北京市房山区房山实验中学2024届高二物理第一学期期中考试试题含解析

北京市房山区房山实验中学2024届高二物理第一学期期中考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、下图为某一偏转器原理图，两个球心过O点的同心绝缘塑料半球A、B的横街面如图所示，在O点放置一点电荷.一束电子流以不同动能从该偏转器左端M正中间的小孔H垂直入射，通过偏转区域后所有电子全部打在N板上.其中初动能为的电子恰好沿半径为R的弧线C打在N板的中点F，则下列说法中正确的是A．A半球的电势高于B半球的电势B．弧线C上每一点电场强度大小C．从H点入射，到达B板中点D左侧的电子入射时的初动能一定大于D．从H点入射，分别到达N板左边缘P和右边缘Q的两类电子，动能改变量2、19世纪20年代之后，人们才逐渐认识到电与磁的内在联系．首先发现“电生磁”和“磁生电”的科学家分别是A．安培，特斯拉 B．奥斯特，法拉第C．奥斯特，安培 D．法拉第，特斯拉3、某人把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两只测量表笔，做成了一个测量电阻的装置．两只表笔直接接触时，电流表读数是4mA，两只表笔与200Ω的电阻连接时，电流表读数是3mA．现在把表笔与一个未知电阻连接时，电流表读数是2mA，则该未知电阻阻值是（）A．600Ω B．1200Ω C．300Ω D．200Ω4、如图所示，L1、L2、L3为等势面，两相邻等势面间电势差相同，取L2的电势为零，有一负电荷在L1处动能为30J，运动到L3处动能为10J，则电荷的电势能为4J时，它的动能是(不计重力和空气阻力)：()A．6J B．4J C．16J D．14J5、a、b、c是在地球大气层外的圆形轨道上匀速运行的三颗人造卫星，其中a、b的轨道半径相同，b、c的轨道在同一平面内。某时刻a处于a、b轨道的交点，c处于b的正上方，如图所示，则下列说法正确的是A．a、b在此后有可能相撞B．a、b的加速度大小相等，且小于c的加速度C．a、b的线速度大小相等，且大于c的线速度D．下一次c处于b的正上方一定仍在图示位置处6、一个带负电的点电荷，只在电场力的作用下沿曲线abc由a运动到c，已知质点的速率是递减的．关于B点电场强度E的方向（虚线是曲线在b点的切线），下列图中可能正确的是（）A． B．C． D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、标有”20V6W”字样的直流电动机，线圈电阻为20Ω，不计机械摩擦阻力，则电动机正常工作时，电能转化为机械能的功率P机和发热功率P热分别是（）A．P机=4.2W B．P机=1.8W C．P热=4.2W D．P热=1.8W8、如图所示，M、N为电场中两个等势面，GH直线是其中的一条电场线，则下列说法中正确的是()A．EG＜EHB．正电荷置于G点时电势能大于置于H点时的电势能C．φG＜φHD．负电荷由H点移动到G点时电场力做正功9、在电场中的某点A放一检验电荷+q，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右则A点的场强大小为,方向水平向右．下列说法正确的是A．在A点放-个负检验电荷，A点的场强方向变为水平向左B．在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左C．在A点放一个电荷量为叫的检验电荷，则A点的场强变为D．在A点放一个电荷量为2q的检验电荷，则它所受的电场力变为2F10、如图所示,一电子枪发射出的电子(初速度很小,可视为零)进入加速电场加速后,垂直射入偏转电场,射出后偏转位移为Y,要使偏转位移增大,下列哪些措施是可行的(不考虑电子射出时碰到偏转电极板的情况)(

)A．增大偏转电压U B．增大加速电压U0C．减小偏转极板间距离 D．将发射电子改成发射负离子三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，除标有“6V1.5W”字样的小电珠、导线和开关外，还有下列器材：A．直流电源（6V，内阻不计）B．直流电流表（量程为3A，内阻0.1以下）C．直流电流表（量程为300mA，内阻约为5）D．直流电压表（量程为10V，内阻约为15k）E．直流电压表（量程为5V，内阻约为5k）F．滑动变阻器（10，2A）G．滑动变阻器（1k，0.5A）实验要求小电珠两端的电压从零开始变化并能进行多次测量。(1)实验中电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______。（填写序号）(2)在虚线框内画出实验电路图____________。12．（12分）请按照有效数字规则读出以下测量值________，mm______________mm。四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，金属板M、N板竖直平行放置，中心开有小孔，板间电压为U0，E、F金属板水平平行放置，间距为d，板长为L，其右侧区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场AC边界与AB竖直边界的夹角为60°，现有一质量为m、电荷量为q的正电粒子，从极板M的中央小孔s1处由静止出发，穿过小孔s2后沿EF板间中轴线进入偏转电场，从P处离开偏转电场，平行AC方向进入磁场，若P距磁场AC与AB两边界的交点A距离为a，忽略粒子重力及平行板间电场的边缘效应，试求：（1）粒子到达小孔s2时的速度v0；（2）EF两极板间电压U；（3）要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出，磁场磁感应强度的最小值．14．（16分）如图所示，电源的总功率为40W，电阻R1=4Ω,R2=6Ω（1）电源的内电路功率和电路中的总电流（2）电源的电动势．（3）R3的阻值．15．（12分）如图（a）所示，平行金属板和的长均为，板间距离为，在离它们的右端相距处安放着垂直金属板的足够大的靶．现有粒子质量为、带正电且电荷量为的粒子束从的中点沿平行于金属板的方向源源不断地以的初速度射入板间。若在、板上加上如图（b）所示的方波形电压，时板比板的电势高，电压的正向值为，反向值也为，且，设粒子能全部打在靶上，而且所有粒子在间的飞行时间均为，不计重力影响和粒子间的相互作用，求：（1）粒子打到靶上的速度大小（2）要使粒子能全部打在靶上，板间距离应满足什么条件？（3）在距靶的中心点多远的范围内有粒子击中？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解题分析】A、由题意可知，电子绕O点做圆周运动，则在O点放置正的点电荷，故B半球电势高于A半球的电势，故选项A错误；B、设O点正点电荷的电量为Q，即库仑力充当圆周运动的向心力，则：则弧线C上的场强大小为：，联立可以得到：，故选项B错误；C、当初动能为时正好做圆周运动，当速度变小即动能小于时，库仑引力大于向心力，则电子做向心运动，会达到B板上，故选项C错误；D、由于O点为正点电荷，则其等势面为以O为圆心的同心圆，根据动能定理可以知道，动能的改变量即为电场力的功，则，，根据正点电荷电场线分别关系可以知道：，故，故选项D正确。点睛：电子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，电子受力的方向与电场的方向相反；由牛顿第二定律和向心力列式解答；电子动能的改变量等于电场力做功，使用动能定理即可。2、B【解题分析】

首先发现“电生磁”和“磁生电”的科学家分别是奥斯特和法拉第；A.安培，特斯拉，与结论不相符，选项A错误；B.奥斯特，法拉第，与结论相符，选项B正确；C.奥斯特，安培，与结论不相符，选项C错误；D.法拉第，特斯拉，与结论不相符，选项D错误；故选B.3、A【解题分析】由题意，根据闭合电路欧姆定律，则有：E=I1（Rg+R+r）=0.004×（Rg+R+r），E=I2（Rg+R+r+200Ω）=0.003×（Rg+R+r+200Ω），把Rg+R+r看成一个总电阻R总，则由上面两式可得：E=2.4V，R总=600Ω；电流为2mA时，有E=I3（R总+RX）=0.002×（600Ω+RX），解得：RX=600Ω；故A正确，BCD错误．4、C【解题分析】

如图为三个等差等势面，根据W=qU，电荷L1到L2，L2到L3电场力做功相等，电势能减小量相等，则电荷在L2处动能为20J，此处电荷电势能为零，电荷电势能与动能总量为20J，根据能量守恒，当电势能为4J时，动能为16J．故C正确，ABD错误．故选C5、C【解题分析】

A．a、b的轨道半径相同，根据知，a、b的线速度大小相等，则a、b在此后不可能相撞，故A错误。B．根据知，a、b的轨道半径相等，则加速度大小相等，a、b的轨道半径小于c的轨道，则加速度大于c的加速度，故B错误。C．根据知，a、b的轨道半径相等，则线速度大小相等，a、b的轨道半径小于c的轨道，则线速度大于c的线速度，故C正确。D．根据可知，c的周期大于b，则b的角速度比c的大，因此当b运动的角度比c多时c会出现在b的正上方，不一定时图示的位置，D错误。6、D【解题分析】

A图中电荷做曲线运动，电场力与速度方向不在同一直线上，应指向轨迹弯曲的内侧，不可能沿轨迹的切线方向，则场强也不可能沿轨迹的切线方向．故A错误．B图中负电荷所受的电场力方向与场强方向相反，图中电场力方向与速度方向的夹角为锐角，电场力做正功，电荷的速率增大，与题不符．故B错误．C图中场强方向指向轨迹的内侧，则电场力指向轨迹的外侧，电荷的轨迹应向上弯曲，不可能沿如图的轨迹运动．故C错误．D图中场强方向指向轨迹的外侧，则电场力指向轨迹的内侧，而且电场力方向与电荷的速度方向成钝角，电场力做负功，电荷的速率减小，符合题意．故D正确．故选D．二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、AD【解题分析】

由P=UI可得电流为线圈电阻发热功率为机械功率为故选AD。8、ABD【解题分析】

A．电场线与等势面垂直，根据图象可知电场线成汇聚状，H点处密集，所以H点的场强一定大于G点的场强。故A正确。BC．沿电场线的方向，电势降低，G点电势大于H点电势，正电荷在高电势点G电势能高。故C错误，B正确。D．负电荷在H点的电势能大于在G点的电势能，电场力做正功电势能降低，所以负电荷由H点移动到G点时电场力做正功。故D正确。9、BD【解题分析】A、点A放一检验电荷，它所受到的电场力大小为F，方向水平向右，则A点的电场强度方向是水平向右，若在A点放一个负检验电荷，A点的场强方向仍然不变，是水平向右，故A错误；

B、负检验电荷受到的电场力方向与电场强度方向相反，则在A点放一个负检验电荷，它所受的电场力方向水平向左，故B正确；

C、在A点放一个电荷量为的检验电荷，则A点的场强大小仍然不变，故C错误；

D、在A点放一个电荷量为的检验电荷，由于A点的场强大小仍然不变，所以电场力变为，故D正确．点睛：电场强度是通过比值定义的，比值与其电场力及电量均没有关系．例如：质量与体积的比值定义为密度．当质量变大时，体积变大，而比值却不变．电场线虽不实际存在，但却能形象描绘电场的强度与方向．10、AC【解题分析】经加速电场后的速度为v，则mv2=eU1，所以电子进入偏转电场时速度的大小为，；电子进入偏转电场后的偏转的位移．

可见，要增大y，可行的方法有：增大偏转电压U，减小加速电压U1．或减小偏转电场极板间距离d，与粒子的电性和质量无关．故AC正确，BD错误．故选AC．点睛：本题是带电粒子在电场中先加速后偏转问题，带电粒子通过组合场的类型，根据类平抛运动的规律得到的结论即可讨论．三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、CDF【解题分析】

(1)[1][2][3]小灯泡的额定电流为则电流表应选用C；灯泡的额定电压为6V，则电压表应选用D；滑动变阻器要接成分压电路，则应该选择阻值较小的F。(2)[4]因小灯泡电阻相对电压表内阻较小，则采用安培表外接电路；滑动变阻器采用分压电路，电路图如图：12、4.991-4.99361.70mm【解题分析】

[1][2]螺旋测微器读数为游标卡尺读数为四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、(1)(2)(3)【解题分析】试题分析：带电粒子经过加速场后，可求其速度v0，在偏转电场中由分运动的规律，可求两极板间电压U，在磁场中作出粒子的轨迹图，由几何关系，可确定粒子圆周运动的半径，结合磁场中运动的规律可求磁场磁感应强度的最小值．（1）粒子加速电场中粒子到达小孔s2时的速度（2）如图所示粒子离开偏转电场时，速度偏转角，竖直方