北京市西城区2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题[带答案]

北京市西城区2019-2020学年高二物理上学期期末考试试题

本试卷共7页，共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷 上作答无效。

一、选择题（16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选．．．

项．

是符合题意的。） 1．在下列物理量中，属于矢量的是

A ．电场强度

B ．电势差

C ．电势能

D ．电动势

2．真空中有两个静止的点电荷q 1和q 2 ，它们之间的距离若保持不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则这两个电荷间的静电力变为原来的 A ．2倍

B ．4倍

C ．8倍

D ．16倍

3．右图为描述某静电场的电场线， a 、b 、c 是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为E a 、E b 、E c 。关于电场强度大小的比较，下列判断正确的是 A ．E a ＞E b ＞E c B ．E a ＜E b ＜E c C ．E a ＝E b ＝E c

D ．

E a ＝E b ＞E c

4．在下列生产或生活的现象中，属于利用．．

静电（而不是防止产生静电）的是 A ．在高大的建筑物顶端安装避雷针 B ．在高大的烟囱中安装静电除尘器 C ．油罐车后面安装一根拖在地上的铁链条 D ．存放易燃品仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴

5．某一电容器在正常的充电过程中，两个极板间的电压U 随电容器所带电荷量Q 的变化而

变化。下图中能够正确反映U 和Q 关系的图像是

6. 在一段导体两端加上电压，已知在10s 内通过此导体横截面的电荷量是4C ，则通过这段导体的电流是

A ．40A

B ．2.5A

C ．0.4A

D ．14A 7. 电子伏特（符号：eV ）属于下列哪一个物理量的单位

E

a

b

c

U

Q

O U

Q

O U

Q

O U

Q

O

A ．电荷量

B ．电压

C ．电流

D ．能量

8．用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中R x 为待测电阻。如果电表内阻对测量

结果的影响不能忽略，下列说法正确的是 A ．电压表的示数小于R x 两端的电压 B ．电压表的示数大于R x 两端的电压 C ．电流表的示数小于通过R x 的电流 D ．电流表的示数大于通过R x 的电流

9．电位器是一种可变电阻器，其内部结构如图所示。如果把电位器与灯泡和电源串联起来，转动滑动触头可以改变灯泡的亮度。下列说法正确的是 A ．将A 、B 接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 B ．将A 、C 接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮 C ．将A 、C 接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变暗 D ．将B 、C 接入电路，滑动触头顺时针转动，灯泡变亮

10．物理课上，老师做了一个实验（电路图如图所示）：当电路中点亮的电灯数目逐渐增多

时，看到已点亮的电灯亮度逐渐变暗。对于这一现象，下列说法正确的是 A ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变 B ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变 C ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小 D ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小

11．某同学对四个电阻各进行了一次测量，把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U -I 坐标系中描点，得到了如图所示的a 、b 、c 、d 四个点，其中电阻值最大的是 A ．a 点对应的电阻 B ．b 点对应的电阻 C ．c 点对应的电阻 D ．d 点对应的电阻

12．下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，其中正确的是

……

R x

V A

U U O a

b c

d

I

I

I

I B F

F

F

F

B

B

B

A B C

滑动触头

A

B

C

+ + -

D

+ - -

- + -

- - -

13．面积是0.50m 2的导线环，处于磁感应强度为2.0×10-2

T 的匀强磁场中，环面与磁场垂

直。则穿过该导线环的磁通量等于

A ．2.5×10-2

Wb B ．1.5×10-2

Wb C ．1.0×10-2

Wb D ．4.0×10-2

Wb

14．在气候干燥的秋冬季节，人们常常会碰到这些现象：晚上脱衣时，常会听到噼啪的声响；早上起来梳头时，头发常会“飘”起来。这就是发生在我们日常生活中的静电现象。

有一次，小明的手指靠近金属门把手时，突然有一种被电击的感觉。这是因为运动摩擦使身体带电，当手指靠近门把手时，二者之间形成的放电现象。若放电前，小明的手指带负电。有关金属门把手的两端被感应带电的情况，下列图中标示正确的是

15．一台直流电动机，其线圈的电阻值为0.5Ω。当电动机两端所加电压为6V 时，电动机

正常工作，通过线圈的电流是2A 。由此可知

A ．电动机消耗的电功率为72W

B ．电动机输出的机械功率为12W

C ．电动机线圈的发热功率为2W

D ．电动机的工作效率为50%

16．某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击肿瘤并杀死癌细胞。 如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U 的加速器加速后，形成细柱形的质子流。已知细柱形的质子流横截面积为S ，其等效电流为I ；质子的质量为m ，其电量为e . 那么这束质子流内单位体积的质子数n 是 A ．2I

U eS m B ．I

m eS eU C ．2I

eU eS m D ．2I

m

eS eU

质子源

质子流

A B C D

二、实验题（12分）

17．某小组测量一金属丝的电阻率，除多用电表、刻度尺、螺旋测微器、开关、导线外，还能提供的其它器材规格如下：

（1）（2分）在实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，其示

数如右图所示，则该金属丝直径的测量值d =________mm 。

（2）（2分）使用多用电表欧姆挡粗测金属丝的电阻，倍率选择“×1”挡，指针位置如图

所示，则该金属丝的电阻为 Ω。

（3）（4分）若采用伏安法测量金属丝的电阻，为保证电表安全及测量准确、方便，那么电

A —V —Ω

Ω

V

～

－ ～

电流表A 1 （量程0~0.6A ，内阻r 1约为0.125Ω）

电流表A 2 （量程0~3A ，内阻r 2约为0.025Ω） 电压表V （量程为0 ~3V ，内阻约为3kΩ） 滑动变阻器R 1（最大阻值为20Ω） 滑动变阻器R 2（最大阻值为1750Ω） 电源E （电动势约为3V ）

40

35

流表应选择 （选填A 1或A 2）；滑动变阻器应选择 （选填R 1或R 2）。

（4）（2分）采用伏安法测电阻时，测得了多组U 、I 数据，根据这些数据作出如图所示的

U -I 图像。由此可得金属丝的电阻R = Ω。（保留两位有效数字）

（5）（2分）若通过实验测量获得了数据：金属丝的电阻R ，金属丝的长度l ，以及金属丝

的直径d 。那么本次实验得到金属丝电阻率ρ= 。

三、计算题（4个小题，共40分）

解答要求：写出必要的文字说明、方程式、演算步骤和答案。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。

18．（10分）在如图所示的电路中，电阻箱的阻值R 是可变的，

电源的电动势为E ，电源的内阻为r ，其余部分的电阻均可忽略不计。

（1）闭合开关S ，写出电路中的电流I 和电阻箱的电阻

R 的关系表达式；

（2）若电源的电动势E 为3V ，电源的内阻r 为1Ω，闭合开关S ，当把电阻箱R 的阻

值调节为14Ω时，电路中的电流I 为多大？此时电源两端的电压（路端电压）U 为多大？

1.0 +

+ + +

+ 2.0 3.0 I /A

U /V A

E r

R

S

19．（10分）如图甲所示，表示三块相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，可以认为磁极间

的磁场是匀强磁场。将一根直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，导体棒与磁感应强度的方向垂直。导体棒的重力为G ，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L 。

当导体棒中通过的电流为I 时，导体棒向外侧偏转（但仍在磁极之间），静止时悬线与竖直方向的夹角为θ，此时的导体棒在其横截面上的受力图如图乙所示，其中安培力F 水平向右。求：

（1）导体棒所受的安培力F 的大小； （2）该匀强磁场的磁感应强度B 的大小。

20．（10分）密立根用如图所示的实验装置来测定很小的带电油滴所带的电荷量。油滴从喷

雾器喷出时由于摩擦而带电，并落入两块相互平行的极板M 、

N 之间的区域（M 板带正电、N

板带负电），透过显微镜寻找那些刚好悬浮在极板间的油滴。根据观测数据算出油滴的质

量，再根据油滴悬浮时受到的电场力和重力平衡，可计算出油滴所带的电荷量。 （1）若P 为从显微镜中观察到的悬浮油滴，则可推知P 带哪种电荷？

（2）已知极板M 、N 之间的距离为d ，电压为U ，求两板之间的电场强度E 的大小； （3）油滴P 可视为球体，并测得其半径为R 。已知油的密度为ρ，重力加速度为g ，

极板M 、N 之间的距离为d ，电压为U 。求该油滴的电荷量q 。

图甲

图乙

θ

T F

（提示：球的体积公式 4π3

3

V R ）

21．（10分）质量为m 、电荷量为e 的电子，由静止从P 点出发，经电压为U 的电场加速后，

沿两块正对的平行极板M 、N 正中间的直线PQ 方向射入两板间。已知极板M 、N 间只存在着磁感应强度为

B 、方向垂直纸面向里且具有理想边界的匀强磁场，

如图所示。不计电子所受重力。求： （1）电子射出电场时的速度υ的大小；

（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径R ；

（3）当极板M 、N 的间距恰好等于极板长时，电子恰好能从极板的右边缘射出磁场，则

极板的长度L 是多少？

U

B

v M

N

P

Q

北京市西城区2019—2020学年度第一学期期末试卷

高二物理参考答案 2020.1

一、 选择题 共48分

9 10 11 12 13 14 15 16 D

C

A

B

C

A

C

D

二、 实验题 共12分

17．（1）0.383（0.381～0.386之间均可） （2分） （2）5.0（或5） （2分） （3） A 1 （2分）

R 1 （2分）

（4）4.8（4.6～5.0之间均可） （2分）

（5）l

d R 42

π （2分）

三、 计算题 共40分

18．（1）（4分）由闭合电路的欧姆定律，得关系表达式:

r

R E

I +=

（2）（6分）将E =3V ，r =1Ω，R =14Ω，代入上式得： 电流表的示数 I = 0.2 A

电源两端的电压U = IR = 2.8 V

19．（1）（5分）如图所示，导体棒所受的安培力：

F =

G tan θ

（2）（5分）匀强磁场的磁感应强度大小

1 2 3 4 5 6 7 8 A

B

B

B

A

C

D

D

θ

T

F

θ

IL

mg IL F B θtan ==

20．（1）（3分）P 带负电 （2）（3分）d

U

E =

（3）（4分）∵ 油滴P 悬浮 ∴ 油滴P 受到的重力和电场力平衡

即: qE mg = 而: 334

R m πρ?=

; d

U E =

联立以上各式，可得:

U gd R q 343ρπ=

21．（1）（3分）由动能定理2

21mv eU =

，m

eU v 2=

（2）（3分）洛伦兹力提供向心力R

v m evB 2

=

∴ e

mU

B eB meU eB mv R 212=

==

（3）（4分）由几何关系可得2

2221??? ?

?

-+=L R L R

∴ e mU

B

R L 254

54==