北京市延庆区2024-2025学年高二上学期期末考试物理试卷（选考班）

考生须知 1．考生要认真填写考场号和座位序号。 2．本试卷共8页，分为两个部分。第一部分为选择题，包括15个小题（共45分）；第二部分为非选择题，包括两道大题，共8个小题（共55分）。 3．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答，作图时必须使用2B铅笔。 4．考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。 延庆区2024-2025学年第一学期期末试卷 高 二 物 理 2025.01 第一部分 选择题（共45分） 一、单项选择题（本题共12道小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，请将最符合题意的选项选出。每小题3分，共36分） 1．下列物理量中，属于矢量的是（ ） A．磁感应强度 B．电动势 C．电流强度 D．磁通量 2．A为已知某电场中的一固定点，在A点放一电荷量为+q的试探电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则（ ） A．若在A点移去电荷“+q”，A点的场强变为零 B．若在A点换上电量为“-q”的电荷，A点的场强方向发生变化 C．A点场强的大小、方向与试探电荷的电荷量、正负均无关 D．若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在P点受到的力仍为F 3．如图1所示，真空中有带电量Q的点电荷位于某点P处，已知点P在M、N连线上且MP=3PN，则该点电荷在M点和N点产生的电场强度EM和EN的大小关系正确的是（ ） A．EM = 3EN B．EM = 9EN图1 C．EM =EN D．EM =EN 4．电源电动势的大小反映的是（　　） A．电源把电能转化为其他形式能的本领的大小 B．电源把其他形式的能转化为电能的本领的大小 C．电源单位时间内传送电荷量的多少图2 D．电源中非静电力做功的快慢 5．一对用绝缘柱支撑的金属导体A和B，使它们彼此接触。起初它们不带电，贴在下部的两金属箔是闭合的。现将一个带正电的导体球C靠近导体A，如图2所示。下列说法正确的是（　　） A．导体A的部分正电荷转移到导体B上，导体A带负电 B．导体A下面的金属箔张开，导体B下面的金属箔仍闭合 C．移走C，再将导体A、B分开后，则A带负电 D．将导体A、B分开后，再移走C，则A带负电 6．如图3所示，一根长为L、横截面积为S的金属棒。棒内单位体积内自由电子数为n，电子的电荷量为e。在棒两端加上恒定电压U时，棒内自由电子定向运动的平均速率为v，则金属棒的电阻率为（　　）图3 A． B． C． D． 7． 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成。某时刻在荧光屏上的P点出现亮斑，如图4所示。则此时（　　） 图4 P A．电极X和Y应带正电 B．电极X′和Y应带正电 C．电极X′和Y′应带正电 D．电极X和Y′应带正电 8．下列图示所描述的探究活动中，闭合导线框中能够产生感应电流的是（　　） A．甲图中，线框在匀强磁场中垂直于磁场方向水平向右运动 B．乙图中，线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴转动 C．丙图中，线框在纸面内平动靠近磁铁 D．丁图中，线框在纸面内平行于通恒定电流的导线向上移动图5 9．如图5所示，两个带等量负电的点电荷位于M、N两点上，E、F是MN连线中垂线上的两点。O为EF、的交点，。一带正电的点电荷仅在静电力作用下由E点静止释放后（　　） A．做匀加速直线运动 B．在O点所受静电力最大 C．由E到O的时间等于由O到F的时间图6 D．由E到F的过程中电势能先增大后减小 10．如图6所示，四盏相同的灯泡并联接在电池组两端，闭合S1后，灯泡L1正常发光。依次闭合S2、S3、S4，灯泡L2、L3、L4也依次亮起来，在此过程中电流表A1和A2示数的变化情况是（　　） A．A1和A2的示数都逐渐增大 B．A1和A2的示数都逐渐减小 C．A1的示数逐渐增大，A2的示数逐渐减小 D．A1的示数逐渐减小，A2的示数逐渐增大图7 O 11．如图7所示，一带正电的点电荷固定于O点，图中虚线为以O为圆心的一组等间距的同心圆。一带电粒子以一定初速度射入点电荷的电场，实线为粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，a、b、c为运动轨迹上的三点。则该粒子（　　） A．带负电 B．在c点受静电力最大 C．在a点的电势能小于在b点的电势能 D．由a点到b点的动能变化量大于由b点到c点的动能变化量 12．扫地机器人是智能家用电器的一种，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫。如图8所示为某品牌扫地机器人，已知其正常工作时额定电压为15V，额定功率为60W，充电时额定电压为20V，额定电流为2A，充电时间约为2h，锂电池容量为5200mAh，则下列说法正确的是（   ）图8 A．电池容量是指电池储存电能的大小 B．机器人充满电时储存的化学能为80Wh C．机器人正常工作的电流为2A D．机器人充满电后一次工作时间约为1.3h 二、多项选择题（本题共3道小题，在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是符合题意的。每小题3分，共9分，全部选对的得3分，选不全的得2分，有选错或不答的不得分。） 13．下列说法中正确的是（　　） A．只要体积小的带电体就能看做点电荷 B．摩擦起电、接触起电、感应起电都遵循电荷守恒定律 C．带电体所带电荷量可以是任意的，不一定是元电荷的整数倍 D．引入“点电荷”的概念，科学方法上属于建立理想物理模型的方法 14．传感器是自动控制设备中不可缺少的元件。图9是一种测定位移的电容式传感器电路，电源电动势为E，电路中电阻阻值为R。在该电路中，闭合S一段时间后，使电介质缓慢向右移动（未完全进入），则在电介质移动的过程中（　　）图9 A．通过电流表G的电流始终为零 B．电容器两极板所带电荷量增大 C．通过电流表G的电流方向由b至a D．电容器两极板之间的电压大于电源电动势E 15．如图10甲为手控可调节亮度的台灯，其内部电路可简化为如图10乙所示的电路图。通过调节图10乙所示电位器接入电路的阻值，即可调节电源的输出功率。若电源电动势，内阻，灯泡电阻（固定不变），调节电位器即可改变台灯亮度，电位器接入电路中的阻值可在之间调节，则（    ）图10 甲 乙 A．电源的最大输出功率为8W B．灯泡L消耗的最大功率为2.5W C．电位器的最大功率为2.5W D．当时，电源输出的功率最大 第二部分 非选择题（共55分） 三、实验题（共18分） 16. （10分） 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。图11 （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图11甲所示，其读数应为 mm；在图11乙所示的实物图中，字母G所指部件的功能是 。 （2）用欧姆表测量金属丝电阻的阻值，选用欧姆表“×1”挡进行粗测，正确操作后，表盘指针如图12所示，可知该电阻的测量值约为 Ω。图12 （3）在完成（2）实验后，需要继续测量一个阻值约150Ω的电阻。在用红、黑表笔接触这个电阻两端进行测量之前，请选择以下必须的步骤，并按操作顺序逐一写出步骤的序号： 。图13 A．将红表笔和黑表笔接触 B．把选择开关旋转到“×1”位置 C．把选择开关旋转到“×10”位置 D．调节欧姆调零旋钮使表针指向欧姆零点 （4）将电池、开关和灯泡组成串联电路，如图13所示。闭合开关时，发现灯泡不发光。为了寻找故障原因，某同学在闭合开关且不拆开导线的情况下，用多用电表直流电压挡进行检测。他将红表笔与接线柱A接触并保持不动，用黑表笔分别接触接线柱B、C、D、E、F。他发现，当黑表笔接触B、C、D时，示数为1.50V；黑表笔接触E、F时，示数为0。若该电路中只存在一处故障，则灯泡不发光的原因可能是_________。 A．灯泡短路 B．开关接触不良 C．DE间导线断路 D．AF间导线断路 17. （8分）某学习小组想测量一节干电池的电动势和内阻，他们在实验室找到如下器材：干电池一节（电动势约1.5V，内阻小于）； 电压表V（量程0~3V，内阻约3KΩ）； 电流表A（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）； 滑动变阻器R（最大阻值约为10Ω）； 定值电阻R1（阻值2Ω）； 定值电阻R2（阻值5Ω）； 开关一个，多用电表一个； 导线若干。 （1）为了估测电池的电动势和内阻，先用多用电表进行测量，组内三位同学的操作如下，你认为正确的是_________。（单选） A．小明选择直流电压10V挡，红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极，测量电池的电动势 B．小莉选择直流电压2.5V挡，红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极，测量电池的电动势 C．小阳选择欧姆挡合适的倍率，欧姆调零后，直接将红、黑表笔与电池两极连接，测量电池内阻 （2）要求尽量减小实验误差，学习小组按图14甲所示的电路进行实验。请你用笔画线代替导线，根据图14甲完成图14乙中的实物间的连线 。 甲 乙 图14 图15 （3）实验中，通过调节滑动变阻器的滑片使电流表示数逐渐接近满偏，记录此过程中电压表和电流表的示数，根据实验数据在坐标纸上描点绘制U-I图线，如图15所示，图线中的电压变化范围比较小，出现该现象的主要原因是 。（选填选项前的字母） A．电压表分流                   B．电流表的内阻较小 C．干电池的内阻较小     D． 滑动变阻器的最大阻值较小 （4）针对实验中电压表示数的变化范围比较小的问题，该小组利用在实验室中找到的器材调整了实验方案，并根据重新测量得到的数据在坐标纸上画出新的U-I图线，如图16所示。请根据图16推测该小组调整后的实验方案是 。图16 四、计算论证题（共5道小题，共37分） 解题要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 18．（6分）电场中某区域的电场线分布如图17所示，A、B是电场中的两点。一个电荷量q= - 4.0×10-8的点电荷，放在电场中的A点时所受电场力为F=2.0×10-4N。图17 （1）求A点电场强度的大小EA； （2）如果将点电荷q从电场中的A点移到B点，电场力做功WAB=8.0×10-7J，求A、B两点间的电势差UAB。 19．（6分）在如图18所示的电路中，电压表视为理想电表，电阻箱接入电路的阻值，电源的电动势，电源内电阻，闭合开关后，求：图18 （1）通过电阻箱的电流I； （2）电压表示数U； （3）电阻箱的热功率P。 20．（7分）如图19所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为q的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37°角。重力加速度为g，，。图19 （1）请画出小球的受力图及判断小球的带电性质； （2）求该匀强电场的电场强度E的大小； （3）若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点时的速度v大小。 21．（8分）某同学为研究“电动机工作过程中的能量转化”，设计了如图20甲所示的电路，当卡住电动机让其不转动时，闭合开关S，读出电压表和电流表的示数分别为2.4V和0.4A，断开开关。接下来打开位移传感器软件，再次闭合开关S，电动机正常工作并向上吊起重物及位移传感器，读出此时电压表和电流表的示数分别为2.7V和0.1A，位移传感器软件记录重物的位置x随时间t变化的关系图像如图20乙所示，最后关闭位移传感器软件，断开开关S。电表均视为理想电表，重力加速度。求：图20 （1）直流电源的内阻r； （2）电动机正常工作时，重物向上运动的速度v大小； （3）电动机正常工作时的效率。 图21 22．（10分）某种空气净化装置原理如图21所示，由空气和带负电的灰尘颗粒物（视为小球）组成的均匀混合气流进入由一对平行金属板构成的集尘器。在集尘器中，空气和带电颗粒沿板方向的速度保持不变，在匀强电场作用下，有些带电颗粒能打到集尘板上被收集。已知金属板长度为L，间距为d、板间最初电压为U，不考虑重力影响和颗粒间的相互作用。求： （1）若不计空气阻力，沿中轴线进入电场的质量为m、电量为的颗粒打在集尘板上时的动能； （2）若不计空气阻力，能被集尘板全部收集的颗粒比荷的最小值； （3）若计空气阻力，颗粒所受阻力与其相对于空气的速度v方向相反，大小为f = krv，其中r为颗粒的半径，k为常量。假设颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度。当半径为R、电荷量为的颗粒恰好全部被收集，求这时两金属板间的电压U2 。 高二物理参考答案 第一部分 选择题(共45分) 一、单选题： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 选项 A C D B D A A B C C D D 二、多项选择题： 题号 13 14 15 选项 BD BC AC 第二部分 非选择题（共55分） 三、实验题（共18分） 16. （1）2.150±0.001 （2分） 制动测微螺杆的移动，使测微螺杆固定后读数 （2分） （2）8（2分）； （3）CAD （2分） （4） C （2分） 17. （1）B （2分） （2） （2分） （3）C （2分） 1 （4）在电源旁边串联一个定值电阻、由图像可得，图线的斜率绝对值为 所以定制电阻选择R1。 四、计算论证题（共37分） 18. 解：（1）A点电场强度的大小为 （2分） 代入数据解得 （1分） （2）A、B两点间的电势差为 （2分） 代入数据解得 （1分） 19. （1）根据闭合电路欧姆定律有 （2分） （2）根据电压、电流和电阻的关系有 （2分） （3）根据热功率的计算公式有 （2分） 20. （1）球在A点静止，其受力情况如下图所示 （1分） 根据平衡条件，电场力水平向左与电场线方向相反，判断小球带负电。（1分） （2）根据共点力平衡条件有 （1分） 解得 （1分） （3）设小球到达最低点时的速度为v，小球从水平位置运动到最低点的过程中，根据动能定理有 （2分） 解得 （1分） 21. 解：（1） 卡住电动机让其不转动时 电动机正常工作时 （1分） 联立解得 （1分） （2）由x-t图可知电动机正常工作时,重物上升速率为 （2分） （3）电动机卡住时，可算出电动机内阻 （1分） 则电动机正常工作时产生的电热功率 （1分） 电动机正常工作时总功率 （1分） 则电动机正常工作时的效率约为 （1分） 22．（1）根据动能定理 （1分） 解得颗粒打在集尘板上时的动能 （1分） （2）若颗粒从上板下边缘进入经电场偏转后能打在集尘板上，则该种颗粒能全部被收集，其中打在右边缘上的颗粒比荷最小，则 （1分） 根据牛顿第二定律 （1分） 颗粒做类平抛运动，则 （1分） （1分） 联立解得 （1分） （3）颗粒在金属板间经极短时间加速达到最大速度，做匀速直线运动，则 （1分） 且 （1分） 解得 （1分） 注：非选择题用其他方法解答正确也得分。 高二物理试卷共8页 第11页 学科网（北京）股份有限公司 $$