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1、2019北京石景山区高二（上）期末物 理考生须知1本试卷共7页，共21道小题，满分100分。考试时间90分钟。 2请在试卷和答题卡上准确填写学校名称、姓名和准考证号。3试题答案一律填涂或书写在答题卡上，选择题、画图题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答，在试卷上作答无效。4考试结束，请将本试卷和答题卡一并交回。第卷（共45分）一、选择题，本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。1下列物理量中，属于标量的是A电势能 B电场强度 C磁感强度 D洛伦兹力2在国际单位制中，电压的单位是A库仑 B韦伯 C伏特 D焦耳3如图所示，一个物体受F1和F
2、2两个互相垂直的共点力作用，其中F1 =6N，F2 =8 N。这两个力的合力大小为A2N B10 NC14 N D48 N4铜是良好的导电材料。在一段通电铜导线内，定向移动形成电流的微粒是A原子核 B电子 C既有电子也有原子核 D原子5如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球接触弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的动能 A变大 B不变 C变小 D先变大后变小6一个固定电容器在充电过程中，两个极板间的电压U随电容器所带电荷量Q的变化而变化。下图中正确反映U和Q关系的图像是ODUQQOOCUQOBUQOAUQ7右图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射
3、电子。电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束。将条形磁铁的磁极靠近阴极射线管时，电子束发生偏转；将条形磁铁撤去，电子束不再发生偏转。上述实验现象能说明荧光屏狭缝电子束阴极阳极A电子束周围存在电场B电流是电荷定向运动形成的C磁场对静止电荷没有力的作用D磁场对运动电荷有力的作用8双星是两颗相距较近的天体，在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动。对于两颗质量不等的天体构成的双星，下列说法中正确的是A质量较大的天体做匀速圆周运动的向心力较大B质量较大的天体做匀速圆周运动的角速度较大C两颗天体做匀速圆周运动的周期相等D两颗天体做匀速圆周运动的线速度大小相等卫星2卫星1地球9如图所示，两颗“近
4、地”卫星1和2都绕地球做匀速圆周运动，卫星2的轨道半径更大些。两颗卫星相比较，下列说法中正确的是A卫星2的向心加速度较大B卫星2的线速度较大C卫星2的周期较大D卫星2的角速度较大10如图所示，在点电荷Q产生的电场中，实线MN是一条方向未标出的电场线，虚线 AB 是一个电子只在电场力作用下的运动轨迹。设电子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB，电势能分别为EpA、EpB。下列说法正确的是 A若aA aB，则Q靠近M端且为正电荷 CEpA=EpB DEpAEpBQbcdMNPa11如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P和Q是它们的交点，四点处的电势分别为、和。一带
5、正电的粒子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等。则A若带正电的粒子由M点运动到Q点，电场力做正功B若带正电的粒子由P点运动到Q点，电场力做负功C直线c位于某一等势面内， D直线a位于某一等势面内，12如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，金属棒ab始终保持静止，下列说法正确的是A金属棒ab中的感应电流方向由b到aB金属棒ab中的感应电流逐渐减小C金属棒ab所受的安培力保持不变d1D金属棒ab所受的静摩擦力逐渐减小13. 如图所示，平行
6、金属板间存在匀强电场，一个电子以初速度v1沿平行于板面方向射入电场，经过时间t1射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d1。另一个电子以初速度v2（v2v1）仍沿平行于板面方向射入电场，经过时间t2射出电场，射出时沿垂直于板面方向偏移的距离为d2。不计电子的重力，则下列关系式中正确的是At1d2 Dd1d214如图所示，正方形区域EFGH中有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带正电的粒子（不计重力）以一定的速度从EF边的中点M沿既垂直于EF边又垂直于磁场的方向射入磁场，正好从EH边的中点N射出。若该带电粒子的速度减小为原来的一半，其它条件不变，则这个粒子射出磁场的位置是AE点 BN点CH点
7、DF点cndmBR图aeg左右FOtf图b15如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆mn垂直于导轨放置，与导轨接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分的电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在mn上，使mn由静止开始向右在导轨上滑动，运动中mn始终垂直于导轨。取水平向右的方向为正方向，图b表示一段时间内mn受到的安培力f随时间t变化的关系，则外力F随时间t变化的图象是OtFAOtFBOtFCOtFD第卷（非机读卷 共55分）二、填空题。（本题共1道大题，共18分）16（18分） 在描绘一个标有“6.3V 0.3A”小灯泡的伏安
8、特性曲线的实验中，要求灯泡两端的电压由零逐渐增加到6.3V，并便于操作。已选用的器材有： 学生电源（电动势为9V，内阻约1）； 电流表（量程为00.6A，内阻约0.2；量程为03A，内阻约0.04）； 电压表（量程为03V，内阻约3k；015V，内阻约15k）； 开关一个、导线若干。 （1）实验中还需要选择一个滑动变阻器，现有以下两个滑动变阻器，则应选其 中的 （选填选项前的字母）。 A滑动变阻器（最大阻值10，最大允许电流1A) B滑动变阻器（最大阻值1500，最大允许电流0.3A) （2）实验电路图应选用图1中的 （选填“甲”或“乙”）。 （3）请根据（2）中所选的电路图，补充完成图2中实
9、物电路的连线。甲ES图1乙ESVAVA图2 （4）闭合开关，改变滑动变阻器滑动端的位置，并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。某次测量中电流表选择00.6A量程，电压表选择015V量程，电流表、电压表示数如图3所示，可知该状态下小灯泡电阻的测量值 （计算结果保留两位有效数字）。图4IUO图3 （5）根据实验数据，画出的小灯泡I-U图线如图4所示。由此可知，当小灯泡两端的电压增加时，小灯泡的电阻值将 （选填“变大”或“变小”）。三、计算题。本题共5小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。17（8分）
10、北斗卫星导航系统是我国自行研制的全球卫星导航系统。2018年我国先后以“一箭双星”方式成功发射“北斗三号”第三、四、五、六颗组网卫星，为从“北斗二号”平稳过渡到“北斗三号”打好基础。 北斗卫星导航系统由5颗静止轨道卫星（同步卫星）和30颗非静止轨道卫星组成，2020年左右将建成覆盖全球的北斗卫星导航系统，其中一颗非静止轨道卫星A运行周期为T。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G。（1）求地球表面的重力加速度g；（2）求卫星A距地球表面的高度h；（3）请举例说明北斗卫星导航系统可以应用在哪些方面。（举出一例即可）18.（8分）如图所示为质谱仪的工作原理示意图，它由速度选择器和有边界的偏转
11、磁场构成。速度选择器由两块水平放置的金属极板构成，两金属极板间的距离为d，上极板与电源正极相连，下极板与电源负极相连；板间匀强磁场的磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里。偏转磁场为匀强磁场，磁感应强度的大小为B2，方向垂直纸面向外。当两金属极板间的电势差为U时，一束带电粒子从狭缝O1射入，沿水平方向通过速度选择器，从磁场边界上的O2点垂直磁场方向射入偏转磁场，经历半个圆周打在照相底片上的A点，测得O2和A点之间的距离为L。粒子所受重力及粒子间的相互作用均可忽略。（1）求金属极板间的电场强度大小E；（2）求带电粒子从速度选择器射出时的速度大小v；（3）另一束不同的带电粒子，也从狭缝O1射入，保持其
12、他条件不变，粒子最终仍能打在照相底片上的A点。比较这两束粒子，说明它们具有哪些共同特征，并阐述理由。U0+ 金属丝- - + - L U,d v0m,eDy19（6分）如图所示，设电子刚刚离开金属丝时的速度可忽略不计，经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看做匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d，不计电子所受重力。求：（1）电子射入偏转电场时初速度的大小；（2）电子从偏转电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Dy。20（6分）静电场可以用电场线和等势面形象描述。（1）请根据电场强度的定义和库仑定律
13、推导出点电荷Q的场强表达式；（2）点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小。请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比。S1S2Ev0图1BMRPabNQ21. （9分）如图1所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为l，电阻均可忽略不计。在M和P之间接有阻值为R的定值电阻，导体杆ab质量为m、电阻为r，并与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度v0，使杆向右运动。it0图 2（1）当ab杆刚好具有初速度v0时，求此时ab杆两端的电压U；a、b两端哪端电势高；（2）请在图2中定性画出通过电阻R的电流i随时间t变化规律的图象；v0BMCPabNQ图3（3）若将M和P之间的电阻R改为接一电容为C的电容器，如图3所示。同样给ab杆一个初速度v0，使杆向右运动。请分析说明ab杆
