高級中學(xué)名校試題PAGEPAGE1昌平區(qū)2024—2025學(xué)年第一學(xué)期高二年級期末質(zhì)量抽測物理試卷本試卷共8頁，共100分?？荚嚂r長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將答題卡交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.下列物理量中，屬于矢量的是（）A.電場強(qiáng)度 B.電勢 C.電動勢 D.磁通量【答案】A【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，選項中電場強(qiáng)度為矢量；電勢、電動勢、磁通量都是標(biāo)量。故選A。2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，符號是，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位還可以表示為（）A. B.C. D.【答案】B【解析】A．根據(jù)解得根據(jù)單位運算可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為，故A錯誤；B．根據(jù)解得根據(jù)單位運算可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為，故B正確；C．根據(jù)，解得根據(jù)單位運算可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為，故C錯誤；D．根據(jù)，解得根據(jù)單位運算可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位為，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，電場中有兩點，用和表示A、B兩點的電場強(qiáng)度大小，用和表示A、B兩點的電勢，用和表示一正試探電荷在A、B兩點的電勢能。下列關(guān)系式正確的是（）A.，，B.，，C.，，D.，，【答案】C【解析】由于電場線分布的疏密程度能夠表示電場的強(qiáng)弱，則有由于沿電場線電勢降低，則有正試探電荷在A到B過程，電場力做正功，電勢能減小，則有可知，第三個選擇項滿足要求。故選C。4.用如圖所示的實驗裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。將條形磁體的某一極插入和拔出線圈的過程中，下列判斷正確的是（）A.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向不同B.電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，且偏轉(zhuǎn)方向相同C.磁體受到線圈的作用力，且方向均向上D.磁體受到線圈的作用力，且方向均向下【答案】A【解析】AB．將條形磁體的某一極插入和拔出線圈的過程中，線圈所在位置的原磁場方向一定，穿過線圈的磁通量分別增大和減小，線圈中均有感應(yīng)電流，電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)楞次定律可知，插入和拔出線圈的過程中，感應(yīng)電流方向相反，即電流表指針偏轉(zhuǎn)方向不同，故A正確，B錯誤；CD．根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流激發(fā)的磁場對原磁體有磁場力的作用，該力總要阻礙原磁體的相對運動，即磁體受到線圈的作用力，插入時方向向上，撥出時方向向下，故CD錯誤。故選A。5.5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電通信頻率在超高頻段和極高頻段，比4G及以下網(wǎng)絡(luò)（通信頻率在特高頻段）擁有更大的帶寬，如圖所示。5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率（指單位時間傳送的數(shù)據(jù)量大?。┛蛇_(dá)10Gbps（bps為bitspersecond的英文縮寫，即比特率、比特/秒），是4G網(wǎng)絡(luò)的50~100倍。5G信號與4G信號相比（）A.在真空中傳播速度更慢B.在真空中傳播速度更快C.波長更長D.頻率更高，傳輸速率更快【答案】D【解析】AB．5G信號與4G信號均為電磁波，其在真空中的傳播速度相等，均等于光速，故AB錯誤；C．5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電通信頻率在超高頻段和極高頻段，4G信號通信頻率在特高頻段，即5G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電通信頻率比4G網(wǎng)絡(luò)使用的無線電通信頻率大，根據(jù)可知，頻率越大，波長越短，即5G信號與4G信號相比波長更短，故C錯誤；故選D。6.平行板電容器的電容與極板的正對面積S、極板間距離的關(guān)系為（為相對介電常數(shù)，為靜電力常量）。如圖所示為研究影響平行板電容器電容大小的因素實驗過程示意圖，保持極板上的電荷量和極板的正對面積S不變，當(dāng)增大時（）A.極板間電勢差減小 B.電容器的電容增大C.極板間電場強(qiáng)度增大 D.電容器儲存的電勢能增大【答案】D【解析】A．根據(jù)電容的定義式有由題意有解得可知，當(dāng)增大時，極板間電勢差增大，故A錯誤；B．根據(jù)可知，當(dāng)增大時，電容器的電容減小，故B錯誤；C．結(jié)合上述可以解得可知，當(dāng)增大時，極板間電場強(qiáng)度不變，故C錯誤；D．當(dāng)增大時，極板上電荷之間的電場力做負(fù)功，電容器儲存的電勢能增大，故D正確。故選D。7.如圖所示電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，當(dāng)滑動變阻器的滑片P向a端滑動的過程，電壓表和電流表的示數(shù)變化情況為（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減小B.電壓表示數(shù)減小，電流表示數(shù)增大C.電壓表和電流表示數(shù)都增大D電壓表和電流表示數(shù)都減小【答案】A【解析】在滑動變阻器滑片P向a端滑動的過程中，變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電路中總電流I減小，電壓表測量路端電壓，其示數(shù)I減小，其他量不變，則U增大，故電壓表示數(shù)增大，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律知，電路中并聯(lián)部分的電壓增大，通過R2的電流增大，而總電流減小，所以電流表示數(shù)減小，A正確，BCD錯誤。故選A。8.回旋加速器的工作原理如圖所示。是兩個中空的半圓形金屬盒，它們之間有一定的電勢差U。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直。A處的粒子源產(chǎn)生的帶電粒子在兩盒之間被加速，然后進(jìn)入磁場中做勻速圓周運動，再次到達(dá)兩盒間的縫隙時，改變電場方向，使粒子再次被加速，如此反復(fù)。兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過的時間忽略不計。粒子所受重力忽略不計。下列說法正確的是（）A.粒子每在電場中加速一次，動能的增加量都相同B.粒子在磁場中運行的圓周越來越大，其周期會越來越長C.若只增大電壓U，會使粒子射出D形金屬盒的動能增大D.若只增大兩盒之間的距離，會使粒子射出D形盒的動能增大【答案】A【解析】A．根據(jù)題意，由動能定理可知，粒子每在電場中加速一次，動能的增加量可知，每次動能增加量都相同，故A正確；B．根據(jù)題意，由可得由于增大，則粒子在磁場中運行的圓周越來越大，由可知，其周期不變，故B錯誤；C．結(jié)合B分析可知，設(shè)D形盒的半徑為，則粒子的最大速度為則粒子射出D形金屬盒的動能故選A。9.如圖所示，兩根不可伸長的等長絕緣細(xì)繩的上端系在天花板的O點，下端分別系有帶正電荷的小球P、Q，小球處在水平向右的勻強(qiáng)電場中，靜止時兩細(xì)繩與豎直方向的夾角大小相等。則（）A.兩繩中的張力大小一定相等B.的質(zhì)量一定小于Q的質(zhì)量C.的電荷量一定小于Q的電荷量D.的電荷量一定大于Q的電荷量【答案】B【解析】AB．細(xì)繩與豎直方向的夾角為，小球之間的庫侖力大小為F，對小球P進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件有，解得，對小球Q進(jìn)行分析，根據(jù)平衡條件有，解得，可知，兩繩中的張力大小不相等，的質(zhì)量一定小于Q的質(zhì)量，故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)庫侖定律有可知，P、Q的電荷量的關(guān)系不能夠確定，故CD錯誤。故選B10.工業(yè)上常利用感應(yīng)電爐冶煉金屬，裝置如圖所示。下列說法正確的是（）A.感應(yīng)爐所接電源應(yīng)是低頻交流電源B.電源在線圈中產(chǎn)生熱量使金屬融化C.交變磁場在金屬中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使金屬融化D.若增加交流電的頻率，冶煉金屬的效率不變【答案】C【解析】A．為了產(chǎn)生較大的感應(yīng)電動勢，感應(yīng)爐所接電源應(yīng)是高頻交流電源，故A錯誤；BC．感應(yīng)電爐冶煉金屬過程中，交流電源產(chǎn)生交變磁場，從而在金屬中產(chǎn)生渦流，渦流的熱效應(yīng)使金屬融化，故B錯誤，C正確；D．若增加交流電的頻率，感應(yīng)電動勢增大，冶煉金屬的效率增大，故D錯誤。故選C。11.如圖所示，將帶鐵芯的線圈L與燈泡A并聯(lián)，接到直流電源上。先閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后燈泡A正常發(fā)光；然后斷開開關(guān)S，燈泡A先閃亮一下，再熄滅。下列說法正確的是（）A.閉合開關(guān)S后瞬間，燈泡A緩慢變亮B.閉合開關(guān)S后瞬間，通過線圈L的電流逐漸增大C.斷開開關(guān)S后瞬間，通過燈泡A的電流方向為D.斷開開關(guān)S前、后瞬間，通過燈泡A的電流一樣大【答案】B【解析】AB．閉合開關(guān)S后瞬間，由于線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過線圈電流的增大，所以通過線圈L的電流逐漸增大，而燈泡A馬上變亮，故A錯誤，B正確；CD．?dāng)嚅_開關(guān)S后瞬間，由于線圈L產(chǎn)生自感電動勢阻礙通過線圈電流的減小，且線圈與A構(gòu)成回路，所以通過燈泡A的電流方向為，由于燈泡A先閃亮一下，再熄滅，所以斷開開關(guān)S后瞬間通過燈泡A的電流比斷開開關(guān)S前通過燈泡A的電流大，故CD錯誤。故選B。12.電磁俘能器可在汽車發(fā)動機(jī)振動時利用電磁感應(yīng)發(fā)電實現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。兩對永磁鐵間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場永磁鐵可隨發(fā)動機(jī)一起上下振動，邊長為的正方形線圈豎直固定在減震裝置上，永磁鐵振動時磁場分界線不會離開線圈。圖2為側(cè)視圖（從右向左看）。下列說法正確的是（）A.圖2中穿過線圈的磁通量為B.永磁鐵位置相對線圈位置下降時，線圈中一定產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流C.永磁鐵相對線圈位置變化越大，線圈中感應(yīng)電動勢越大，回收能量越多D.永磁鐵相對線圈位置變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，回收能量越多【答案】D【解析】A．由于分界線上下側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相反，穿過線圈的磁通量大小為故A錯誤；B．永磁鐵位置相對線圈位置下降時，線圈相對于磁場向上運動，當(dāng)線圈全部處于垂直于紙面向外的磁場中，或者線圈全部處于垂直于紙面向里的磁場中時，根據(jù)右手定則可知，線圈上下兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等，方向相反，總的感應(yīng)電動勢為0，此時，線圈中沒有感應(yīng)電流，故B錯誤；C．結(jié)合上述，當(dāng)永磁鐵相對線圈位置變化非常大時，線圈全部處于垂直于紙面向外的磁場中，或者線圈全部處于垂直于紙面向里的磁場中，此時線圈總的感應(yīng)電動勢為0，此時，線圈中沒有感應(yīng)電流，回收能量越少，故C錯誤；D．結(jié)合上述，當(dāng)線圈上部分位于垂直于紙面向外的磁場中，線圈下部分位于垂直于紙面向里的磁場中時，根據(jù)右手定則可知，線圈總電動勢等于上下兩邊產(chǎn)生的電動勢之和，線圈中有感應(yīng)電流，根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵相對線圈位置變化越快，線圈中感應(yīng)電動勢越大，線圈中的感應(yīng)電流越大，回收能量越多，故D正確。故選D。13.如圖，空間中存在水平向右的勻強(qiáng)磁場，一導(dǎo)體棒繞固定的豎直軸OP在磁場中勻速轉(zhuǎn)動，且始終平行于OP。導(dǎo)體棒兩端的電勢差u隨時間t變化的圖像可能正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】如圖所示導(dǎo)體棒勻速轉(zhuǎn)動，設(shè)速度為v，設(shè)導(dǎo)體棒從到過程，棒轉(zhuǎn)過的角度為，則導(dǎo)體棒垂直磁感線方向的分速度為可知導(dǎo)體棒垂直磁感線的分速度為余弦變化，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)體棒經(jīng)過B點和B點關(guān)于P點的對稱點時，電流方向發(fā)生變化，根據(jù)可知導(dǎo)體棒兩端電勢差u隨時間t變化的圖像為余弦圖像。故選C。14.某同學(xué)設(shè)計如圖1所示的電路測量導(dǎo)體的載流子（電子）濃度，在導(dǎo)體表面加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可以調(diào)節(jié)。閉合開關(guān)S，電極1、3間通以恒定電流，電極2、4間將產(chǎn)生電壓。導(dǎo)體長為，寬為，厚度為，電子的電荷量為。根據(jù)數(shù)據(jù)作出的圖像如圖2所示，圖線的斜率為，則該導(dǎo)體單位體積中載流子數(shù)為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】穩(wěn)定時，電子所受洛倫茲力與電場力平衡，則有根據(jù)電流的微觀定義式有解得結(jié)合圖2有解得故選C。第二部分本部分共6題，共58分。15.用如圖所示的多用電表測量定值電阻。（1）待測電阻的阻值約為，測量步驟如下：①調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針對準(zhǔn)______（選填“直流電流、電壓”或“電阻”）零刻線。②將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的______（選填“×1”“×10”或“×100”）擋位。③將紅、黑表筆插入“+”、“-”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)電阻的______（選填“0刻線”或“刻線”）。④將兩表筆分別與待測電阻相接，讀取數(shù)據(jù)。（2）測量后需要繼續(xù)測量一個阻值大約是左右的電阻，下列實驗步驟正確的操作順序為______（填寫實驗步驟前的字母）。A.將選擇開關(guān)置于“”位置B.將選擇開關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”【答案】（1）直流電流、電壓×10刻線（2）ADCB【解析】（1）[1]實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針對準(zhǔn)直流電流、電壓零刻線；[2]測量電阻時，由于待測電阻的阻值約為，為了使指針指在中央刻線附近，應(yīng)將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電阻擋的×1擋位；[3]將紅、黑表筆插入“+”、“-”插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對準(zhǔn)電阻的0刻線。（2）待測電阻阻值大約是，為了使指針指在中央刻線附近，應(yīng)先將選擇開關(guān)置于“”位置，換擋后需要進(jìn)行歐姆調(diào)零，即將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”，隨后開始測量，即將兩表筆分別接觸待測電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開，測量完成后，需要將選擇開關(guān)置于“OFF”位置，可知，實驗步驟正確的操作順序為ADCB。16.在“測量電源的電動勢和內(nèi)阻”實驗中：（1）甲同學(xué)利用電流表和電壓表測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗電路圖如圖1所示。他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出的圖像如圖2所示。①通過圖像可求出電池的電動勢______，內(nèi)阻______。（保留小數(shù)點后2位）②若忽略偶然誤差，利用該電路測得的電動勢和真實值相比______（選填“偏小”“偏大”或“相等”），實驗誤差主要來自______（選填“電壓表的分流作用”或“電流表的分壓作用”）。（2）乙同學(xué)利用電壓表和電阻絲測量電源的電動勢。將電阻絲拉直固定，按照圖3連接電路，閉合開關(guān)S，快速滑動金屬夾至適當(dāng)位置并記錄電壓表示數(shù)U、斷開開關(guān)S，記錄金屬夾與端的距離，多次重復(fù)步驟，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)作出圖像如圖4所示。由圖線得出縱軸截距為，電源的電動勢______?！敬鸢浮浚?）1.500.83偏小電壓表的分流作用（2）【解析】（1）①[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律有結(jié)合圖2有，②[3][4]根據(jù)圖1可知，電壓表測量路端電壓，電流表測量的是通過滑動變阻器的電流，若將電壓表與電源等效為一個新電源，測量的應(yīng)是新電源的電動勢與內(nèi)阻，則有即利用該電路測得的電動勢和真實值相比偏小，實驗誤差主要來自電壓表的分流作用。（2）令電阻絲單位長度的電阻為，根據(jù)閉合電路歐姆定律有變形得結(jié)合圖4有解得17.如圖所示，兩個帶等量異種電荷的平行金屬板水平放置，板間電場可視為勻強(qiáng)電場，一電子沿平行于板面的方向射入電場中，并從另一側(cè)射出。已知板長為L，兩板間距為，板間電壓為，電子的質(zhì)量為，電荷量為，電子射入時的速度大小為。不計電子的重力。求：（1）電子在兩極板間的加速度大??；（2）電子射出電場時沿垂直于板面方向偏移的距離；（3）電子在極板間運動的過程中電場力對電子所做的功?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）電子在極板之間做類平拋運動，則有，結(jié)合上述解得（3）極板之間電場的電場強(qiáng)度則電子在極板間運動的過程中電場力對電子所做的功結(jié)合上述解得18.如圖所示，兩根相互平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，導(dǎo)軌間距為，導(dǎo)軌電阻不計；導(dǎo)軌右端接有阻值為的電阻。長度也為，阻值為的金屬棒垂直于導(dǎo)軌放置，與導(dǎo)軌間保持良好接觸。導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中。在水平外力的作用下以速度向右勻速運動。求：（1）通過電阻的電流大小和方向；（2）水平外力大??；（3）回路中的熱功率?！敬鸢浮浚?）0.4A，由b指向a（2）0.2N（3）0.8W【解析】（1）金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得根據(jù)右手定則可知，感應(yīng)電流的方向由b指向a。（2）金屬棒做勻速直線運動，根據(jù)平衡條件有解得（3）回路中的熱功率解得P=0.8W19.類比是由兩個（或兩類）對象之間的相同性或相似性，推出兩者之間的另一屬性也可能存在相同性或者相似性的一種邏輯思維方法。情境1：如圖1所示，電源電動勢為E、內(nèi)阻不計。電容器的電容為，定值電阻的阻值為。情境2：物體從靜止開始下落，除受到重力作用外，還受到一個與運動方向相反的空氣阻力為常量）的作用。其速率隨時間的變化規(guī)律可用方程（①式）描述，其中為物體質(zhì)量，為其重力。（1）根據(jù)情境1，在圖2中定性畫出電容器充電過程中兩極間的電勢差隨極板電荷量變化的圖像，并類比直線運動中由圖像求位移的方法，求兩極間電壓為時電容器所儲存的電勢能。（2）情境1中電容器充電過程中極板電荷量隨時間的變化規(guī)律與情境2中物體速率隨時間的變化規(guī)律類似。a.類比①式，寫出情境1中充電過程中極板電荷量隨時間變化的方程；b.類比兩種情境中的能量轉(zhuǎn)化情況，完成下表。情境1情境2電源提供的電能物體重力勢能的減少物體動能的增加電阻上消耗的電能【答案】（1）見解析，（2）a.，b.電容器儲存的電勢能，空氣