2025屆北京市東城區(qū)第五中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題含解析

2025屆北京市東城區(qū)第五中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測試題注意事項1．考生要認真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，MN、PQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，M、P間連有一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動，速度為v，與導(dǎo)軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽略，當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運動時A.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為 B.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為C.有感應(yīng)電流通過電阻R，大小為 D.沒有感應(yīng)電流通過電阻R2、2007年諾貝爾物理學(xué)獎授予了兩位發(fā)現(xiàn)“巨磁電阻”效應(yīng)的物理學(xué)家．某探究小組查到某磁敏電阻在室溫下的電阻隨磁感應(yīng)強度變化的曲線如圖甲所示，其中R、R0分別表示有、無磁場時磁敏電阻的阻值．為檢驗其磁敏特性設(shè)計了圖乙所示電路．關(guān)于這個實驗，下列說法中正確的是A.閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強度的大小時，伏特表的示數(shù)增大B.閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強度的大小時，安培表的示數(shù)增大C.閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場方向改為與原來方向相反時，伏特表的示數(shù)減小D.閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場方向改為與原來方向相反時，安培表的示數(shù)減小3、如圖所示，均勻繞制的螺線管水平放置，在其正中心的上方附近用絕緣繩水平吊起通電直導(dǎo)線A，A與螺線管垂直，A導(dǎo)線中的電流方向垂直紙面向里，開關(guān)S閉合，A受到通電螺線管磁場的作用力的方向是()A.水平向左 B.水平向右C.豎直向下 D.豎直向上4、如圖所示，A是一個邊長為L的正方形導(dǎo)線框，每邊長電阻為r.現(xiàn)維持線框以恒定速度v沿x軸運動，并穿過圖中所示由虛線圍成的勻強磁場區(qū)域．以順時針方向為電流的正方向，Ubc＝φb－φc，線框在圖示位置的時刻作為時間的零點，則b、c兩點間的電勢差隨時間變化的圖線應(yīng)為A. B.C. D.5、如圖，兩電荷量分別為+Q和-Q的點電荷對稱地固定于x軸上原點O的兩側(cè)，a點位于x軸上O點與點電荷+Q之間，b點位于y軸O點上方，取無窮遠處的電勢為零．下列說法正確的是（）A.正試探電荷在a點的電勢能大于零，所受電場力方向向右B.b點電勢為零，電場強度也為零C.將正的試探電荷從O點沿y軸移到b點，電場力先減小后增大D.a點的電勢低于b點的電勢6、把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用細線掛在條形磁鐵N極附近，磁鐵的軸線穿過線圈中心，且在線圈平面內(nèi)。當(dāng)線圈通以圖示方向的電流時線圈將（）A.俯視逆時針轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵B俯視順時針轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵C.俯視逆時針轉(zhuǎn)動，同時遠離磁鐵D.俯視順時針轉(zhuǎn)動，同時遠離磁鐵二、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，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)滑動變阻器R2的滑片P向左滑動時，下列說法正確的是A.電阻R3消耗的功率變大B.電容器C上的電荷量變大C.燈L變暗D.R1兩端的電壓變化量的絕對值小于R2兩端的電壓變化量的絕對值8、在如圖所示的電路中，電源電動勢為E，內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動變阻器.開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光．當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，下列判斷正確的是（）A.燈泡L將變暗 B.燈泡L將變亮C.電容器C的電荷量將減小 D.電容器C的電荷量將增大9、兩物體組成的系統(tǒng)總動量守恒，這個系統(tǒng)中()A.一個物體增加的速度等于另一個物體減少的速度B.一物體受合力的沖量與另一物體所受合力的沖量相同C.兩個物體的動量變化總是大小相等、方向相反D.系統(tǒng)總動量的變化為零10、如圖所示，圖線AB是某電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖線，OM是固定電阻R兩端的電壓隨電流變化的圖線，由圖可知A.該電源的電動勢為6V，內(nèi)阻是2ΩB.固定電阻R的阻值為1ΩC.該電源的最大輸出功率為9WD.當(dāng)該電源只向電阻R供電時，其效率約為66.7%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）某探究小組準備用圖甲所示電路測量某電源的電動勢和內(nèi)阻，實驗器材如下：待測電源（電動勢約2V），電阻箱R（最大阻值為99.99Ω），定值電阻R0（阻值為2.0Ω），定值電阻R1（阻值為4.5kΩ），電流表G（量程為400μA，內(nèi)阻Rg＝500Ω），開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個量程為_______V的電壓表（2）閉合開關(guān)，多次調(diào)節(jié)電阻箱，并記下電阻箱的阻值R和電流表G的示數(shù)I；（3）分別用E和r表示電源的電動勢和內(nèi)阻，則和的關(guān)系式為________________（用題中字母表示）；（4）以為縱坐標，為橫坐標，探究小組作出-的圖象如圖乙所示．根據(jù)該圖象求得電源的內(nèi)阻r＝0.50Ω，則其電動勢E＝_______V（計算結(jié)果保留兩位小數(shù)）12．（12分）設(shè)金屬導(dǎo)體的橫截面積為，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為，自由電子定向移動速度為，那么在時間內(nèi)通過某一橫截面積的自由電子數(shù)為_________；若電子的電荷量為，導(dǎo)體中的電流為，則電子定向移動的速率為_________。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）（1）如圖1所示，固定于水平面上金屬框架abcd，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，框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直。MN與bc的長度均為l，在運動過程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸，磁場的磁感應(yīng)強度為B。a．請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E；b．在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個電源，這時非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關(guān)，請根據(jù)電動勢的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E（2）為進一步研究導(dǎo)線做切割磁感線運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的過程，現(xiàn)構(gòu)建如下情景：如圖2所示，在垂直于紙面向里的勻強磁場中，一內(nèi)壁光滑長為l的絕緣細管MN，沿紙面以速度v向右做勻速運動。在管的N端固定一個電量為q的帶正電小球（可看作質(zhì)點），某時刻將小球釋放，小球?qū)毓苓\動。已知磁感應(yīng)強度大小為B，小球的重力可忽略。在小球沿管從N運動到M的過程中，求小球所受各力分別對小球做的功。14．（16分）如圖所示，相距為D、板間電壓為U的平行金屬板M、N間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場；pOx區(qū)域為無場區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場射入兩板間并做勻速直線運動，從H（0，A）點垂直y軸進入第Ⅰ象限，經(jīng)Op上某點離開磁場，最后垂直x軸離開第Ⅰ象限．求：（1）離子在金屬板M、N間的運動速度；（2）離子的比荷；（3）離子在第Ⅰ象限的磁場區(qū)域和無場區(qū)域內(nèi)運動的時間之比15．（12分）如圖所示，虛線左側(cè)存在方向豎直向上、強度為E的勻強電場和方向垂直紙面向里、強度為B的勻強磁場，虛線右側(cè)存在方向豎直向下、強度也為E的勻強電場，為以O(shè)點為圓心的光滑絕緣圓弧。一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球（可視為質(zhì)點）由M點靜止釋放，經(jīng)過一段時間后運動至M點正下方的Q點（圖中沒有畫出）。已知，電場強度，圓弧半徑為L，重力加速度為g。求：（1）小球運動至N點時對軌道的壓力；（2）M點和Q點之間的距離。

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、B【解析】當(dāng)金屬圓環(huán)運動時，相當(dāng)于電源。即兩個電動勢相等的電源并聯(lián)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則電路中電動勢為：根據(jù)閉合電路歐姆定律，則通過電阻電流的大小為：故B正確，ACD錯誤。故選B2、A【解析】由圖可以看出，磁敏電阻的阻值與磁感應(yīng)強度的方向無關(guān)，只與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān)，隨著磁感應(yīng)強度變大，電阻變大；AB．閉合開關(guān)S，圖乙中只增加磁感應(yīng)強度的大小時，磁敏電阻的阻值變大，則干路總電流減小即安培表示數(shù)減小，由內(nèi)電壓和滑動變阻器電壓減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知伏特表的示數(shù)增大，故A正確，B錯誤；CD．磁敏電阻的阻值與磁感應(yīng)強度的方向無關(guān)，所以閉合開關(guān)S，圖乙中只改變磁場方向原來方向相反時，伏特表的示數(shù)不變，故CD錯誤【點睛】本題要求同學(xué)們能讀懂各個圖象的物理意義，變化規(guī)律，知道磁敏電阻的阻值與磁感應(yīng)強度的方向無關(guān)，只與磁感應(yīng)強度的大小有關(guān)，隨著磁感應(yīng)強度變大，電阻變大3、D【解析】首先根據(jù)安培定則判斷通電螺線管的磁場，右端等效為磁鐵的N極，左端為S極，則A處產(chǎn)生的磁場方向為水平向左。再根據(jù)左手定則判斷可知：A受到通電螺線管磁場的作用力的方向為豎直向上，故ABC錯誤，D正確。故選D。4、B【解析】0-，線框在磁場外，力與電流為0。~2，由右手定則可得出電流的方向為逆時針的方向，維持線框以恒定速度v沿x軸運動，所以感應(yīng)電動勢和電流不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：；2~4，線框全部進入磁場，感應(yīng)電流為0，但感應(yīng)電動勢BLv，則Ubc=BLv。4~5，線框左邊切割磁感線，由右手定則可得出電流的方向為順時針的方向，維持線框以恒定速度v沿x軸運動，所以感應(yīng)電動勢和電流不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，則有：。故選B。5、A【解析】A．由圖，兩個點電荷在a點產(chǎn)生的電場強度的方向都向右，所以合場強的方向一定向右，則正電荷在a點受到的電場力的方向向右；正電荷從a向O運動的過程中，電場力做正功，電勢能減小，而O點的電勢等于0，所以正的試探電荷在a點的電勢能大于零，故A正確；B．結(jié)合等量異種點電荷的電場的特點可知，兩個等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢線。電場強度方向與等勢面方向垂直，而且指向電勢低的方向，所以b點的電勢等于0，而電場強度不等于0．故B錯誤；C．在兩點荷連線的垂直平分線上，O點的電場線最密集，場強最大，則將正的試探電荷從O點沿y軸移到b點，電場力逐漸減小，選項C錯誤；D．a(chǎn)點的電勢高于O點，而O點的電勢等于b點的電勢，則a點的電勢高于b點的電勢，選項D錯誤；故選A6、A【解析】AB．由右手螺旋定則可知，線圈向外一面為S極，因為異名磁極相互吸引，因此從上往下看，即俯視，線圈做逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵，故A正確B錯誤；CD．由右手螺旋定則可知，線圈向外一面S極，因為異名磁極相互吸引，因此從上往下看，即俯視，線圈做逆時針方向轉(zhuǎn)動，同時靠近磁鐵，故CD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、BCD【解析】A．當(dāng)滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電阻變小，則外電路的總電阻變小，小電阻分小電壓，則外電壓變小，故消耗的功率：變小，故A錯誤；B．變小，外電路的總電阻變小，則干路總電流變大，而上電壓變小，則電流變小，故上電流變大，電壓變大，故電容器兩端電壓變大，，則電荷量變大，故B正確；C．變小，小電阻分小電壓，則的電壓變小，燈泡的電壓變小，故燈L變暗，故C正確；D．兩端的電壓變大，兩端的電壓變小，二者電壓之和等于外電壓，由前面分析之外電壓變小，故兩端增加的電壓小于兩端減小的電壓，故D正確8、AD【解析】AB.當(dāng)滑動變阻器的滑片向右移動時，變阻器在路電阻增大，外電阻增大，電路中電流減小，燈L變暗，故A正確，B錯誤；CD.電容器的電壓等于路端電壓，電路中電流減小，內(nèi)電壓增減小，可見路端電壓是增大的，則由Q=CU知，電容器C的電荷量將增大，故C錯誤，D正確；9、CD【解析】B．兩物體組成的系統(tǒng)總動量守恒，根據(jù)公式可得一物體受到的沖量與另一物體所受沖量大小相等，方向相反，B錯誤；AC．兩物體的動量變化總是大小相等，方向相反，A錯誤C正確；D．系統(tǒng)總動量的變化為零，D正確；故選CD。10、CD【解析】根據(jù)U-I圖象AB正確讀出電源的電動勢和短路電流，根據(jù)OM圖象正確讀出外電路兩端的電壓和流過電阻的電流，是解決此類問題的出發(fā)點【詳解】電源的U-I圖像的縱截距表示電源電動勢，故，電源U-I圖像的斜率表示電源內(nèi)阻，故，A錯誤；線性電阻U-I圖像的斜率表示電阻大小，故，B錯誤；當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時，電源的輸出功率最大，即當(dāng)外電阻時，電源輸出功率為，C正確；當(dāng)該電源只向電阻R供電時，，D正確三、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、①.2②.③.2.08(2.07-2.09)【解析】（1）圖甲中將定值電阻R1和電流表G串聯(lián)，相當(dāng)于把電流表G改裝成了一個量程為的電壓表（2）由電路圖可知，R1與G串聯(lián)后與電阻箱并聯(lián)，然后再與R0串聯(lián)，由閉合電路歐姆定律可知：變形可得：由對應(yīng)的圖象可知，解得：E=2.08V；【點睛】本題考查測量電動勢和內(nèi)電阻的實驗，要注意明確實驗原理，重點分析實驗電路圖，同時能正確利用閉合電路歐姆定律列式，注意本題中一定要考慮電表的內(nèi)阻，同時在分析圖象時要認真分析坐標軸的起點值12、①.②.【解析】[1]在時間內(nèi)通過某一橫截面積的自由電子數(shù)為：；[2]根據(jù)電流的定義式：解得：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）a．見解析，b．見解析；（2）洛倫茲力做功為0，管的支持力做功為【解析】（1）a．如圖1所示，在一小段時間Δt內(nèi)，金屬棒MN的位移為這個過程中MN與線框組成的閉合回路面積的變化量為穿過閉合電路的磁通量的變化量為根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得b．如圖2所示，棒向右運動時，棒內(nèi)自由電子具有向右的分速度，該分速度使自由電子受到沿棒向下的洛倫茲力，大小為此時f充當(dāng)非靜電力，自由電子從M移動到N的過程中，f做的功為根據(jù)電動勢的定義可得（2）小球隨管向右運動的同時還沿管向上運動，其速度的合