北京市东城区2024-2025学年高二(上)1月期末物理试卷（解析版）

这是一份北京市东城区2024-2025学年高二(上)1月期末物理试卷（解析版），共19页。
本部分共14小题，每小题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列物理量的名称和单位对应正确的是（ ）
A. 电场强度（V/C）B. 电容（F）C. 电动势（J）D. 电功（W）
【答案】B
【解析】A．电场强度的单位为（V/m），故A错误；
B．电容的单位为（F），故B正确；
C．电动势的单位为（V），故C错误；
D．电功的单位为（J），故D错误。
故选B。
2. 关于电动势和电压的理解，下列说法正确的是（ ）
A. 电源两极间的电压就是电源的电动势
B. 家用5号干电池的电动势大于7号干电池的电动势
C. 电动势的大小反映电源把其他形式的能量转化为电能的本领
D. 两者单位都是伏特，故电动势与电压属于同一物理量
【答案】C
【解析】A．电源正常工作时两极间的电压为路端电压，故A错误；
B．5号干电池的电动势等于7号干电池的电动势，均为1.5V，故B错误；
C．电动势的大小反映电源把其它形式能量转化为电能的本领，即非静电力做功的本领，故C正确；
D．两者单位都是伏特，但电动势反映电源内部非静电力做功本领大小的物理量，而电压与静电力做功有关，不属于同一物理量，故D错误。
3. 如图所示为研究平行通电直导线之间相互作用的实验装置。接通电路后发现两根导线均发生形变，此时通过导线和的电流大小分别为和，已知，方向均向上。若用和分别表示导线与受到的磁场力，则下列说法正确的是（ ）
A. 两根导线相互排斥
B. 为判断方向，需要知道和的合磁场方向
C. 两个力的大小关系为
D. 仅增大电流，、会同时都增大
【答案】D
【解析】A．由于两导线通的是同向电流，由安培定则可知，两导线相互吸引，故A错误；
B．为判断的方向，需要知道的磁场方向，故B错误；
C．通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等，故C错误；
D．仅增大电流，、会同时都增大，故D正确；
故选D。
4. 电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是
A. 从a到b，上极板带正电
B. 从a到b，下极板带正电
C. 从b到a，上极板带正电
D. 从b到a，下极板带正电
【答案】D
【解析】由图知，穿过线圈的磁场方向向下，在磁铁向下运动的过程中，线圈的磁通量在增大，故感应电流的磁场方向向上，再根据右手定则可判断，流过R的电流从b到a，电容器下极板带正电，所以A、B、C错误，D正确．
故选D。
5. 如图所示的各电场中，A、B两点的电场强度相同的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】A．由点电荷的场强特点结合电场线可知，A、B两点的电场强度方向相同，大小不等，A错误；
B．由点电荷的场强特点结合电场线可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，B错误；
C．由对称性可知，A、B两点场强大小相等，方向不同，C错误；
D．在匀强电场中的A、B两点场强大小、方向均相同，D正确。
故选D。
6. 将一块内阻为，满偏电流为的电流表G改装成量程为0.6A的电流表，应该（ ）
A. 并联一个约为的电阻B. 并联一个约为的电阻
C. 串联一个约为的电阻D. 串联一个约为的电阻
【答案】A
【解析】根据电流表改装原理，可得需要并联的电阻阻值为
故选A。
7. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中一族等势线，相邻等势线之间的电势差相等，实线为一带正电质点（重力不计）仅在电场力作用下从P到Q通过该区域时的运动轨迹，据此可知（ ）
A. a、b、c三条等势线中，a的电势最高
B. 电场中Q点处的电场强度大小比P点处大
C. 该质点在P点的速率比在Q点处大
D. 该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大
【答案】C
【解析】A．质点所受电场力指向轨迹凹侧，大致方向斜向左上，且和电场强度方向一致，根据沿电场强度方向电势降低可知a、b、c三条等势线中，a的电势最低，故A错误；
B．等势线越密的位置电场强度越大，所以电场中Q点处的电场强度大小比P点处小，故B错误；
D．根据A项分析可知P点电势低于Q点电势，根据可知该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小，故D错误；
C．质点仅受电场力作用，能量守恒，结合D项分析可知该质点在P点具有动能比在Q点具有的动能大，即该质点在P点的速率比在Q点处大，故C正确。
8. 如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（ ）
A. 电压表与电流表的示数都减小
B. 电压表与电流表的示数都增大
C. 电压表的示数增大，电流表的示数减小
D. 电压表的示数减小，电流表的示数增大
【答案】A
【解析】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。
9. 如图甲所示是磁电式电流表的结构示意图，蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀辐向分布的，线圈中a、b两条导线长均为L，分别通以图乙所示方向的电流I，两条导线处的磁感应强度大小均为B，则（ ）
A. 该磁场是匀强磁场铁芯
B. 在辐向磁场中磁感线总是与线圈平面垂直
C. 线圈将逆时针方向转动
D. a、b导线各自受到安培力大小总为ILB
【答案】D
【解析】A．该磁场明显不是匀强磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线，方向相同，故A错误；
B．由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故B错误；
C．由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故C错误；
D．a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为ILB，故D正确。
故选D。
10. 如图甲所示，一个匝数的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，b端接地，则下列说法正确的是（ ）
A. 圆形线圈中产生的感应电动势为6V
B. 电阻R两端的电压为4.5V
C. 通过电阻R的电流为1.5A
D. 在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为9C
【答案】C
【解析】A．线圈产生的电动势为
V=4.5V
故A错误；
BC．根据欧姆定律可知，电流为
A
电阻R两端的电压为
V
故B错误，C正确；
C．在0~4s时间内，流经电阻R的电荷量为
C
故D错误；
故选C。
11. 两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（ ）
A. 、为等量异种电荷
B. 将一正点电荷从N点移到D点，电势能先减小后增大
C. N、D两点间的电场强度大小先增大后减小
D. N、C两点间场强方向沿x轴负方向
【答案】B
【解析】A．若是异种电荷，电势应该逐渐减小，由图像可以看出，应该是等量的同种正电荷，故A错误；
B．NC电场线向右，CD电场线向左，将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，故B正确；
C．图线的斜率表示电场强度，由图可得N、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向先减小后增大，故C错误；
D．沿x正方向从N到C过程，电势降低，N、C两点间场强方向沿x轴正方向，故D错误．
故选B。
12. 硅光电池具有低碳环保的优点，如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图像，图线b是某电阻R的U-I图像。在该光照强度下将它们组成闭合回路，则硅光电池的（ ）
A. 电动势为5VB. 内阻为5.5Ω
C. 输出功率为0.72WD. 效率为50%
【答案】B
【解析】A．由图可知，硅光电池的电动势为3.6V，故A错误；
B．根据闭合电路欧姆定律可得
故B正确；
C．由题意可知P=UI输出功率为a、b两条图线交点之积，由P=UI可得
P=UI=2.5V×0.2A=0.5W
故C错误；
D．由题意可知，硅光电池的总功率为
由上述分析可知，电池的效率为
故D错误。
13. 电流传感器可以像电流表一样测量电流，可以捕捉到瞬间的电流变化，相当于一个理想电流表。用如图甲所示的电路来研究电容器的放电过程。实验时将开关S拨到1端，用直流8V电压给电容器充电，待电路稳定后，将电流传感器打开，再将开关S拨到2端，电容器通过电阻R放电。以S拨到2端时为时刻，电流传感器测得的电流I随时间t变化的图像如图乙所示，根据题意，下列说法正确的是（ ）
A. 由图像可知，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为
B. 由图像可知，电容器在全部放电过程中释放的电荷量约为3.6C
C. 此电容器的电容约为0.45F
D. 此电容器的电容约为
【答案】A
【解析】AB．根据可知，电容器所带的电荷量在数值上等于图像与坐标轴所包围的面积。纵坐标的每个小格为0.2mA，横坐标的每个小格为0.4s，则每个小格所代表的电荷量数值为
C
曲线下包含的小正方形的个数为45个，总放电量为
C
故A正确，B错误；
CD．由电容的计算公式，可得电容为
F
故CD错误。
故选A。
14. 口罩中使用的熔喷布经驻极处理后，对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示，针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极，针尖附近的空气被电离后，带电粒子在电场力作用下运动，熔喷布捕获带电粒子带上静电。平板电极表面为等势面，熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 熔喷布上表面因捕获带电粒子将带正电
B. 针状电极上，针尖附近的电场较弱
C. 沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子，其速度和加速度均不断增大
D. 两电极相距越远，熔喷布捕获的带电粒子速度越大
【答案】A
【解析】A．空气受电场影响被电离产生带电粒子，电场线方向从正极指向负极，正电荷沿电场线方向运动被熔喷布捕获带正电，故A正确；
BC．导体尖端的电荷特别密集，所以电场强度比较大，远离尖端的地方电场强度逐渐减小，电场力减小，加速度也减小，故BC错误；
D．带电粒子的运动速度由动能定理可知与合外力做功有关，即电场力做功，根据W=Uq可知，电场力做功只与电势差有关，和运动距离无关，故D错误。
故选A。
第二部分
本部分共6题，共58分。
15. 导电玻璃是制造LCD的主要材料之一，为测量导电玻璃的电阻率，某小组同学选取了一个长度为L的圆柱体导电玻璃丝。主要实验步骤如下，完成下列问题。
（1）先用螺旋测微器测量导电玻璃丝的直径d，示数如图甲所示，其直径__________mm；再用刻度尺测出导电玻璃丝的长度为L。用多用电表测电阻时，将选择开关拨至“”挡，进行欧姆调零后，将两表笔接待测电阻两端，指针如图丙所示，则应选__________（选填“”“”“”或“”）挡重新进行测量。
（2）用“伏安法”测量该导电玻璃丝的阻值，电路图如图乙所示。除电源（电动势为4V，内阻不计）、电流表A（量程为，内阻约）、电压表V（量程为，内阻约）、待测导电玻璃丝（阻值约为）、导线、开关外，滑动变阻器应选用__________（填以下给定器材前的字母）。电压表的左端应与电路中的__________（选填“a”或“b”）点相连。
A．滑动变阻器（总阻值为，额定电流为2A）
B．滑动变阻器（总阻值为，额定电流为2A）
（3）若某次测量中，电压表和电流表示数分别为U和I，请用上述直接测得的物理量（d、L、U、I）写出该导电玻璃的电阻率的表达式，即__________。
【答案】（1）1.705 （2）A b （3）
【解析】（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，直径为
[2]用挡测量时发现指针偏转角度过小，表明通过表头的电流过小，待测电阻较大，为了减小读数误差，应该使指针指在中央刻度线附近，需要换用大倍率，即应该换用挡。
（2）[1]图乙中采用限流式接法，滑动变阻器阻值应与待测电阻接近，故选A。
[2]由于
电流表应内接，则电压表的左端应与电路中的b点相连。
（3）根据欧姆定律有
根据电阻定律有
又
解得
16. 实验课中同学们要完成“测量一节干电池的电动势和内阻”的任务，被测电池的电动势约为1.5V，内阻约为。
（1）某小组同学计划利用图甲所示的电路进行实验，已知实验室除待测电池、开关、导线外，还提供下列器材：
电流表A：量程，内阻约
电压表V：量程，内阻约
滑动变阻器R：，额定电流2A
①如图乙是该组同学根据所获得的6组实验数据，在坐标纸上绘制的反映路端电压随电流变化的图线，请据此图线判断：被测干电池的电动势______V，内阻______。（结果保留到小数点后两位）
②若考虑到电表内阻的影响，分析并判断该组同学测得的电动势E和内电阻r其测量值与真实值的大小关系。（ ）
（2）另一小组同学在实验过程中发现电压表出了故障，因此设计用一个电流表和一个电阻箱进行实验，实验电路如图丙所示。他们发现用这种方法进行实验误差较大，因此尝试利用图像进行误差分析。该组同学以电流表示数I为横坐标，以电流表示数I与电阻箱示数R的乘积U为纵坐标作出图像，图中，实线是根据实验数据描点作图得到的图像，虚线是没有电表内阻影响的理想情况，对应图丙电路设计的图像是__________。
A. B.
C. D.
【答案】（1）1.48 0.83 E测