北京市东城区2022-2023学年高二上学期物理期末统一检测试卷

试卷更新日期：2023-01-10 类型：期末考试

进入出卷网下载

一、单选题

1. 干电池的电动势为 $1.5 V$ ，这表示干电池（　　）

A、正、负极间的电压总是 $1.5 V$ B、每经过 $1 s$ 的时间，非静电力做功是 $1.5 J$ C、每通过 $1 C$ 的电荷量，把 $1.5 J$ 的化学能转化为电能 D、每经过 $1 s$ 的时间，将 $1.5 J$ 的化学能转化为电能

查看试题解析
2. 某一区域的电场线分布如图所示， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 是电场中的三个点，以下判断正确的是（　　）

A、 $C$ 点电势最高 B、 $C$ 点电场强度最大 C、负点电荷放在 $A$ 点所受电场力沿 $A$ 点的切线方向斜向上 D、同一点电荷放在 $B$ 点所受电场力比放在 $A$ 点时大

查看试题解析
3. 一个电流表的满偏电流 $I_{g} = 1 mA$ ，内阻 $R_{g} = 500 Ω$ ，要把它改装成一个量程为 $5 V$ 的电压表，应在电流表上（　　）

A、串联一个 $5 kΩ$ 的电阻 B、并联一个 $5 kΩ$ 的电阻 C、串联一个 $4.5 kΩ$ 的电阻 D、并联一个 $4.5 kΩ$ 的电阻

查看试题解析
4. 在磁场中放入一通电导线，导线与磁场垂直，导线长为1cm，电流为0.5A，所受的安培力为5×10^-4N，则（　　）

A、该位置的磁感应强度为0.1T B、若将电流撤去，该位置的磁感应强度为零 C、若将通电导线跟磁场平行放置，导线所受安培力为5×10^-4N D、若将长为2cm的通电导线跟磁场垂直放置，该导线所受安培力为5×10^-4N

查看试题解析
5. 如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电的小球，小球质量为 $m$ ，所带电荷量为 $q$ 。现加水平方向的匀强电场，平衡时绝缘绳与竖直方向夹角为 $30 °$ 。下列选项正确的是（　　）

A、匀强电场的电场强度大小等于 $\frac{\sqrt{3} m g}{3 q}$ B、小球受到的电场力大小等于 $\sqrt{3} m g$ C、匀强电场的电场强度大小等于 $\frac{\sqrt{3} q}{3 m g}$ D、小球受到的拉力大小等于 $\sqrt{3} m g$

查看试题解析
6. 在位于地球赤道地区的实验室中，一小磁针处于水平静止状态。若小磁针N极向西偏转，可知（）

A、一定是小磁针正西方向有一条形磁铁的N极靠近小磁针 B、一定是小磁针正西方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针 C、可能是放置于与小磁针在同一条延长线上的导线中通有了电流 D、可能是放置于小磁针正上方的导线中通有了电流

查看试题解析
7. 有一横截面积为 $S$ 的铜导线，流经其中的电流为 $I$ ，此时导线中自由电子定向移动的平均速率为v。设导线在单位体积内的自由电子数为 $n$ ，电子的电荷量为 $e$ 。则在 $Δ t$ 时间内（　　）

A、通过导线横截面的电荷量为 $n e$ B、通过导线横截面的电荷量为 $n e v S$ C、通过导线横截面的自由电子数为 $\frac{I Δ t}{e}$ D、通过导线横截面的自由电子数为 $\frac{I Δ t}{S e}$

查看试题解析
8. 如图所示，直导线 $P Q$ 与矩形金属线框 $A B C D$ 位于同一竖直平面内， $P Q$ 中通有如图所示（向上）方向的电流，在 $P Q$ 中电流减小的过程中，下列选项正确的是（　　）

A、穿过线框的磁感线垂直纸面向外 B、线框中的磁通量不变 C、 $A B$ 边感应电流的方向为 $B \to A$ D、 $A B$ 边受到的安培力方向向上

查看试题解析
9. 可变电容器由两组铝片组成，固定的一组铝片叫定片，可以转动的一组铝片叫动片，其结构如图所示。电容器的电容 $C$ 与影响因素之间的关系用 $C = \frac{ε_{r} S}{4 π k d}$ 表示，转动动片，电容就随之改变。下列判断正确的是（　　）

A、该可变电容器是靠改变极板间距离 $d$ 来改变电容的 B、利用该电容器可制作测量角度的电容式传感器 C、该可变电容器是靠改变电介质的 $ε_{r}$ 来改变电容的 D、动片完全旋出时电容最大，完全旋入时电容最小

查看试题解析
10. 两条平行的通电直导线 $A B$ 、 $C D$ 通过磁场发生相互作用，电流方向如图所示。下列说法正确的是（　　）

A、两根导线之间将相互排斥 B、 $I_{1}$ 产生的磁场在 $C D$ 所在位置方向垂直纸面向里 C、将 $A B$ 、 $C D$ 中的电流同时反向后，两根导线将相互排斥 D、 $A B$ 受到的力是由 $I_{2}$ 的磁场施加的

查看试题解析
11. 如图所示，两根光滑的平行金属导轨置于水平面内，导轨间距为 $l$ ，导轨之间接有电阻 $R$ ，阻值为 $r$ 的金属棒 $a b$ 与两导轨垂直并保持接触良好，整个装置放在磁感应强度为 $B$ 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使金属棒 $a b$ 以速度 $v$ 在磁场中匀速运动，下列说法正确的是（　　）

A、金属棒 $a b$ 中的感应电流方向由a到b B、金属棒 $a b$ 中的感应电流逐渐减小 C、金属棒 $a b$ 所受的安培力的大小为 $\frac{B^{2} l^{2} v}{R}$ D、金属棒 $a b$ 两端的电压为 $\frac{B l v R}{R + r}$

查看试题解析
12. 在地面附近的某一区域有电场分布，一带电小球从其中的 $a$ 点运动到 $b$ 点，此过程中重力做功为 $4 J$ ，静电力做功为 $1 J$ ，克服空气阻力做功为 $0.4 J$ ，小球在 $a$ 点和 $b$ 点的动能、重力势能、电势能、机械能分别用 $E_{k a}$ 和 $E_{k b}$ 、 $E_{p a}$ 和 $E_{p b}$ 、 $E_{电 a}$ 和 $E_{电 b}$ 、 $E_{机 a}$ 和 $E_{机 b}$ 表示，下列关系正确的是（）

A、 $E_{k b} - E_{k a} = - 4.6 J$ B、 $E_{p b} - E_{p a} = 4 J$ C、 $E_{电 b} - E_{电 a} = 1 J$ D、 $E_{机 b} - E_{机 a} = 0.6 J$

查看试题解析
13. 用如图所示装置探究电磁感应现象，将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈 $A$ 、线圈 $B$ 、电流计及开关按如图方式连接，下列说法中正确的是（　　）

A、只要开关是闭合的，电流计指针就会偏转 B、开关闭合后，线圈 $A$ 插入或拔出都会引起电流计指针偏转 C、开关闭合后，若匀速移动滑动变阻器的滑片 $P$ ，电流计指针不会偏转 D、该装置是用来探究线圈 $A$ 中感应电流产生条件的

查看试题解析
14. 如图所示，空间某区域存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上（与纸面平行），磁场方向垂直于纸面向里。三个带电的微粒 $a$ 、 $b$ 、 $c$ 电荷量相等，质量分别为 $m_{a}$ 、 $m_{b}$ 、 $m_{c}$ 。已知在该区域内， $a$ 在纸面内做匀速圆周运动， $b$ 在纸面内向右做匀速直线运动， $c$ 在纸面内向左做匀速直线运动。下列选项正确的是（　　）

A、 $a$ 一定带负电 B、 $c$ 一定带正电 C、一定有 $m_{a} < m_{b}$ D、一定有 $m_{a} > m_{c}$

查看试题解析

二、实验题

15.

(1)、在做测定金属电阻率的实验中，通过螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，测量值为mm。

(2)、如图乙所示，用多用电表测电阻，将选择开关置于欧姆“×1”挡位置，电表指针偏转如图所示，该电阻阻值为 $Ω$ ；若对应表针的这个位置，电阻值正确读数的数据值是 $3 \times 10^{3} Ω$ ，说明测量时选择开关置于欧姆“”挡位置；当选用量程为 $250 mA$ 的电流挡测量电流时，若表针也指于图示位置，则所测电流为 $mA$ 。

查看试题解析
16. 某同学用伏安法测量由两节干电池串联组成的电池组的电动势 $E$ 和内电阻 $r$ ，所提供的器材有：
A．电压表 $V$ ： $0 \sim 3 V \sim 15 V$

B．电流表 $A$ ： $0 \sim 0.6 A \sim 3 A$

C．变阻器 $R_{1}$ ：（ $20 Ω ， 1 A$ ）

D．变阻器 $R_{2}$ ：（ $1000 Ω ， 0.1 A$ ）

E．电阻箱 $R$ ：（ $0 ~ 999.9 Ω$ ）

F．开关和导线若干

(1)、实验中电压表应选用的量程为（选填“ $0 ~ 3 V$ ”或“ $0 ~ 15 V$ ”），电流表应选用的量程为（选填“ $0 ~ 0.6 A$ ”或“ $0 ~ 3 A$ ”），变阻器应选用（选填“ $R_{1}$ ”或“ $R_{2}$ ”）；

(2)、根据实验要求在图甲的虚线框中画出实验电路图；

(3)、调节滑动变阻器测得多组电压表和电流表的数据，根据数据画出图像如图乙所示，由图像知该电池组的电动势 $E =$ $V$ ，内电阻 $r =$ $Ω$ 。（结果均保留2位有效数字）

查看试题解析

三、解答题

17. 如图所示，竖直放置的A、B与水平放置的C、D为两对正对的平行金属板，A、B两板间电势差为 $U$ ， C、D两板分别带正电和负电，两板间场强为 $E$ ， C、D两极板长均为 $L$ 。一质量为 $m$ 、电荷量为 $q$ 的带电粒子（不计重力）由静止开始经A、B加速后穿过C、D并发生偏转，最后打在荧光屏上。

(1)、请判断粒子带正电还是带负电；

(2)、求粒子离开B板时速度大小 $v_{B}$ ；

(3)、求粒子刚穿过C、D时的竖直偏转位移y。

查看试题解析
18. 真空中 $x O y$ 平面直角坐标系上的A、B、C三点构成等边三角形，边长 $L = 2.0 m$ 。将电荷量均为 $q = 4.0 \times 10^{- 6} C$ 的两个正点电荷分别固定在A、B两点，如图所示。已知静电力常量 $k = 9.0 \times 10^{9} N \cdot m^{2} {/C}^{2}$ ，求：

(1)、两点电荷间库仑力的大小 $F$ ；

(2)、C点电场强度的大小 $E_{C}$ 。

查看试题解析
19. 如图所示，电源的电动势 $E = 4 V$ ，内阻 $r = 2 Ω$ ，定值电阻 $R_{1} = 1 Ω$ ，滑动变阻器 $R_{2}$ 的最大阻值为 $5 Ω$ ，求：

(1)、当滑动变阻器 $R_{2}$ 的阻值为最大值时，电路中的电流 $I$ ；

(2)、当滑动变阻器 $R_{2}$ 的阻值为零时，电阻 $R_{1}$ 消耗的功率 $P_{1}$ （结果保留2位有效数字）；

(3)、说明当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？并求出最大功率值 $P_{m}$ 。

查看试题解析
20. 如图所示，一个半径为 $R$ 的不导电薄球壳均匀带正电，电荷量为 $Q$ 。它在球外某点产生场强的方向沿球心 $O$ 与此点的连线向外。将它在空间某点产生场强的大小用 $E$ 表示，则其电场强度在空间的分布可表示为： $E = {\begin{array}{l} 0 & (r < R) \\ k \frac{Q}{r^{2}} & (r \geq R) \end{array}$ ，其中 $r$ 为空间某点到球心 $O$ 的距离， $k$ 为静电力常量。

(1)、在如图所示球壳外的一点 $A$ 处放置一个带正电、电荷量为 $q$ 的试探电荷，已知点 $A$ 到球心 $O$ 的距离为 $l$ ，求：
a．试探电荷所受电场力的大小 $F_{A}$ ；

b．若将该试探电荷从 $A$ 点向远离球心的方向移动一段非常小的距离 $Δ R$ ，求电势能的变化量 $Δ E_{p}$ （球壳上电荷的分布不会发生变化）。

(2)、球壳表面上的电荷之间也有着相互作用的静电力，因而球壳自身就具有能量，称为静电能。已知半径为 $R$ ，电荷量为 $Q$ 的均匀带电薄球壳，所具有的静电能的表达式为 $E_{p} = k \frac{Q^{2}}{2 R}$ （以无穷远为电势零点）。
a．请分析并说明带正电球壳表面单位面积上电荷所受电场力的方向；

b．将球壳表面单位面积上电荷所受电场力的大小用 $f$ 表示，请根据电场力做功与电势能变化的关系 $W = - Δ E_{p}$ ，推导出 $f = k \frac{Q^{2}}{8 π R^{4}}$ 。

查看试题解析