2023北京顺义高二（上）期末物理（教师版）

2023北京顺义高二（上）期末

物    理

考生须知

1．本试卷共6页，共两部分，第一部分20小题，共60分，第二部分8小题，共40分，满分100分。考试时间90分钟。

2．在答题卡上准确填写学校，姓名，班级和教育ID号。

3．试题答案一律填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。

4．在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。

第一部分   选择题（共60分）

一、选择题（本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共60分）

请阅读下述文字，完成下列小题。

频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置。如图所示是小球从零时刻开始自由下落的频闪照片示意图，频闪仪每隔0.04s闪光一次。照片中的数字是闪光时刻小球所处的位置坐标值，单位是厘米。

1. 下列物理量中，可以用来描述小球运动快慢的物理量是（   ）

A. 位移 B. 速度 C. 路程 D. 时间

2. 小球在前0.08s内的平均速度大小为（   ）

A. 0.3m/s B. 0.4m/s C. 0.8m/s D. 0.16m/s

3. 小球在向下运动过程中，小球的速度（   ）

A. 先增大后减小 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 逐渐增大

4. 小球在向下运动的过程中，小球的重力势能（   ）

A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小

5. 小球在向下运动的过程中，小球的机械能（   ）

A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小

请阅读下述文字，完成下列小题。

体育课上，某同学在距离地面高度为h处将排球击出，排球被击出后的速度沿水平方向，用v0表示，不计空气阻力。

6. 排球被水平击出后，在空中做的运动是（　　）

A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动

C 平抛运动 D. 匀速圆周运动

7. 排球被水平击出后，在空中运动的过程中，排球的动能（　　）

A. 越来越大 B. 越来越小 C. 保持不变 D. 先减小后增大

8. 若排球以的水平速度被击出，经过落到水平地面上，排球的落地点到击出点的水平距离为（　　）

A. 2m B. 3.2m C. 6.4m D. 10m

请阅读下述文字，完成下列小题。

电场是一种特殊的物质，电荷可以“感受”到电场的存在。右图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个不同的点，这三个点的电场强度分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为、、。

9. 关于a、b、c三点电场强度的大小，下列判断正确的是（　　）

A  B.  C.  D.

10. 关于a、b、c三点电势的高低，下列判断正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

11. 将一带负电的试探电荷，沿电场线方向由a点移动到c点的过程中，其电势能（　　）

A. 越来越大 B. 越来越小 C. 保持不变 D. 先减小后增大

请阅读下述文字，完成下列小题。

电容器是一种能储存电荷的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。

12. 若电容器两极板间的电势差为U，下列图像正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

13. 在给电容器充电过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 电容器所带的电荷量逐渐减小 B. 电容器所带的电荷量逐渐增大

C. 电容器两极板间的电势差保持不变 D. 电容器两极板间的电势差逐渐减小

请阅读下述文字，完成下列小题

电源（电动势为E、内阻为r）、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值时，理想电压表示数为6.0V。

14. 通过电阻箱的电流I为（　　）

A. 1.0A B. 2.0A C. 3.0A D. 4.0A

15. 5s内电阻箱产生的焦耳热为（　　）

A. 30J B. 60J C. 90J D. 150J

16. 当电阻箱接入电路的阻值增大时，理想电压表的示数将（　　）

A. 变大 B. 变小 C. 保持不变 D. 先变大后变小

请阅读下述文字，完成下列小题。

2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。

17. 赤道上某点随地球自转而没有发射的“高分十三号”卫星受到的万有引力大小为F1，发射后该卫星绕地球匀速圆周运动时受到的万有引力大小为F2，则（　　）

A. F1大于F2 B. F1小于F2

C. F1等于F2 D. F1与F2的大小关系无法确定

18. 地球自转的周期为T1，“高分十三号”卫星绕地球匀速圆周运动的周期为T2，则（　　）

A.  B.  C.  D.

19. 赤道上某物体随地球自转的线速度大小为，“高分十三号”卫星绕地球匀速圆周运动的线速度大小为，则为（　　）

A.  B.  C.  D.

20. 场是一种客观存在的特殊物质，卫星与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。与电场强度类似，可以引入引力场强度来描述引力场的强弱。若地球的质量为M，卫星的质量为m，则“高分十三号”卫星在运动过程中，所在某位置处地球产生的引力场强度（　　）

A. 与M、m都有关 B. 与M无关，与m有关

C. 与M、m都无关 D. 与M有关，与m无关

第二部分   非选择题（共40分）

二、填空题（本题共3小题。每小题4分，共12分）

21. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时电磁打点计时器应接_________（选填“直流”或“交流”）电源。某次实验中，得到如图所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m，重力加速度为g。在打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量_________。

22. 某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路如图所示。在某次测量中，电压表的示数为8.0V，电流表的示数为0.50A，根据测量数据可计算出被测电阻Rx = _________Ω。若考虑电表内阻的影响，电阻的测量值_________（选填“大于”或“小于”）电阻Rx的真实值。

23. 用图所示装置探究感应电流产生的条件，线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B通过开关连到电流表上，把线圈A装在线圈B的里面。闭合开关后，若要使灵敏电流计的指针发生偏转，可以______________________________.（写出一种即可）

三、计算论证题（本题共5小题。第24题、第25题各5分，第26题、第27题、第28题各6分，共28分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。

24. 如图所示用F = 5.0N的水平拉力，使质量m = 0.1kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：

（1）物体运动的加速度大小a；

（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。

25. 如图所示，在匀强电场中A、B为同一条电场线上的两点。已知电场强度的大小E = 200N/C，A、B两点之间的距离d = 0.2m。求：

（1）A、B两点之间的电势差UAB；

（2）将电荷量q = ＋1.0 × 10－8C的试探电荷沿电场线从A点移动到B点过程中电势能的改变量Ep。

26. 质量为m的人造地球卫星，在距地面h高处绕地球做匀速圆周运动。已知地球质量为M、半径为R，引力常量为G。求：

（1）该卫星受到的向心力大小；

（2）该卫星绕地球运行的速率；

（3）该卫星绕地球运行的周期。

27. 如图所示，有一辆质量为m的汽车（可看做质点）驶上半径为R的圆弧拱形桥。

（1）当汽车以一定速度通过拱形桥顶时（汽车与桥面之间始终有相互作用），画出此时汽车在竖直方向受力的示意图；

（2）已知m = 1500kg、R = 50m，重力加速度g取10m/s2，当该汽车以速率v = 5m/s通过拱形桥顶时，汽车对桥的压力是多大？并判断此时汽车是处于超重状态还是失重状态；

（3）汽车通过桥顶时对桥面的压力过小是不安全的。请你通过分析说明：在设计拱形桥时，对于同样的车速，拱形桥圆弧的半径是大些比较安全还是小些比较安全。

28. 如图所示为示波管的结构原理图，加热的阴极K发出的电子（初速度可忽略不计）经电势差为U0的AB两金属板间的加速电场加速后，从一对水平放置的平行正对带电金属板的左端中心O'点沿中心轴线O'O射入金属板间（O'O垂直于荧光屏M），两金属板间偏转电场的电势差为U，电子经偏转电场偏转后打在右侧竖直的荧光屏M上。整个装置处在真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，忽略电子所受重力和电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。已知电子的质量为m，电荷量为e；偏转电场的金属板长为L1，两平行金属板间距离为d，其右端到荧光屏M的水平距离为L2。求：

（1）电子离开偏转电场时的侧移量y1；

（2）电子打在荧光屏上的位置与O点的竖直距离y；

（3）在偏转电场中，若单位电压引起的偏转距离称为示波管的灵敏度，则示波管的灵敏度可表示为。该值越大表示示波管的灵敏度越高。在示波管结构确定的情况下，为了提高示波管的灵敏度，请分析说明可采取的措施。

参考答案

第一部分   选择题（共60分）

一、选择题（本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。每小题3分，共60分）

【答案】1. B    2. B    3. D    4. B    5. C

【解析】

【1题详解】

描述小球运动快慢的物理量是速度。

故选B。

【2题详解】

由于频闪仪每隔0.04s闪光一次，结合题图可知小球在前0.08s内的位移为3.2cm，则小球在前0.08s内的平均速度大小为

故选B。

【3题详解】

时间增大位移增大，而且相等时间间隔，小球的位移增加量基本相同，则可认为小球做匀加速运动，则小球的速度逐渐增大。

故选D。

【4题详解】

小球在向下运动的过程中，重力做正功，则小球的重力势能逐渐减小。

故选B。

【5题详解】

小球在向下运动的过程中，只有重力做功，则小球的机械能守恒。

故选C。

【答案】6. C    7. A    8. C

【解析】

【6题详解】

排球被水平击出后，具有水平初速度，且只受重力作用，做平抛运动，故C正确。

故选C。

【7题详解】

排球被水平击出后，在空中运动的过程中，机械能守恒，重力势能不断减小，动能不断增加，越来越大，故A正确。

故选A。

【8题详解】

排球在水平方向做匀速直线运动，排球的落地点到击出点的水平距离为

故C正确。

故选C。

【答案】9. C    10. A    11. A

【解析】

【9题详解】

电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大。由图可知，c点处电场线最密，所以电场强度最大的是c点，a点处电场线最疏，所以电场强度最小的是a点

Ec＞Eb＞Ea

故选C。

【10题详解】

根据沿电场线电势越来越低，可知

φa>φb>φc

故选A。

【11题详解】

根据沿电场线电势越来越低，可知

φa>φb>φc

根据电势能定义式

可知电势能越来越大，故选A。

【答案】12. C    13. B

【解析】

【12题详解】

根据电容的决定式

可知电容与介电常数、正对面积和板间距离有关，电容器的两板间电压U增大而电容C不变，即电容C不随U的增大而变化，故选C。

【13题详解】

根据电容器的定义式

可得

电容器在充电过程中，电容器所带的电荷量Q逐渐增大，而电容器的电容C不变，所以电容器两极板间的电势差随电荷量Q的增大而增大，故选B。

【答案】14. C    15. C    16. A

【解析】

【14题详解】

通过电阻箱的电流I为

故选C。

【15题详解】

5s内电阻箱产生的焦耳热为

故选C。

【16题详解】

当电阻箱接入电路的阻值增大时，由欧姆定律

可得电路中电流减小，则电源内压

减小，所以理想电压表的示数

可知理想电压表的示数将变大。

故选A。

【答案】17. A    18. D    19. D    20. D

【解析】

【17题详解】

根据万有引力定律得

故选A。

【18题详解】

由于从地面上看，卫星在一定高度处静止不动，说明卫星运动的加速度等于地球自转的角速度，卫星运行的周期等于地球自转的周期，即

故选D。

【19题详解】

由于卫星与地球赤道上的物体具有相等的角速度，根据线速度与角速度的关系可得

故选D。

【20题详解】

类比电场强度可得引力场强度为

其大小与M有关，与m无关。

故选D。

第二部分   非选择题（共40分）

二、填空题（本题共3小题。每小题4分，共12分）

21. 【答案】    ①. 交流    ②. mghB

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]实验时电磁打点计时器应接交流电源。

(2)[2]在打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量

22. 【答案】    ①. 16    ②. 小于

【解析】

【详解】[1]根据欧姆定律有

[2]由于电流表测的是Rx和电压表的总电流，则测量出来的电流比实际流过Rx的电流要大，则电阻的测量值小于电阻Rx的真实值

23. 【答案】闭合开关，将线圈A从线圈B中快速拔出

【解析】

【详解】闭合开关后，若闭合开关，将线圈A从线圈B中快速拔出，线圈中产生感应电流，灵敏电流计的指针发生偏转

三、计算论证题（本题共5小题。第24题、第25题各5分，第26题、第27题、第28题各6分，共28分）

解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。

24. 【答案】（1）50m/s2；（2）100m

【解析】

【详解】（1）由于水平面光滑，则有

F = ma

则

a = 50m/s2

（2）由于物体由静止开始运动，则物体在前2.0s内运动位移大小

解得

x = 100m

25. 【答案】（1）40V；（2）－4.0 × 10－7J

【解析】

【详解】（1）由于A、B在匀强电场中，有

UAB = EdAB

代入数据有

UAB = 40V

（2）由于

WAB = －Ep= qUAB

代入数据有

Ep= －4.0 × 10－7J

26. 【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）卫星运动过程中万有引力提供了运动的向心力，由万有引力公式可知

（2）卫星运动过程中万有引力提供了运动的向心力，即

解得

（3）卫星运动过程中万有引力提供了运动向心力，即

解得：

27. 【答案】（1）；（2）F′N= 14250N，失重；（3）半径应当大一些

【解析】

【详解】（1）汽车竖直方向受力如图所示

（2）根据牛顿第二定律和向心加速度公式，有

代入数据有

FN= 14250N

根据牛顿第三定律，可知汽车对桥面的压力大小为

F′N= FN= 14250N

因为

F′N < mg = 15000N

因此汽车处于失重状态。

（3）由（2）可知

即R较大时，F′N就较大，因此拱桥圆弧的半径应当大一些。

28. 【答案】（1）；（2）；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）对于电子在加速电场中加速过程，根据动能定理有

设电子在偏转电场中，飞行时间为t，加速度为a，则

水平方向有

竖直方向有

联立得

（2）设电子飞出偏转电场时的偏角为，竖直分速度为，则

根据几何关系有

联立以上几式可得

（3）示波管的灵敏度

可见，减小加速电场电压可以提高示波管的灵敏度。