2021北京顺义杨镇一中高二（上）期末物理（教师版）

2021北京顺义杨镇一中高二（上）期末

物    理

2021.1

说明：本试卷共8页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案写在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。

一、本题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，每个小题只有一个选项是正确的。把正确的答案填涂在答题纸上。

1. 在真空中有两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为F．现保持它们之间的距离不变，而使它们的电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为（　　）

A.

B.

C. 4F

D. 2F

2. 如图所示，a、b、c是一条电场线上的三点，一个带正电的粒子仅在电场力的作用下沿这条电场线由a运动到c的过程中，其动能增加．已知a、b间距离等于b、c间距离，用φa、φb、φc分别表示a、b、c三点的电势，用Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的场强大小．根据上述条件所做出的下列判断中一定正确的是( )

A. Ea = Eb = Ec B. Ea＞Eb＞Ec

C. φa–φb=φb –φc D. φa＞φb＞φc

3. 如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，A、B 为 x 轴上的两点，xA、xB 分别为 A、B 两点在 x 轴上的坐标值。一电子仅在电场力作用下沿 x 轴运动，该电子的电势能 Ep随其坐标 x 变化的关系如图乙所示，则下列说法中正确的是 （  ）

A. 该电场一定是孤立点电荷形成的电场

B. A 点的电场强度小于 B 点的电场强度

C. 电子由 A 点运动到 B 点的过程中电场力对其所做的功 W=EpA－EpB

D. 电子在 A 点的动能小于在 B 点的动能

4. 如图所示，等间距的平行实线表示电场线，虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹，a、b为运动轨迹上的两点。若不计粒子所受重力和空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　）

A. 场强方向一定沿图中实线向左

B. 该粒子运动过程中速度一定不断增大

C. 该粒子一定是由a向b运动

D. 该粒子在a点的电势能一定大于在b点的电势能

5. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面。下面几种情况灵敏电流计指针不可能有偏转的是（　　）

A. 闭合开关瞬间

B. 开关闭合且电路稳定后

C. 开关闭合，拔出线圈A的过程中

D. 开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中

6. 如图所示，在水平地面上固定一对与水平面夹角为的光滑平行金属导轨，顶端接有电源，直导体棒垂直两导轨放置，且与两轨道接触良好，整套装置处于匀强磁场中．图为沿方向观察的侧视图，下面四幅图中所加磁场能使导体棒静止在轨道上的是

A.  B.  C.  D.

7. 如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计针的偏转示电容两极板间的电势差．实验中保持极板上的电荷量不变．设电容两极正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．下列关于实验现象的描述正确的是（    ）

A. 保持不变，增大，则变大

B. 保持不变，减小，则不变

C. 保持不变，减小，则变小

D. 保持、不变，在两板间插入电介质，则变大

8. 如图所示，Q为真空中固定的点电荷，虚线表示该点电荷周围的等势面.一个带正电的粒子经过该电场，它的运动轨迹如图中实线所示，M和N是轨迹上的两点不计带电粒子受到的重力，下列说法中正确的是（    ）

A. 此粒子在M点的加速度大于在N点的加速度

B. 此粒子在M点的电势能大于在N点的电势能

C. 此粒子在M点的动能小于在N点的动能

D. 电场中M点的电势低于N点的电势

9. 如图所示是磁流体发电机示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场。一束等离子体（高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场方向喷入磁场。将P、Q与电阻R相连接。下列说法正确的是（　　）

A. P板的电势低于Q板的电势

B. 通过R的电流方向由b指向a

C. 若只改变磁场强弱，则通过R的电流保持不变

D. 若只增大粒子入射速度，则通过R的电流增大

10. 电路如图所示，已知电池组的总内电阻r=1Ω，外电路电阻R=5Ω，电压表的示数U=2.5V，则电池组的电动势E应等于：（    ）

A. 2.0V B. 2.5V C. 3.0V D. 3.5V

11. 如图所示为交流发电机的示意图，从线圈通过如图所示的位置开始计时．如果发电机产生的交变电流的频率为50Hz，电动势的最大值为400V，则发电机产生的电动势瞬时值表达式为

A. e = 400sin50t（V）

B. e = 400cos50t（V）

C. e = 400sin100t（V）

D. e = 400cos100t（V）

12. 某数码相机的锂电池电动势为7.2V，容量为875mA·h，能连续拍摄约315张照片。根据以上信息估算每拍摄一张照片消耗的电能最接近以下哪个数值（　　）

A. 0.02J B. 20J C. 70J D. 7×104J

13. 为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象，老师做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中A环是闭合的，B环是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现A环绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是（　　）

A. 若用磁铁的S极接近A环，A环也将绕支点沿顺时针（俯视）方向转动

B. 制作A、B环的材料只要是金属就行，很薄的铁环也可以得到相同的实验效果

C. 制作 A、B环材料用绝缘材料也可以得到相同的实验效果

D. 磁铁接近A环的过程中，A环将有扩张的趋势

14. 物理学中常用两个物理量的比值定义一个新的物理量，如速度是用位移与时间的比值来定义的，即．下面四个物理量的表达式不属于比值定义的是

A. 电流 B. 电势

C. 电容 D. 电阻

15. 如图所示，竖直实线表示匀强电场中的一簇等势面，一带电微粒在电场中从A到B作直线运动（如图中虚线所示）．则该微粒（   ）

A. 一定带正电

B. 从A到B的过程中作匀速直线运动

C. 从A到B的过程中电势能增加

D. 从A到B的过程中机械能守恒

16. 如图所示，是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零，和是两个相同的小灯泡．下列对实验现象的预测合理的是（    ）

A. 开关由断开变为闭合时，灯先亮灯后亮

B. 开关由断开变为闭合时，、两灯同时亮

C. 开关由闭合变为断开时，、两灯同时立即熄灭

D. 开关由闭合变断开时，、两灯都会延迟一会儿熄灭

17. 如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线自由转动．转动磁铁，会发现静止的铝框也会发生转动．下列说法正确的是　　

A. 铝框与磁极转动方向相反

B. 铝框始终与磁极转动的一样快

C. 铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的

D. 铝框是因为受到安培力而转动的

18. 某同学把电流表、干电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示．两支表笔直接接触时，电流表的读数为；两支表笔与的电阻相连时，电流表的读数为．由此可知，这个测量电阻装置的内阻是（    ）

A.  B.  C.  D.

19. 采用如图所示的电路，通过改变外电路电阻R，测出多组U、I的数据，作出图像，利用图像可以求解出电源的电动势和内电阻；某同学考虑到实验中使用的电压表和电流表的实际特点，认为本实验是存在系统误差的；关于该实验的系统误差，下列分析正确的是（　　）

A. 滑动变阻器接入电路的阻值越大，系统误差越小

B. 滑动变阻器接入电路的阻值大小对系统误差没有影响

C. 电流表的分压作用导致该实验产生系统误差

D. 电压表的分流作用导致该实验产生系统误差

20. 在新冠肺炎疫情防控期间，测量体温成为重要的防疫措施之一。医学上常用的水银体温计可以在家庭中使用，红外测温枪在居民区、办公楼、商场等公共场所广泛应用。某同学查阅资料，获得以下信息：自然界中任何高于绝对零度的物体都在随时随地的向外辐射能量。单位时间内，物体表面单位面积上所发射的总辐射能叫辐射功率，辐射功率与该物体的温度有确定的关系，非接触式温度测量即是测量辐射功率的大小，并由此得到一个与该物体温度成一定关系的信号。红外测温枪是能够测量物体辐射功率大小并转化为物体温度的仪器。根据以上信息和学过的知识，他做出如下判断。其中正确的是（　　）

A. 水银体温计可以用来测量沸水的温度

B. 水银体温计离开人体后，水银迅速流回水银泡

C. 红外测温枪向人体发射红外线，从而测量人体温度

D. 红外测温枪测量人体温度时，离人体越远，显示温度越低

二、本题共3小题，共18分。

21. 图是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图。三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上，导体棒用图中1、2、3、4轻而柔软的细导线悬挂起来，它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场，最初导线1、4接在直流电源上，电源没有在图中画出。要使导体摆动的幅度增大，以下操作中可行的是（　　）

A. 减少磁铁的数量

B. 增大导体棒中的电流强度

C. 改变导体棒中的电流方向

D. 将磁铁更换成磁性较弱的

22. 在物理课上，老师给同学们表演了一个小“魔术”：他首先出示了两根外表看上去完全相同管子甲和乙，然后又拿出两个完全相同、直径略小于管的内径、且带有磁性的小铁球，如图所示。表演时老师先将两个小铁球接触两管子，证明铁球和管子不会相互吸引，然后将两小球同时从竖直放置的甲、乙两管的上端口由静止释放，结果发现小铁球很快穿过甲管落地，而小铁球穿过乙管的过程却比较慢。对于这个现象，同学们做出了如下几个猜想，你认为其中可能正确的是（　　）

A. 甲管是用塑料制成的，乙管是用铜制成的

B. 甲管是用铝制成的，乙管是用塑料制成的

C. 甲管是用胶木制成的，乙管是用塑料制成的

D. 甲管是用铜制成的，乙管是用铝制成的

23. 某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻的阻值。

(1)现有电源（4V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~50，额定电流2A）、开关和导线若干，以及下列电表：

A．电流表（0~3A，内阻约）

B．电流表（0~A，内阻约）

C．电压表（0~3V，内阻约3k）

D．电压表（0~15V，内阻约15k）

为减小测量误差，在实验中，电流表应选用___________，电压表应选用___________（选填器材前的字母）；实验电路应采用下图中的___________（选填“甲”或“乙”）；

(2)下图是测量R的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(1)问中所选的电路图，补充完成题图中实物间的连线________。

(3)若在(1)问中选用甲电路，产生误差的主要原因是___________；若在(1)问中选用乙电路，产生误差的主要原因是___________。（选填选项前的字母）

A．电流表测量值小于流经的电流值

B．电流表测量值大于流经的电流值

C．电压表测量值小于两端的电压值

D．电压表测量值大于两端的电压值

三、本题包括3小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。

24. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：

（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；

（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。

25. 电荷周围存在电场，电场虽然看不见，但是它却是客观存在的，可以通过实验对它进行观察和研究。如图所示，是一个均匀带电球，把一个系在丝线上的带电量为、质量为的试探小球先后依次挂在图中三个不同位置，调整丝线长度，使小球静止时的三个位置与带电球的球心处于同一水平线上，三处的丝线与竖直方向的夹角分别为，且。已知重力加速度为。

(1)对带电小球静止于位置时的受力进行分析，画出受力示意图，并求小球所受电场力的大小；

(2)根据电场强度的定义，推导带电球产生的电场在位置处的场强大小的表达式，并据此比较三个位置的电场强度的大小关系。

26. 电源是通过非静电力做功把其它形式的能转化为电势能的装置，在不同的电源中，非静电力做功的本领也不相同，物理学中用电动势来表明电源的这种特性。

(1)如图所示，固定于水平面的U形金属框架处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属框两平行导轨间距为l。金属棒MN在外力的作用下，沿框架以速度v向右做匀速直线运动，运动过程中金属棒始终垂直于两平行导轨并接触良好。已知电子的电荷量为e。

a.请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN切割磁感线产生的感应电动势；

b.在金属棒产生电动势的过程中，请说明是什么力（充当非静电力，并求出这个非静电力的大小。

(2)由于磁场变化而产生的感应电动势，也是通过非静电力做功而实现的。在磁场变化时产生的电场与静电场不同，它的电场线是闭合的，我们把这样的电场叫做感生电场，也称涡旋电场。在涡旋电场中电场力做功与路径有关，正因为如此，它是一种非静电力。如图所示，空间存在一个垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为，磁场区域半径为R。一半径为r的圆形导线环放置在纸面内，其圆心O与圆形磁场区域的中心重合。已知电子的电荷量为e。

a.如果磁感应强度随时间t的变化关系为。求圆形导线环中的感应电动势的大小；

b.上述感应电动势中的非静电力来自于涡旋电场对电子的作用。求上述导线环中电子所受非静电力的大小。

2021北京顺义杨镇一中高二（上）期末物理

参考答案

一、本题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，每个小题只有一个选项是正确的。把正确的答案填涂在答题纸上。

1. 【答案】C

2. 【答案】D

3. 【答案】C

4. 【答案】D

5. 【答案】B

6. 【答案】B

7. 【答案】A

8. 【答案】D

9. 【答案】D

10. 【答案】C

11. 【答案】D

12. 【答案】C

13. 【答案】A

14. 【答案】D

15. 【答案】C

16.【答案】B

17. 【答案】D

18. 【答案】A

19. 【答案】D

20. 【答案】D

二、本题共3小题，共18分。

21. 【答案】B

22. 【答案】A

23. 【答案】    (1). C    (2). B    (3). 甲    (4). 见解析    (5). B    (6). D

三、本题包括3小题，共22分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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。

24. 【答案】（1），；（2）。

25. 【答案】(1) ；；(2)

26. 【答案】(1)a．，b．；(2)a．，b．