2023-2024學(xué)年北京延慶高二（上）期末物理試卷（含答案）

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(gè)部分。第一部分為選擇題，包括15個(gè)小題（共45分）；第二部分為非

生選擇題，包括兩道大題，共7個(gè)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鉛筆作答；

知第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答，作圖時(shí)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(xiàng)選擇題（本題共12道小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，另有：個(gè)選項(xiàng)是最

符合題意的，請將最符合題意的選項(xiàng)選出。每小題3分，共36分）r_R_^

1.在如圖1所示的電路中，已知電源的電動(dòng)勢E=1.5V,內(nèi)電阻r=1.0Q,電阻尺=4.0。。

閉合開關(guān)S后，電路中的電流等于（）?2

A.0.3AB.0.375AC.1.0AD.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(dòng)速度，尸為磁場對電荷的洛倫茲力，其中正確的是

（）

xDXXX

Xx^xX

?----*V

xxTxx

XXFXX

B圖2

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(dòng)變阻器、

帶鐵芯的線圈/、線圈8、電流計(jì)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(jì)指針就會偏轉(zhuǎn)

B.該裝置是用來探究線圈/中感應(yīng)電流產(chǎn)生條件的

圖3

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

D.開關(guān)閉合后，若勻速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片尸，電流計(jì)指針不會偏轉(zhuǎn)

4.圖4甲為洛倫茲力演示儀的實(shí)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(lì)磁線圈），通過電流時(shí)，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(dòng)。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(lì)磁線圈的電流來調(diào)節(jié)。下列說法正確的是（）

勵(lì)磁線圈一

（前后各一個(gè)）

玻璃泡

電子槍

圖乙

甲4

A.僅使勵(lì)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(dòng)

B.僅提高電子槍加速電壓，電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑將變小

C.僅增大勵(lì)磁線圈中電流，電子做圓周運(yùn)動(dòng)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(dòng)的周期將不變

5.如圖5所示，真空玻璃管內(nèi)有一個(gè)電子槍，工作時(shí)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(dòng)，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，R為滑動(dòng)變阻器，。為電容器。電壓表和L

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，小燈泡乙正常

發(fā)光，若將滑動(dòng)變阻器尺的滑片P向上緩慢滑動(dòng)，則（）

A.電流表的示數(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.小燈泡工變亮

7.在某靜電場中把一個(gè)電荷量為的檢驗(yàn)電荷從電場中4點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處時(shí)，電場力做功為少，則檢驗(yàn)電

荷在4點(diǎn)的電勢能Ep以及電場中/點(diǎn)的電勢夕（無限遠(yuǎn)處電勢為零）分別為（）

W

A.E=~W,(p=-----

P,q

w

B.

EV=~W,(p=—

q

W

C.紇=取，0=—

q

w

D.Ep=W，(p=-----

q

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

為運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過程中僅受靜電力作用，不計(jì)粒

子所受的重力。下列說法正確的是（）'

---------------與------

A.場強(qiáng)方向一定是沿圖中實(shí)線向左產(chǎn)

B.該粒子在。點(diǎn)的動(dòng)能小于在b點(diǎn)的動(dòng)能J

C.該粒子在。點(diǎn)的加速度小于在b點(diǎn)的加速度入

D.該粒子在。點(diǎn)的電勢能小于在6點(diǎn)的電勢能圖7

9.在一個(gè)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(gè)質(zhì)量相等、所帶電荷量大小也相等的帶電

粒子。和6,先后以不同的速率從圓形區(qū)域邊沿的/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(dòng)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(jì)，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(dòng)能較大

C.6粒子在磁場中所受洛倫茲力較小

D.6粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較短

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

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。把尸、。與電阻尺相連接。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6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，火中電流保持不變嗎M

11.如圖10所示，在豎直虛線"N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):\B

磁場（圖中未畫出），一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）以水平初速度V。由4點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域,

；

帶電粒子沿直線運(yùn)動(dòng)，并從C點(diǎn)離開場區(qū)。如果撤去磁場，該粒子將從8點(diǎn)離開場區(qū)；如

N'''N'

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3點(diǎn)離開場區(qū)時(shí)的動(dòng)能大于由。點(diǎn)離開場區(qū)時(shí)的動(dòng)能

C.該粒子由4點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到。點(diǎn)的時(shí)間小于由/點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間

D.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8與勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小之比為％

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3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

0=3S；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11所示，等勢面加\N到點(diǎn)電荷的距離分別為打、上，通過等勢面M、N的電通量

分別為孫、①2。已知勺：2=1：2，則01：。2為（）

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

二'多項(xiàng)選擇題（本題共3道小題，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，至少有兩個(gè)選項(xiàng)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(cuò)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，/、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=CD。忽略粒子重力及粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

A.4和3在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2:1

B./和8運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比為4:1

C./和8的初速度大小之比為1:4

D.4和3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?，F(xiàn)用該電源直接與元

件連接成閉合電路。則此時(shí)（）

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2。

C.該元件發(fā)熱功率為6W

圖14

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(shí)驗(yàn)題（共15分）

16.（6分）某實(shí)驗(yàn)探究小組研究電容器的充放電過程，用保護(hù)電阻與、尺2、電流傳感器和其他器材設(shè)計(jì)如

圖15所示的電路，電容器的電容為C,電源電動(dòng)勢為￡。

（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&的電流的方向?yàn)椤ā癮流向6”或“6流向a”）；

（3）若電容器充滿電后的電荷量為0,則0=（用題中字母表示）。

2

E

圖15

17.（9分）某同學(xué)要測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢石和內(nèi)阻一（已知入約為1.5V,

r約為1。）。該同學(xué)采用圖16所示電路。

（1）為了完成該實(shí)驗(yàn)，該同學(xué)選擇實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，在電路的。、6兩點(diǎn)間可接<Y>

入的器件是E

A.一個(gè)定值電阻B.滑動(dòng)變阻器圖16

（2）為了調(diào)節(jié)方便且測量精度更高，實(shí)驗(yàn)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UN

電壓表的示數(shù)U,并在圖17中畫出了U-/圖像。由圖像1.50

可以得出，此干電池的電動(dòng)勢的測量值￡=V（保留

1.40

三位有效數(shù)字），內(nèi)阻的測量值尸__。（保留兩位有效

1.30

數(shù)字）。

1.20

（4）如果該同學(xué)的操作過程符合規(guī)范實(shí)驗(yàn)要求，請比較

1.10

電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量值E、：?與真實(shí)值￡'、/的大小：電動(dòng)

1.00

勢￡E'、內(nèi)阻，/（填或0.200.400.60〃A

四'計(jì)算論證題（共5道小題，共40分）圖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(jì)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/=L0m的輕質(zhì)細(xì)繩上端固定，下端連接

一個(gè)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0=37°o已知小球所帶電荷量g=LOxio-6c,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3.OX1（）3N/C,取重

力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,Cos37°=0.8?求:

（1）小球所受靜電力廠的大小;

圖18

（2）小球的質(zhì)量加;

（3）將電場撤去，小球回到最低點(diǎn)時(shí)細(xì)繩對小球的拉力時(shí)的大小。

19.（8分）如圖19所示，當(dāng)開關(guān)S閉合后，小型直流電動(dòng)機(jī)M和指示燈工都能恰好正常工作。已知電源

的電動(dòng)勢為E=6V,內(nèi)阻為r=l。，指示燈l的電阻為七=2.5。，額定電流為/=1A,電動(dòng)機(jī)M的線圈電

阻為RM=0.5。。求：%rS

Cl）電源的總功率尸；

（2）電動(dòng)機(jī)的電功率尸電；曲電

（3）電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率尸機(jī)。向八

圖19

20.（7分）如圖20所示，水平固定放置的導(dǎo)軌，間距為乙0

電阻不計(jì)；左端連接一個(gè)電動(dòng)勢為以內(nèi)阻為r的電源。垂直導(dǎo)軌放置的F/—一~X

金屬桿仍質(zhì)量為小,電阻為我。整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為3的勻強(qiáng)磁場

中，磁場方向與導(dǎo)軌平面成6角斜向上（磁場垂直于金屬桿），結(jié)果的始終

靜止于水平導(dǎo)軌上。圖20

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

（1）金屬桿中的電流I的大?。?0

（2）請?jiān)趫D21中畫出金屬桿的受力分析圖；/

圖21

（3）求金屬桿ab受到的摩擦力了的大小和支持力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。!：：：：：：

PIc........

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￡,勻強(qiáng)磁場「,一，::::現(xiàn)：

的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為8，方向垂直紙面向里。偏轉(zhuǎn)磁場為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)1：：：

強(qiáng)度的大小為為，方向垂直紙面向外。一束帶正電的電量為4的粒子從狹縫Q1：：：；：：：

???,???

。1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(gè)圓周打在照相底片N：：：：：：：

上的/點(diǎn)，測得Q和/點(diǎn)之間的距離為"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(shí)的速度大小V;

（2）求帶電粒子的質(zhì)量如

（3）另外一束帶電量相同的粒子也從狹縫a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。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(gè)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)，間距為小導(dǎo)軌xxx

左端接有電動(dòng)勢為￡、內(nèi)阻為r的電源?？臻g存在著豎直向下（垂直紙面向里）x|x-x>

的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦將一質(zhì)量為加、電阻為R的導(dǎo)體棒。6垂直于「可xxB>

導(dǎo)軌固定放置，且接觸良好。導(dǎo)軌電阻不計(jì)。x-----X-----X-----X

（1）判斷導(dǎo)體棒成所受安培力產(chǎn)A的方向，并求安培力外的大小；圖23

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

式f=qvB。如圖24所示，他選取一段長為工的導(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(dòng)的自由電荷為研究對象。己知自由電荷的電荷量為1，做定向移動(dòng)的速

度為V。

0.請推導(dǎo)洛倫茲力/的表達(dá)式；

（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）

6.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(dòng)的速度，而沒有

圖

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

并說明理由。

參考答案

第一部分選擇題（共45分）

一、單選題:

題號123456789101112

選項(xiàng)ABCDACDBDcBC

二、多項(xiàng)選擇題:

題號131415

選項(xiàng)BDACCD

第二部分非選擇題（共55分）

三、實(shí)驗(yàn)題（共15分）

16.（1）2（2分）（2）6流向a（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）

（4）<（1分），<（1分）

三、計(jì)算論證題（共40分）

18.（7分）

（1）小球所受靜電力F=Eq（1分）

解得尸=3.0X10-3N（1分）

（2）小球受到重力"晦、靜電力歹和細(xì)繩的拉力7,如圖所示。因?yàn)樾∏蜢o止,

三個(gè)力的合力為零，由幾何關(guān)系可知

Eq=77?gtan37°（1分）

解得機(jī)=4.0X10-4kg（1分）

（3）根據(jù)動(dòng)能定理有mgZ（l-cos^=1mv2。分）

解得v=2.0m/s

由牛頓第二定律：七_(dá)/=耳~（1分）

3

解得：Fa=5.6X10-N（1分）

19.（8分）

（1）P=EI（1分）

可得：P=6W（1分）

（2）由UM=E—/（凡+7）（1分）

（1分）

可得：P電=2.5W（1分）

（3）電動(dòng)機(jī)的熱功率尸產(chǎn)/M?RM（1分）

由P機(jī)=P電—P熱（1分）

可得：P機(jī)=2W（1分）

20.（7分）

F

⑴根據(jù)閉合電路歐姆定律分）

（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FsinO=f（1分）

N=Fcos6+mg（1分）

F=BIL（1分）

BLEsin0

解得/=（1分）

R+r

BLEcos0

N=mg+（1分）

R+r

21.（8分）

（1）因?yàn)樵摿Ｗ釉诮饘侔彘g做勻速直線運(yùn)動(dòng)，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P應(yīng)接電源的正極。（1分）

（1分）

由qE=qvB\

解得v=￡（1分）

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

2

v

qvB2=m—