2023北京朝阳高二（上）期末物理（教师版）

2023北京朝阳高二（上）期末

物理

一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是

符合题目要求的。

1.描述静电场空间分布强弱和方向的物理量是（）

A.库仑力B.电场强度C.电势D.电势能

2.为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流/引起的。在下列四

个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）

3.关于静电及其应用，下列说法正确的是（）

A.处于静电平衡状态的导体，其内部的电场强度处处为0

B.处于静电平衡状态的导体，其表面没有电荷

C.避雷针就是利用静电屏蔽实现了避免建筑物遭到雷击

D.超高压带电作业的工作服要用包含金属丝的织物制成，这是利用了尖端放电保证安全

4.某实验小组探究感应电流产生的条件，现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、安培表、开关、线

圈B、电流计分别连接组成回路，如图所示。线圈A静置于线圈B中，在开关保持闭合的状态下，同学发

现安培表的指针发生偏转，电流计的指针没有偏转。关于线圈B中未产生感应电流的原因，以下说法可能

正确的是（）

A.线圈A、B之间是绝缘的B.线圈B中没有磁场

C.穿过线圈B的磁通量未发生变化D.线圈A中没有磁场

5.关于电磁波的发现及其应用，下列说法不氐现的是（）

A.麦克斯韦建立了经典电磁场理论

B.赫兹通过实验证明了电磁波的存在

C.电磁波可以传递能量和信息，但不能在真空中传播

D.按电磁波的波长或频率大小的顺序把它们排列起来，就是电磁波谱

6.某实验小组用量程为0〜3A电流表测量电流，通过试触发现被测电流超过量程。但是实验室提供的

电流表规格都是相同的，为了测量出该电流值，小组中的同学分别设计了改装电流表的四种电路方案，其

中一定不可行的是（）

cr-®-1r--1r-（S>=h

A.——MJ——（=1——B.—n=C.—""-D.―nn-

L-（A>-II-a―T

7.如图所示，已知电路中电源电动势为12V,内阻为1。，电阻R］为1。，尺为6C,电动机额定电压

为6V,线圈电阻RM为0.5Q。开关闭合后，电动机恰好正常工作。下列选项正确的是（）

A.电阻R1两端的电压为6VB.通过电动机的电流为3A

C.通过电阻&的电流为1AD.电动机输出的机械功率为12W

8.某同学用游标卡尺测量一个圆柱形导体的长度，游标尺上有10等分刻度，测量示数如图甲所示；用螺

旋测微器测量该导体的直径，测量示数如图乙所示。下列选项中正确表示读数结果的是（）

1

A.甲1.37cm乙3.775mmB.甲13.70cm乙3.527mm

C.甲1.370cm乙0.327mmD.甲1.37cm乙3.275mm

9.研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列选项正确的是（)

A.电容器带电前，只用带正电玻璃棒接触电容器a板，能使电容器带电

B.电容器带电后，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C.电容器带电后，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D.电容器带电后，只将电容器6板向左平移，静电计指针的张角变小

10.如图所示，一根足够长的细棒均匀带负电，单位长度所带的电荷量大小为家当细棒沿其所在直线向

右做速度大小为v的运动时，会形成等效电流。下列选项正确的是（）

V

-----------►

A.等效电流的方向向右

B.等效电流的大小为4丫

C.若从细棒左侧向右侧看，空间中的磁场方向为顺时针

D.若保持细棒静止，细棒周围的电场为匀强电场

11.中国大型太阳能无人机“启明星一50”翼展50米量级，9月初顺利完成首飞引发高度关注，假定该无人

机电池容量为2.0xl04mAh，电机额定工作电压为20V,无人机正常工作时电机总额定功率为400W,下

列说法正确的是（）

A.“mAh”是能量的单位

B.无人机的电机电阻是1Q

C.无人机正常工作时的电流是20A

D.无人机充满电后可持续飞行时间约2小时

12.半径为R的均匀带正电球壳在球壳内部任意一点产生的电场强度为零，球壳外某点的电场强度大小E

随该点到球心距离，•变化关系如图所示。A、B、C三点与球心的距离分别为R、2R、3R,选取无穷远处为

电势零点。下列选项正确的是（）

A.球壳内部电势处处为零

B.球壳外部距离球心为2R的球面上各点的电场强度相同

C.负点电荷在8点的电势能大于在C点的电势能

D.4、B两点的电势差大于8、C两点的电势差

13.老师给小明一个密封盒，其表面可见一个灯泡和一个可调电阻器R（可读取电阻值）的旋钮。为了探

究密封盒里灯泡和可调电阻器是如何连接的，小明连接了一个如图1所示的电路并进行如下实验。

实验1：将可调电阻器R在一定范围内减小，并将变化前后的结果记录下来，如图2所示。

实验2：将电动势为1.5V的两节干电池（内阻不可忽略）串联来代替低压电源，重复实验。

数据：内阻可忽略的低压电源电压。=3V

R的初始值4=15。，电流表的初始读数4=0.5A

R的最终值4=5Q,电流表的最终读数，2=S9A

观察结果：灯泡的亮度保持不变。

图2

下列选项正确的是（）

A.可调电阻器和灯泡是串联关系

B.两次实验中在调节可调电阻器R时，都不存在安全隐患

C.实验1中灯泡工作时的阻值可以计算：实验2中当R减小时，灯泡会变亮

D.实验2中如果用10。的定值电阻代替灯泡，该装置可以测出干电池的内阻

14.如图所示装置，某种金属板M受到一束紫外线照射时会不停地发射电子，设单位时间从M板射出的电

子个数不变，射出电子的速度具有不同的方向，大小也不相同。在M旁平行放置一个金属网N。如果用导

线将M、N连起来，从M射出的电子落到N上便会沿导线返回M,从而形成电流，虚线框内部分可看作

电源。现在不把M、N直接相连，而按图中在M、N之间加电压U,调节电压U的大小观察电流表中的电

流，发现加上某一电压时，电流表的读数恰好为零。已知电子的电荷量为e,质量为〃?，不计电子间相

互作用及电子重力。下列选项正确的是（）

A.所有电子从金属板M到金属网N均做直线运动

B.该装置虚线框内部分作为电源时其电动势等于

C.射出的电子刚脱离金属板M时的速度均大于

D.将外加电压U的正负极反向，持续增大。时，电流表的读数随之增大

二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的位置上。

15.利用如图1所示装置进行实验，闭合开关后发现小灯泡不发光，经检查接线均良好，现使用多用电表

进一步检测电路故障：

（1）使用多用电表的欧姆挡“义1挡”检测小灯泡是否发生故障。操作时，将电路断开，多用电表两表笔

与小灯泡两端接触。若指针如图2中。历示，可判断小灯泡发生故障（填写“短路”或“断

路”）；若指针如图2中b所示，可判断小灯泡是完好的，电阻读数为Q。

图2

（2）使用多用电表的“2.5V直流电压挡”检测电路故障。保持开关闭合，下列检测结果说明开关可能出

现断路故障的是o

A.将多用电表红、黑表笔分别接触A、B,电压表读数接近1.5V

B.将多用电表红、黑表笔分别接触C、D,电压表读数接近L5V

C.将多用电表红、黑表笔分别接触E、F,电压表读数接近1.5V

16.某实验小组用电阻箱和电压表（内阻可视为无穷大）测定一个水果电池的电动势和内阻，电路如图1

所示。

__X

------------

/R

（I）闭合开关S后，调节电阻箱得到各组实验数据如下表，请补齐表中空格的数据（保留两

位有效数字）

实验次数123456

电阻箱的电阻片/（IO'。）0.10.20.40.81.64.0

电压表的示数U/V0.090.160.270.400.600.67

通过电阻箱的电流//（10-3A）0900.800680.380.17

（2）根据上表中电压和电流的数据，请在图2中描上匕第4次数据点，手M乍出U-/图像。（

UN

图2

(3)根据。一/图像，可得到水果电池的电动势E=V,内阻，=C。

(4)若仅将实验中的电压表换成“量程0~3V,内阻约为3kO”的电压表，请评价换表后上述实验方案

是否可行。()

三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写

出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填

在答题纸相应的空白处。

17.电流、电压、电阻是电路中三个基本的物理量。请完成如下几个实际问题：

(1)手电筒中的干电池给小灯泡供电时，在某次接通开关的10s内通过电路某一横截面的电荷量为3C,

求通过小灯泡的电流/：

(2)如图所示的某电路，4、B间的电压为UAB=9V,a=6。，&=3。，6=4。。求电阻R2两端

的电压3；

(3)小鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上。假设这只小鸟的安全电压为30V,请你通过计算判

断小鸟能否安然无恙。已知小鸟两爪之间的距离约为6cm,铜导线的横截面积为WOmm?，电阻率为

1.7xlO-8Qmo

R\

&R

Ao—R—Ii—oB

——ii——

18.如图所示，相距为d的两平行金属板间存在匀强电场。一个电子从左极板。点处以速度%沿垂直于极

板的方向射出，最远到达A点，然后返回。己知。、A两点相距为/?(//<”),电子质量为，小电荷量为

e,不计电子重力。

(1)求0、A两点间的电势差大小UOA；

(2)求两平行金属极间电势差大小U；

（3）设右极板电势为零，求A点电势。

+-

-OO

19.如图所示，空间存在沿水平向右的匀强电场。一半径为R的竖直光滑圆弧轨道A8C和水平轨道Q4在

A点相切。8C为圆弧轨道的直径，。为圆心，Q4和0B之间的夹角为。。一质量为〃八带电量为+4的

小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点并脱离轨道，落至水平轨道上。已知小球在C点所

受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零，sina=0.6,cosa=0.8,重力加速度大

小为g,不计空气阻力。

（1）求匀强电场强度的大小民

（2）求小球到达4点时动能的大小EkA.

（3）请分析说明小球离开C点后的运动特点。

20.有些物理问题可以从宏观和微观两个角度来认识。

如图所示，导体棒与电源、开关、导线及平行导轨构成的回路，放在磁感应强度为3的匀强磁场中,

磁场方向垂直于回路所在平面。已知导体棒的长度为L横截面积为S,导体棒中单位体积内自由电子数

为〃，电子电荷量为e,质量为，”。

（1）闭合开关，保持导体棒静止，导体棒中电子定向移动的速率为必

a.求导体棒中的电流/：

b.导体棒受到磁场的安培力作用，一般认为安培力是磁场对运动电荷作用力的矢量和的宏观表现。请你根

据安培力的表达式尸=3〃，推导磁场对定向移动的电子作用力/的表达式。

（2）仅将回路中的电源换成一个电流计，请你设计方案使电流计的指针发生偏转，并说明其原理。

N

参考答案

一、本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是

符合题目要求的。

1.【答案】B

【解析】

【详解】描述静电场空间分布强弱和方向的物理量是电场强度。

故选B。

2.【答案】B

【解析】

【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；

而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向。

故选Bo

【点睛】

3.【答案】A

【解析】

【详解】A.导体处于静电平衡状态时，在导体内部任意一点，感应电荷产生的附加电场与外部电场与大

小相等，方向相反，此时导体的内部场强处处为0,故A正确；

B.导体处于静电平衡状态时，电荷只分布在导体的外表面，且整个导体是一个等势体，故B错误；

C.当带电云层靠近建筑物时，由于越尖的地方的，电场强度越强，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖

放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击，其原理为尖端放电，故C错误；

D.超高压带电作业的工人穿戴的工作服是用包含金属丝的织物制成的，这种工作服叫屏蔽服，其作用是

在穿用后，使处于高压电场中的人体外表面各部位形成一个等电位屏蔽面，从而防护人体免受高压电场及

电磁波的危害，其原理是静电屏蔽，故D错误。

故选Ao

4.【答案】C

【解析】

【详解】A.线圈B产生感应电流不需要A、B之间直接存在“电”的联系，故A错误；

BD.安培表指针发生了偏转，说明线圈A中通有电流，则线圈A、B中必有磁场，故BD错误；

C.线圈B中未产生感应电流的原因可能是因为穿过线圈B的磁通量未发生变化，因此导致线圈B中无感

应电流，故C正确。

故选C。

5.【答案】C

【解析】

【详解】A.麦克斯韦建立了经典的电磁理论，预言了电磁波的存在，故A正确；

B.德国物理学家赫兹用实验证实了电磁波存在，并测定了电磁波传播速度等于光速，故B正确；

C.电磁波可以传递能量和信息，且电磁波的传播不需要介质，可以在真空中传播，故C错误；

D.各个频段的电磁波产生方式不尽相同，波长也不同，把它们按波长或频率顺序排列就构成了电磁波

谱，故D正确。

本题选不正确的，故选C。

6.【答案】A

【解析】

【详解】A.串联电路分压但电流相同，则当用该电路继续测量超过量程的电流时，电流表流过的电流依

然超过量程，故A错误；

BCD.并联电路分流但电压相同，则当用并联电路测量超过量程的电流时，只要另外一并联支路分流适

当，就能够使得流过电流表的电流在量程范围之内，故BCD正确。

故选Ao

7.【答案】C

【解析】

【详解】A.电动机两端电压为6V,开关闭合后，电动机恰好正常工作，所以电源内电压与电阻体两端电

压之和为6V,由欧姆定律有

6=/,(/•+/?,)

解得：

人=3A

所以电阻飞两端的电压为

q=/阳=3V

故A错误；

BC.&与电动机并联，且并联部分电压为6V,则流过R的电流为

Z,=-A=lA

26

由并联电路的电流特点可知，流过电动机的电流为

7M=/-/2=2A

故B错误,C正确；

D.电动机消耗的电功率

4=UM/M=6X2W=12W

电动机的发热功率为

^,=AU=22XO.5W=2W

电动机产生的机械功率

4=4-友=1OW

故D错误。

故选C。

8.【答案】D

【解析】

【详解】游标卡尺为10等分度，则由主尺和游标尺读数可知

I—13mm+0.1x7/72/T?=1.37cm

螺旋测微器测量导体的直径为

d=3mm+27.5xO.Oiirun=3.275mm

由于读数造成的偶然误差的存在，3.275mm~3.279mm皆可。

故选D。

9.【答案】A

【解析】

【详解】A.由于电容器带电量是某一极板的电量，再结合静电感应原理，可知，只用带电玻璃棒与电容

器"板接触，方板能感应出等量异种电荷，即能使电容器带电，故A正确；

B.将b板向上平移，正对面积S减小，根据

-sS

C=--------

4兀kd

可知电容减小，根据

Q=CU

可知，当。不变，电容减小则电势差增大，则静电计指针的张角变大，故B错误；

C.在极板之间插入有机玻璃板，介电常数£增大，根据

八sS

C=--------

4兀kd

电容增大，根据

Q=CU

可知，当Q不变，电容增大则电势差减小，则静电计指针的张角变小，故C错误；

D.将电容器人板向左平移，极板间距离d增大，根据

C=-^—

4兀kd

电容减小，根据

Q=CU

可知，当Q不变，电容减小则电势差增大，则静电计指针的张角变大，故D错误。

故选Ao

10.【答案】B

【解析】

【详解】A.细棒带负电，等效电流方向与v的方向相反，因此等效电流方向方向向左，故A错误；

B.设时间/内，细棒穿过的某一垂直截面的长度为3则由电流的定义式可得

.QLq

I=—=——=qv

tt

故B正确；

C.等效电流方向向左，由右手螺旋定则可知，若从细棒左侧向右侧看，空间中的磁场方向为逆时针，故

C错误；

D.若细棒保持静止，则离细棒距离越远，细棒产生的电场大小越小，并不是匀强电场，故D错误。

故选B。

11.【答案】C

【解析】

【详解】A.由电荷量的表达式

q=It

可知“mAh”是电荷量的单位。故A错误；

C.根据

P=U1

可知电流为

/=20A

故c正确；

B.根据欧姆定律，有

/?=—=IQ

由于不是纯电阻电路，所以无人机的电机电阻一定小于1Q。故B错误；

D.无人机充满电后可持续飞行时间为

f=g=lh

I

故D错误。

故选C。

12.【答案】D

【解析】

【详解】A.由于均匀带正电球壳在球壳内部任意一点产生的电场强度为零，根据

U=Ed

可知，球壳内部任意一点的电势和球壳相同，而由图可知，均匀带正电球壳外部存在着由球壳指向无穷远

处的电场，而无穷远处的电势为零，因此球壳的电势不为零，也即球壳内部电势处处不为零，故A错误；

B.由对称性可知，球壳外部距离球心为2R的球面上各点的电场强度大小相同，方向均由球壳指向无穷远

处，因此电场强度方向均不同，故B错误：

C.首先根据对称性可知距离球心处相同距离，电势大小相等，此外考虑球壳外，电场方向均由球壳指向

无穷远处，而沿着电场线方向电势降低，因此在球壳外，距离球心越远，电势越低，因此8点电势大于C

点电势，即负点电荷在8点的电势能小于在C点的电势能，故C错误；

D.由于A、B两点之间电场强度大于8、C两点之间的电场强度，且A、8和8、C之间距离相等，根

据

U=Ed

可知，A、8两点的电势差大于8、C两点的电势差，故D正确。

故选D。

13.【答案】D

【解析】

【详解】A.分析实验结果可知，可调电阻器R的阻值鸟=15。时，电流4=0.5A,&=5。时，电流

/2=0.9A,且灯泡的亮度保持不变，即通过灯泡的电流不变，可知灯泡与可调电阻不可能是串联关系，

应是并联关系，故A错误；

B.由题意，在第一次实验中，由于电源内阻可以忽略不计，且灯泡与可调电阻是并联关系，所以在第一

次实验中在调节可调电阻器R时，不存在安全隐患；但在第二次实验中，由于干电池有内阻，所以若调节

可调电阻器R的阻值过大，根据闭合电路欧姆定律可知，会导致干路电流过小，路端电压过大，从而使得

流经灯泡的电流超过灯泡的额定电流，从而烧坏灯泡，故B错误；

C.实验1中灯泡工作时的阻值可以计算，为

根据闭合电路欧姆定律可知，在实验2中当R减小时，总电阻将减小，干路电流增大，路端电压减小，则

流经灯泡的电流减小，灯泡会变暗，故C错误；

D.实验2中如果用"=1()0的定值电阻代替灯泡，根据闭合电路欧姆定律有

E

1=

R'R

+r

R'+R

上述式子中，E=3.0V,可调电阻器R的阻值可以读出，干路电流/可以通过电流表读出，所以该装置

可以测出干电池的内阻厂，故D正确。

故选D。

14.【答案】B

【解析】

【详解】A.M板接电源正极，金属网N接电源正极，MN间的电场方向向右，从金属板M逸出电子速度

方向若不沿MN方向，电子所受静电力方向向左，将做曲线运动。A错误；

B.该装置虚线框内部分作为电源时其电动势等于。0,B正确。

C.设射出的电子刚脱离金属板M时的最大速度为％，由动能定理

n1,

得

故射出的电子刚脱离金属板M时的速度均不大于34

m

D.将外加电压U的正负极反向，持续增大U时，电流表的读数随之增大，达到饱和电流后，电流表的读数

又不变。D错误。

故选Bo

二、本题共2小题，共18分。把答案填在答题纸相应的位置上。

15.【答案】①.短路②.6③.AB

【解析】

【详解】（1）口上多用电表指针如图2中a所示，则代表所测电阻阻值为零，则可知小灯泡短路。

（1）[2]多用电表指针如图2中b时，且倍率又为“X1挡”，则读数为

H=6xlQ=6Q

（2）[3]A.红、黑表笔分别接触A、B,电压表接近1.5V,说明干电池是好的，故A正确;

B.红、黑表笔分别接触C、D,电压表读数接近1.5V,如果开关没有断路，电压表被短路，读数应为

零，而此时却有读数，说明开关可能出现断路，故B正确;

C.红、黑表笔分别接触E、F,电压表读数接近1.5V,说明£点和电源之间是通路，则此时开关不可能

断路，故C错误。

故选B。

16.【答案】①.0.50②.③.0.8##0.80

7/(xlO3A)

④,800⑤.不可行

【解析】

【详解】(1)⑴根据

A=0.50xl(r3A

E=0.8V

内阻

V=T^Q=800Q

(4)⑸若仅将实验中的电压表换成“量程0〜3V，内阻约为3k。”的电压表，则电压表的分流作用不能忽

略，因电压表内阻不确定，则通过电压表的电流不能确定，则通过电源的电流也不能确定，则不能做出U-

/图像，该方案不可行。

三、本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写

出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。把解答过程填

在答题纸相应的空白处。

17.【答案】(1)0.3A；(2)3V；(3)小鸟能安然无恙

【解析】

【详解】(1)根据电流大小的定义

=f$A=0.3A

(2)由电路图可知，Ri、&先并联，再和R串联，则A、8间总的电阻为

则流过A、B之间的总电流为

设流过R、&之间的电流大小分别为4、Ii,则有

II+12=IAB，1禺=124

解得

12—1A

所以R2两端的电压

=/2邑=3V

（3）与鸟并联的导线电阻为

《=夕人=6、10«。

S

因此与并联导线相比，小鸟的电阻远大于并联导线，故小鸟的电阻可视为无穷大，因此流过并联导线部分

的电流即为

Io=500A

所以小鸟两爪之间的电压为

。（）=/（/=0.003V<30V

故小鸟能安然无恙。

18.【答案】（1）U"=皿；（2）也由；（3）（小力就

2eleh2eh

【解析】

【详解】（1）由题意，根据动能定理有

可得

（2）两平行金属极间电势差大小

（3）设