2024北京延慶區(qū)高二年級上冊期末物理試題及答案

2024北京延慶高二（上）期末

物理2024.01

1.考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。

考2.本試卷共8頁，分為兩個部分。第一部分為選擇題，包括15個小題（共45分）；第二部分為

生非選擇題，包括兩道大題，共7個小題（共55分）。

須3.試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作

知答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答，作圖時必須使用2B鉛筆。

4.考試結(jié)束后，考生應(yīng)將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。

第一部分選擇題（共45分）

一、單項選擇題（本題共12道小題，在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題意的，請將

最符合題意的選項選出。每小題3分，共36分）R

-----1t-

1.在如圖1所示的電路中，已知電源的電動勢E=L5V,內(nèi)電阻尸1.0Q電阻

Ers

7?=4.0Qo閉合開關(guān)S后，電路中的電流等于（）

A.O.3AB.O.375AC.l.OAD.1.5A圖1

2.如圖2所示,8為勻強(qiáng)磁場，。為正電荷的運(yùn)動速度,產(chǎn)為磁場對電荷的洛倫茲力，其中正確的是

3.用如圖3所示的裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，將電池組、滑動變阻

器、帶鐵芯的線圈A、線圈8、電流計及開關(guān)按如圖3的方式連接,

下列說法中正確的是（）

A.只要開關(guān)是閉合的，電流計指針就會偏轉(zhuǎn)

B.該裝置是用來探究線圈A中感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的

C.開關(guān)閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)

D.開關(guān)閉合后，若勻速移動滑動變阻器的滑片P,電流計指針不會偏轉(zhuǎn)

4.圖4甲為洛倫茲力演示儀的實物圖，乙為其結(jié)構(gòu)示意圖。演示儀中有一對彼此平行的共軸串聯(lián)的圓形

線圈（勵磁線圈），通過電流時，兩線圈之間產(chǎn)生沿線圈軸向、方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。圓球形玻

璃泡內(nèi)有電子槍，電子槍發(fā)射電子，電子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動。電子速度的大小可由電子槍的加速電

壓來調(diào)節(jié)，磁場強(qiáng)弱可由勵磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）

第1頁/共10頁

勵磁線圈一

（前后各一個）f.\

玻璃泡~Tl'B"1

圖4乙

A.僅使勵磁線圈中電流為零，電子槍中飛出的電子將做勻加速直線運(yùn)動

B.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動的半徑將變小

C.僅增大勵磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動的周期將變大

D.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動的周期將不變

5.如圖5所示，真空玻璃管內(nèi)有一個電子槍，工作時它能發(fā)射高速電子。

電子撞擊熒光屏，就能發(fā)光。將該裝置南北方向放置，該處地磁場的磁感應(yīng)

強(qiáng)度豎直方向的分量為豎直向下。讓電子沿水平方向從南向北運(yùn)動，并撞擊

熒光屏。則電子束受地磁場影響（）

A.向東發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且發(fā)射速度越大偏轉(zhuǎn)距離越小

B.向東發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且發(fā)射速度越大偏轉(zhuǎn)距離越大

C.向西發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且發(fā)射速度越大偏轉(zhuǎn)距離越大

D.向西發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且發(fā)射速度越大偏轉(zhuǎn)距離越小

6.如圖6所示，&為定值電阻，E為滑動變阻器，C為電容器。電壓表和

電流表均為理想電表，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，小燈泡入正常

發(fā)光，若將滑動變阻器R的滑片P向上緩慢滑動，則（）

A.電流表的不數(shù)減小

B.電壓表的示數(shù)減小

C.電容器C所帶的電荷量增大

D.小燈泡L變亮

7.在某靜電場中把一個電荷量為-q的檢驗電荷從電場中A點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時，電場力做功為叱則檢驗電

荷在A點(diǎn)的電勢能屏以及電場中A點(diǎn)的電勢9（無限遠(yuǎn)處電勢為零）分別為（）

A.EpW,(p

q

w

B.EpW…

q

W

C.EpW,ep

q

w

D.EpW,

q

第2頁/共10頁

8.如圖7所示，等間距的平行實線表示電場線，虛線表示一個帶負(fù)電的粒子在該電場中運(yùn)動的軌跡，。、b

為運(yùn)動軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動過程中僅受靜電力作用，不計粒子所受的重力。下列說法正確的

是（）'

---------%----

A.場強(qiáng)方向一定是沿圖中實線向左

-----------------,

B.該粒子在。點(diǎn)的動能小于在b點(diǎn)的動能/

C.該粒子在a點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度一」'

D.該粒子在a點(diǎn)的電勢能小于在b點(diǎn)的電勢能圖7

9.在一個圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場，現(xiàn)有兩個質(zhì)量相等、所帶電荷量大小也相等的帶電

粒子a和"先后以不同的速率從圓形區(qū)域邊沿的A點(diǎn)對準(zhǔn)圓心。射入圓形磁場區(qū)域，它們穿過磁場區(qū)域

的運(yùn)動軌跡如圖8所示。粒子之間的相互作用力及所受重力均可忽略不計，下列

說法正確的是（）

A.a粒子帶正電，6粒子帶負(fù)電

B.。粒子的動能較大

C.b粒子在磁場中所受洛倫茲力較小國8

D.b粒子在磁場中運(yùn)動的時間較短

10.如圖9所示是磁流體發(fā)電機(jī)的示意圖，兩平行金屬板P、。之間有一個

很強(qiáng)的磁場。一束等離子體（即高溫下電離的氣體，含有大量正、負(fù)帶電粒

子）沿垂直于磁場的方向噴入磁場。把P、。與電阻R相連接。下列說法正

確的是（）

A.。板的電勢高于尸板的電勢

B.R中有由。向。方向的電流

C.若只增大粒子入射速度，R中電流增大圖9

D.若只改變磁場強(qiáng)弱，R中電流保持不變Mt

11.如圖10所示，在豎直虛線和之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)

磁場（圖中未畫出），一帶負(fù)電的粒子（不計重力）以水平初速度W由A點(diǎn)進(jìn)入這個區(qū)4T-

域，帶電粒子沿直線運(yùn)動，并從C點(diǎn)離開場區(qū)。如果撤去磁場，該粒子將從2點(diǎn)離開場

區(qū)；如果撤去電場，該粒子將從。點(diǎn)離開場區(qū)。則下列判斷正確的是（）

圖10

A.電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外

B.該粒子由8點(diǎn)離開場區(qū)時的動能大于由C點(diǎn)離開場區(qū)時的動能

C.該粒子由A點(diǎn)運(yùn)動到。點(diǎn)的時間小于由A點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)的時間

D,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度3與勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小之比為物

12.類比是學(xué)習(xí)和研究物理學(xué)的一種重要思維方法。我們已經(jīng)知道，在磁感應(yīng)強(qiáng)

度為8的勻強(qiáng)磁場中，垂直于磁場方向放置一平面為S的平面，穿過它的磁通量

O=2S；與之類似，我們也可以定義電通量。在真空中有一電荷量為+。的點(diǎn)電

荷，其電場線和等勢面分布如圖n所示，等勢面M、N5J點(diǎn)電荷的距離分別為打、72,通過等勢面M、N的

第3頁/共10頁

電通量分別為。1、%。已知小-2=1:2,則⑦1：電為（）

A.1:4B,1:2C,1:1D.4:1

二、多項選擇題（本題共3道小題，在每小題給出的四個選項中，至少有兩個選項是符合題意的。每小題

3分，共9分，全部選對的得3分，選不全的得2分，有選錯或不答的不得分。）

13.陰極射線管中電子束由陰極沿x軸正方向射出，在熒光屏上出現(xiàn)如圖12所示的一條亮線。要使該亮線

向z軸正方向偏轉(zhuǎn)，可以（）

A.加上y軸正方向的磁場

B.加上y軸負(fù)方向的磁場

C.加上z軸正方向的電場

D,加上z軸負(fù)方向的電場

14.如圖13所示，A、8兩帶正電的粒子，質(zhì)量相等，電荷量之比為1:4,兩粒子在。點(diǎn)上方同一位置沿

垂直電場方向射入平行板電容器中，分別打在C、。兩點(diǎn)，且OC=C￡＞。忽略粒子重*?

力及粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）]

A.A和8在電場中運(yùn)動的時間之比為2:10

國13

B.A和8運(yùn)動的加速度大小之比為4:1

C.A和8的初速度大小之比為1:4

D.A和8的位移大小之比為1:2

15.在如圖14所示的U-/圖像中，直線。為某電源的路端電壓與電流的

關(guān)系，曲線b為某電阻元件的電壓與電流的關(guān)系。現(xiàn)用該電源直接與元

件連接成閉合電路。則此時（）

A.電源將其它能轉(zhuǎn)化為電能的功率為18W

B.該元件的電阻為2Q

C.該元件發(fā)熱功率為6W

D.電源外電路與內(nèi)電路消耗功率之比為3:5

第二部分非選擇題（共55分）

三、實驗題（共15分）

16.（6分）某實驗探究小組研究電容器的充放電過程，用保護(hù)電阻與、R2、電流傳感器和其他器材設(shè)計如

圖15所示的電路，電容器的電容為C,電源電動勢為E。

（1）若研究充電過程，應(yīng)將單刀雙擲開關(guān)接—（選“1"或"2"）；

（2）若研究放電過程，通過電阻Ri的電流的方向為—（％流向6”或“6流向a”）；

（3）若電容器充滿電后的電荷量為。，則。=（用題中字母表示）。

第4頁/共10頁

圖15

17.(9分)某同學(xué)要測定一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)阻r(已知E約為r6°_0

L5V,r約為1Q)。該同學(xué)采用圖16所示電路。

■(y>—

(1)為了完成該實驗，該同學(xué)選擇實驗器材時，在電路的。、6兩點(diǎn)間可接

1_局一彳_

入的器件是O

A.一個定值電阻B,滑動變阻器圖16

(2)為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，實驗中應(yīng)選用的電流表為—,電壓表為

—(填寫儀器前的字母)。

A.電流表(0-0.6A)

B.電流表(0-3A)

C.電壓表(0-3V)

D.電壓表(0~15V)

(3)經(jīng)過多次測量，他們記錄了多組電流表的示數(shù)/和

電壓表的示數(shù)U,并在圖17中畫出了U-/圖像。由圖像

可以得出，此干電池的電動勢的測量值E=V(保留

三位有效數(shù)字)，內(nèi)阻的測量值尸—Q(保留兩位有效

數(shù)字)。

(4)如果該同學(xué)的操作過程符合規(guī)范實驗要求，請比較

電動勢和內(nèi)阻的測量值￡、廠與真實值￡'、廠'的大?。弘妱?/p>

勢E_____￡'、內(nèi)阻廠_____尸(填或

四、計算論證題(共5道小題，共40分)由17

解題要求：寫出必要的文字說明、方程式、演算步驟和答案。有數(shù)值計算的題，答案必須明確寫出數(shù)值和

單位。

18.(7分)如圖18所示，長/=1.0m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接

一個可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球，小球靜止在水平向右的勻強(qiáng)電場中，繩與豎直方向的夾

角。=37。。已知小球所帶電荷量q=L0X26c勻強(qiáng)電場的—KWC，取

重力加速度g=lOm/s?,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)小球所受靜電力方的大小；

圖18

(2)小球的質(zhì)量相；

(3)將電場撤去，小球回到最低點(diǎn)時細(xì)繩對小球的拉力鼻的大小。

第5頁/共10頁

19.8分)如圖19所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，小型直流電動機(jī)M和指示燈L都能恰好正常工作。已知電源

的電動勢為E=6V,內(nèi)阻為r=l。，指示燈L的電阻為RL=2.5O,額定電流為/=1A,電動機(jī)M的線圈電

阻為7?M=0.5QO求：

與9?一1

(1)電源的總功率產(chǎn)；

(2)電動機(jī)的電功率P電；-0~-

(3)電動機(jī)的機(jī)械功率尸機(jī)

圖19

20.。分)如圖20所示，水平固定放置的導(dǎo)軌，間距為，

Er

電阻不計；左端連接一個電動勢為、內(nèi)阻為的電源。垂直導(dǎo)軌放置的

金屬桿ab質(zhì)量為m,電阻為凡整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場

中，磁場方向與導(dǎo)軌平面成。角斜向上(磁場垂直于金屬桿)，結(jié)果仍始

終靜止于水平導(dǎo)軌上。

己知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。求：

(1)金屬桿中的電流/的大??；

(2)請在圖21中畫出金屬桿的受力分析圖；

圖21

(3)求金屬桿必受到的摩擦力/的大小和支持力N的大小。

1.8分)質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如圖22所示，它由速度選擇器和有邊界

的偏轉(zhuǎn)磁場構(gòu)成。速度選擇器由兩塊水平放置的金屬板尸、。構(gòu)成，兩金屬。

l>Ic

板分別與電源的兩極相連，兩金屬板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為凡勻強(qiáng)磁場,XXXX

的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bi,方向垂直紙面向里。偏轉(zhuǎn)磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)

強(qiáng)度的大小為%,方向垂直紙面向外。一束帶正電的電量為q的粒子從狹縫Q!

O1射入，恰能沿直線通過速度選擇器，從磁場邊界上的。2點(diǎn)垂直磁場方向

射入偏轉(zhuǎn)磁場，經(jīng)歷半個圓周打在照相底片

上的A點(diǎn)，測得。2和A點(diǎn)之間的距離為心粒子所受重力及粒子間的相圖22

互作用均可忽略。

(1)判斷速度選擇器的上、下兩金屬板哪端應(yīng)接電源正極？求帶電粒子從速度選擇器射出時的速度大小

V；

(2)求帶電粒子的質(zhì)量相；

(3)另外一束帶電量相同的粒子也從狹縫。1射入，保持裝置的其他條件不變，粒子最終打在照相底片上

的C點(diǎn)，。2和C點(diǎn)之間的距離小于心比較這兩束粒子，說明你能得到的一個結(jié)論，并闡述理由。

22.(10分)如圖23所示，平行長直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為乩導(dǎo)軌左端接有電動勢為以內(nèi)阻為

廠的電源?？臻g存在著豎直向下(垂直紙面向里)的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦將一質(zhì)量為機(jī)、電阻

第6頁/共10頁

為R的導(dǎo)體棒而垂直于導(dǎo)軌固定放置，且接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計。x,x,工乂x

（1）判斷導(dǎo)體棒仍所受安培力取的方向，并求安培力心的大?。?/p>

（2）小明同學(xué)嘗試由安培力的表達(dá)式〃=遼2推導(dǎo)洛倫茲力的表達(dá)

式尸qvB。如圖24所不，他選取一段長為L的導(dǎo)線，垂直于磁場方向放入磁感應(yīng)/,,/

強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）中，以導(dǎo)線中做定向移動的自由電荷為研阿23

究對象。已知自由電荷的電荷量為％做定向移動的速度為底

a.請推導(dǎo)洛倫茲力/的表達(dá)式；|f一;.

（注意：推導(dǎo)過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要做必要的說明）I/i?弋）

b.小紅同學(xué)認(rèn)為：在上述推導(dǎo)過程中，只考慮了電子定向移動的速度，而沒有■”

考慮電荷無規(guī)則的熱運(yùn)動，所以推導(dǎo)過程是不合理的。你是否同意小紅的觀24

點(diǎn)，并說明理由。

第7頁/共10頁

參考答案

第一部分選擇題（共45分）

一、單選題：

題號123456789101112

選項ABCDACDBDcBC

二、多項選擇題：

題號131415

選項BDACCD

第二部分非選擇題（共55分）

三、實驗題（共15分）

16.（1）2（2分）（2）6流向。（2分）（3）CE（2分）

17.（1）B（1分）

（2）A（1分），C（1分）

（3）1.48（2分）0.80（0.78-0.82）（2分）

⑷<（1分），<（1分）

三、計算論證題（共40分）

18.（7分）

（1）小球所受靜電力尸="（1分）

解得尸=3.0X10-3N（1分）

（2）小球受到重力mg、靜電力廠和細(xì)繩的拉力T,如圖所示。因為小球靜止,

三個力的合力為零，由幾何關(guān)系可知

Eqmgtan37（1分）

解得m=4.0X10-4kg（1分）

（3）根據(jù)動能定理有mgL（1cos。）—mv2（1分）

2

解得v=2.0m/s

由牛頓第二定律：，拉貯（1分）

L

解得：尸技=5.6X10-3N（1分）

19.（8分）

（1）尸=殘留（1分）

可得：P=6W（1分）

（2）由［/M=E-制鬻+技）（1分

產(chǎn)電=匐割（1分）

可得：尸電=2.5W（1分）

第8頁/共10頁

（3）電動機(jī)的熱功率P后到M2要M（1分）

由尸產(chǎn)叫電一型熱（1分）

可得：P產(chǎn)2W（1分）

20.（7分）

F

（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律/齊（1分）

Rr

（2）仍靜止于水平導(dǎo)軌上，受到垂直于磁場方向斜向右下的安培力，水平向左的摩擦力，豎直向上的支

持力和豎直向下的重力，如圖：（1分）

（3）根據(jù)平衡條件FsinHf（1分）

N=Fcos\）+mg（1分）

FBIL（1分）

BLEsinH

解得f（1分）

Rr

BLEcosl）

Nmg+（1分）

Rr-

21.（8分）

（1）因為該粒子在金屬板間做勻速直線運(yùn)動，可以判斷出帶電粒子所受電場力與洛倫茲力方向相反、大

小相等。所以上金屬板尸應(yīng)接電源的正極。（1分）

（分）

由qE=qvB\1

E

解得vh（1分）

B\

（2）帶電粒子在偏轉(zhuǎn)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，設(shè)圓周運(yùn)動的半徑為R,根據(jù)牛頓第二定律

&、

qvBim—（1分）

R

又R。（1分）

UDLD

21

解得m°F（1分）

乙lit

（3）可得到的結(jié)論：

①打在C點(diǎn)的帶