北京海淀區(qū)2024屆高二物理第一學期期末考試試題含解析

北京海淀區(qū)2024屆高二物理第一學期期末考試試題

考生須知：

1.全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色

字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應位置上。

2.請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準考證號。

3.保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、兩個較大的平行金屬板A、B相距為d,分別接在電壓為。的電源正、負極上，這時質量為機，帶電油滴恰好靜止

在兩極之間，如圖所示，在其它條件不變的情況下，如果將兩極非常緩慢地錯開一些，那么在錯開的過程中（）

e

A.油滴將向上加速運動，電流計中電流從b流向a

B.油滴將向下加速運動，電流計中的電流從a流向》

C.油滴靜止不動，電流計中的電流從a流向〃

D.油滴靜止不動，電流計中的電流從分流向a

2、如圖所示，在空間中存在一方向豎直向上、磁感應強度大小為27的勻強磁場。為使水平放置的導體棒能夠靠在墻

面上保持靜止，現(xiàn)給導體棒通入電流。已知導體棒的質量為0.2kg、長度為1m,導體棒與豎直墻壁的動摩擦因數(shù)為0.4,

取重力加速度g=10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。所通入的電流大小和方向可能為（）

A.2A,垂直于紙面向里B.3A,垂直于紙面向里

C.2A,垂直于紙面向外D.3A,垂直于紙面向外

3、如圖所示，某種物質發(fā)射的一束豎直向上的粒子流在勻強磁場中分成3束，分別沿三條路徑運動，則下列說法正確

的是

A.沿路徑1運動的粒子帶負電

B.沿路徑3運動的粒子帶正電

C.沿路徑2運動的粒子不帶電

D.沿路徑2運動的粒子帶電量最大

4、在電場中的某一點，當放入正電荷時受到的電場力向右，當放入負電荷時受到的電場力向左，下列說法正確的是

（）

A.只有在該點放入電荷時，該點才有電場

B.該點的電場方向一定向右

C.電場強度的方向與電場力的方向相同

D.電場強度方向與所放入的電荷電性有關

5、一質量均勻的鋼管，一端支在水平地面上，另一端被豎直繩懸吊著（如圖所示），則鋼管受到幾個力的作用（）

C.3D.4

6、如圖中分別標明了通電直導線中電流/、勻強磁場的磁感應強度6和電流所受安培力尸的方向，其中正確的是（）

八F

I，B

XXXX

XXXX

C.11

XX/XX

1B

XXXX

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、半導體內導電的粒子——“載流子”有兩種：自由電子和空穴（空穴可視為能自由移動帶正電的粒子），以空穴導電為

主的半導體叫P型半導體，以自由電子導電為主的半導體叫N型半導體.圖為檢驗半導體材料的類型和對材料性能進

行測試的原理圖，圖中一塊長為寬為從厚為c的半導體樣品板放在沿y軸正方向的勻強磁場中，磁感應強度大小

為鳳當有大小為八沿x軸正方向的恒定電流通過樣品板時，會產生霍爾電勢差U,若每個載流子所帶電量的絕對值

為e,下列說法中正確的是

A.如果上表面電勢高，則該半導體為尸型半導體

B.如果上表面電勢高，則該半導體為N型半導體

C.其它條件不變，增大c時，。增大

D.其它條件不變，電流/取值越大，電勢差U越大

8、如圖所示，圓形區(qū)域內有垂直紙面的勻強電場，三個質量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c,以不同的速率對準

圓心O沿著AO方向射入磁場，其運動估計如圖所示，若帶電粒子只受磁場力的作用，則下列說法中正確的是（）

A.a粒子動能最大

B.c粒子速率最大

C.c粒子在磁場中運動的時間最長

D.它們做圓周運動的周期Ta=Tb=Tc

9、如圖，帶電平行金屬板中勻強電場方向豎直向上，勻強磁場方向垂直紙面向里，帶電小球從光滑絕緣軌道上的a

點由靜止滑下，經過1/4圓弧軌道從端點P（切線水平）進入板間后恰好沿水平方向做直線運動，現(xiàn)使帶電小球從比a

點稍低的b點由靜止滑下，在經過P點進入板間的運動過程中（）

A.帶電小球的動能將會增大

B.帶電小球的電勢能將會增大

C.帶電小球所受洛倫茲力將會減小

D.帶電小球所受電場力將會增大

10、如圖所示，一根足夠長的水平滑桿SS'上套有一質量為用的光滑金屬圓環(huán)，在滑桿的正下方與其平行放置一足夠

長的光滑水平的絕緣軌道FP，F(xiàn)P穿過金屬環(huán)的圓心.現(xiàn)使質量為"的條形磁鐵以水平速度%沿絕緣軌道向右運

動，貝!1（）

A.磁鐵穿過金屬環(huán)后，兩者將先后停下來

B.磁鐵將不會穿越滑環(huán)運動

C.磁鐵與圓環(huán)的最終速度為上一%

M+m

Mm92

D.整個過程最多能產生熱量r--v0

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11.（6分）為了測量一節(jié)舊干電池的電動勢和內電阻，實驗室準備了下列器材供選用：

A.待測干電池一節(jié)

B.直流電流表（量程0~0.6~3A,0.6人檔內阻約為0.1。，3A檔內阻約為0.02Q）

C.直流電壓表（量程0~3~15V,3V內阻約為5kC,15V檔內阻約為25k。）

D.滑動變阻器（阻值范圍為0~15Q）

E.滑動變阻器（阻值范圍為0-1000。）

F.開關，導線若干

（1）為了盡可能減少誤差，其中滑動變阻器選_______（填代號）

（2）根據(jù)實驗記錄，畫出的U-1圖線如圖所示，從中可求出待測干電池的電動勢為V,內電阻為—Q

12.（12分）一輛汽車行駛速度為54km/h,以加速度大小a=3m/s2開始剎車，剎車后3s時速度,剎車

3s內位移o

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13.（10分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104v/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c部分是半徑

為R的,圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切.A為水平軌道上的一點，而且A3=R=0.2m,把一質量機=0.1kg,帶電

4

量為q=+l（）Tc的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達C點的速度大小

（2）小球在C點時，軌道受到的壓力大小

14.（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板。、8相距d=0.10m,a、6間的電場強度為E=5.0X105N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為7M=4.8xlO-25kg,電荷

86

量為9=1.6X10>C的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入勻強電場，剛好

從狹縫尸處穿過力板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到6板的。處（圖中未畫出）.求尸、。之間的距離L

15.（12分）如圖，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E=3V、內阻r=Ul的電源，導軌平面與

水平面間的夾角。=37。.金屬桿ab垂直導軌放置，質量m=0.2kg.導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中.當Ro=l。時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g=10m/s2,豆1137。=0.6,

cos37°=0.8

（1）求磁感應強度B的大小；

（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度

參考答案

一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。

1、c

【解題分析】電容器與電源相連，兩極板間電壓不變，將兩極板非常緩慢地水平錯開一些，兩極板正對面積減小，而

間距不變，由

E4

d

可知，電場強度不變，油滴受到的電場力不變，仍與重力平衡，因此油滴靜止不動。由

C=-^~

47rkd

可知，電容減小，由

Q=CU

可知，電荷量減小，電容器放電，因此可判斷電流計中的電流從。流向兒故C正確，ABD錯誤。

故選C。

2、D

【解題分析】由導線受力平衡可知，其受到的安培力方向一定水平向左，故電力方向一定垂直于紙面向外，根據(jù)平衡

條件可得，最大靜摩擦力必須大于或等于重力，

"BIL>mg

解得/22.5A；

故選D。

3、C

【解題分析】粒子在勻強磁場中只受洛倫茲力作用；故由左手定則可得：不帶電的粒子不受力，做直線運動（曲線2）；

帶正電粒子在洛倫茲力作用下做逆時針偏轉（曲線1）；帶負電粒子在洛倫茲力作用下做順時針偏轉（曲線3）；故C

正確，ABD錯誤

4、B

【解題分析】AB.場強由場源電荷決定，與試探電荷無關，不放試探電荷，電場同樣存在.故A錯誤.放入正電荷和

負電荷時，該點的場強均向右.故B正確；

C.電場強度的方向與正電荷所受的電場力方向相同，與負電荷所受的電場力方向相反.故C錯誤；

D.無論放電荷，還是不放電荷，無論是正電荷，還是負電荷，電場強度方向不變.故D錯誤

故選B

【題目點撥】本題考查對物理概念的理解能力.電場強度是反映電場本身的力的性質的物理量，與試探電荷是否存在

無關.在電場中某場強的方向是唯一確定的

5、C

【解題分析】對鋼管受力分析，受重力、細線的豎直向上拉力、地面豎直向上的支持力；地面對鋼管沒有靜摩擦力，

否則水平方向不能平衡。

故選C。

【題目點撥】受力分析是解力學題的基礎，通常按照重力、彈力、摩擦力、已知力的順序進行，可以結合產生條件、

作用效果和牛頓第三定律分析。

6、C

【解題分析】直接根據(jù)左手定則判斷受力即可

【題目詳解】根據(jù)左手定則，四指指向電流方向，磁場垂直手心過，拇指所指的方向即為通電導線受力的方向，故C

對；ABD錯；

故選C

二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。

全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。

7、AD

【解題分析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達式列

式，最后聯(lián)立求解即可

【題目詳解】電流向右，磁場垂直向內，若上表面電勢高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正

電的“空穴”，是P型半導體，故A正確，B錯誤；最終洛倫茲力和電場力平衡，有：evB=e^；電流的微觀表達式為:

b

I=nevS=nevbc；解得U=里，則其它條件不變，增大c時，U減??；其它條件不變，電流/取值越大，電勢差。越

nec

大，故C錯誤，D正確；

故選AD

【題目點撥】本題關鍵是明確霍爾效應的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內的載流子數(shù)目表

達式的各物理量的含義

8、BD

【解題分析】三個質量和電荷量都相同的帶電粒子，以不同的速率垂直進入勻強磁場中，則運動半徑的不同，導致運

動軌跡也不同.運動軌跡對應的半徑越大，粒子的速率也越大.而運動周期它們均一樣，運動時間由圓弧對應的圓心

角決定

【題目詳解】粒子在磁場中做勻速圓周運動時，由洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m-解得:

mv1°2-

「=一1，粒子的動能：EK^-mv,則可知三個帶電粒子的質量、電荷量相同，在同一個磁場中，當速度越大時、

qB2

軌道半徑越大，則由圖知，。粒子速率最小，動能最小，c粒子速率最大.c粒子動能最大，故A錯誤，B正確；由于

e2兀mQ

粒子運動的周期丁=一丁，粒子在磁場中運動的時間：t=—T,可知，三粒子運動的周期相同，a在磁場中運動

qB2冗

的偏轉角最大，運動的時間最長，故C錯誤，D正確.所以BD正確，AC錯誤

【題目點撥】帶電粒子在磁場、質量及電量相同情況下，運動的半徑與速率成正比，從而根據(jù)運動圓弧來確定速率的

大小；運動的周期均相同的情況下，可根據(jù)圓弧的對應圓心角來確定運動的時間的長短

9、AB

【解題分析】根據(jù)題意分析得：小球從P點進入平行板間后做直線運動，對小球進行受力分析得小球共受到三個力作

用：恒定的重力G、恒定的電場力F、洛倫茲力了,這三個力都在豎直方向上，小球在水平直線上運動，所以可以判

斷出小球受到的合力一定是零，即小球一定是做勻速直線運動，結合左手定則，洛倫茲力和電場力同向，都向上，小

球帶正電；如果小球從稍低的b點下滑到從P點進入平行板間，則小球到達P點的速度會變小，所以洛倫茲力/比之

前的減小，因為重力G和電場力F一直在豎直方向上，所以這兩個力的合力一定在豎直方向上，若洛倫茲力變化了，

則三個力的合力一定不為零，且在豎直方向上，而小球從P點進入時的速度方向在水平方向上，所以小球會偏離水平

方向向下做曲線運動，因此減小入射速度后，洛倫茲力減小，合力向下，故向下偏轉，故電場力做負功，電勢能增加，

水平方向速度不變，但豎直方向的速度增加，所以動能將會增大，導致洛倫茲力也會增大，電場力不變，故AB正確，

CD錯誤

【題目點撥】本題關鍵先分析出小球受力平衡，然后再考慮洛侖茲力變化后運動情況，同時要結合平行板電容器的

表達式和電勢差與電場強度的關系式列式分析

分卷II

10、CD

【解題分析】金屬圓環(huán)光滑，一足夠長的水平的絕緣軌道光滑，所以圓環(huán)與磁鐵組成的系統(tǒng)水平方向受到的合力為0,

滿足動量守恒，根據(jù)動量守恒定律與能量的轉化與守恒定律即可解答

【題目詳解】A.金屬環(huán)是光滑的，足夠長的水平的絕緣軌道小是光滑的，在磁鐵穿過金屬環(huán)后，二者由于不受摩擦

力的作用，兩者將不會停下來，A錯誤；

B.磁鐵在靠近金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應電流方向產生的磁場與原磁場的方向相反，所以磁鐵受到阻力的作用，

同理，在離開金屬環(huán)的過程中金屬環(huán)的感應電流方向產生的磁場與原磁場的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由

于不知道初速度以及環(huán)與磁鐵的質量之間的關系，所以不能判斷出磁鐵是否能夠會穿越滑環(huán)運動，B錯誤；

C.選取磁鐵與圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究的系統(tǒng)，系統(tǒng)在水平方向受到的合力為0,滿足動量守恒；選取磁鐵M運動的

方向為正方向，則最終可能到達共同速度時

Mv0=(〃+m)v

得

v=-----

M+m

C正確；

D.磁鐵若能穿過金屬環(huán)，運動的過程中系統(tǒng)的產生的熱量等于系統(tǒng)損失的動能，二者的末速度相等時損失的動能最

大，為

Q=-Mvo--（m+M］v2=MmVp

2°2V）2（M+m）°

D正確

【題目點撥】本題為結合楞次定律考查動量守恒定律應用，要注意選取的研究對象是磁鐵與圓環(huán)組成的系統(tǒng)，可根

據(jù)楞次定律的表現(xiàn)來判斷物體運動狀態(tài)的變化

三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。

11、①.D②.1.35③.0.5

【解題分析】（1）口］在干電池的電動勢和內電阻實驗中，滑動變阻器應選用最大阻值較小的，這是為了便于調節(jié);

（2）［2］UJ圖像的縱截距表示電源電動勢，由圖中可以讀出為1.35V；

圖像的斜率表示電源的內阻，

12、①.6m/s②.31.5m

【解題分析】口］⑵汽車行駛速度為

54km/h=15m/s

汽車做勻減速運動至停止，由

v-vQ-at

汽車剎車全過程的總時間

v-v0-15.

t=-------n=--------s=5s

—a—3

則剎車后3s時的速度為

v3=v0-at3=15m/s-3x3m/s=6m/s

剎車3s內的位移為

x=%；%xq=x3m=31.5m

3

【題目點撥】本題為剎車問題，應避開時間圈套，即首先應先求解剎車停止的時間，然后在進行計算；另外加速度一

般取負值，為常見的易錯題型。

四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算

步驟。

13、(1)vc=2m/s(2)3N

【解題分析】（1）設小球在C點的速度大小是vc,則對于小球由A-C的過程中，由動能定理得:

12

qE-2R—mgR=—mvc

解得：

vc=2m/s

⑵小球在C點時受力分析如圖

由牛頓第二定律得：

N