解析】（1）[1]．所測電阻的大小為4.0×1=4.0歐姆；（2）[2]．使用量程為2.5V電壓表測量某電壓，最小