2021北京房山高二（上）期末物理（教师版）

这是一份2021北京房山高二（上）期末物理（教师版），共11页。试卷主要包含了单项选择题，实验题，计算论证题等内容，欢迎下载使用。
2021北京房山高二（上）期末物    理本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将答题纸交回，试卷自行保存。一、单项选择题（每小题3分，共42分。）1. 在下列物理量中，属于矢量的是 A．电势差   B．电场强度  C．电势能   D．电动势2. 如图1所示，实线表示某静电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。下列判断正确的是A．1、2两点的场强相同  B．2、3两点的场强相同C．1、2两点的电势相同        D．2、3两点的电势相同3. 如图2是描述电容C、带电荷量Q、电势差U之间的相互关系的图线，对于给定的电容器，下列关系不正确的是4. 下列说法是某同学对概念、公式的理解，其中正确的是A．根据电场强度定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量q无关B．根据公式可知，磁感应强度 B 与通电导线所受到的磁场力 F 成正比，与电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 成反比C．电荷在电场中某点所受静电力的方向就是这点电场强度的方向D．磁场中某点磁感应强度 B 的方向，与通电导线在该点所受磁场力 F 的方向相同5. 如图3所示，根据某实验作出关于金属导体A、B的伏安特性曲线。则从图像中可以看出A．RA=RB      B．RA＞RB     C．RA＜RB       D．2RA=RB 6. 在如图4所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r。当滑动变阻器的滑片P向右移动时A．电流表的示数变大，电压表的示数变大B．电流表的示数变大，电压表的示数变小C．电流表的示数变小，电压表的示数变大D．电流表的示数变小，电压表的示数变小7. 用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图5所示，两极板间的距离为d，静电计指针偏角θ随极板间电压变化而变化。实验中极板所带电荷量不变若保持S不变，增大d，则θ变大       B. 若保持S不变，增大d，则θ变小C. 若保持d不变，减小S，则θ变小      D. 若保持d不变，减小S，则θ不变8. 如图6所示，等间距的平行实线表示电场线，虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹，a、b 为运动轨迹上的两点。若不计粒子所受重力和空气阻力的影响，带电粒子仅在静电力作用下从a向b运动过程中，下列说法正确的是A．场强方向一定是沿图中实线向左B．该粒子运动过程中速度不断增大C．静电力对该粒子做负功D．该粒子在a点的电势能小于在b点的电势能9. 通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图7所示，ab边与MN平行，关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是A. 线框有两边所受的安培力方向相同B. 线框所受安培力的合力为零C. 线框所受安培力的合力方向向右D. 线框所受安培力的合力方向向左10. 如图8所示，两平行金属板中有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，带正电的粒子（不计粒子的重力）从两板中央垂直电场、磁场入射。它在金属板间运动的轨迹为水平直线，如图中虚线所示。若使粒子飞越金属板间的过程中向上板偏移，则可以采取下列的正确措施为A．使电场强度增大      B．使粒子电量增大C．使入射速度增大          D．使磁感应强度减小11. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如图9所示，这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成，其间留有空隙，下列说法正确的是 A．回旋加速器是利用电场来加速带电粒子，利用磁场使带电粒子旋转的B．带电粒子在回旋加速器中不断被加速，因而它做匀速圆周运动一周的时间越来越短C．两D形盒间所加交变电压越大，同一带电粒子离开加速器时的动能就越大D．交变电流的周期是带电粒子做匀速圆周运动周期的一半 12. 如图10所示是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。云室中横放的金属板对带电粒子的运动起阻碍作用。分析此径迹可知粒子A. 带正电，由下往上运动    B. 带正电，由上往下运动C. 带负电，由上往下运动   D. 带负电，由下往上运动13. 如图11所示是洛伦兹力演示仪的实物图和示意图。电子枪可以发射电子束。玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。A．只增大电子枪的加速电压，轨道半径不变B．只增大电子枪的加速电压，轨道半径变小C．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径不变D．只增大励磁线圈中的电流，轨道半径变小14. 麦克斯韦在前人研究的基础上，创造性地建立了经典电磁场理论，进一步揭示了电现象与磁现象之间的联系。他大胆地假设：变化的电场就像导线中的电流一样，会在空间产生磁场，即变化的电场产生磁场。以平行板电容器为例：圆形平行板电容器在充、放电的过程中，板间电场发生变化，产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。如图12所示，若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流，则下列说法中正确的是A．电容器正在充电B．两平行板间的电场强度E在减小C．该变化电场产生顺时针方向（俯视）的磁场D．两极板间电场最强时，板间电场产生的磁场达到最大值二、实验题（每空2分，共18分。）15. 用图13所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下：a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t=0），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图14中A、B、C、D、E、F……所示。c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图15所示。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：（1）在下列仪器和器材中，还需要使用的有____________(填选项前的字母)。A. 电压合适的50 Hz交流电源      B．刻度尺C. 电压可调的直流电源 D. 秒表  E. 天平(含砝码)（2）在图15中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v﹣t图像。（3）观察v-t图像，判断小车做什么运动，并说明理由。16. 在“测定金属的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度l。再用螺旋测微器测量金属丝的直径D，某次测量结果如图16所示，则这次测量的读数D=            mm。（2）为了合理选择实验方案和器材，首先使用欧姆表(1挡)粗测拟接入电路的金属丝的阻值R。欧姆调零后，将表笔分别与金属丝两端连接，某次测量结果如图17所示，则这次测量的读数R=_________Ω。（3）使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源(电动势为4V，内阻很小)、待测电阻丝、导线、滑动变阻器R1（总阻值10Ω，额定电流2A）、开关外，电压表应选用        ， 电流表应选用        （选填器材前的字母）。（4）若某次测量中，电压表和电流表读数分别为U和I，请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式：ρ=          。（5）若采用图18所示的电路测量金属丝的电阻，仅考虑电压表内阻的影响，将电压表的左端从a点换接到b点，电流表的示数______（填“变大”“变小”“不变”），请分析原因____________。三、计算论证题（本题共4小题，共40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。17. （9分）如图19所示，细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量q的小球，将它们放在水平方向的匀强电场中，小球静止时的位置为A点，小球静止时细线与竖直方向成θ角。（1）画出小球的受力示意图；（2）求该匀强电场的电场强度E的大小；（3）若在图示位置将细绳剪断，说明并分析小球将做什么运动。18.（9分）如图20所示为某公园的大型滑梯，滑梯长度L=10m，滑梯平面与水平面夹角θ=37°，滑梯底端与水平面平滑连接。一质量为60kg的同学从滑梯顶端由静止滑下，与倾斜接触面间的动摩擦因数μ=0.5。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2，求：（1）该同学沿滑梯滑至底端过程中重力所做的功；（2）该同学沿滑梯滑至底端过程中受到的摩擦力大小；（3）该同学沿滑梯滑至底端时的速度大小。19. （10分）如图21所示，两相同极板 A 与 B 的长度 l 为 6.0 cm， 相距d为2 cm，极板间的电压U为 200 V。一个电子沿平行于板面的方向射入电场中，射入时的速度v0 =3.0×107 m/s，电子电荷量e=1.6×10-19C，质量m=9.1×10-31kg，g取10m/s2。把两板间的电场看作匀强电场，求：（1）电子重力与所受静电力的比值；（2）电子的加速度大小；（3） 电子射出电场时沿垂直于板面方向偏移的距离 y的大小。 20. （12分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行分析研究，宏观规律是由微观机理所决定，找出二者的内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。如图22所示，一段横截面积为S的直导线，单位体积内有n个自由电子，自由电子电量为e。该导线通有电流时，假设自由电子定向移动的速率均为v。（1）请根据电流的公式，推导电流微观表达式I；（2）原子中的电子绕原子核的运动可以等效为环形电流。设氢原子的电子以速率 v 在半径为 r 的圆周轨道上绕核运动，电子的电荷量为 e，等效电流有多大？（3）如图23所示，将图22所示导线放在匀强磁场中，电流方向垂直于磁感应强度B，导线所受安培力大小为F安，导线内自由电子所受洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力，请你尝试由安培力的表达式推导出洛伦兹力的表达式。
2021北京房山高二（上）期末物理参考答案一、单项选择题（每小题3分，共42分。）题号1234567答案BDCABCA题号891011121314答案BDCABDA二、填空题（每空2分，共12分）15． (1)    AB              (2)如图所示：(3)   小车运动v-t图像是一条倾斜直线，加速度恒定，做匀加速直线运动                    16.   (1) 0.436          (2)　   3         (3)  A  C    (4)          (5)  变大            电压表的分流作用影响                三、计算论证题（本题共4小题，共40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。17．（9分）解：（1）受力分析如图所示：……………………………………………………………………………  （3分）（2）由三角形关系： ，则…………………………… （3分）（3）剪断细绳后，小球受重力和静电力，均为恒力，则合力恒定不变，小球将做初速度为零的匀加速直线运动       …………………………………  （3分）18.（9分）解：（1）重力做功： ………………………………… （3分）（2）滑至底端过程所受摩擦力 ………………………………… （3分）（3）由动能定理得： 可得： ……………………………………………………… （3分）19.（10分）解：（1）电子的重力： 电子受静电力： 二者比值：  ……………………………………………… （3分）（2）忽略电子的重力，电子只在静电力作用下运动： ， …………………………………………（3分）（3）电子在电场中运动的时间 偏转距离： ………………………………………… （4分）20. （12分）解：（1）通过导体横截面的电荷量： 由 得，电流微观表达式： ………………………………  （4分）（2）电子绕核旋转一周时间： 等效电流： …………………………………………………… （4分）（3）安培力： 通过导体横截面自由电子个数： 洛伦兹力的矢量和在宏观上表现为安培力，则洛伦兹力： （4分）