北京市海淀区学年高二上学期期末物理试题含答案解析.docx

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北京市海淀区学年高二上学期期末物理试题含答案解析

北京市海淀区【最新】高二上学期期末物理试题

学校:

___________姓名：

___________班级：

___________考号：

___________

一、单选题

1．下列物理量属于矢量的是

A．电势B．电势能

C．电功率D．磁感应强度

2．如图所示，人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动．则这两颗卫星相比

A．卫星A的角速度较大B．卫星A的加速度较大

C．卫星A的周期较大D．卫星A的线速度较大

3．如图所示，空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动，若不计粒子所受重力，带电粒子在匀强磁场中的运动是

A．匀速直线运动B．匀变速曲线运动

C．顺时针转向的圆周运动D．逆时针转向的圆周运动

4．某交流发电机产生的电流随时间变化的关系如图所示．由图像可知该交流电的

A．频率为50HzB．频率为25Hz

C．电流有效值为10AD．电流有效值为5A

5．如图所示，在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中，放置一个金属圆环，圆环平面与磁场方向垂直，若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流，下列方法可行的是

A．使匀强磁场均匀增强

B．使匀强磁场均匀减弱

C．使圆环向左或向右平动

D．使圆环向上或向下平动

6．喷墨打印机工作原理的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带电后，以速度v垂直匀强电场飞入极板间，最终打在纸面上半部分的某一位置P．关于此微滴及其在极板间电场中运动，下列说法正确的是

A．经带电室后带正电

B．电场力对微滴做负功

C．动能增大

D．电势能增大

7．图为演示自感现象实验装置的电路图，电源的电动势为E，内阻为r．A是灯泡，L是一个自感系数很大的线圈，线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻．实验时，闭合开关S，电路稳定后，灯泡A正常发光．下列说法正确的是

A．闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流等于线圈L中电流

B．闭合开关S，电路稳定后，灯泡A中电流大于线圈L中电流

C．电路稳定后突然断开开关S，灯泡A立即熄灭

D．电路稳定后突然断开开关S，灯泡A闪亮一下再熄灭

8．磁铁有N、S两极，同名磁极相斥，异名磁极相吸，这些特征与正、负电荷有很大的相似性．库仑在得到点电荷之间的库仑定律后，直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似的规律．他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷，当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距离时，其上的磁荷可以看作点磁荷．库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似．由上述内容可知，下列说法正确的是

A．两个正磁荷之间的作用力为引力

B．两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关

C．两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比

D．相互作用的两个点磁荷，不论磁性强弱，它们之间的相互作用力大小一定相等

9．如图甲所示，矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向．则在线框中产生的感应电流随时间变化的关系可能为图中的

A．

B．

C．

D．

10．如图所示，右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内，轨道的电阻忽略不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上．空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度的大小为B．导体棒ab以恒定的速度向右运动，与导轨MN始终垂直并接触良好．当其运动到导轨MN和PQ的中点处开始计时，运动到NQ位置时将导体棒迅速锁定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小从B增加到B'（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中，流过导体棒ab的电荷量相等，则

等于

A．

B．

C．2D．

二、多选题

11．金属棒MN两端用细软导线悬挂于a、b两点，其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，静止时MN平行于纸面，如图所示．若金属棒通有从M向N的电流，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，下列措施可行的是

A．增大电流

B．增大磁感应强度

C．将电流方向改为从N流向M

D．将磁场方向改为垂直于纸面向外

12．我们通常用阴极射线管来研究磁场对运动电荷的作用，图为阴极射线管的示意图，两个电极的连线沿x轴方向．玻璃管内部已抽成真空，当两个电极连接到高压电源两端时，阴极会发射电子，电子在电场的加速作用下，由阴极沿x轴方向飞向阳极，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹．要使电子束的径迹向z轴正方向偏转，下列措施中可采用的是

A．加磁场，磁场方向沿x轴正方向

B．加磁场，磁场方向沿y轴负方向

C．加电场，电场方向沿z轴正方向

D．加电场，电场方向沿z轴负方向

13．图是通过变压器降压给用户供电的示意图．负载变化时变压器输入电压基本保持不变．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加．如果变压器上的能量损失可以忽略，则开关S闭合后，以下说法正确的是

A．电表V1示数与V2示数的比值不变

B．电表A1示数不变，A2示数增大

C．输电线的电阻R0消耗的功率增大

D．流过电阻R1的电流减小

14．电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备．电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成，当电磁铁通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）．当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动．下列说法正确的是

A．感生电场的方向为顺时针方向

B．感生电场的方向为逆时针方向

C．电磁铁中通入的电流应越来越强

D．电磁铁中通入的电流应越来越弱

三、实验题

15．在探究平抛运动规律时，老师和同学们选用图所示的装置进行实验．初始时，A球静止在弹性金属片的右侧，B球被夹在金属片的左侧．用小锤打击弹性金属片后，A球和B球同时开始运动．实验中，______（选填“A球”“B球”或“A、B两球”）做抛体运动．老师用该实验装置完成了一次实验，观察到两个小球同时落地，于是得出结论：

平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．小明同学认为不够严密，请你阐述小明的理由（写出一条即可）．

_________________________________________________

16．某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件．

（1）图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成图中实物间的连线________．

（2）若连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后，他还进行了其他两项操作尝试，发现也产生了感应电流，请写出两项可能的操作：

①_________________________________；

②_________________________________．

四、解答题

17．有一个电热器，其电阻恒为44Ω、所接交流电压的瞬时表达式为u=311sin（100πt），式中各物理量均为国际单位．求：

（1）该交流电电压的最大值Um；

（2）该交流电的周期T；

（3）该电热器正常工作时的功率P．

18．【最新】是中国航天里程碑式的高速发展年，是属于中国航天的“超级2018”．例如，我国将进行北斗组网卫星的高密度发射，全年发射18颗北斗三号卫星，为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T，地球质量为M、半径为R，引力常量为G．

（1）求静止轨道卫星的角速度ω；

（2）求静止轨道卫星距离地面的高度h1；

（3）北斗系统中的倾斜同步卫星，其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角，它的周期也是T，距离地面的高度为h2．视地球为质量分布均匀的正球体，请比较h1和h2的大小，并说出你的理由．

19．一种测定电子比荷的实验装置如图所示．真空玻璃管内，阴极K发出的电子经阳极A与阴极K之间的高压加速后，形成细细的一束电子流，沿图示方向进入间距为d的两极板C、D间的区域．若两极板C、D间无电压，电子将沿直线打在荧光屏的中心O点；若在两极板间施加恒定电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的亮点又回到O点．

（1）判断匀强磁场的方向；

（2）求电子击中O点时的速度大小v；

（3）已知极板的长度l＝5.00cm，间距d＝1.50cm，极板区的中点M到O点的距离L＝12.50cm，极板间电压U＝200V，磁感应强度B＝6.3×10–4T，P点到O点的距离y＝3.0cm．根据上述数据，计算电子的比荷

（保留2位有效数字）．

20．如图所示，两根相距为L的光滑平行金属导轨CD、EF固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计．在导轨的左端接入阻值为R的定值电阻，将质量为m、电阻可忽略不计的金属棒MN垂直放置在导轨上，可以认为MN棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力．金属棒MN以恒定速度v向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．

（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；

（2）在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E．

（3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，金属棒MN中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？

请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明．

参考答案

1．D

【分析】

标量只有大小没有方向，而矢量既有大小也有方向，可以根据这个特征求解本题．

【详解】

电势、电势能、电功率只有大小没有方向所以是标量，而磁感应强度既有大小也有方向为矢量，故D对

故选D

2．C

【分析】

卫星绕地球做圆周运动时，万有引力提供向心力，可以根据牛顿第二定律求解本题．

【详解】

根据万有引力提供向心力

由公式可以随着高度的增大除了周期在增大以外，线速度、角速度、加速度都在减小，故C对；ABD错；

故选C

3．D

【分析】

带电粒子在磁场中的受力可以根据左手定则来判断，即四指指向正电荷运动的方向，磁场垂直手心过，拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．

【详解】

带电粒子带正电，根据左手定则可知受洛伦兹力的方向为向上，且洛伦兹力不做功，所以粒子应该做逆时针的匀速圆周运动，故D正确；ABC错误；

【点睛】

洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小. 

匀变速运动是指的加速度不变的运动,当合力方向与速度方向不在一条直线上物体将做曲线运动.

4．B

【分析】

从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量,然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解.

【详解】

AB、由图可以知道,交流电的周期T=0.04s，所以频率为25Hz，故A错；B对；

CD、从图像上可以看出电流的最大值为10A，根据正弦交流电有效值的求法可以电流的有效值为

，故CD错误；

故选B

5．A

【分析】

穿过线圈的磁通量变化则会产生感