北京市昌平区2023-2024学年高二上学期1月期末考试物理试题

高二物理答案 第 页（共 3页）1 昌平区 2023—2024学年第一学期高二年级期末质量抽测 物理试卷参考答案及评分标准 2024.1 第一部分 单项选择题。本题共 14 小题，每小题 3 分，共 42 分。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 答案 A C B C A B D A D B D B C C 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。 15．（6分） （1）BC （2分） （2）①10 （2分） ②6.2 （2分） 16．（12分） （1）0.900 （2分） （2）甲 （2分） （3）② （2分） （4）4.3 （2分） （5）BC （2分） （ 6）不能。由电阻定律和 1   ，可得塑料瓶中装满该饮用水后的电阻为 1 LR S    600Ω。当该同学用上述装置进行检测时，电路中最大电流为 EI R   0.005A，几乎无法使电流表指针发生偏转。因此不能用上述实验装置完成 精确测量。 （2分） 17．（9分） （1）电子做类平抛运动，水平方向 0L t v （1分） 竖直方向 2 1 2 2 d at （1分） 解得 2 0 2 d a L  v （1分） （2）根据牛顿第二定律 F ma （1分） 电子所受电场力 F eE （1分） 两板间电电压 U Ed （1分） 解得 2 2 0 2 m d U eL  v （1分） （3）电子进入和离开电场两点间电势差为 2 U ，电场力做功 2 UW e （1分） 解得 2 2 0 22 m d W L  v （1分） 高二物理答案 第 页（共 3页）2 18．（9分） （1）带电粒子在电场中加速，做根据动能定理 21 2 qU m v （2分） 解得 2qU m v （1分） （2）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其轨道半径为 r。根据牛顿第二定律 2 q B m r  vv （2分） 2L r （1分） 解得 2 2mUL B q  （1分） （3）不正确。由（2）结果可知：当 q、m、U、B不变时，L不变，与M、N两板间距 无关，故粒子仍打在照相底片上的 P点。 （2分） 19．（10分） （1）金属棒 ab的速度大小 v 随时间 t变化的图像如答图 1所 示。 （1分） 金属棒切割磁感线产生的感应电动势 E BLv （1分） 回路中的感应电流 E I R  （1分） 金属棒受到的安培力 AF BIL （1分） 当 F = FA时，速度 v 最大 解得 2 2m FR B L v  （1分） （2）根据动能定理 21 2A m Fx W mv  （2分） 解得 2 2 4 42A mF R W Fx B L   （1分） （3）自由电子所受洛伦兹力的示意图如答图 2所示。 设自由电子电荷量为 e，垂直导体棒运动的速度为 v 时，受 到沿棒方向的洛伦兹力 1f e B v ，该力使自由电子以速度 u 向 b 端移动，对自由电子做正功。在∆ t 时间内，做功 1 1 Δ ΔW f u t e Bu t   v 。 答图 1 O t v 高二物理答案 第 页（共 3页）3 垂直棒方向的洛伦兹力 2f euB ，该力阻碍电荷向右运动，对电荷做负功。在∆t 时间内，做功 2 2- Δ - ΔW f t euB t  v v 1 2W W  ，即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力合力做功为零。 （1分） 1f 做正功，是产生电动势的非静电力，使电源的电能增加； 2f 做负功，宏观上表现 为安培力做负功，使机械能减少。大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将 机械能转化为等量的电能，在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能 量的作用。 （1分） 20．（12分） （1）a．以一段导线作为研究对象，导线的横截面积为 S，单位体积内的自由电子数为 n， 自由电子定向移动的平均速率为 v，则时间 t内通过导线横截面的自由电子数为 N = nSvt （1分） 时间 t内通过导线横截面的电荷量 Q = Ne = neSvt （1分） 根据电流的定义 QI t  （1分） 解得 I = neSv （1分） b．由前问推导可知，导线中电流 I = neSv （1分） 导线所受安培力 F = BIL 导线中自由电荷的总数 N = nSL （1分） 运动电荷所受洛伦兹力与导线所受安培力的关系为 Nf = F （1分） 代入得 nSL f = B neSv L 推得 f = evB （2）a．自由电子在洛伦兹力的作用下积累在导体的上侧面，下侧面带等量的正电荷， 当上下侧面有稳定的电势差时，电场力和洛伦兹力平衡，则有 eE e B v