2025屆北京市第一五九中學高二物理第一學期期末監(jiān)測試題含解析

2025屆北京市第一五九中學高二物理第一學期期末監(jiān)測試題考生須知：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、下列各圖中對通電導線在勻強磁場中所受安培力F的方向判斷正確的是A B.C. D.2、一粗細均勻的鎳鉻絲，截面直徑為d，電阻為R.把它拉制成直徑為的均勻細絲后，在溫度不變的情況下，它的電阻變?yōu)?)A.10000R B.100R.C. D.3、一帶正電的粒子在電場中做直線運動的v﹣t圖象如圖所示，t1、t2時刻分別經(jīng)過M、N兩點，已知運動過程中粒子僅受電場力作用，則下列判斷正確的是（）A.該電場可能是由某正點電荷形成的B.M點的電勢高于N點的電勢C.從M點到N點的過程中，電勢能逐漸增大D.帶電粒子在M點所受電場力大于在N點所受電場力4、磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則（）A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＞BbB.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba＜BbC.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小5、有a、b、c、d四個小磁針，分別放置在通電螺線管的附近和內(nèi)部．當小磁針靜止時，小磁針指向如圖所示，其中是正確的（）Aa B.bC.c D.d6、帶負電的粒子在某電場中僅受電場力作用，能分別完成以下兩種運動：①在電場線上運動，②在等勢面上做勻速圓周運動。該電場可能由A.一個帶正電的點電荷形成B.一個帶負電的點電荷形成C.兩個分立的帶等量負電的點電荷形成D.一帶負電的點電荷與帶正電的無限大平板形成二、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、如圖所示，質量為m的環(huán)帶+q電荷，套在足夠長的絕緣桿上，動摩擦因數(shù)為μ，桿處于正交的勻強電場和勻強磁場中，桿與水平電場夾角為θ，若環(huán)能從靜止開始下滑，則以下說法正確的是()A.環(huán)在下滑過程中，加速度不斷減小，最后為零B.環(huán)在下滑過程中，加速度先增大后減小，最后為零C.環(huán)在下滑過程中，速度不斷增大，最后勻速D.環(huán)在下滑過程中，速度先增大后減小，最后為零8、在如圖所示的電路中，定值電阻的阻值為，電動機的線圈電阻為，兩端加的恒定電壓，電動機恰好正常工作，理想電壓表的示數(shù)，下列說法正確的是A.通過電動機的電流為B.電動機的輸入功率為C.電動機線圈在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱為D.電動機的輸出的功率為9、如圖所示的xOy平面內(nèi)，存在正交的勻強磁場和勻強電場，勻強磁場的磁感應強度大小為B，方向垂直xOy平面向里，勻強電場大小為E，方向沿y軸正方向．將一質量為m、帶電量為q的粒子從O點由靜止釋放，粒子的運動曲線如圖所示，運動周期為T，P點距x軸的距離為粒子運動過程中距x軸最大距離的一半，粒子的重力忽略不計．以下說法正確的是()A.粒子帶正電B.粒子運動到最低點時，粒子所受電場力與洛倫茲力大小相等C.粒子由P點運動到與之等高的Q點所用時間為D.粒子在運動過程中，距x軸的最大距離為10、在如圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向下移動時，關于燈泡A的亮度及電容器C所帶電量Q的變化判斷正確的是（）A.燈泡變亮 B.燈泡變暗C.帶電量Q減小 D.帶電量Q增大三、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）某同學用圖中所給器材進行與安培力有關的實驗．兩根金屬導軌ab和a1b1固定在同一水平面內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫出）的N極位于兩導軌的正上方，S極位于兩導軌的正下方，一金屬棒置于導軌上且兩導軌垂直（1）在圖中畫出連線，完成實驗電路．要求滑動變阻器以限流方式接入電路，且在開關閉合后，金屬棒沿箭頭所示的方向移動（2）為使金屬棒在離開導軌時具有更大的速度，有人提出以下建議：A．適當增加兩導軌間的距離B．換一根更長的金屬棒C．適當增大金屬棒中的電流其中正確的是_____（填入正確選項前的標號）12．（12分）在做測量干電池組的電動勢和內(nèi)阻實驗時，原理電路如圖所示，備有下列器材供選用：A.干電池2個B.直流電流表（量程0~0.6A）C.直流電流表（量程0~3A）D.直流電壓表（量程0~3V）E.直流電壓表（量程0~15V）F.滑動變阻器（阻值范圍為0~15Ω，允許最大電流為1A）G.開關、導線若干(1)直流電流表、直流電壓表分別選________、________；（填儀器的序號字母）(2)若畫出的U-I圖像如圖所示，從圖可知待測電池組的電動勢E=________V，內(nèi)電阻r=______Ω。（保留三位有效數(shù)字）(3)考慮電表本身電阻對測量結果的影響，造成本實驗的系統(tǒng)誤差的原因是_________。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）如圖所示，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動．t=0時，磁感應強度為B0，此時MN到達的位置使MDEN構成一個邊長為l的正方形．為使MN棒中不產(chǎn)生感應電流，從t=0開始，磁感應強度B應怎樣隨時間t變化？請推導出這種情況下B與t的關系式14．（16分）一個質量為m電荷量為q的帶電粒子從x軸上的P（a，0）點以速度v，沿與x正方向成60°的方向射入第一象限內(nèi)的勻強磁場中，并恰好垂直于y軸射出第一象限．求：(1)判斷粒子的電性；(2)勻強磁場的磁感應強度B和射出點的坐標(3)帶電粒子在磁場中的運動時間是多少？15．（12分）如圖，一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強磁場中；磁場的磁感應強度大小為0.1T，方向垂直于紙面向里；彈簧上端固定，下端與金屬棒絕緣，金屬棒通過開關與一電動勢為12V的電池相連，電路總電阻為2Ω．已知開關斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm；閉合開關，系統(tǒng)重新平衡后，兩彈簧的伸長量與開關斷開時相比均改變了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2．判斷開關閉合后金屬棒所受安培力的方向,并求出金屬棒的質量

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【解析】A、所受安培力F的方向水平向右，BD、不受安培力的作用C、所受安培力F的方向垂直于導線向上，故選C2、A【解析】鎳鉻絲的橫截面的直徑為d，橫截面積為S1=，由數(shù)學知識得知，直徑變化后橫截面積是S2=，由于鎳鉻絲的體積不變，由長度變?yōu)樵瓉淼?00倍，根據(jù)電阻定律R=ρ得到，電阻是原來的10000倍，即為10000R．故選A3、C【解析】AD、由速度時間圖象可知：粒子在電場中做勻減速直線運動，加速度是一個定值，所以電場力不變，是勻強電場，所以不可能是由某正點電荷形成的，故A、D錯誤；BC、從M到N的運動過程中速度減小，根據(jù)動能定理可知電場力做負功，電勢能增加，又由于是正電荷，所以電勢也增加，故M點的電勢低于N點的電勢，故B錯誤，C正確故選C4、B【解析】AB．在磁場中，磁感線疏密程度表示磁場的強弱，故A錯誤B正確；CD．同一通電導線如果都垂直放入磁場中，則在a處受力一定比b處受力小，但如果導線與磁場平行放置，受力均為零，CD錯誤。故選B。5、D【解析】根據(jù)安培定則可知通電螺線管N極在右端，因此右側磁場方向水平向右，小磁針c位置不對；上方磁場方向水平向左，所以小磁針d位置正確；左側水平向右，a位置不對；內(nèi)部水平向右，b位置不對，故ABC錯誤，D正確．故選D6、A【解析】AB．負電荷在電場線上運動，說明電場線是直線；負電荷在等勢面上做勻速圓周運動，說明等勢線是圓形曲線，能滿足以上兩種情況的場源電荷可以是一個帶正電的點電荷，不可能是帶負電的點電荷，所以A正確、B錯誤；C．兩個分立的帶等量正電的點電荷可以滿足以上條件，而兩個分立的帶等量負電的點電荷不能使負電荷完成題中運動，所以C錯誤；D．題中情況的等勢線不能使負電荷做勻速圓周運動，D錯誤。故選A。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、BC【解析】對環(huán)受力分如圖正電荷所受電場力與電場同向，洛倫茲力與速度方向垂直，方向如圖．初始速度0.桿的彈力垂直桿向上，受到滑動摩擦力沿桿向上,且合力方向沿桿向下開始向下加速．隨著速度增大，洛倫茲力增大，彈力減小，摩擦力減小，向下的加速度增大，當時，摩擦力等于0，加速度最大，此后速度繼續(xù)增大，彈力變?yōu)榇怪睏U向下，隨速度增大彈力增大摩擦力增大，加速度開始減小，知道加速度減小到0速度達到最大．即環(huán)在下滑過程中加速度先增大后減小到0，答案B對．整個過程加速度一直向下，因此速度一直增大，最后勻速答案C對分卷II8、CD【解析】根據(jù)題圖可知，考查了非純電阻電路的電功，電功率的計算；根據(jù)電阻和電動機串聯(lián)，電流相等，對電阻R應用歐姆定律求出電流；根據(jù)P＝UI求出電動機的輸入功率，即電動機消耗的功率，根據(jù)Q＝I2rt求出電動機產(chǎn)生的熱量，電動機的輸出功率等于輸入功率減去電動機內(nèi)部消耗的功率【詳解】A、通過電動機的電流為：，故A錯誤；BCD、對電動機，電動機的輸入功率，發(fā)熱功率，輸出功率，電動機1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量，故CD正確【點睛】解決本題的關鍵會靈活運用歐姆定律，以及知道電動機的輸出功率等于輸入功率減去電動機內(nèi)部消耗的功率9、AC【解析】考查帶電粒子在復合場中的運動。詳解】A．粒子由靜止開始運動，故開始時電場力方向向下，故帶正電，A正確；B．粒子運動到最低點時，合運動的洛倫茲力向上，電場力向下，合力提供向心力，故洛倫茲力大于電場力，B錯誤；C．粒子的初速度為零，將初速度沿水平方向分解為水平向左和水平向右的兩個相等分速度v1和v2，大小都是v，向右的分速度v2，對應的洛倫茲力f2與電場力平衡，故粒子的第二分運動以v1的初速度向左運動，做逆時針的勻速圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，有：其中：聯(lián)立解得：粒子由P點運動到與之等高的Q點所用時間為：C正確；D．粒子在運動過程中，距x軸的最大距離為：D錯誤。故選AC。10、BC【解析】AB．當滑動變阻器的滑動片向下移動時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律得知，干路電流增大，電源的內(nèi)電壓增大，則路端電壓減小，燈A的電壓減小，則燈A變暗。故A錯誤，B正確。CD．電容器板間電壓等于變阻器兩端的電壓。由上得知，路端電壓減小，則通過A燈的電流減小，而干路電流增大，則通過R1的電流增大，R1的電壓也增大，則變阻器兩端的電壓減小，電容器所帶電量Q減小。故C正確，D錯誤。故選BC。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）如圖所示：（2）AC【解析】（1）如圖所示，注意滑動變阻器的接法是限流接法（2）根據(jù)公式可得適當增加導軌間的距離或者增大電流，可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動能定理可知金屬棒離開導軌時的動能變大，即離開導軌時的速度變大，AC正確；若換用一根更長的金屬棒，但金屬棒切割磁感線的有效長度即導軌間的寬度不變，所以對最后的速度沒有影響，B錯誤【考點定位】考查了研究安培力實驗【方法技巧】對于高中實驗，要求能明確實驗原理，認真分析各步驟，從而明確實驗方法；同時注意掌握圖像的性質，能根據(jù)圖像進行分析，明確對應規(guī)律的正確應用12、①.B②.D③.3.00④.1.00⑤.電壓表分流【解析】(1)[1]結合滑動變阻器最大電流為1A，U-I圖像中的最大電流小于0.6A，為保證安全且讀數(shù)精確度高，電流表選擇0.6A的量程，故選B；[2]電源是兩節(jié)干電池，最大電動勢約為3V，電壓表選3V的量程合適，故選D。(2)[3][4]由閉合電路的歐姆定律知：可得U-I圖像的縱截距表示電源的電動勢，讀得：圖像的斜率表示電源的內(nèi)阻，有：(3)本實驗電壓表所測路端電壓是準確的，電流表所測電流小于流過電源的電流，原因是電壓表不是理想電壓表有分流，即造成本實驗的系統(tǒng)誤差的原因是電壓表的分流。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、【解析】要使棒不產(chǎn)生感應電流，穿過回路的磁通量應保持不變，則有：B0l2=Bl（l+vt），解之得：B=；14、(1)負電(2)坐標為(3)【解析】(1)粒子進入磁場受洛倫茲力作用偏轉，由左手定則可知，離子帶負電；(2)由幾何軌跡找到圓心位置，由幾何關系得到半徑，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律列方程可得勻強磁場的磁感應強度B；根據(jù)幾何知識求得粒子射出點離O點的距離(3)根據(jù)粒子在磁場中轉過的圓心角與粒子做圓周運動的周期求出粒子在磁場中的運動時間【詳解】(1)粒子進入磁場受洛倫茲力作用偏轉，由左手定則可知，粒子帶負電(2)設磁感應強度為B，粒子在磁場中做勻速圓周運