北京市朝阳区2023-2024学年物理高二年级上册期末考试试题含解析

北京市朝阳区2023-2024学年物理高二上期末考试试题

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再

选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3.考试结束后，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、将一面积为8=0.04cn?,匝数〃=10。的线圈放在匀强磁场中，已知磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度3随

时间f变化规律如图所示，线圈总电阻为2。，贝！J

-0.4卜・■■——

A.在0~2s内与2s~4s内线圈内的电流方向相反B.在0~4s内线圈内的感应电动势为0.008V

C.第2s末，线圈的感应电动势为零D.在0~4s内线圈内的感应电流为0.4A

2、如图，在两平行直导线A、8中，通有方向相同的电流/.则5导线受到磁场力的方向

A.垂直纸面向外

B.垂直纸面向里

C.向右

D.向左

3、如图所示，A、B、C是等边三角形的三个顶点，。是4、5连线的中点。以。为坐标原点，4、5连线为x轴，0、

C连线为y轴，建立坐标系。过A、B.C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等、方向向

里的电流，则过。点的通电直导线所受安培力的方向为（）

<

z、

//\\

//、\

，/、、

//\\

1—~~'好

A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向

C.沿x轴正方向D.沿x轴负方向

4、有关电压与电动势的说法中正确的是（）

A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法

B.电动势是电源两极间的电压

C.电动势公式E=一中W与电压公式。=一中的W是一样的，都是电场力做的功

qq

D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量

5、在如图示电路中，电源电动势为E、内阻为r,Li、L2、L3均为小灯泡，P为滑动变阻器的滑动触头，开关Si、S2

闭合。则

A.向右滑动触头P,小灯泡L2变亮

B.向右滑动触头P,小灯泡L3变亮

C.若只断开S2,小灯泡Li变暗

D.若只断开S2,小灯泡L2变亮

6、如图所示，一物块置于水平地面上。当用与水平方向成60°角的力耳拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与

水平方向成30。角的力工推物块时，物块仍做匀速直线运动。若耳和工的大小相等，则物块与地面之间的动摩

擦因数为（）

A.V3-1B.2-V3

G1n1邪

Vr.--------U.l----

222

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、电荷量为。/和02的两点电荷分别固定在x轴上的O、C两点，规定无穷远处电势为零，x轴上各点电势随x的

变化关系如图所示.则

O

A.的电荷量小于的电荷量

B.G点处电场强度的方向沿x轴负方向

C.将一带负电的试探电荷自G点静止释放，仅在电场力作用下一定能到达D点

D.将一带负电的试探电荷从D点移到J点，电场力先做正功后做负功

8、狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距

k

离它r处的磁感应强度大小为5=F（A为常数），其磁场分布与负点电荷。的电场（如图乙所示）分布相似。现假

厂

设磁单极子S和负点电荷0均固定，有带电小球分别在S极和。附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的

判断正确的是（）

A.若小球带正电,其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

B.若小球带正电，其运动轨迹平面可在。的正下方，如图乙所示

C.若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

D.若小球带负电，其运动轨迹平面可在。的正下方，如图乙所示

9、用绝缘细线悬挂一个质量为m,带电荷量为+q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中.由于

磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为a,悬线处于伸直状态，则磁场的运动速度和方向可

能是（）

A.v=—,水平向左

Bq

m2tana,,

B.丫=-----,水平向下

Bq

mgtana~

C.v=——,竖直向上

Bq

m2

D.v,水平向右

Bq

10、如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子纵6从容器中的A点飘出（在A点初速度为零），经电压。加速后，从

x轴坐标原点处进入磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度为3的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为

xi、X2o图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、6所通过的路径，则（）

Fl

A.a、5均为负电荷

B.b进入磁场的速度一定大于«进入磁场的速度

C.若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma：mb=xi：Xi

12

D.若a、方质量相等,则它们的电荷量之比qa-qb=X2：Xi

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）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：

A.待测的干电池（电动势约为1.5V,内电阻小于1.0。）

B.电流表Ai（量程0—3mA,内阻Rgi=10Q）

C.电流表A2（量程0—0.6A,内阻&2=0.1Q）

D.滑动变阻器R（0—200,10A）

E.滑动变阻器&（0—200Q,1A）

F.定值电阻Ro(990Q)

G.开关和导线若干

（1）某同学设计了如图甲所示的（。）、（b）两个实验电路，其中合理的是—图；在该电路中，为了操作方便且能

准确地进行测量，滑动变阻器应选

—0~-Q—।

(6)

甲

（2）如图为该同学根据（1）中选出的合理的实验电路，利用测出的数据绘出的刀-/2图线（/I为电流表A1的示数，/2

为电流表A2的示数），则由图线可得电动势E=—V,内阻r=—Q（内阻r保留2位有效数字）。

12.（12分）某学校实验小组研究匀变速直线运动，如图所示为该组同学实验中得到的一条纸带的一部分，1、2、3、

4、5为计数点，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz,通过刻度尺测量并计算

回答下列问题：

1234S

0612345678910111213141516171818021222324252627

⑴打计数点2时，小车速度为_____m/s；（结果保留两位有效数字）

⑵打计数点1时，小车的速度为_____m/s；（结果保留两位有效数字）

（3）小车运动的加速度大小为____m/s2-（结果保留两位有效数字）

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）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=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,41137。=0.6,

cos37°=0.8

b%

（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

14.（16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5c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=O.lkg,带电

量为的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到达C点的速度大小

⑵小球在C点时，轨道受到的压力大小

15.（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板“、》相距d=0.10m,a、5间的电场强度为E=5.0X1（）5N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为3=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8xl0-25kg,电荷

186

量为9=1.6X10C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过力板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到6板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离L

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

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

【解析】A.在0-2s内与2s-4s内磁场方向相反，磁通量变化情况相反，根据楞次定律可知，在这两段时间内线圈内感

应电流方向相同，A错误。

B.由图知：

,AB,0.4皿cm

|——1=——T/s=0.2T/S

Az2

在0-4s内线圈内的感应电动势

AOAB

E=N——=N\——\S=100x0.2x0.04V=0.8V故B错误。

AtAt

C.在0〜4s内，磁通量的变化率恒定，线框中产生的感应电动势不变，始终为E=0.8V,C错误。

D.在0-4s内线圈内的感应电流

rE0.8..

I=—=——A=M0.4A

R2

D正确。

故选D

2、D

【解析】两电流通过的电流方向相同，则由结论可知，两电流相互吸引，故B受到的磁场作用力水平向左；选项D正

确，ABC错误

3,A

【解析】同向电流相互吸引，反向电流相互排斥，故A、5处导线对。处导线的合力为0,C处导线对。处导线为引

力，方向沿y轴正方向，故选A。

4、D

【解析】电压与电动势是两个不同的概念，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势

定义式公式中

E=­

q

W是非静电力做功

电压定义的公式

u=—

Q

W是静电力做功，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。

故选D。

5、B

【解析】AB.在S2处于闭合状态下，向右滑动触头P,总电阻增大，总电流减小，内电压和心两端电压减小，心变暗;

则乙3两端电压增大，故心变亮，故A错误，B正确；

CD.若只断开S2,总电阻增大，总电流减小，内电压和乙两端电压减小，心变暗；则册和P两端电压增大，电流增

大，故乙变亮，故C错误，D错误。

故选：B

6、B

【解析】对两种情况下的物体分别受力分析，如图

将Fi正交分解为F3和F4,F2正交分解为Fs和Fs,则有：F»=F3

mg=F4+FN；

F»-Fs

mg+F6=FNf

而FS=JIFN;F滑，=(IFN'

则有FICOS60°=H(mg-Fisin60°)①

F2cos30°=ji(mg+F2sin30°)②

又根据题意F1=F2③

联立①②③解得："=2-石；

故选B

考点：物体平衡

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、BD

【解析】A项：图像斜率表示场强大小，由图可知在H点的场强为零，即Qi和Q2两电荷在H的合场强为零，由公式

E=«g可知，Qi的电荷量大于Q2的电荷量，故A错误；

r

B项：由图知B点的电势为零，由于沿着电场线电势降低，所以在B点边场强方向沿x轴正方向，在B点右边场强方

向沿x轴负方向，故B正确；

C项：由在G点场强方向沿x轴向左，负电荷所受电场力向右，所以负电荷沿x轴向右运，故C错误；

D项：由图像可知从D点到J点电势先升高再降低，负电荷的电势能先减小后增大，电场力先做正功后做负功，故D

正确

8,ABC

【解析】AC.要使小球能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若小球为正电荷且

逆时针转动（由上向下看），由左手定则知其受洛仑兹力斜向上，与重力的合力可以指向圆心，其运动轨迹平面可在S

的正上方；若小球为负电荷，但顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，其运动轨迹平面可在S的正上方，

故AC正确；

BD.Q带负电，若小球带正电，则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q,电场力与重力的合力可能充当向心力，

其运动轨迹平面可在0的正下方；但若小球带负电，小球受电场力逆着电场线，其与重力的合力不能提供向心力，其

运动轨迹平面不可能在。的正下方，小球不会做匀速圆周运动，故B正确，D错误。

故选ABCo

9、AC

【解析】若磁场的运动方向水平向左，则小球相对磁场水平向右，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，当洛伦

兹力等于重力，处于平衡状态，则有：Bqv=mg,解得：丫=等，故A正确；若磁场的运动方向竖直向下，则小球相

对磁场竖直向上，由左手定则可知，洛伦兹力方向水平向左，则不可能处于平衡状态.故B错误；若磁场的运动方向

竖直向上，则小球相对磁场竖直向下，由左手定则可知，洛伦兹力方向水平向右，当洛伦兹力与拉力的合力与重力相

等时，则处于平衡状态，则有：Bqv=mgtana,解得：尸吗吧，故c正确，若磁场的运动方向水平向右，则小球

相对磁场水平向左，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向下，不可能处于平衡状态，D错误；故选AC

【点睛】此题考查左手定则与平衡方程的应用，注意相对运动理解，突出小球相对磁场的运动方向是解题的关键，同

时掌握三角函数的应用

10、ABD

【解析】A.粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，a、6均为负电荷，选项A正确；

B.粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知

V2

qvB-m—

R

因B的半径比。大，则方进入磁场的速度一定大于。进入磁场的速度，选项B正确;

CD,由动能定理可知粒子经过加速电场后的速度为

qU=—mv2

2

若a、b电荷量相等，则

%：x2=2R《2Kl

故C错误；

若。、力质量相等，则

xvx2=2K：26=

即

22

Qa'Qb~X2'X1

选项D正确；

故选ABDo

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.(b)②.D③.147-1.48V④.0.80-0.86Q

【解析】(1)口］上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表A1串联一个电阻，可以改装成较大量程

的电压表；(a)、(b)两个参考实验电路，其中合理的是(b)；

⑵因为电源的内阻较小，所以应该采用较小最大值的滑动变阻器，有利于数据的测量和误差的减小。滑动变阻器应选

D；若选择大电阻，则在变阻器滑片调节的大部分范围内，电流表A?读数太小，电流表A1读数变化不明显；

⑵［3］根据欧姆定律和串联知识得，电源两端电压：

。=/1(990+10)=100011

根据图象与纵轴的交点得电动势：

E=1.47mAx1000Q=1.47V

［4］由图可知当电流为0.45A时，电压为L1V,则由闭合电路欧姆定律可知：

r=1'47"1-1Q=0.82Q

0.45

12、(1).0.40(2).0.16(3).2.4

【解析】。)口］根据匀变速直线运动的规律，打计数点2时，小车的速度等于1、3两点间的平均速度，可得:

0.08,

V2-------m/s=0.40m/s

0.2

(2)[2]根据匀变速直线运动的规律，打计数点3,小车的速度等于2、4两点间的平均速度，可得:

0.156-0.028,

V3=-------------------m/s=0.64m/s

0.2

又广学解得:

vi=0.16m/s

⑶[3]根据逐差法△x=a/可得:

Axx-x_0.176-0.08

35l3m/s2=2.4m/s2

0.220.04

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)2T；(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上

【解析】(1)当Ro=lQ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