北京市西城区2024-2025学年高二上学期1月期末物理试题（含答案）

北京市西城区2024—2025学年度第一学期期末试卷高二物理2025.1本试卷共8页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分（选择题共42分）一、单项选择题（共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）1.在如图所示的四幅图中，正确标明了通电导线所受安培力F方向的是（）A. B.C. D.2.如图所示，一对用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触。把带正电的带电体C靠近导体A，下列说法正确的是（）A.导体A下部的金属箔张开，导体B下部的金属箔不张开B.手摸一下导体A后，拿开手，则导体A带负电C.手摸一下导体B后，拿开手，则导体A不带电D.手持绝缘柱把导体A和B分开，然后移开C，则导体A和B不带电3.如图，水平桌面上有一个静止的小磁针，在它正上方沿水平方向与小磁针垂直放置一条导线。给导线通以向右的恒定电流时，没有观察到小磁针转动。下列说法正确的是（）A.导线是沿南北方向放置的B.仅将导线向下平移更靠近小磁针，可观察到小磁针转动C.仅将电流加大，可观察到小磁针转动D.仅将导线沿平行于小磁针方向放置，可观察到小磁针转动4.如图甲所示，a、b位于两个等量异种电荷的连线上，O为连线的中点，且a、b到O的距离相等；如图乙所示，两根相互平行的长直导线垂直纸面通过M、N两点，c、d位于MN的连线上，O'为MN连线的中点，且c、d到O'的距离相等，两导线中通有等大反向的恒定电流，下列说法正确的是（）A.O点电势比a点的高B.a、b点的电场强度相同C.导线M、N相互吸引D.c、d点的磁感应强度大小相等，方向相反5.如图如示，横截面积为S、长度为l的导体棒CD，在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，以大小为v的速度做切割磁感线运动。棒中自由电荷带电量为-q，单位体积内自由电荷数为n，不考虑自由电荷的热运动。下列说法正确的是（）A.由于自由电荷的堆积，导体棒C端的电势较低B.由于随棒运动的速度v，棒中每个自由电荷所受洛伦兹力大小为nSlqvBC.非静电力将一个自由电荷从导体棒一端搬到另一端所做的功W非=qvBlD.根据，可得导体棒两端电动势E的大小为nlvB6.用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹．图(甲)是洛伦兹力演示仪的实物图，图(乙)是结构示意图．励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强．图(乙)中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场．下列关于实验现象和分析正确的是（）A.仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变小B.仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变小C.仅升高电子枪加速电场的电压，电子做圆周运动的周期将变小D.要使电子形成如图（乙）中的运动径迹，励磁线圈应通以逆时针方向的电流7.如图所示，挂在横梁上的A和B都是薄铝环，横梁可以绕中间的支点转动。手持磁铁将N极沿着A环圆心的轴线靠近或远离（不接触、未穿过）A环，下列说法正确的是（）A.将磁铁N极靠近A环的过程中，A环中感应电流的方向为顺时针方向B.将磁铁靠近A环的过程中，A环被吸引C.将磁铁靠近A环的过程中，磁场力对磁铁做正功D.将磁铁远离A环的过程中，磁场力对磁铁做负功8.如图所示电路中，电源电动势为6V。电路元件均正常，开关S处于断开状态，用多用电表的10V直流电压挡的红表笔始终连接在A点，用黑表笔依次接触电路中的B、C、D、E各点，依次对应的示数正确的是（）A.0V、0V、0V、0V B.6V、6V、6V、0VC.0V、0V、0V、6V D.6V、6V、6V、6V9.电压表大、小量程的内阻分别为和，用电压表的正负接线柱直接与一个水果电池的正负极相连测量其电动势大小，发现用大量程档测量的结果为0.8V；用小量程档测量的结果为0.6V。则下列推断正确的是（）A.水果电池的内阻大约为零点几欧B.水果电池的内阻大约为几十欧C.水果电池的内阻大约为几千欧D.水果电池的电动势介于0.6V~0.8V之间10.利用如图电路测量电池电动势E和内阻r时，通过调节电阻箱R的阻值，记录相应电流表示数I，根据U=IR算出相应路端电压值。若利用U-I图像分析由电流表内电阻引起的实验误差，在下图中，实线是根据实验数据（U=IR）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电流表内电阻影响的理想情况）。下列图像中正确的是（）A. B.C. D.二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。）11.如图所示，矩形导线框在匀强磁场内做各种运动的过程中，能够产生感应电流的是（）A. B.C. D.12.如图某手持风扇，其电动机的电阻为0.5Ω、额定电压为3.7V、额定功率为7.4W，风扇内电池容量为4000mA·h。则（）A.电动机正常工作时的电流为2A B.电动机正常工作时的发热功率为1WC.电动机正常工作时的机械功率为7.4W D.该风扇连续正常工作的时间最长为2h13.图甲为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器监测通过电感线圈L中的电流。已知电路中灯泡的电阻R1=6Ω，定值电阻R2=2Ω，电源电动势为6V，内阻不计。闭合开关S使电路处于稳定状态，灯泡发光。在t=0.1s时刻断开开关S，断开开关S前后电流传感器显示电流随时间变化的图像如图乙所示。电流传感器的内阻忽略不计，根据以上信息下列说法中正确的是（）A.可以求出电感线圈的电阻B.可以估算出断开开关后流过灯泡的电荷量C.可以判断出断开开关后R2两端电压的变化情况D.可以判断出断开开关后灯泡不会出现闪亮的现象14.我国空间站的霍尔推进器某局部区域可抽象成如图所示的模型。xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电荷量为e的电子从O点沿x轴正方向水平入射，入射速度为v0时，电子沿x轴做直线运动；入射速度为v（v<v0）时，电子的运动轨迹如图中的虚线所示，且在最高点与在最低点所受的合力大小相等。不计重力及电子间相互作用，下列说法正确的是（）A.电场强度的大小E=v0BB.电子向上运动的过程中动能逐渐减少C.电子运动到最高点的速度大小为2v0+vD.电子运动到最高点的速度大小为2v0-v第二部分（实验和计算论述题共58分）三、实验题（本题共2小题，共18分）15.（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中一次测量的示数如图所示，则该次金属丝直径的测量值d=_______mm。（2）利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，实验过程中电流随时间变化的I-t图像如图所示。关于电容器充电过程中电容器两极板间电压U、电容器所带电荷量Q随时间t变化的图像，下面四个图像中正确的是（）A. B. C. D.（3）用如图所示的实验装置探究影响感应电流方向的因素。如图所示，分别把条形磁体的N极或S极插入、拔出螺线管，观察并标记感应电流的方向。关于本实验，下列说法正确的是（）A.需要记录感应电流的大小B.通过观察电流表指针的偏转方向确定感应电流的方向C.甲和乙表明，感应电流的方向与条形磁体的插入端是N极还是S极有关D.甲和丙表明，感应电流的方向与条形磁体是插入还是拔出有关16.某同学通过实验测量一个电阻丝的阻值。（1）他先用多用电表“Ω”挡的×1位置对该电阻进行初步测量。当他将与电表“+”“-”相连的红、黑表笔短接时，应旋动部件______（选填字母“K”、“S”或“T”），使电表指针对准电阻的______（选填“0刻线”或“∞刻线”），再将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触，测得阻值约为5Ω。（2）他还想利用如下电路测量这个电阻丝阻值。a.请在图中（电源电动势3V）用连线代替导线完成实验器材的连接______（提示：注意选取合适的电表量程）。b.关于本次实验中产生的系统误差，下列说法中正确的是____A．由于电流表内阻的影响会使本次实验电阻测量值小于真实值B．由于电压表内阻的影响会使本次实验电阻测量值小于真实值C．由于电流表内阻的影响会使本次实验电阻测量值大于真实值D．由于电压表内阻的影响会使本次实验电阻测量值大于真实值四、计算论述题（本题共4小题，共40分）解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。17.用电动势E=4.5V，内阻r=3.0Ω的电源给一个额定电压为3.0V、额定电流为0.1A的灯A供电，电路图如图所示。灯正常发光时，求：（1）电阻箱接入的阻值R；（2）电源两端的路端电压U。18.如图所示，在竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，宽度为l的水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻，质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动，最终停在导体框上。（1）判断刚开始运动时刻，导体棒中的电流方向是“从a到b”还是“从b到a”；并求出此时ab两点的电势差；（2）定性画出导体棒运动的v-t图像；（3）求导体棒运动过程中，电阻R消耗的总电能。19.如图所示，一个质量为m、电荷量为+q的静止的带电粒子经过加速电场后射入偏转电场，最终从偏转电场射出。加速电场两极板间电压为U1，偏转电场两极板间电压为U2、极板长为L、板间距为d。不计粒子重力。求：（1）带电粒子经过加速场后速度的大小v0；（2）a.偏转电场的电场强度大小；b.带电粒子离开偏转电场时竖直方向的位移大小y。20.“东方超环”是我国研究可控核聚变反应超大型科学实验装置，此装置需要利用“剩余离子偏转系统”将带电粒子从混合粒子束中剥离出来。如图所示是某同学设计的剩余离子电偏转系统方案的原理简图，在两平行金属板间加上恒定电压，让以相同速度水平运动的分布均匀的混合粒子束经过电场，其中带电粒子偏转，打在极板上的就被极板收集。为了收集从电场中射出的正电粒子，可在紧靠平行金属板的右侧区域加垂直纸面向里的匀强磁场，使从电场中射出的正电粒子回到电场被收集。已知极板长度为2L，板间距为d，正电粒子的比荷为，正电粒子离开电场时竖直方向的最大偏移量为y（y<d），正电粒子从电场射出时的速度大小为v。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力，不考虑场的边缘效应。（1）求：不加磁场时，正电粒子被收集的百分比；（2）为了确保每一个从电场中射出的正电粒子最终都能够重新回到电场当中被收集，求：所加匀强磁场中磁感应强度B大小的取值范围。（可画图辅助说明）北京市西城区2024—2025学年度第一学期期末试卷高二物理参考答案第一部分（选择题共42分）一、单项选择题（共10个小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的。）【1题答案】【答案】B【2题答案】【答案】B【3题答案】【答案】D【4题答案】【答案】B【5题答案】【答案】C【6题答案】【答案】A【7题答案】【答案】D【8题答案】【答案】B【9题答案】【答案】C【10题答案】【答案】C二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题意的，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选不得分。）【11题答案】【答案】BD【12题答案】【答案】AD【13题答案】【答案】ABC【14题答案】【答案】AD第二部分（实验和计算论述题共58分）三、实验题（本题共2小题，共18分）【15题答案】【答案】（1）0.381~0.386（2）AC