2024北京大興區(qū)高二（上）期末物理試題和答案

試題PAGE1試題2024北京大興高二（上）期末物理2024.01考生須知：1.本試卷共8頁，共22道小題，滿分100分，考試時間90分鐘。2.在試卷和答題卡上準確填寫學校名稱、班級、姓名和準考證號。3.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。4.在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他題用黑色字跡簽字筆作答。第一部分選擇題（共42分）一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分，在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。）1.真空中兩相同的帶等量異號電荷的金屬小球A和B（均可看做點電荷），分別固定在兩處，它們之間的距離遠遠大于小球的直徑，兩球間靜電力大小為F．現用一個不帶電的同樣的絕緣金屬小球C與A接觸，然后移開C，此時A、B球間的靜電力大小為A.2F B.F C. D.2.如圖所示，帶箭頭的實線表示某電場的電場線，虛線表示該電場的等勢面。其中A、B、C三點的電場強度大小分別為、、，電勢分別為、、。關于這三點的電場強度大小和電勢高低的關系，下列說法中正確的是（）A. B. C. D.3.用絕緣柱支撐著貼有小金屬箔的導體A和B，使它們彼此接觸，起初它們不帶電，貼在它們下部的并列平行雙金屬箔是閉合的。現將帶正電荷的物體C移近導體A，發(fā)現金屬箔都張開一定的角度，如圖所示，則（）A.B下部的金屬箔感應出負電荷B.A下部的金屬箔感應出負電荷C.A和B下部的金屬箔都感應出負電荷D.A和B下部的金屬箔都感應出正電荷4.研究與平行板電容器電容有關因素的實驗裝置如圖所示，下列說法正確的是（）A.實驗中，只將電容器板向右平移，靜電計指針的張角變大B.實驗中，只將電容器板向右平移，、兩板間電場強度變大C.實驗中，只將電容器板向上平移，靜電計指針的張角變大D.實驗中，只在極板間插入橡膠板，靜電計指針的張角變大5.中國宋代科學家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地磁偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖。結合上述材料，下列說法不正確的是（）A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行C.地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近D.地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用6.在勻強磁場中，一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉軸勻速轉動，如左圖所示。產生的交變電動勢的圖像如右圖所示，則（）A.時線框的磁通量變化率為零B.時線框平面與磁場方向平行C.線框產生的交變電動勢有效值為311VD.線框產生的交變電動勢頻率為100HZ7.如圖是某種靜電礦料分選器的原理示意圖，帶電礦粉經漏斗落入水平勻強電場后，分落在收集板中央的兩側。對礦粉分離的過程，下列表述正確的有（）A.帶正電的礦粉落在右側B.電場力對礦粉做負功C.帶負電的礦粉電勢能變大D.帶正電的礦粉電勢能變小8.已知光敏電阻在沒有光照射時電阻很大，并且光照越強其阻值越小。利用光敏電阻作為傳感器設計了如圖所示的電路，電源電動勢E、內阻r及電阻R的阻值均不變。當光照強度增強時，則（）A.電燈L變亮 B.電流表讀數減小C.電阻R的功率增大 D.電源的輸出功率一定增大9.如圖所示平面內，在通有圖示方向電流的長直導線右側，固定一矩形金屬線框，邊與導線平行。調節(jié)電流使得空間各點的磁感應強度隨時間均勻增加，則（）A.線框中產生的感應電流方向為B.線框中產生的感應電流大小恒定C.線框邊所受的安培力大小恒定D.線框整體受到的安培力方向水平向左10.用如圖所示裝置探究電磁感應現象，將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈、線圈、電流計及開關按如圖方式連接，下列說法中正確的是（）A.只要開關是閉合的，電流計指針就會偏轉B.開關閉合后，線圈插入或拔出都會引起電流計指針偏轉C.開關閉合后，若勻速移動滑動變阻器的滑片，電流計指針不會偏轉D.該裝置是用來探究線圈中感應電流產生條件的11.如圖所示，一帶正電的點電荷固定于O點，圖中虛線為以O為圓心的一組等間距的同心圓。一帶電粒子以一定初速度射入點電荷的電場，實線為粒子僅在靜電力作用下的運動軌跡，a、b、c為運動軌跡上的三點。則該粒子（）A.帶負電B.在c點受靜電力最大C.在a點的電勢能小于在b點的電勢能D.由a點到b點的動能變化量大于由b點到c點的動能變化量12.如圖為某手機電池的銘牌，第一行標有“3.8V，3000mAh（11.4Wh）”。對該銘牌參數的分析，下列說法正確的是（）A.銘牌中的Wh是功率的單位B.銘牌中的mAh是能量的單位C.該電池放電時能輸出的總能量約為11.4JD.該電池放電時能輸出的總電荷量約為13.圖1和圖2是教材中演示自感現象的兩個電路圖，和為電感線圈。實驗時，閉合開關S1，燈A1逐漸變亮，而另一個相同的燈A2立即變亮，最終A1與A2的亮度相同；S2由閉合到斷開瞬間，燈A3突然閃亮，隨后逐漸變暗。下列說法正確的是（）A.圖1中，變阻器與的電阻值相同B.圖1中，閉合S1瞬間，中電流與變阻器中電流相等C.圖2中，A3與的電阻值相同D.圖2中，閉合S2，電路穩(wěn)定后，A3中電流大于中電流14.如圖所示，若軸表示時間，軸表示速度，則該圖線下的面積表示位移，直線的斜率表示物體在該時刻的加速度大小。若令軸和軸分別表示其他物理量，則可以反映在某種情況下相應物理量之間的關系。下列說法錯誤的是（）A.若電場方向平行于軸，軸表示位置，軸表示電勢，則直線的斜率表示對應位置處的電場強度大小B.若軸表示時間，軸表示穿過單匝金屬線圈的磁通量，則直線的斜率表示該金屬線圈產生的電動勢大小C.若軸表示流經某電阻的電流，軸表示該電阻兩端的電壓，則圖線下面積表示電阻的功率D.若軸表示時間，軸表示通過導體的電流，則該圖線下面積表示這段時通過導體橫截面積的電荷量第二部分非選擇題（共58分）二、實驗探究題（本題共3小題，共18分）15.某同學選用多用電表“”歐姆擋測量一段金屬絲的阻值，示數如圖，讀出金屬絲電阻值為________。16.某同學用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素，將磁體從線圈中上勻速抽出時，觀察到靈敏電流計指針向右偏轉，關于該實驗，下列說法正確的是（）A.必須保證磁體勻速運動，靈敏電流計指針才會向右偏轉B.若將磁體向上加速抽出，靈敏電流計指針也會向右偏轉C.將磁體的N、S極對調，并將其向上抽出，靈敏電流計指針仍向右偏轉D.將磁體的N、S極對調，并將其向下插入，靈敏電流計指針仍向右偏轉17.某實驗小組通過實驗測定一個阻值約為的電阻的阻值。（1）現有電源（4V，內阻可不計）、滑動變阻器（，額定電流2A），開關和導線若干，以及下列電表：A．電流表（0~3A，內阻約）B．電流表（0~0.6A，內阻約）C．電壓表（0~3V，內阻約）D．電壓表（0~15V，內阻約）為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用_________，電壓表應選用_________（選填器材前的字母）；實驗電路應采用圖1中的_________（選填“甲”或“乙”）。（2）圖2是測量的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線。請根據在（1）問中所選的電路圖，補充完成圖2中實物間的連線______。（3）接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數，電壓表示數。某次電表示數如圖3所示，可得該電阻的測量值_____（保留兩位有效數字）。（4）若在（1）問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是__________；若在（1）問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是________。（選填選項前的字母）A．電流表測量值小于流經的電流值B．電流表測量值大于流經的電流值C．電壓表測量值小于兩端的電壓值D．電壓表測量值大于兩端的電壓值（5）若用、分別表示電壓表和電流表的內阻，表示待測電阻的測量值，若選用（1）問中甲電路，待測電阻的真實值可表示為___________；若選用（1）問中乙電路，待測電阻的真實值可表示為__________（用、、表示）。三、論述計算題（本題共5小題，共40分）18.如圖所示，兩根平行光滑金屬導軌和放置在水平面內，其間距，磁感應強度的勻強磁場垂直軌道平面向下，兩導軌之間連接的電阻，在導軌上有一金屬棒，其電阻，金屬棒與導軌垂直且接觸良好，在棒上施加水平拉力使其以速度向右勻速運動，設金屬導軌足夠長。求：（1）金屬棒產生的感應電動勢；（2）通過電阻的電流大小和方向；（3）金屬棒、兩點間的電勢差。19.如圖所示，、兩平行金屬板間存在著平行于紙面的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，兩板間的距離為，電勢差為；金屬板下方存在一有水平邊界、方向垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度為．電荷量為的帶正電的粒子，以速度垂直于電場和磁場勻速通過、兩金屬板間，并沿垂直磁場方向進入金屬板下方的磁場，做半徑為的勻速圓周運動．不計兩極板電場的邊緣效應及粒子所受的重力．求：（）、兩金屬板間電場場強的大小．（）、兩金屬板間勻強磁場磁感應強度的大小．（）粒子的質量．20.如圖所示，交流發(fā)電機的矩形金屬線圈abcd的邊長ab=cd=50cm，bc=ad=30cm，匝數n=100，線圈的總電阻r=10Ω，線圈位于磁感應強度B=0.050T的勻強磁場中，線圈平面與磁場方向平行。線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)E、F（集流環(huán)）焊接在一起，并通過電刷與阻值R=90Ω的定值電阻連接?，F使線圈繞過bc和ad邊中點的轉軸OOˊ以角速度ω＝400rad/s勻速轉動。電路中其他電阻以及線圈的自感系數均可忽略不計。求：(1)線圈中感應電流的最大值；(2)線圈轉動過程中電阻R的熱功率；(3)從線圈經過圖示位置開始計時，經過周期通過電阻R的電荷量。21.對于同一個物理問題，常?？梢詮暮暧^和微觀兩個不同角度進行研究，找出其內在聯(lián)系，從而更加深刻地理解其物理本質。已知一段橫截面積為，長為的直導線，單位體積內有個自由電子，電子電荷量為，該導線通有電流時，假設自由電子定向移動的速率均為。（1）根據電流的定義推導導線中的電流；（2）將該導線放在勻強磁場中，電流方向垂直于磁感應強度，導線所受安培力大小為，導線內自由電子所受洛倫茲力大小的總和為，推導。22.示波器的核心部件是示波管，其內部抽成真空，如圖是它內部結構的簡化原理圖。它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成。熾熱的金屬絲可以連續(xù)發(fā)射電子，電子質量為，電荷量為。發(fā)射出的電子由靜止經電壓加速后，從金屬板的小孔射出，沿進入偏轉電場，經偏轉電場后打在熒光屏上。偏轉電場是由兩個平行的相同金屬極板M、N組成，已知極板的長度為，兩板間的距離為，極板間電壓為，偏轉電場極板的右端到熒光屏的距離為。不計電子受到的重力和電子之間的相互作用。（1）求電子從小孔穿出時的速度大?。唬?）求電子離開偏轉電場時沿垂直于板面方向偏移的距離；（3）若將極板M、N間所加的直流電壓換成如圖2所示最大值為、周期為的隨時間變化的掃描電壓（由于被加速后電子的速度較大，它們都能從偏轉極板右端穿出極板，且時間極短，此過程中可認為偏轉極板間的電壓不變），此時電子打在熒光屏上形成的亮斑會在熒光屏上移動。請分析時間內亮斑移動的速度大小是否變化？若不變，請推導出這個速度的大?。蝗舾淖?，請推導出這個速度隨時間的變化關系式。

參考答案第一部分選擇題（共42分）一、選擇題（本題共14小題，每小題3分，共42分，在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。）1.【答案】D【分析】【詳解】由于兩個球之間的距離遠遠大于小球的直徑，故兩個小球可以看成是點電荷；設原來小球所帶的電荷量為q，則當C與A接觸再移開后，A所帶的電荷量減少為原來的一半，即，故此時的靜電力的大小為故D正確，ABC錯誤。故選D。2.【答案】B【詳解】AB．等差等勢面越密集的地方或電場線越密集的地方電場強度越大，顯然A、B、C三點中A點的電場線最密集，則A點的電場強度最大，因此有，故A錯誤，B正確；CD．B、C兩點在同一等勢面，則而沿著電場線的方向電勢降低，則有故CD錯誤故選B。3.【答案】B【詳解】由于物體C帶正電，因此當C靠近A時，A將感應出負電荷，即導體中的自由電子將向A端移動，也因此使導體B端失去電子而帶上正電，則與A相連的金屬箔因帶負電而張開，與導體B相連的金屬箔因帶正電而張開。故選B。4.【答案】C【詳解】A．當電容器所帶電荷量一定時，根據以及可知，實驗中，只將電容器板向右平移，板間距變小，電容器的電容增大，而所帶電荷量不變，則板間電壓減小，靜電計指針的張角變小，故A錯誤；B．由結合電容器的定義式及其決定式可得可知，在電容器所帶電荷量一定的情況下，、兩板間電場強度與板間距無關，即實驗中，只將電容器板向右平移，、兩板間電場強度不變，故B錯誤；C．實驗中，只將電容器板向上平移，電容器兩極板正對面積減小，電容減小，而電荷量不變，則電壓增大，靜電計指針張角變大，故C正確；D．實驗中，只在極板間插入橡膠板，電介質常數增大，電容器電容增大，而所帶電荷量不變，則板間電壓減小，靜電計指針張角減小，故D錯誤。故選C。5.【答案】B【詳解】A．地理南、北極與地磁場的南、北極不重合，故A正確；B．只有赤道表面的地磁場方向與地面平行，故B錯誤；C．地球內部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近，故C正確；D．地磁場對射向地球赤道的帶電宇宙射線粒子有力的作用，故D正確。本題選錯誤的，故選B。6.【答案】A【詳解】A．由題圖可知，在時，其電動勢為零，由法拉第電磁感應定律可知，此時線框的磁通量變化率為零，故A項正確；B．由題圖可知，在時，其電動勢為零，由交變電流產生過程可知，此時通過線框的磁通量最大，即線框處于中性面的位置，線框平面與磁場方向垂直，故B項錯誤；C．由正弦式交變電流的峰值和有效值的關系有故C項錯誤；D．由周期和頻率的關系有故D項錯誤。故選A。7.【答案】D【詳解】A．由圖可知，礦料分選器內的電場方向水平向左，帶正電的礦粉受到水平向左的電場力，所以會落到左側，故A錯誤；B．無論礦粉帶什么電，在水平方向上都會在電場力的作用下沿電場力的方向偏移，位移與電場力的方向相同，電場力做正功，故B錯誤；CD．由于電場力對正負電荷均做正功，故正負電荷的電勢能增均變小，故C錯誤，D正確。故選D。8.【答案】C【詳解】B．光照強度增強時，光敏電阻的阻值減小，電路總阻值減小，由閉合電路歐姆定律，干路電流增大，電流表讀數增大。B錯誤；A．路端電壓減小，電燈L功率減小，電燈L變暗。A錯誤；C．流經電燈L的電流減小。流經電阻R的電流變大。電阻R的功率變大。C正確；D．當外電阻與電源內阻越接近電源輸出功率越大，由于不知外電阻與電源內阻的關系，所以無法確定電源功率的變化。D錯誤。故選C。9.【答案】B【詳解】A．由題圖可知結合安培定則可知，線框內的磁場方向為垂直于紙面向內。由于空間各點磁感應強度隨時間均勻增加，即線圈內的磁通量增加，由楞次定律可知，其線框中的感應電流方向為，故A項錯誤；B．由于線框內的磁感應強度均勻增加，結合電磁感應定律有由此可知，其線框產生的感應電動勢大小不變，由閉合電路歐姆定律有所以線框中產生的感應電流大小恒定，故B項正確；C．安培力公式有由于ad邊中的電流大小不變，長度也不變，但是ad邊所處的磁場在增加，所以其安培力大小也變大，故C項錯誤；D．由左手定則可知，其ab邊與cd邊的安培力方向相反，其大小相等，故相互抵消，ad邊和bc邊的安培力方向也相反，但是由于ad邊距離通電直導線更近，所以其受到安培力更大，所以線框所受安培力的合力方向為ad邊所受安培力的方向，由左手定則可知，其方向為水平向右，故D項錯誤。故選B。10.【答案】B【詳解】A．當開關閉合，電路穩(wěn)定后，線圈A中電流保持不變，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，電流計的指針不會偏轉，故A錯誤；B．開關閉合后，線圈插入或拔出，都會引起線圈B中磁通量變化，則都會引起電流計指針偏轉，故B正確；C．開關閉合后，若勻速移動滑動變阻器的滑片，線圈A中電流變化，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，電流計的指針會偏轉，故C錯誤；D．由圖可知，電流計與線圈組成回路，則該裝置是用來探究線圈中感應電流產生條件的，故D錯誤。故選B。11.【答案】D【詳解】A.根據圖像中帶電粒子的運動軌跡可知，該粒子帶正電，故選項A錯誤；B.根據庫侖定律可知可知，距離中心電荷越近所受靜電力越大，故選項B錯誤；C.由于從a點到b點電場力做正功，電勢能減小，因此a點的電勢能大于在b點的電勢能，故選項C錯誤；D.由a點到b點和b點到c點相比，由于點電荷的電場強度的特點是離開場源電荷距離越大，場強越小，故a點到b點電場力做功多，動能變化大，故選項D正確。故選D。12.【答案】D【詳解】A．W是功率的單位，h是時間的單位，根據量綱與物理量之間的關系可知，Wh為能量的單位，故A錯誤；B．mA是電流的單位，h是時間的單位，根據量綱與物理量之間的關系可知，mAh為電荷量的單位，故B錯誤；C．根據電池名牌中的數據可知，該電池放電時能輸出的總能量約為故C錯誤；D．該電池放電時能輸出的總電荷量約為故D正確。故選D。13.【答案】A【詳解】A．圖1中當電路穩(wěn)定時最終相同的燈A1與A2的亮度相同，而與串聯(lián)后與串聯(lián)的和并聯(lián)，亮燈亮度相同說明通過的電流相同，根據歐姆定律可得由于由此可知，變阻器與的電阻值相同，故A正確；B．圖1中，閉合S1瞬間，由于中產生自感電動勢，阻礙電流的通過，因此閉合瞬間中的電流小于變阻器中電流，直至電路穩(wěn)定，兩支路電流最終相同，故B錯誤；CD．圖2中，S2由閉合到斷開瞬間，與燈A3構成閉合回路，中的電流流經，而突然閃亮，說明通過的電流突然增大，而S2閉合時，與并聯(lián)，有因此可知，A3的電阻大于的電阻值，故CD錯誤。故選A14.【答案】C【詳解】A．根據可知軸表示位置，軸表示電勢，則直線的斜率表示對應位置處的電場強度大小，故A正確；B．根據軸表示時間，軸表示穿過單匝金屬線圈的磁通量，則直線的斜率表示該金屬線圈產生的電動勢大小，則可知軸表示時間，軸表示穿過單匝金屬線圈的磁通量，則直線的斜率表示該金屬線圈產生的電動勢大小，故B正確；C．根據可知軸表示流經某電阻的電流，軸表示該電阻兩端的電壓時，縱軸和橫軸的乘積表示電阻的熱功率，但圖線下面積不能表示電阻的熱功率，故C錯誤；D．根據可知軸表示時間，軸表示通過導體的電流，則該圖線下面積表示這段時通過導體橫截面積的電荷量，故D正確。該題選擇錯誤選項，故選C。第二部分非選擇題（共58分）二、實驗探究題（本題共3小題，共18分）15.【答案】60【詳解】[1]歐姆檔位為“”，由題圖可知其讀數為16.【答案】BD【詳解】AB．無論磁體向上勻速運動還是加速運動，穿過線圈的磁通量都是向上減小，所以靈敏電流計指針都會向右偏轉，故A錯誤，B正確；C．將磁體的N、S極對調，并將其向上抽出，穿過線圈的磁通量向下減小，靈敏電流計指針會向左偏轉，故C錯誤；D．將磁體的N、S極對調，并將其向下插入，穿過線圈的磁通量向下增大，靈敏電流計指針會向右偏轉，故D正確。故選BD。17.【答案】①.B②.C③.甲④.⑤.5.2⑥.B⑦.D⑧.⑨.【詳解】（1）[1][2]根據電表的選取原則，電表的讀數要大于其量程的三分之一，而電源的電動勢為4V，能夠選擇的電壓表量程為和，則應該選取的電壓表；而根據直除法可得電路中的最大電流可知，若選用的電流表，則最大電流未超過其量程的三分之一，因此應選擇的電流表，因此電流表應選擇B，電壓表應選擇C。[3]由于則因電流表分壓引起的實驗誤差要大于因電壓表分流而引起的實驗誤差，因此應選擇電流表的外接法。故選甲。（2）[4]根據實驗電路圖連接實物圖如圖所示（3）[5]根據圖表可讀得電流表的讀數為電壓表的讀數為由此可得（4）[6]在在（1）問中選用甲電路，產生誤差的主要原因是電壓表分流，電流表測量值大于流經的電流。故選B。[7]若在（1）問中選用乙電路，產生誤差的主要原因是因為電流表的分壓，電壓表測量值大于兩端的電壓值。故選D。（5）[8]對于甲圖而兩式聯(lián)立可得[9]對于乙圖聯(lián)立解得