北京市東城區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1東城區(qū)2024-2025學(xué)年度第一學(xué)期期末統(tǒng)一檢測高二物理第一部分本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.下列物理量的名稱和單位對應(yīng)正確的是（）A.電場強度（V/C） B.電容（F） C.電動勢（J） D.電功（W）【答案】B【解析】A．電場強度的單位為（V/m），故A錯誤；B．電容的單位為（F），故B正確；C．電動勢的單位為（V），故C錯誤；D．電功的單位為（J），故D錯誤。故選B。2.關(guān)于電動勢和電壓的理解，下列說法正確的是（）A.電源兩極間的電壓就是電源的電動勢B.家用5號干電池的電動勢大于7號干電池的電動勢C.電動勢的大小反映電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)D.兩者單位都是伏特，故電動勢與電壓屬于同一物理量【答案】C【解析】A．電源正常工作時兩極間的電壓為路端電壓，故A錯誤；B．5號干電池的電動勢等于7號干電池的電動勢，均為1.5V，故B錯誤；C．電動勢的大小反映電源把其它形式能量轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，即非靜電力做功的本領(lǐng)，故C正確；D．兩者單位都是伏特，但電動勢反映電源內(nèi)部非靜電力做功本領(lǐng)大小的物理量，而電壓與靜電力做功有關(guān)，不屬于同一物理量，故D錯誤。3.如圖所示為研究平行通電直導(dǎo)線之間相互作用的實驗裝置。接通電路后發(fā)現(xiàn)兩根導(dǎo)線均發(fā)生形變，此時通過導(dǎo)線和的電流大小分別為和，已知，方向均向上。若用和分別表示導(dǎo)線與受到的磁場力，則下列說法正確的是（）A.兩根導(dǎo)線相互排斥B.為判斷方向，需要知道和的合磁場方向C.兩個力的大小關(guān)系為D.僅增大電流，、會同時都增大【答案】DB．為判斷的方向，需要知道的磁場方向，故B錯誤；C．通電導(dǎo)線在其周圍產(chǎn)生磁場，通電導(dǎo)線在磁場中受到安培力作用，兩導(dǎo)線所受安培力是作用力與反作用力，它們大小相等，故C錯誤；D．僅增大電流，、會同時都增大，故D正確；故選D。4.電阻R、電容C與一線圈連成閉合回路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示．現(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過R的電流方向和電容器極板的帶電情況是A.從a到b，上極板帶正電B.從a到b，下極板帶正電C.從b到a，上極板帶正電D.從b到a，下極板帶正電【答案】D【解析】由圖知，穿過線圈的磁場方向向下，在磁鐵向下運動的過程中，線圈的磁通量在增大，故感應(yīng)電流的磁場方向向上，再根據(jù)右手定則可判斷，流過R的電流從b到a，電容器下極板帶正電，所以A、B、C錯誤，D正確．故選D。5.如圖所示的各電場中，A、B兩點的電場強度相同的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】A．由點電荷的場強特點結(jié)合電場線可知，A、B兩點的電場強度方向相同，大小不等，A錯誤；B．由點電荷的場強特點結(jié)合電場線可知，A、B兩點的電場強度大小相等，方向不同，B錯誤；C．由對稱性可知，A、B兩點場強大小相等，方向不同，C錯誤；D．在勻強電場中的A、B兩點場強大小、方向均相同，D正確。故選D。6.將一塊內(nèi)阻為，滿偏電流為的電流表G改裝成量程為0.6A的電流表，應(yīng)該（）A.并聯(lián)一個約為的電阻 B.并聯(lián)一個約為的電阻C.串聯(lián)一個約為的電阻 D.串聯(lián)一個約為的電阻【答案】A【解析】根據(jù)電流表改裝原理，可得需要并聯(lián)的電阻阻值為故選A。7.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中一族等勢線，相鄰等勢線之間的電勢差相等，實線為一帶正電質(zhì)點（重力不計）僅在電場力作用下從P到Q通過該區(qū)域時的運動軌跡，據(jù)此可知（）A.a、b、c三條等勢線中，a的電勢最高B.電場中Q點處的電場強度大小比P點處大C.該質(zhì)點在P點的速率比在Q點處大D.該質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大【答案】C【解析】A．質(zhì)點所受電場力指向軌跡凹側(cè)，大致方向斜向左上，且和電場強度方向一致，根據(jù)沿電場強度方向電勢降低可知a、b、c三條等勢線中，a的電勢最低，故A錯誤；B．等勢線越密的位置電場強度越大，所以電場中Q點處的電場強度大小比P點處小，故B錯誤；D．根據(jù)A項分析可知P點電勢低于Q點電勢，根據(jù)可知該質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能小，故D錯誤；C．質(zhì)點僅受電場力作用，能量守恒，結(jié)合D項分析可知該質(zhì)點在P點具有動能比在Q點具有的動能大，即該質(zhì)點在P點的速率比在Q點處大，故C正確。8.如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中（）A.電壓表與電流表的示數(shù)都減小B.電壓表與電流表的示數(shù)都增大C.電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D.電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大【答案】A【解析】當(dāng)滑片下移時，滑動變阻器接入電阻減小，則外電路總電阻減小，電路中總電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則由閉合電路歐姆定律可知，電路的路端電壓減小，故電壓表示數(shù)減小；由歐姆定律可知，R1上的分壓增大，而路端電壓減小，故并聯(lián)部分的電壓減小，則通過R2的電流減小。9.如圖甲所示是磁電式電流表的結(jié)構(gòu)示意圖，蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻輻向分布的，線圈中a、b兩條導(dǎo)線長均為L，分別通以圖乙所示方向的電流I，兩條導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強度大小均為B，則（）A.該磁場是勻強磁場鐵芯B.在輻向磁場中磁感線總是與線圈平面垂直C.線圈將逆時針方向轉(zhuǎn)動D.a、b導(dǎo)線各自受到安培力大小總為ILB【答案】D【解析】A．該磁場明顯不是勻強磁場，勻強磁場應(yīng)該是一系列平行的磁感線，方向相同，故A錯誤；B．由圖可知，線圈平面總與磁場方向平行，故B錯誤；C．由左手定則可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故線圈順時針旋轉(zhuǎn)，故C錯誤；D．a(chǎn)、b導(dǎo)線始終與磁感線垂直，故受到的安培力大小總為ILB，故D正確。故選D。10.如圖甲所示，一個匝數(shù)的圓形導(dǎo)體線圈，面積，電阻。在線圈中存在面積的垂直線圈平面向外的勻強磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強度B隨時間t變化的關(guān)系如圖乙所示。有一個的電阻，將其兩端a、b分別與圖甲中的圓形線圈相連接，b端接地，則下列說法正確的是（）A.圓形線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為6VB.電阻R兩端的電壓為4.5VC.通過電阻R的電流為1.5AD.在0~4s時間內(nèi)，流經(jīng)電阻R的電荷量為9C【答案】C【解析】A．線圈產(chǎn)生的電動勢為V=4.5V故A錯誤；BC．根據(jù)歐姆定律可知，電流為A電阻R兩端的電壓為V故B錯誤，C正確；C．在0~4s時間內(nèi)，流經(jīng)電阻R的電荷量為C故D錯誤；故選C。11.兩電荷量分別為和的點電荷固定在x軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢隨x變化的關(guān)系如圖所示，其中C為ND段電勢最低的點，則下列說法正確的是（）A.、為等量異種電荷B.將一正點電荷從N點移到D點，電勢能先減小后增大C.N、D兩點間的電場強度大小先增大后減小D.N、C兩點間場強方向沿x軸負方向【答案】B【解析】A．若是異種電荷，電勢應(yīng)該逐漸減小，由圖像可以看出，應(yīng)該是等量的同種正電荷，故A錯誤；B．NC電場線向右，CD電場線向左，將一正點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負功，電勢能先減小后增大，故B正確；C．圖線的斜率表示電場強度，由圖可得N、D兩點間的電場強度大小沿x軸正方向先減小后增大，故C錯誤；故選B。12.硅光電池具有低碳環(huán)保的優(yōu)點，如圖所示，圖線a是該電池在某光照強度下路端電壓U和電流I的關(guān)系圖像，圖線b是某電阻R的U-I圖像。在該光照強度下將它們組成閉合回路，則硅光電池的（）A.電動勢為5V B.內(nèi)阻為5.5ΩC.輸出功率為0.72W D.效率為50%【答案】B【解析】A．由圖可知，硅光電池的電動勢為3.6V，故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得故B正確；C．由題意可知P=UI輸出功率為a、b兩條圖線交點之積，由P=UI可得P=UI=2.5V×0.2A=0.5W故C錯誤；D．由題意可知，硅光電池的總功率為由上述分析可知，電池的效率為故D錯誤。13.電流傳感器可以像電流表一樣測量電流，可以捕捉到瞬間的電流變化，相當(dāng)于一個理想電流表。用如圖甲所示的電路來研究電容器的放電過程。實驗時將開關(guān)S撥到1端，用直流8V電壓給電容器充電，待電路穩(wěn)定后，將電流傳感器打開，再將開關(guān)S撥到2端，電容器通過電阻R放電。以S撥到2端時為時刻，電流傳感器測得的電流I隨時間t變化的圖像如圖乙所示，根據(jù)題意，下列說法正確的是（）A.由圖像可知，電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為B.由圖像可知，電容器在全部放電過程中釋放的電荷量約為3.6CC.此電容器的電容約為0.45FD.此電容器的電容約為【答案】A【解析】AB．根據(jù)可知，電容器所帶的電荷量在數(shù)值上等于圖像與坐標軸所包圍的面積?？v坐標的每個小格為0.2mA，橫坐標的每個小格為0.4s，則每個小格所代表的電荷量數(shù)值為C曲線下包含的小正方形的個數(shù)為45個，總放電量為C故A正確，B錯誤；CD．由電容的計算公式，可得電容為F故CD錯誤。故選A。14.口罩中使用的熔噴布經(jīng)駐極處理后，對空氣的過濾增加靜電吸附功能。駐極處理裝置如圖所示，針狀電極與平板電極分別接高壓直流電源正負極，針尖附近的空氣被電離后，帶電粒子在電場力作用下運動，熔噴布捕獲帶電粒子帶上靜電。平板電極表面為等勢面，熔噴布帶電后對電場的影響可忽略不計，下列說法正確的是（）A.熔噴布上表面因捕獲帶電粒子將帶正電B.針狀電極上，針尖附近的電場較弱C.沿圖中虛線向熔噴布運動的帶電粒子，其速度和加速度均不斷增大D.兩電極相距越遠，熔噴布捕獲的帶電粒子速度越大【答案】A【解析】A．空氣受電場影響被電離產(chǎn)生帶電粒子，電場線方向從正極指向負極，正電荷沿電場線方向運動被熔噴布捕獲帶正電，故A正確；BC．導(dǎo)體尖端的電荷特別密集，所以電場強度比較大，遠離尖端的地方電場強度逐漸減小，電場力減小，加速度也減小，故BC錯誤；D．帶電粒子的運動速度由動能定理可知與合外力做功有關(guān)，即電場力做功，根據(jù)W=Uq可知，電場力做功只與電勢差有關(guān)，和運動距離無關(guān)，故D錯誤。故選A。第二部分本部分共6題，共58分。15.導(dǎo)電玻璃是制造LCD的主要材料之一，為測量導(dǎo)電玻璃的電阻率，某小組同學(xué)選取了一個長度為L的圓柱體導(dǎo)電玻璃絲。主要實驗步驟如下，完成下列問題。（1）先用螺旋測微器測量導(dǎo)電玻璃絲的直徑d，示數(shù)如圖甲所示，其直徑__________mm；再用刻度尺測出導(dǎo)電玻璃絲的長度為L。用多用電表測電阻時，將選擇開關(guān)撥至“”擋，進行歐姆調(diào)零后，將兩表筆接待測電阻兩端，指針如圖丙所示，則應(yīng)選__________（選填“”“”“”或“”）擋重新進行測量。（2）用“伏安法”測量該導(dǎo)電玻璃絲的阻值，電路圖如圖乙所示。除電源（電動勢為4V，內(nèi)阻不計）、電流表A（量程為，內(nèi)阻約）、電壓表V（量程為，內(nèi)阻約）、待測導(dǎo)電玻璃絲（阻值約為）、導(dǎo)線、開關(guān)外，滑動變阻器應(yīng)選用__________（填以下給定器材前的字母）。電壓表的左端應(yīng)與電路中的__________（選填“a”或“b”）點相連。A．滑動變阻器（總阻值為，額定電流為2A）B．滑動變阻器（總阻值為，額定電流為2A）（3）若某次測量中，電壓表和電流表示數(shù)分別為U和I，請用上述直接測得的物理量（d、L、U、I）寫出該導(dǎo)電玻璃的電阻率的表達式，即__________。【答案】（1）1.705（2）Ab（3）【解析】（1）[1]螺旋測微器的精確度為0.01mm，直徑為[2]用擋測量時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過小，表明通過表頭的電流過小，待測電阻較大，為了減小讀數(shù)誤差，應(yīng)該使指針指在中央刻度線附近，需要換用大倍率，即應(yīng)該換用擋。（2）[1]圖乙中采用限流式接法，滑動變阻器阻值應(yīng)與待測電阻接近，故選A。[2]由于電流表應(yīng)內(nèi)接，則電壓表的左端應(yīng)與電路中的b點相連。（3）根據(jù)歐姆定律有根據(jù)電阻定律有又解得16.實驗課中同學(xué)們要完成“測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻”的任務(wù)，被測電池的電動勢約為1.5V，內(nèi)阻約為。（1）某小組同學(xué)計劃利用圖甲所示的電路進行實驗，已知實驗室除待測電池、開關(guān)、導(dǎo)線外，還提供下列器材：電流表A：量程，內(nèi)阻約電壓表V：量程，內(nèi)阻約滑動變阻器R：，額定電流2A①如圖乙是該組同學(xué)根據(jù)所獲得的6組實驗數(shù)據(jù)，在坐標紙上繪制的反映路端電壓隨電流變化的圖線，請據(jù)此圖線判斷：被測干電池的電動勢______V，內(nèi)阻______。（結(jié)果保留到小數(shù)點后兩位）②若考慮到電表內(nèi)阻的影響，分析并判斷該組同學(xué)測得的電動勢E和內(nèi)電阻r其測量值與真實值的大小關(guān)系。（）（2）另一小組同學(xué)在實驗過程中發(fā)現(xiàn)電壓表出了故障，因此設(shè)計用一個電流表和一個電阻箱進行實驗，實驗電路如圖丙所示。他們發(fā)現(xiàn)用這種方法進行實驗誤差較大，因此嘗試利用圖像進行誤差分析。該組同學(xué)以電流表示數(shù)I為橫坐標，以電流表示數(shù)I與電阻箱示數(shù)R的乘積U為縱坐標作出圖像，圖中，實線是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點作圖得到的圖像，虛線是沒有電表內(nèi)阻影響的理想情況，對應(yīng)圖丙電路設(shè)計的圖像是__________。A. B.C. D.【答案】（1）1.480.83E測<E，r測<r（2）C【解析】（1）①[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖像有，②[3]將電壓表與電源整體等效為一個新電源，如圖所示則電流表A測的是流過新電源的干路電流，電壓表V測量的是新電源的路端電壓，則有，所以有，（2）將電流表與電源整體作為一個新電源，實驗測量的是新電源的電動勢與內(nèi)阻，由于電流表與電源串聯(lián)，可知，電動勢的測量值等于真實值，內(nèi)阻的測量值大于真實值，則實線圖像的斜率的絕對值大于虛線圖像斜率的絕對值，實線比虛線陡峭一些，虛線縱軸截距等于實線縱軸截距，可知，第三個圖像滿足要求。故選C。17.在勻強電場中把電荷量為的點電荷從A點移動到B點，靜電力做的功為。再把這個電荷從B點移動到C點，靜電力做的功為。（1）A、B間，B、C間，A、C間的電勢差各是多大？（3）根據(jù)以上結(jié)果，定性地畫出電場分布的示意圖，并標出A、B、C三點可能的位置?！敬鸢浮浚?），，（2）（3）【解析】（1）根據(jù)靜電力做的功與電勢差的關(guān)系，A、B間的電勢差同樣，根據(jù)靜電力做的功與電勢差的關(guān)系，B、C間的電勢差A(yù)、C間的電勢差（2）電荷量的點電荷，從A點移動到C點時，靜電力做的功為（3）電場分布示意圖和A、B、C三點可能的位置如圖所示。18.如圖所示，一帶電粒子由靜止被電壓為的加速電場加速，然后沿著與電場垂直的方向進入另一個電壓為的勻強偏轉(zhuǎn)電場，并射出偏轉(zhuǎn)電場。已知粒子的帶電量為q，質(zhì)量為m；偏轉(zhuǎn)電極長為L，極板間距為d、不計粒子的重力。求粒子（1）在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間；（2）射出偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)的角度的正切值；（3）射出偏轉(zhuǎn)電場時垂直極板方向的偏轉(zhuǎn)位移。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）帶電粒子經(jīng)過加速電場過程，根據(jù)動能定理可得解得帶電粒子進入偏轉(zhuǎn)的初速度為粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運動，沿方向有解得粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的運動時間為（2）粒子在偏轉(zhuǎn)電場中，沿電場方向有射出偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)的角度的正切值為聯(lián)立解得（3）射出偏轉(zhuǎn)電場時垂直極板方向的偏轉(zhuǎn)位移為可得19.汽車電動機啟動時車燈會瞬時變暗，如圖所示，在打開車燈的情況下，電動機未啟動時電流表讀數(shù)為10A，電動機啟動時電流表讀數(shù)為33A，若電源電動勢為12.5V，內(nèi)阻為0.1Ω，電動機繞組的電阻0.2Ω，電流表內(nèi)阻不計，求：（1）車燈的電阻值；（2）電動機啟動時流過車燈的電流以及電動機的輸出功率；（3）因電動機啟動，車燈的電功率降低了多少？【答案】（1）1.15Ω；（2）8A，105W；（3）41.4W【解析】（1）電動機未啟動時車燈兩端的電壓由部分電路歐姆定律有解得（2）電動機啟動時車燈兩端的電壓根據(jù)部分電路歐姆定律有流過電動機的電流為電動機的輸出功率（3）電動機啟動時車燈的電功