北京市东城区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试卷 含解析

东城区学年度第一学期期末统一检测高二物理共分。考试时长分钟。第一部分本部分共小题，每小题3分，共分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.下列物理量的名称和单位对应正确的是（）A.电场强度（V/C）B.电容（F）C.电动势（J）D.电功（W）【答案】B【解析】【详解】A．电场强度的单位为（V/mA错误；B．电容的单位为（FB正确；C．电动势的单位为（VC错误；D．电功的单位为（JD错误。故选B。2.关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（）A.电源两极间的电压就是电源的电动势B.家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势C.电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化为电能的本领D.两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量【答案】C【解析】【详解】A．电源正常工作时两极间的电压为路端电压，故A错误；B．5号干电池的电动势等于7号干电池的电动势，均为1.5V，故B错误；C．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领，即非静电力做功的本领，故C正确；D不属于同一物理量，故D错误。3.如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与第1页/共20页受到的磁场力，则下列说法正确的是（）A.两根导线相互排斥B.为判断方向，需要知道和的合磁场方向C.两个力的大小关系为D.仅增大电流，、会同时都增大【答案】D【解析】【详解】A．由于两导线通的是同向电流，由安培定则可知，两导线相互吸引，故A错误；B．为判断的方向，需要知道的磁场方向，故B错误；C力，它们大小相等，故C错误；D．仅增大电流，、会同时都增大，故D正确；故选D。4.电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是A.从a到b，上极板带正电第2页/共20页B.从a到b，下极板带正电C.从b到a，上极板带正电D从b到a，下极板带正电【答案】D【解析】【分析】【详解】由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确．5.如图所示各电场中，A、B两点的电场强度相同的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】A．由点电荷的场强特点结合电场线可知，A、B两点的电场强度方向相同，大小不等，A错误；B．由点电荷的场强特点结合电场线可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，B错误；C．由对称性可知，A、B两点场强大小相等，方向不同，C错误；D．在匀强电场中的A、B两点场强大小、方向均相同，D正确。故选D。6.将一块内阻为，满偏电流为的电流表G改装成量程为0.6A的电流表，应该（）A.并联一个约为的电阻B.并联一个约为的电阻第3页/共20页C.串联一个约为的电阻D.串联一个约为的电阻【答案】A【解析】【详解】根据电流表改装原理，可得需要并联的电阻阻值为故选A。7.如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点（重力不计）仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹，据此可知（）A.a、b、c三条等势线中，a的电势最高B.电场中Q点处的电场强度大小比P点处大C.该质点在P点的速率比在Q点处大D.该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大【答案】C【解析】A方向电势降低可知a、b、c三条等势线中，a的电势最低，故A错误；B．等势线越密的位置电场强度越大，所以电场中Q点处的电场强度大小比P点处小，故B错误；DA项分析可知P点电势低于Q可知该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故D错误；C．质点仅受电场力作用，能量守恒，结合D项分析可知该质点在P点具有动能比在Q点具有的动能大，即该质点在P点的速率比在Q点处大，故C正确。故选C。8.如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）第4页/共20页A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大【答案】A【解析】【详解】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。故选A。【点睛】9.ab两条导线长均为L，分别通以图乙所示方向的电流I，两条导线处的磁感应强度大小均为B，则（）A.该磁场是匀强磁场铁芯B.在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直第5页/共20页C.线圈将逆时针方向转动D.a、b导线各自受到安培力大小总为ILB【答案】D【解析】【详解】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；B．由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；C．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误；D．a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为ILB，故D正确。故选D。10.如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（）A.圆形线圈中产生的感应电动势为6VB.电阻R两端的电压为4.5VC.通过电阻R的电流为1.5AD.在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C【答案】C【解析】【详解】A．线圈产生的电动势为V=4.5V故A错误；BC．根据欧姆定律可知，电流为A电阻R两端的电压为第6页/共20页V故B错误，C正确；C．在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为C故D错误；故选C。两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（）A.、为等量异种电荷B.将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减小后增大C.N、D两点间的电场强度大小先增大后减小D.N、C两点间场强方向沿x轴负方向【答案】B【解析】【详解】A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小，由图像可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；B．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故B正确；C．图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C错误；D．沿x正方向从N到C过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向，故D错误．12.a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路，则硅光电池的（）第7页/共20页A.电动势为5VB.内阻为5.5ΩC.输出功率为0.72WD.效率为50%【答案】B【解析】【详解】A．由图可知，硅光电池的电动势为3.6V，故A错误；B．根据闭合电路欧姆定律可得故B正确；C．由题意可知P=UI输出功率为a、b两条图线交点之积，由P=UI可得P=UI=2.5V×0.2A=0.5W故C错误；D．由题意可知，硅光电池的总功率为由上述分析可知，电池的效率为故D错误。故选B。13.S拨到18VS拨到2RS拨到2端时为时刻，电流传感器测得的电流I随时间t变化的图像如图乙所示，根据题意，下列说法正确的是（）第8页/共20页A.由图像可知，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为B.由图像可知，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.6CC.此电容器的电容约为0.45FD.此电容器的电容约为【答案】A【解析】【详解】AB．根据可知，电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积。纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标的每个小格为0.4s，则每个小格所代表的电荷量数值为C曲线下包含的小正方形的个数为45个，总放电量为C故A正确，B错误；CD．由电容的计算公式，可得电容为F故CD错误。故选A。14.极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（）第9页/共20页A.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电B.针状电极上，针尖附近的电场较弱C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其速度和加速度均不断增大D.两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大【答案】A【解析】A被熔喷布捕获带正电，故A正确；BC．导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，远离尖端的地方电场强度逐渐减小，电场力减小，加速度也减小，故BC错误；DW=Uq只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误。故选A。第二部分本部分共6题，共分。15.导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃丝。主要实验步骤如下，完成下列问题。（1）先用螺旋测微器测量导电玻璃丝的直径d__________mm测出导电玻璃丝的长度为L。用多用电表测电阻时，将选择开关拨至“”挡，进行欧姆调零后，将两表笔接待测电阻两端，指针如图丙所示，则应选__________（选填“”“”“”或“”）第10页/共20页挡重新进行测量。（2）用“伏安法”测量该导电玻璃丝的阻值，电路图如图乙所示。除电源（电动势为4V流表（量程为（量程为值约为__________端应与电路中的__________（选填“a”或“b”）点相连。A．滑动变阻器（总阻值为，额定电流为2A）B．滑动变阻器（总阻值为，额定电流为2A）（3）若某次测量中，电压表和电流表示数分别为U和I，请用上述直接测得的物理量（d、L、U、I）写出该导电玻璃的电阻率的表达式，即__________。【答案】（1）①.1.705②.（2）①.A②.b（3）【解析】【15题详解】[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，直径为[2]用应该使指针指在中央刻度线附近，需要换用大倍率，即应该换用挡。【16题详解】[1]图乙中采用限流式接法，滑动变阻器阻值应与待测电阻接近，故选A。[2]由于电流表应内接，则电压表的左端应与电路中的b点相连。【17题详解】根据欧姆定律有根据电阻定律有第11页/共20页又解得16.实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为。（1）某小组同学计划利用图甲所示的电路进行实验，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器材：电流表A：量程，内阻约电压表V：量程，内阻约滑动变阻器R：，额定电流2A①如图乙是该组同学根据所获得的6图线，请据此图线判断：被测干电池的电动势______V，内阻______②若考虑到电表内阻的影响，分析并判断该组同学测得的电动势E和内电阻r其测量值与真实值的大小关）（2）另一小组同学在实验过程中发现电压表出了故障，因此设计用一个电流表和一个电阻箱进行实验，实验电路如图丙所示。他们发现用这种方法进行实验误差较大，因此尝试利用图像进行误差分析。该组同学以电流表示数II与电阻箱示数R的乘积U为纵坐标作出第12页/共20页是根据实验数据描点作图得到的图像，虚线是没有电表内阻影响的理想情况，对应图丙电路设计的图像是__________。A.B.C.D.【答案】（1）①.1.48②.0.83③.E<E，r<r（2）C【解析】【小问1详解】①[1][2]根据闭合电路欧姆定律有结合图像有，②[3]将电压表与电源整体等效为一个新电源，如图所示则电流表A测的是流过新电源的干路电流，电压表V测量的是新电源的路端电压，则有，所以有，【小问2详解】将电流表与电源整体作为一个新电源，实验测量的是新电源的电动势与内阻，由于电流表与电源串联，可知，电动势的测量值等于真实值，内阻的测量值大于真实值，则实线图像的斜率的绝对值大于虚线图像斜率的绝对值，实线比虚线陡峭一些，虚线纵轴截距等于实线纵轴截距，可知，第三个图像满足要求。第13页/共20页故选C。17.在匀强电场中把电荷量为的点电荷从A点移动到B点，静电力做的功为。再把这个电荷从B点移动到C点，静电力做的功为。（1）A、B间，B、C间，A、C间的电势差各是多大？（2）把电荷量为的点电荷从A点移动到C点，静电力做的功是多少？（3）根据以上结果，定性地画出电场分布的示意图，并标出A、B、C三点可能的位置。【答案】（1），，（2）（3）【解析】【小问1详解】根据静电力做的功与电势差的关系，A、B间的电势差同样，根据静电力做的功与电势差的关系，B、C间的电势差A、C间的电势差【小问2详解】电荷量的点电荷，从A点移动到C点时，静电力做的功为【小问3详解】电场分布示意图和A、B、C三点可能的位置如图所示。第14页/共20页18.如图所示，一带电粒子由静止被电压为的加速电场加速，然后沿着与电场垂直的方向进入另一个电压为的匀强偏转电场，并射出偏转电场。已知粒子的带电量为q，质量为m；偏转电极长为L，极板间距为d、不计粒子的重力。求粒子（1）在偏转电场中的运动时间；（2）射出偏转电场时偏转的角度的正切值；（3）射出偏转电场时垂直极板方向的偏转位移。【答案】（1）2）3）【解析】1）带电粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得解得带电粒子进入偏转的初速度为粒子在偏转电场中做类平抛运动，沿方向有解得粒子在偏转电场中的运动时间为（2）粒子在偏转电场中，沿电场方向有射出偏转电场时偏转的角度的正切值为第15页/共20页联立解得（3）射出偏转电场时垂直极板方向的偏转位移为可得19.10A，电动机启动时电流表读数为33A，若电源电动势为12.5V，内阻为0.1Ω，电动机绕组的电阻0.2Ω，电流表内阻不计，求：（1）车灯的电阻值；（2）电动机启动时流过车灯的电流以及电动机的输出功率；（3）因电动机启动，车灯的电功率降低了多少？【答案】（1）1.15Ω2）8A，105W3）41.4W【解析】1）电动机未启动时车灯两端的电压由部分电路欧姆定律有解得第16页/共20页（2）电动机启动时车灯两端的电压根据部分电路欧姆定律有流过电动机的电流为电动机的输出功率（3）电动机启动时车灯的电功率电动机未启动时车灯的电功率车灯的电功率降低20.如图1abdm、长度为d的金属棒始终与竖直导轨接触良好