(完整版)2019年1月西城高二期末物理试题及答案官方完美版,推荐文档

北京市西城区2018— 2019年度第一学期期末试卷
高二物理
2019.1
本试卷
共
上作答无效。

7页，共100分。

考试时长90分钟。

考生务必将答案答在答题卡上，在试卷
、单项选择题（本题共 10小题,
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
么它们之间万有引力的大小变为
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
每小题3分，共30分。

在每小题给出的四个选项中,
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
A . 2F
B . 4F
C .
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、 B
后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点
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
S T N
M
M C
A 、
B 、
C ,如图
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，
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
狭缝
阴极
电子束
荧光屏
&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。

F列说法正确的是
A .电压表的示数为
B .电压表的示数为
C .电压表的示数为
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=10 Q。

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
B .甲、乙、丙都正确
阳极
150V , A端接电压表正接线柱
50.0V , A端接电压表正接线柱
150V , B端接电压表正接线柱
图1 图2
-2s
正确的是
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 n i ：n 2=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 10的电阻。

贝U
A.变压器的输出电压为 100V
B.流过电阻的电流是 22A
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 100H z
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
100H z 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
直方向的夹角为 ，则导线所处空间磁场的磁感应强度大小为
mgsin
mgta n
lT~
C .
mg
IL sin mg
IL tan
C.原线圈中的电流是 22A
D.变压器的输入功率是
1 X 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 . 开关闭合瞬间，电流方向 b B
. 开关闭合瞬间，电流方向 a C
.
开关断开瞬间，电流方向 b D .
开关断开瞬间，电流方向 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。

a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
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。

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
小球 长槽 变速塔轮
标尺
"弹簧测力筒' 挡板B ' 挡板A 挡板
C
手柄
小球 短槽
变速塔
传动皮带
探究影响向心力大小因素的实验装置
（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”）。

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 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
0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 0运动 至到点 P 所用的时间t= ________________________ s ，小球平抛运动的初速 度v o = _______ m/s 。

（取重力加速度 g=10m/s 2）
（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-x 2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： __________________________________
（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”
A
D
（2 ）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的
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800 kg 的小汽车驶上圆弧半径为 汽车到达桥顶时速度为
5 m/s 。

取重力加速度g=10 m/s 2。

(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 o
(1) 求地球的质量M ; (2) 求该卫星的轨道距离地面的高度
h ;
(3) 请推导第一宇宙速度 V 1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S 1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S 3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 m 1和m 2的粒子 (m 1<m 2)。

50 m 的拱桥，如图所示。

川北斗 卫星
it??
U ;5|
I 111 11
地球
(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。

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。

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
M
' a ：； ；； X 沁” N
P H 站 b X X 加 X-
图2
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 I. A 2. D 二、 多项选择题 II. AD （每小题 3. D （每小题 12. AD 三、 实验题（本题共 2小题，共 15. （6分）（每小问2分） 16. （12分）（每空2分） （1） C （2） ABC （3） 0.3,
3分，共30分） 4. B 5. C 6. C 3分，共12分） 13. BD 14. AC
18 分。

）
（1） A — （2）相反 9. C 10. B
（3）左
（4） C 。

平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动，
动为自由落体运动，竖直位移 y lg t 2。

可得平抛运动的轨迹方程 水平位移 值，因此y 与x 2成正比，y-x 2图象为过原点的直线。

（写出轨迹方程 v 0t ；竖直方向的分运
X 2，其中旦为定
2 2%
说明_L 为定值 g 21分，
2v
；
1分） 四、论述、计算题（本题共 4小题，共40分。

） 17. 解： *F N
（8分） （1 ）汽车经过桥顶时，在竖直方向上的受力情况如图所示 （2）以汽车为研究对象, 根据牛顿第二定律 mg F N （2
分） 2 m — （2
分）
r
代入数据解得 根据牛顿第三定律, （3）汽车对桥面的压力
F N =7600 N 汽车对桥顶的压力大小 2 F N F N =mg m -
，汽车的行驶速度越小，桥面所受压力越 r （1分） F N '=
N =7600 N
（1 分） 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 m 1，在地球表面附近 万有引定律等于重力 G 吵” m ,g R 2 解得地球质量 M 底
G （2）设卫星质量为 m 2,根据牛顿第二定律
2
?4^ R h ） （R h ） T
解得h 普R 冒R
（2 分）
（1 分） （2 分）
（1 分）
2
（3）根据牛顿第二定律 G M
m m-，得v= r r 第一宇宙速度为近地卫星的运行速度，即 r=R 时, gR v < V I 。

该卫星的轨道半径r = R+h > R ,因此其速度 （说明：推导第一宇宙速度 2分，通过公式比较说明 19. （10 分） V i 和 （4分） v 的关系2分。

） 解：（1）经过加速电场，根据动能定理，对 m i 粒子 qU 1 2 RW 1
2 （2 分） 1 2
同理对m2粒子有qU 严2 （2）在磁场中，洛仑兹力提供向心力 解得粒子在磁场中运动的轨道半径 m 1粒子进入磁场时的速度 v 1 2qU
m m 2粒子进入磁场时的速度 v 2
2qU m 2 qvB 2
v m — R mv
qB 代入（1）结果，可得两粒子的轨道半径之比 （3） m 1粒子的轨道半
径 m 1v 1 % qB m 2v 2 m2粒子的轨道半径氏qB 两粒子打到照相底片上的位置相距 代入得，两粒子位置相距为 d d 2R 2 —2qUmb qB 20. （12 分） 解：（1） a.在厶t 内穿过闭合电路的磁通量的变化量是 △①=B S = BLv t ① t 由此得到感应电动势 E = BLv 根据法拉第电磁感应定律 E 1
（1
分）
（1
分） （2 分）
R ：
R
2
m m 2
（1 分）
2R （1 分）
b.撤去拉力的瞬间，根据欧姆定律，通过导体棒 的电流I= E =-B Lv 。

撤去拉力后，导体棒
R R
2qUm ! （2 分） （2 分）
（2 分）
ab 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| = E。

闭合
r 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）。