北京東城區(qū)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題含解析

北京東城區(qū)2023-2024學(xué)年高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫(xiě)在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫(xiě)在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，是圓的一條水平直徑.一帶電粒子從點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度大小為，方向斜向上與成角時(shí)，粒子恰好從點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為；若相同的粒子從點(diǎn)沿方向射入磁場(chǎng)，速度大小為，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為(不計(jì)帶電粒子所受重力)（）A. B.C. D.2、閉合線框abcd，自某高度自由下落時(shí)穿過(guò)一個(gè)有界（Ⅰ到Ⅲ間）的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)它經(jīng)過(guò)如圖所示的三個(gè)位置時(shí)，感應(yīng)電流的方向是（）A.經(jīng)過(guò)Ⅰ時(shí)，a→b→c→d→aB.經(jīng)過(guò)Ⅱ時(shí)，a→b→c→d→aC.經(jīng)過(guò)Ⅱ時(shí)，a→d→c→b→aD.經(jīng)過(guò)Ⅲ時(shí)，a→b→c→d→a3、在真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，若保持它們之間的距離不變，僅將各自的電荷量均減小為原來(lái)的，則它們之間的為庫(kù)侖力將（）A.增大為原來(lái)的2倍B.減小為原來(lái)的C.減小為原來(lái)的D.增大為原來(lái)的4倍4、兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動(dòng)．當(dāng)AB在外力F作用下向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是A.導(dǎo)體棒AB內(nèi)有電流通過(guò)，且A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)B.導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是C→DC.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的作用力向左D.磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒AB的作用力向右5、一個(gè)電源接9Ω電阻時(shí)，電源兩端的電壓為1.8V，接19Ω電阻時(shí)，電源兩端的電壓為1.9V，則電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為A.2V1.5Ω B.2.5V1.5ΩC.2V1Ω D.2.5V1Ω6、如圖所示電路中，a、b、c是三個(gè)完全相同的燈泡，L是自感系數(shù)很大的線圈，其直流電阻忽略不計(jì)，R為定值電阻，設(shè)燈絲不會(huì)燒斷。下列判斷正確的是（）A.閉合S，a燈亮度保持不變B.閉合S，b燈立即變亮，然后逐漸變暗C.斷開(kāi)S，c燈立即熄滅D.斷開(kāi)S，c燈先變得更亮，然后逐漸熄滅二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，一正點(diǎn)電荷周?chē)蠥、B、C三點(diǎn)，其中B、C兩點(diǎn)在同一個(gè)等勢(shì)面上．下列說(shuō)法中正確的是（）A.B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度均相同B.試探電荷從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為零C.A點(diǎn)的電勢(shì)高于B點(diǎn)的電勢(shì)D.帶負(fù)電的試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能8、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域。如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢(shì)差，該電勢(shì)差可以反映磁感應(yīng)強(qiáng)度B的強(qiáng)弱，則下列說(shuō)法中正確的是（）A.若元件的載流子是正離子，則C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面電勢(shì)B.若元件的載流子是自由電子，則D側(cè)面電勢(shì)高于C側(cè)面電勢(shì)C.在測(cè)地球北極上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平D.在測(cè)地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平9、圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，已知平面b上的電勢(shì)為2V。一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV。下列說(shuō)法正確的是（）A.平面c上的電勢(shì)為零B.該電子可能到達(dá)不了平面fC.該電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí)，其電勢(shì)能為4eVD.該電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的2倍10、如圖所示，KLMN是一個(gè)豎直的n匝矩形導(dǎo)線框，全部處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積為S，KL邊水平，線框繞某豎直固定軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。初始時(shí)的夾角為（圖示位置），當(dāng)線圈固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)了后，則A.此時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為B.此時(shí)線框中的電流方向?yàn)镹→M→L→K→NC.在此過(guò)程中磁通量改變了nBSD.線框平面轉(zhuǎn)到中性面時(shí)，線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11．（6分）圖示為電流天平，可以用來(lái)測(cè)量勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．它的右臂掛著匝數(shù)為n的矩形線圈，線圈的水平邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與線圈平面垂直．當(dāng)線圈中通過(guò)電流I時(shí)，調(diào)節(jié)砝碼使兩臂達(dá)到平衡．然后使電流反向，大小不變，這時(shí)需要在左盤(pán)中增加質(zhì)量為m的砝碼，才能使兩臂達(dá)到新的平衡(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B=__________．（用已知量和測(cè)量得到的量n、m、L、I表達(dá)）(2)當(dāng)n=9,L=10.0cm,I=0.10A,m=9.0g,g=10m/s2時(shí)，可計(jì)算得B=__________T12．（12分）利用如圖1所示的裝置做“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)室有如下器材可供選用：A.長(zhǎng)約1m的細(xì)線B.長(zhǎng)約1m的橡皮繩C.直徑約2cm的均勻鐵球D.直徑約5cm的均勻木球E.秒表F.時(shí)鐘G.10分度的游標(biāo)卡尺H.最小刻度為毫米的米尺用了游標(biāo)卡尺和米尺后，還需要從上述器材中選擇__________(填寫(xiě)器材前面的字母)(2)用10分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量小球的直徑d，測(cè)量的示數(shù)如圖2所示，讀出小球直徑的值為_(kāi)________mm(3)將符合實(shí)驗(yàn)要求的單擺懸掛在鐵架臺(tái)上，將其上端固定，下端自由下垂．用米尺測(cè)量擺線長(zhǎng)度為l．小球在豎直平面內(nèi)小角度平穩(wěn)擺動(dòng)后，測(cè)得小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間為t請(qǐng)寫(xiě)出重力加速度的表達(dá)式g=______．(用l,d,n,t表示)(4)正確操作后，根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出實(shí)驗(yàn)所在處的重力加速度值，比較后發(fā)現(xiàn)：此值比北京的重力加速度值略小，則實(shí)驗(yàn)所在處的地理位置與北京的主要不同點(diǎn)可能是_________________________(寫(xiě)出一條即可)四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，要求寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（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14．（16分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC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(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫(huà)出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】根據(jù)周期公式可得，同一粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)的周期相同，當(dāng)速度的大小為2v時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為，圓弧所對(duì)的圓心角為，當(dāng)速度的大小為v時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在，兩種情況下的軌跡如圖所示：由幾何關(guān)系可知所對(duì)的圓心角為，則粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2t；選D.【點(diǎn)睛】粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間周期與粒子的速度的大小無(wú)關(guān)，分析粒子的運(yùn)動(dòng)的情況，可以判斷粒子的運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2、A【解析】A.經(jīng)過(guò)Ⅰ時(shí)，通過(guò)線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律增反減同，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為“·”場(chǎng)，根據(jù)右手螺旋定則可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→b→c→d→a，選項(xiàng)A正確；BC.經(jīng)過(guò)Ⅱ時(shí)，通過(guò)線框的磁通量沒(méi)有變化，因而沒(méi)有感應(yīng)電流，選項(xiàng)BC錯(cuò)誤；D.經(jīng)過(guò)Ⅲ時(shí)，通過(guò)線框的磁通量減少，根據(jù)楞次定律增反減同，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)為“×”場(chǎng)，根據(jù)右手螺旋定則可判斷感應(yīng)電流的方向?yàn)閍→d→c→b→a，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。3、B【解析】根據(jù)庫(kù)侖定律：可知，若保持它們之間的距離不變，僅將各自的電荷量均減小為原來(lái)的1/2，則它們之間的為庫(kù)侖力將變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，故選B.4、A【解析】AB．AB切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，根據(jù)右手定則判斷可知，AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，A端相當(dāng)電源的正極，電勢(shì)高于B端，導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過(guò)，方向是D→C．故A正確，B錯(cuò)誤。C．感應(yīng)電流通過(guò)CD，CD棒受到安培力作用，由左手定則判斷可知磁場(chǎng)對(duì)導(dǎo)體棒CD的安培力向右。故C錯(cuò)誤。D．AB中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽→A，根據(jù)左手定則，安培力向左。故D錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律分別列出兩不同電阻的表達(dá)式，聯(lián)立組成方程組求解電源的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r；【詳解】根據(jù)閉合電路歐姆定律得：，聯(lián)立組成方程組得：，，故C正確，ABD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題提供了測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻和方法，閉合電路的歐姆定律的三種表達(dá)式：，，6、D【解析】AB．閉合S，由于自感線圈中的電流增大，所以自感線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增大，所以閉合S，b燈慢慢變亮，由于b燈中的電流慢慢增大，所以a燈亮度慢慢增大，故AB錯(cuò)誤；CD．閉合S當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，b燈中的電流比c燈中的電流更大，斷開(kāi)S，自感線圈中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，自感線圈相當(dāng)于電源，與燈b、c和R組成回路，所以斷開(kāi)S，c燈先變得更亮，然后逐漸熄滅，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、BD【解析】正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線的分布，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電勢(shì)是標(biāo)量；沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低；根據(jù)w=qU，判斷電場(chǎng)力做功；根據(jù)E=qφ，判斷電勢(shì)能的大小【詳解】A.B點(diǎn)與C點(diǎn)位于同一個(gè)等勢(shì)面上，所以B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度沿電場(chǎng)線方向，所以電場(chǎng)強(qiáng)度方向不同，故A錯(cuò)誤；B、根據(jù)w=qU，B、C兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，試探電荷從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，電場(chǎng)力做的功為零．故B正確；C、沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，所以A點(diǎn)的電勢(shì)低于B點(diǎn)的電勢(shì)．故C錯(cuò)誤；D.沿電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低，負(fù)電荷在電勢(shì)高的位置電勢(shì)能反而小，故試探電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能，故D正確故選BD8、ABC【解析】AB．若元件的載流子是正離子，正離子定向移動(dòng)方向和電流方向相同，由左手定則可知，正離子會(huì)受到洛倫茲力在C側(cè)面聚集，此時(shí)C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面電勢(shì)；若元件的載流子是自由電子，自由電子定向移動(dòng)方向和電流方向相反，由左手定則可知，自由電子會(huì)受到洛倫茲力在C側(cè)面聚集，此時(shí)D側(cè)面電勢(shì)高于C側(cè)面電勢(shì)，故AB正確；C．地球北極上方的地磁場(chǎng)方向豎直向下，所以在測(cè)定地球北極上方地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平，故C正確；D．地球赤道上方的地磁場(chǎng)方向水平，所以在測(cè)地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直，故D錯(cuò)誤。故選ABC9、AB【解析】A．虛線a、b、c、d、f代表勻強(qiáng)電場(chǎng)內(nèi)間距相等的一組等勢(shì)面，一電子經(jīng)過(guò)a時(shí)的動(dòng)能為10eV，從a到d的過(guò)程中克服電場(chǎng)力所做的功為6eV，動(dòng)能減小了6eV，電勢(shì)能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相鄰兩個(gè)等勢(shì)面間的電勢(shì)差為2V，因平面b上的電勢(shì)為2V，由于電子的電勢(shì)能增加，等勢(shì)面電勢(shì)由a到f是降低的，因此平面c上的電勢(shì)為零，故A正確；B．由上分析可知，當(dāng)電子由a向f方向運(yùn)動(dòng)，則電子到達(dá)平面f的動(dòng)能為2eV，由于題目中沒(méi)有說(shuō)明電子如何運(yùn)動(dòng)，因此也可能電子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做拋體運(yùn)動(dòng)，則可能不會(huì)到達(dá)平面f，故B正確；C．在平面b上電勢(shì)為2V，則電子的電勢(shì)能為-2eV，動(dòng)能為8eV，電勢(shì)能與動(dòng)能之和為6eV，當(dāng)電子經(jīng)過(guò)平面d時(shí)，動(dòng)能為4eV，其電勢(shì)能為2eV，故C錯(cuò)誤；D、電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的動(dòng)能是平面d的動(dòng)能2倍，電子經(jīng)過(guò)平面b時(shí)的速率是經(jīng)過(guò)d時(shí)的倍，故D錯(cuò)誤。故選AB?！军c(diǎn)睛】考查電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系，掌握電勢(shì)能與動(dòng)能之和不變，理解電勢(shì)為零處的電勢(shì)能為零是解題的關(guān)鍵。10、AB【解析】A．此時(shí)穿過(guò)線框的磁通量為故A正確；B．圖中的位置，線框的向右的磁通量增大，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)才方向向左，所以感應(yīng)電流的方向?yàn)镹→M→L→K→N，故B正確；C．線圈固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)了后，磁通量為所以磁通量變化為0，故C錯(cuò)誤；D．線框平面轉(zhuǎn)到中性面時(shí)，即線圈平面與磁場(chǎng)垂直，則沒(méi)有任何邊切割磁感線，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，故D錯(cuò)誤。故選AB。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫(xiě)在答題卡中指定的答題處，不要求寫(xiě)出演算過(guò)程。11、①.（1）②.（2）0.5【解析】天平平衡后，當(dāng)電流反向（大小不變）時(shí)，安培力方向反向，則右邊相當(dāng)于多了或少了兩倍的安培力大小，由此列方程求解【詳解】（1）設(shè)電流方向未改變時(shí)，等臂天平的左盤(pán)內(nèi)砝碼質(zhì)量為m1，右盤(pán)的質(zhì)量為m2，則由等臂天平的平衡條件，有：m1g=m2g-nBIL電流方向改變之后，同理可得：（m+m1）g=m2g+nBIL兩式相減得：（2）帶入數(shù)據(jù)：；12、①.ACE②.17.6③.④.實(shí)驗(yàn)所在處比北京緯度低或海拔高(其他答案合理也可)【解析】(1)[1].擺線的長(zhǎng)度不能伸長(zhǎng)，所以擺線選擇長(zhǎng)約1m的細(xì)絲，擺球選擇質(zhì)量大體積小的球，所以選擇直徑約2cm的均勻鐵球，實(shí)驗(yàn)中需要用秒表測(cè)量單擺擺動(dòng)的時(shí)間，從而得出周期，故選ACE(2)[2].游標(biāo)卡尺的主尺讀數(shù)為17mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.1×6mm=0.6mm，則小球直徑為17.6mm(3)[3].單擺擺長(zhǎng)，單擺的周期，根