2024学年北京市育英学校物理高二第一学期期末统考试题含解析

2024学年北京市育英学校物理高二第一学期期末统考试题考生请注意：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、干燥的天气里，在阳光下用塑料梳子梳理干燥的头发，越梳头发越蓬松，主要原因是()A.头发散失了水分后变得坚硬B.由于摩擦起电，头发带了同种电荷互相排斥C.太阳照射和摩擦产生的热使头发膨胀D.梳子的机械分离作用使各根头发彼此分开2、图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则（）A.在B处场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强EA和EB相比是EB＞EAC.1C的正电荷从B到A，电场力做正功2JD.负电荷从A移到B时电场力做负功3、如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长4、在下图各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.5、真空中有两个点电荷，它们之间的静电力为F，如果保持它们所带的电荷量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，则它们之间作用力的大小等于（）A.F B.2FC. D.6、如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为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、以下说法正确的是（）A.物体所带的电荷量只能是某些值，而不能是任意实数B.元电荷就是电子或质子C.物体所带电荷量的最小值是1.6×10－19CD.凡试探电荷都点电荷，凡点电荷都能做试探电荷8、某空间存在磁感应强度大小为B的正方形匀强磁场区域ABCD，磁场方向垂直纸面（图中未画出），电荷量为+q的粒子（不计重力）从B点沿BC方向以速度v射入磁场，粒子从AD边上的E点离开磁场。已知正方形区域边长为d，，下列说法正确的是A.正方形区域磁场方向垂直纸面向外B.粒子的质量为C.粒子在磁场中运动的时间为D.若粒子射入磁场的速度大于（方向不变），则粒子一定从CD边射出9、如图所示的电路中，已知电源电动势为E，内电阻为r，滑动变阻器R的阻值可以从零连续增大到Rmax，定值电阻R1的阻值范围为r<R1<Rmax，则下列结论正确的是()A.当R＝R1－r时，R1消耗的功率最大B.R消耗的最大功率可能为C.当R＝0时，R1消耗的功率最大D.外电路消耗的最大功率为10、静电喷涂是利用静电现象制造的，其原理如图所示．以下说法正确的是（）A.涂料微粒带正电B.涂料微粒所受电场力的方向与电场方向相反C.电场力对涂料微粒做正功D.涂料微粒的电势能变大三、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）用伏安法测电源电动势和内电阻，已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，画出的（甲）、（乙）两种可供选用的测量电路（1）为提高电动势和内电阻的测量精度，应选用的电路是______（2）由实验数据做出如图（丙）所示图线，则该电源的内电阻r=______Ω．（3）所测得的电源电动势E和内电阻r的测量值与真实值相比较的情况是：E测______E真；r测_____r真．（填“＞”或“＜”）12．（12分）真空中两个点电荷电量分别为q1、q2，两点电荷间的距离为r，相互作用的库仑力为F｡(1)若甲的电量是乙的4倍，则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的_________倍；(2)保持两电荷电量不变，将距离增为原来的3倍，那么它们之间的相互作用力变为原来的_________倍｡四、计算题：本题共3小题，共38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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

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、B【解题分析】在干燥的天气里，用塑料梳子梳干燥的头发时，头发与梳子摩擦而起电；由于头发带有同种电荷，同种电荷相互排斥，所以越梳越蓬松．故选B点睛：此题不仅考查了摩擦起电现象，并且考查了电荷间相互作用规律，要会利用所学知识来解释日常生活中的现象2、C【解题分析】根据电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可知电场线方向应竖直向上，则B处的场强方向是竖直向上，故A错误．图中等差等势面疏密均匀，则电场线疏密也均匀，说明此电场是匀强电场，场强处处相同，故B错误．根据电场力做功公式W=qU得：1C的正电荷从B到A，电场力做功为WBA=qUBA=1C×（3V-1V）=2J，故C正确；1C的负电荷从A移到B时电场力做功为WAB=qUAB=（-1C）×（1V-3V）=2J，即电场力做功2J，选项D错误；故选C考点：等势面；电场力的功【名师点睛】对于电场线和等势面之间的关系要掌握牢固，本题也可以作出电场线，再进行判断；同时记住求解电场力做功的公式，理解各个物理量的意义3、D【解题分析】BCD．两带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2，弦AP、AQ的中垂线交AC于M点和N点，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即两粒子轨迹所对的圆心角相等，又相同，所以两粒子在磁场中运动时间一样长，选项D正确，BC错误；A．由图看出，从Q点射出的粒子半径大，根据可得则从Q点射出的粒子速度大，选项A错误。故选D。4、C【解题分析】A．A、B是离点电荷等距的两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；B．根据点电荷场强公式可知，A点的场强大于B点的场强，故B错误；C．平行金属板内部是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故C正确；D．图中A、B两点电场线方向不同，疏密程度也不同，两点场强不同，故D错误。故选C。5、D【解题分析】由点电荷库仑力的公式可以得到，电量不变，将它们之间的距离增大为原来的2倍，库仑力将变为原来的，故D正确，A、B、C错误；故选D6、B【解题分析】0-，线框在磁场外，力与电流为0。~2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：；2~4，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则Ubc=BLv。4~5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：。故选B。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、AC【解题分析】物体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，而不能是任意实数，故A正确；元电荷是指物体带电量的最小值，不是某种粒子，故B错误；物体所带电荷量的最小值是1.6×10-19C，故C正确；点电荷就相当于质点，是一种理想模型，没有大小的带电体．当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时，可把电荷看成点电荷，也就是说点电荷可以很大，这样的电荷就做不了试探电荷，试探电荷需要的是体积小，电荷量小．所以点电荷不一定能做试探电荷，故D错误8、ABC【解题分析】A．由题意可知带电粒子从E点离开，根据左手定则可知正方形区域磁场方向垂直纸面向外，故A正确；B．粒子运动轨迹如图所示根据几何关系有可解得；又因为带电粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力有可得故B正确；C．根据几何关系有所以θ=60°，故粒子在磁场中运动的时间为故C正确；D．当粒子恰好从D点射出时有，结合前面的分析可知此时的速度为根据几何关系可知粒子的速度大于时，粒子才从CD边射出，故D错误。故选ABC。9、BCD【解题分析】AC．计算R1的最大功率，只需要回路中电流最大，此时R＝0，R1消耗的功率为最大为，故A错误，C正确。B．因为r<R1<Rmax，计算R最大功率时，可把R1＋r等效为电源的内阻，此时可能出现Rmax大于、等于或小于R1＋r，因此R的最大功率可能为，故B正确。D．计算外电路消耗的最大功率时，R1＋R越接近r的值对应外电路的功率越大，当R＝0时，外电路的最大功率就等于R1的最大功率。故D正确。故选BCD10、BC【解题分析】由于在喷枪喷嘴与被喷涂工作之间形成了强电场，工作时涂料微粒会向带正电的被喷涂工件高速运动，则涂料微粒带负电，微粒所受电场力的方向与电场方向相反．故A错误，B正确；因粒子带负电，在库仑引力的作用下做正功，则电势能减小，故C正确，D错误．故选BC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、①.乙②.1③.＜④.＜【解题分析】(1)[1]已知电流表内阻和电源内电阻相比，不可忽略，为减小实验误差，应采用图乙所示电路图；(2)[2]如图丙图像可知，电源内阻为(3)[3]由图示可知，伏安法测电阻相对于电源来说采用电流表外接法，由于电压表分流作用，电流表测量值偏小，当外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的U-I图像如图所示，由图像可知，电动势测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值；12、①.1②.【解题分析】本题考查牛顿第三定律和库仑定律。【题目详解】(1)[1]根据牛顿第三定律，可知作用力与反作用力总是等大反向的，因此是1倍。(2)[2]根据库仑定律距离增为原来的3倍，它们之间的相互作用力变为原来的。四、计算题：本题共3小题，共38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)3N【解题分析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解题分析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【题目详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可