西城高二期末物理试题及答案.docx
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西城高二期末物理试题及答案
北京市西城区2018—2019年度高二第一学期物理期末试卷
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.下列物理量中属于标量的是
A.周期B.向心加速度C.线速度D.磁感应强度
2.两个质点之间万有引力的大小为F,如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍,那么它们之间万有引力的大小变为
A.2FB.4FC.
D.
3.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度大小不变。
下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,可能正确的是
4.自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样,它们的边缘有三个点A、B、C,如图所示。
正常骑行时,下列说法正确的是
A.A点的角速度大于B点的角速度
B.A点的线速度与B点的线速度大小相等
C.C点的角速度小于B点的角速度
D.C点的线速度与B点的线速度大小相等
5.如图所示,在南北方向水平放置的长直导线的正下方,有一只可以自由转动的小磁针。
现给直导线通以由 a向b的恒定电流I,则小磁针的N极将
A.保持不动
B.向下转动
C.垂直纸面向里转动
D.垂直纸面向外转动
6.在磁场中的同一位置放置一根直导线,导线的方向与磁场方向垂直。
先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样。
下图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。
a、b各代表一组F、I的数据。
在甲、乙、丙、丁四幅图中,正确的是
A.甲、乙、丙、丁都正确B.甲、乙、丙都正确
C.乙、丙都正确D.只有丙正确
7.如图所示为一阴极射线管,接通电源后,电子射线由阴极沿x轴方向射出,在荧光屏上会看到一条亮线,若要加一磁场使荧光屏上的亮线向上(z轴正方向)偏转,则所加磁场方向为
A.沿z轴正方向
B.沿z轴负方向
C.沿y轴正方向
D.沿y轴负方向
8.如图1所示,100匝的线圈(图中只画了2匝)两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的磁场,线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。
下列说法正确的是
A.电压表的示数为150V,A端接电压表正接线柱
B.电压表的示数为50.0V,A端接电压表正接线柱
C.电压表的示数为150V,B端接电压表正接线柱
D.电压表的示数为50.0V,B端接电压表正接线柱
9.交变电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接,R=10Ω。
交变电源产生正弦式电流,图2是电源输出电压的u-t图象。
交流电压表的示数是10.0V。
则
图1
V
R
交变电源
~
u/V
t/×10-2s
O
Um
-Um
1
2
图2
A.通过R的电流峰值为1.0A,频率为50Hz
B.通过R的电流峰值为1.0A,频率为100Hz
C.通过R的电流峰值为1.4A,频率为50Hz
D.通过R的电流峰值为1.4A,频率为100Hz
10.如图所示,在探究影响通电导线受力的因素的实验中,三块相同的蹄形磁铁并列放在桌上,可以认为磁极间的磁场是均匀的。
将一根直导线水平悬挂在磁铁的两极间,导线的方向与磁感应强度的方向(由下向上)垂直。
若导线质量为m,导线中的电流为I,处于磁场中通电部分的长度为L,导线静止时悬线与竖直方向的夹角为θ,则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题(本题共4小题,每小题3分,共12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3分,选对但不全得2分,错选不得分。
)
11.一理想变压器原、副线圈匝数比n1:
n2=11:
5。
原线圈与正弦交变电源连接,输入电压为220V。
副线圈仅接一个10Ω的电阻。
则
A.变压器的输出电压为100VB.流过电阻的电流是22A
C.原线圈中的电流是22AD.变压器的输入功率是1×103W
12.如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上。
在开关S闭合、断开的过程中,有关通过电流表的感应电流方向,下列判断正确的是
a
b
A.开关闭合瞬间,电流方向a→b
B.开关闭合瞬间,电流方向b→a
C.开关断开瞬间,电流方向a→b
D.开关断开瞬间,电流方向b→a
13.在两平行金属板间,有如图所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场。
α粒子(氦原子核)以速度v0从两板的正中央垂直于电场方向和磁场方向从左向右射入,恰好能沿直线匀速通过。
下列说法正确的是
A.若电子以速度v0沿相同方向射入,电子将向下偏转
B.若质子以速度v0沿相同方向射入,质子将沿直线匀速通过
C.若质子以大于v0的速度沿相同方向射入,质子将向下偏转
D.若质子以大于v0的速度沿相同方向射入,质子将向上偏转
14.我们可以用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。
长槽横臂的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍,长槽横臂的挡板A和短槽横臂上的挡板C到各自转轴的距离相等。
转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动,槽内的球就做匀速圆周运动。
横臂的挡板对球的压力提供了向心力,球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。
则关于这个实验,下列说法正确的是
A.探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处
B.探究向心力和角速度的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将
质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
C.探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上,将质
量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
D.探究向心力和半径的关系时,应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上,将质
量相同的小球分别放在挡板A和挡板C处
三、实验题(本题共2小题,共18分。
)
15.(6分)如图1为“探究影响感应电流方向的因素”的实验装置,所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为:
当电流从“+”接线柱流入电流表时,指针向右偏转。
(1)将条形磁铁按如图1方式S极向下插入螺线管时,发现电流表的指针向右偏转。
螺线管的绕线方向如图2所示。
请在图2中标出螺线管中的感应电流方向。
(2)经分析可得出结论:
当穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流产生的磁场与条形磁铁的磁场方向__________(填“相同”或“相反”)。
(3)接上面的
(1),将条形磁铁从螺线管中抽出时,电流表的指针向(填“左”或“右”)偏转。
16.(12分)某同学利用如图所示的实验装置,进行“研究平抛运动的特点”实验。
(1)实验需要用到的测量工具有________
A.秒表
B.打点计时器
C.刻度尺
D.天平
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有。
A.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
B.调整木板,使之与小球下落的竖直面平行
C.每次小球应从同一位置由静止释放
D.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹
(3)通过描点画出平抛小球的运动轨迹,以平抛起点O为坐标原点,沿水平方向、竖直方向分别建立坐标轴,如图所示。
经测量,点P的坐标为(30,45),小球从抛出点O运动到点P所用的时间t=______s,小球平抛运动的初速度v0=___m/s。
(取重力加速度g=10m/s2)
(4)该同学在轨迹上取若干个点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,作出y-x2图
象,下列四个图象中正确的是。
请结合平抛运动运动的特点,说明判断依据:
_______________________________
______________________________________________________________________。
四、论述、计算题(本题共4小题,共40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)有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥,如图所示。
汽
v
车到达桥顶时速度为5m/s。
取重力加速度g=10m/s2。
(1)画出汽车经过桥顶时,在竖直方向上的受力示意图;
(2)求汽车经过桥顶时,汽车对桥的压力的大小;
(3)汽车对桥面的压力过小是不安全的,请分析说明汽车在经过该拱桥时,速度大些比较安全,还是小些比较安全。
18.(10分)中国北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。
2018年11月19日,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功将北斗三号双星送入预定轨道,成功完成北斗三号基本系统星座部署。
如图所示为其中一颗北斗卫星的轨道示意图。
已知该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为T,地球半径为R,地球表面附近的重力加速度为g,引力常量为G。
(1)求地球的质量M;
(2)求该卫星的轨道距离地面的高度h;
北斗
卫星
地球
R
(3)请推导第一宇宙速度v1的表达式,并分析比较该卫星的运行速度与第一宇宙速度的大小关系。
19.(10分)如图所示为质谱仪的示意图,在容器A中存在若干种电荷量相同而质量不同的带电粒子,它们可从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场,它们的初速度几乎为0,然后经过S3沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片D上。
若这些粒子中有两种电荷量均为q、质量分别为m1和m2的粒子(m1﹤m2)。
(1)分别求出两种粒子进入磁场时的速度v1、v2的大小;
(2)求这两种粒子在磁场中运动的轨道半径之比;
(3)求两种粒子打到照相底片上的位置间的距离。
20.(12分)如图,在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中,两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内,相距为L。
导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上,与轨道接触良好。
轨道和导体棒的电阻均不计。
(1)如图1,若轨道左端MP间接一阻值为R电阻,导体棒ab在水平拉力的作用下以速度v沿轨道做匀速运动。
a.请根据法拉第电磁感应定律,证明导体棒ab做切割磁感线运动产生的感应电动势E=BLv;
b.某时刻撤去拉力,画出撤去拉力后通过导体棒ab的电流随时间变化的i-t图象,并分析该过程中的能量转化情况。
(2)如图2,若轨道左端MP间接一电动势为E、内阻为r的电源,导体棒ab处于静止状态。
某时刻闭合开关S,画出闭合开关S后通过导体棒ab的电流随时间变化的i-t图象,并分析该过程中的能量转化情况。
北京市西城区2018—2019学年度第一学期期末试卷
高二物理参考答案及评分标准2019.1
一、单项选择题(每小题3分,共30分)
1.A2.D3.D4.B5.C6.C7.D8.B9.C10.B
二、多项选择题(每小题3分,共12分)
11.AD12.AD13.BD14.AC
三、实验题(本题共2小题,共18分。
)
15.(6分)(每小问2分)
(1)
(2)相反(3)左
16.(12分)(每空2分)
(1)C
(2)ABC(3)0.3,1
(4)C。
平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动,水平位移
;竖直方向的分运动为自由落体运动,竖直位移
。
可得平抛运动的轨迹方程
,其中
为定值,因此y与x2成正比,y-x2图象为过原点的直线。
(写出轨迹方程1分,说明
为定值1分)
四、论述、计算题(本题共4小题,共40分。
)
17.(8分)
解:
(1)汽车经过桥顶时,在竖直方向上的受力情况如图所示(2分)
(2)以汽车为研究对象,根据牛顿第二定律
(2分)
代入数据解得FN=7600N(1分)
根据牛顿第三定律,汽车对桥顶的压力大小FN′=FN=7600N(1分)
(3)汽车对桥面的压力
,汽车的行驶速度越小,桥面所受压力越大,汽车行驶越安全。
(说明:
结论正确即可得分,无表达式不扣分)(2分)
18.(10分)
解:
(1)设一物体的质量为m1,在地球表面附近
万有引定律等于重力
(2分)
解得地球质量
(1分)
(2)设卫星质量为m2,根据牛顿第二定律
(2分)
解得
(1分)
(3)根据牛顿第二定律
,得
第一宇宙速度为近地卫星的运行速度,即r=R时,
该卫星的轨道半径r=R+h>R,因此其速度v(4分)
(说明:
推导第一宇宙速度2分,通过公式比较说明v1和v的关系2分。
)
19.(10分)
解:
(1)经过加速电场,根据动能定理,对m1粒子
(2分)
m1粒子进入磁场时的速度
(1分)
同理对m2粒子有
m2粒子进入磁场时的速度
(1分)
(2)在磁场中,洛仑兹力提供向心力
(2分)
解得粒子在磁场中运动的轨道半径
代入
(1)结果,可得两粒子的轨道半径之比
(1分)
(3)m1粒子的轨道半径
m2粒子的轨道半径
两粒子打到照相底片上的位置相距
(1分)
代入得,两粒子位置相距为
(2分)
20.(12分)
解:
(1)a.在△t内穿过闭合电路的磁通量的变化量是
△Φ=BS=BLvt(2分)
根据法拉第电磁感应定律
(2分)
由此得到感应电动势E=BLv
b.撤去拉力的瞬间,根据欧姆定律,通过导体棒ab
的电流
。
撤去拉力后,导体棒ab做
加速度减小的减速运动,电流随时间的变化如图
所示。
(说明:
图2分,其中图线1分,纵截距1分)
该过程导体棒ab的动能转化为电能。
(2分)
(2)闭合开关的瞬间,通过导体棒ab的电流
。
闭合
开关后,导体棒ab做加速度减小的加速运动,电流
随时间的变化如图所示。
(说明:
图2分,其中图线1
分,纵截距1分)
该过程电源产生的电能转化为导体棒ab的动能和整
个回路的内能。
(2分)