北京市西城區(qū)第十五中學2025屆物理高二上期末學業(yè)質量監(jiān)測試題含解析

北京市西城區(qū)第十五中學2025屆物理高二上期末學業(yè)質量監(jiān)測試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔。考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回。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，帶電平行板中勻強磁場方向水平垂直紙面向里，某帶電小球從光滑絕緣軌道上的a點自由滑下，經過軌道端點P進入板間后恰能沿水平作直線運動．現使小球從較低的b點開始下滑，經P點進入板間，在板間的運動過程中()A.其動能將會增大 B.其電勢能將會減小C.小球受到電場力將會增大 D.小球所受的洛倫茲力將會不變2、下列關于電場強度的說法中，正確的是（）A.由知，電場強度E跟電場力F成正比，跟放入電場中的電荷的電量q成反比B.由知，點電荷產生的電場中E與場源電荷電量Q成正比，與r2成反比C.由知，在以場源電荷Q為球心、r為半徑的球面上的各點電場強度E均相同D.電場中某點的電場強度E的方向就是該點所放電荷q受到的靜電力F的方向3、如圖所示，屬于交流電的是()A. B.C. D.4、以下說法哪一個是正確的（）A.如果電流在磁場中不受力，說明此處無磁場． B.判斷安培力方向的方法是安培定則C.磁通量有正負，是矢量． D.電流磁效應是由丹麥的奧斯特發(fā)現的5、如圖所示，一個帶正電的球體M放在絕緣支架上，把系在絕緣絲線上的帶電小球N先后掛在橫桿上的P1和P2處．當小球N靜止時，絲線與豎直方向的夾角分別為θ1和θ2（θ2圖中未標出）．則A.小球N帶正電，θ1>θ2B.小球N帶正電，θ1<θ2C.小球N帶負電，θ1>θ2D.小球N帶負電，θ1<θ26、如圖，電荷量分別為＋q和－q(q>0)的點電荷固定在正四面體的兩個頂點A、B上，C、D是正四面體的另外兩個頂點。則（）A.A、B連線中點的電場強度為零B.C、D兩點的電勢相等C.C、D兩點電場強度大小相等、方向不同D.將正電荷從AC邊中點移到BC邊中點，電勢能增加二、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，虛線為某點電荷電場的等勢面，現有兩個不同的帶電粒子（不計重力），以大小相等的速度從同一等勢面的a點進入電場后沿不同的軌跡1和2運動，圖中a、b、c、d、e是粒子軌跡與各等勢面的交點，則可判斷()A.沿軌跡1運動的粒子從過程中先減速后加速B.沿軌跡1運動的粒子從過程中先加速后減速C.沿軌跡2運動的粒子從過程中先減速后加速D.沿軌跡2運動的粒子從過程中先加速后減速8、如圖所示，磁感應強度大小為B的勻強磁場方向垂直紙面向里．金屬圓環(huán)半徑為L，圓心為O1，OM為直徑，總電阻為4R．金屬棒OA長為4L、電阻為2R．二者位于紙面內．現讓金屬棒繞O點以角速度ω沿順時針方向勻速轉動，轉動過程中金屬棒與金屬環(huán)接觸良好，當金屬棒轉至圖中虛線位置時，下列說法正確的是A.金屬棒OA產生的感應電動勢為B.金屬棒所受安培力大小為C.圓環(huán)上O、M兩點間電壓為D.圓環(huán)上的電功率為9、如圖所示，在一矩形區(qū)域內，不加磁場時，不計重力的帶電粒子以某一初速度垂直左邊界射入，穿過此區(qū)域的時間為t.若加上磁感應強度為B水平向外的勻強磁場，帶電粒子仍以原來的初速度入射，粒子飛出時偏離原方向60°，利用以上數據可求出下列物理量中的()A.帶電粒子的比荷B.帶電粒子在磁場中運動的周期C.帶電粒子的初速度D.帶電粒子在磁場中運動所對應的圓心角10、今有某小型發(fā)電機和一理想變壓器連接后給一個燈泡供電，電路如圖（電壓表和電流表均為理想電表）.已知該發(fā)電機線圈匝數為N，電阻為r，當線圈以轉速n勻速轉動時，電壓表示數為U，燈泡（額定電壓為U0，電阻恒為R）恰能正常發(fā)光，則（）A.變壓器匝數比為U:U0B.電流表的示數為C.在圖示位置時，發(fā)電機線圈的磁通量為D.從圖示位置開始計時，變壓器輸入電壓的瞬時值表達式為三、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）甲、乙兩同學均設計了測動摩擦因數的實驗。已知當地重力加速度的大小為。（1）甲同學所設計的實驗裝置如圖甲所示，其中長直木板A的質量為，質量為的物塊放置在木板A上，為物塊右端連接的一輕質彈簧測力計。實驗時，用力將A從的下方水平抽出，通過的示數即可算出動摩擦因數。該同學設計的實驗能測出___________（選填“A與”或“A與地面”）之間的動摩擦因數，其表達式為___________。（2）乙同學設計的實驗如圖乙所示，水平長木板上固定有兩個光電門，與光電門相連的計時器可以顯示帶有遮光片的物塊通過兩光電門之間的運動時間，與跨過定滑輪的輕質細繩相連的輕質測力計能顯示掛鉤處所受的拉力。實驗時，多次改變砂桶中砂的質量，每次都讓物塊從光電門A處由靜止開始運動，讀出多組測力計的示數及對應的物塊在兩光電門之間運動的時間；在坐標系中作出的圖線如圖丙所示，測得圖線在橫軸上的截距為。若本實驗中物塊的質量不能測出。則該同學還應該測出的物理量為___________；根據該測量物理量及圖線信息，可知物塊與長木板之間的動摩擦因數表達式為___________（用題中所給物理量表示）。12．（12分）用多用電表測電阻時：（1）在某次測量中，實驗操作正確，選擇開關的位置如圖（a）所示，表頭刻度和指針位置如圖（b）所示，則被測電阻的阻值為_____（2）若繼續(xù)用該表測量另一阻值約為的電阻，則應將選擇開關旋至倍率為____檔，并在測量電阻前先進行歐姆調零操作，測量結束后，應將選擇開關旋至off或交流電壓最高檔四、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，兩平行金屬導軌間的距離L=0.40m，金屬導軌所在平面與水平面夾角θ=37°，在導軌所在的平面內，分布著磁感應強度B=0.50T、方向垂直于導軌所在平面的勻強磁場。金屬導軌的一端接有電動勢E=4.5V、內阻r=0.50Ω的直流電源?，F把一個質量m=0.040kg的導體棒ab放在金屬導軌上，導體棒恰好靜止。導體棒與金屬導軌垂直且接觸良好，導體棒與金屬導軌接觸的兩點間的電阻R0=2.5Ω，金屬導軌電阻不計，取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：(1)通過導體棒的電流；(2)導體棒受到的安培力大小；(3)導體棒受到的摩擦力。14．（16分）一長為L的細線，上端固定，下端栓一質量為m、帶電荷量為q的小球。處于如圖所示的水平向右的勻強電場中。開始時，將線與小球拉成水平，小球靜止在A點，釋放后小球由靜止開始向下擺動，當細線轉過60°角時小球到達B點時的速度恰好為零。試求（1）AB間電勢差；（2）勻強電場的電場強度E的大??；（3）小球到達B點時，細線對小球拉力的大小。15．（12分）有一電動機，其銘牌上標有“100V，50W”，當給此電動機接上100V的電源使其正常工作時，測得它可以將重10N的物體以4的豎直速度勻速提起，求：(1)此電動機的線圈電阻為多大；(2)為了讓此電動機和一個“100V，30W”白熾燈在一個輸出電壓為200V的電源帶動下都能正常工作，有人設計了如圖電路，請計算電路中的附加電阻的阻值

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、A【解析】如果小球帶負電，則小球在金屬板間受到向下重力，向下的電場力，向下的洛倫茲力，則小球不可能受力平衡，則不可能帶負電；若小球帶正電，則小球受向下的重力、向上的電場力，向上的洛侖茲力，也可能平衡，故小球帶正電；因小球帶正電，使小球從較低的b點開始下滑，經P點進入板間，由于速度減小，則小球的洛侖茲力減小，故合力向下，則小球向下運動，合力做正功，故動能增大；電場力做負功，故電勢能增加；故A正確，B錯誤根據F=qE，電場力不變；根據f=qvB，洛倫茲力變小，故CD錯誤；故選A2、B【解析】A．公式是電場強度的定義式，采用比值法定義，反映電場的性質，由電場本身決定，與、無關，A錯誤；B．由知，點電荷產生的電場中與場源電荷電量成正比，與成反比，B正確；C．由知，在以場源電荷為球心、為半徑的球面上的各點電場強度大小相同，而方向不同，C錯誤；D．電場中某點的電場強度的方向就是該點所放正點電荷受到的靜電力的方向，與負點電荷所受電場力方向相反，D錯誤。故選B。3、C【解析】交流電是指電流的大小和方向均隨時間做周期性變化的電流；由圖可知，符合條件的只有C；故選C4、D【解析】如果電流在磁場中不受力，可能是直導線與磁場方向平行，此處不一定無磁場，選項A錯誤．判斷安培力方向方法是左手定則，選項B錯誤．磁通量是穿過某一面的磁感線的條數，雖有正負，但是標量，選項C錯誤．電流磁效應是由丹麥的奧斯特發(fā)現的，選項D正確；故選D5、A【解析】對小球受力分析，其受重力，繩的拉力，庫侖力，進而得到夾角的表達式【詳解】小球M與N相互排斥，M、N帶同種電荷，M帶正電，N也帶正電，小球N受重力mg，繩的拉力，庫侖力F，繩與豎直方向夾角為：，庫侖力：，由于電荷N懸掛在P1點時距離小，庫侖力大，偏角大，故θ1＞θ2，故A正確，B、C、D錯誤.故選A.【點睛】重點掌握庫侖力表達式，其次是正確表示角度，盡量用重力，不要用繩的拉力來表示6、B【解析】A．根據場強疊加疊加原理可知，、連線中點的合電場強度方向水平向右，因此該點電場強度不為零，A錯誤；BC．據題，、是兩個等量異種點電荷，通過的中垂面是一等勢面，、在同一等勢面上，電勢相等，、兩點的場強都與等勢面垂直，方向指向一側，方向相同，如圖所示：根據對稱性可知，場強大小相等，故、兩點的場強、電勢均相同，B正確，C錯誤；D．由題，正電荷從邊中點移到邊中點，電勢降低，根據：可知電勢能減小，D錯誤。故選B。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【解析】AB．由圖可知沿軌跡1運動的粒子受到中心電荷的斥力，沿軌跡1運動的粒子從過程中，電場力先做負功后做正功，動能先減小后增加，所以沿軌跡1運動的粒子先減速后加速，故A正確，B錯誤；CD．由圖可知沿軌跡2運動的粒子受到中心電荷的引力，沿軌跡2運動的粒子從過程中，電場力先做正功后做負功，動能先增加后減小，所以沿軌跡2運動的粒子先加速后減速，故D正確，C錯誤；故選AD8、CD【解析】A、金屬棒OA轉至虛線位置的瞬間，產生的感應電動勢，A錯誤；BCD、金屬棒OA轉至虛線位置的瞬間，OM棒相當于電源，電動勢，此時外電路總電阻為，金屬棒OM部分電阻，則O、M兩點間的電勢差為；此時流過金屬棒的電流為：，所以金屬棒OM所受的安培力大小為：；此時圓環(huán)上的電功率為：，故B錯誤，CD正確；故本題選CD【點睛】本題考查導線轉動切割磁場產生感應電動勢、閉合電路歐姆定律、安培力、電功率9、ABD【解析】A．由帶電粒子在磁場中運動的偏向角，可知帶電粒子運動軌跡所對的圓心角為60°，因此由幾何關系由得所以又未加磁場時有所以可求得比荷，A正確；B．根據周期公式，可得帶電粒子在磁場中運動的周期B正確；C．由于半徑未知，所以初速度無法求出，C錯誤；D．根據幾何關系可得帶電粒子在磁場中運動所對應的圓心角為60°，D正確故選ABD。10、AB【解析】A．電壓與匝數成正比，所以變壓器的原副線圈的匝數比是U1：U2=U：U0，故A正確；燈泡電流是，理想變壓器的輸入功率和輸出功率相等，燈泡正常發(fā)光時電功率為P，所B．以輸入功率為P，即電流表讀數I=故B正確；C．手搖發(fā)電機的線圈中產生的電動勢最大值是所以解得最大磁通量故C錯誤；D．線圈以較大的轉速n勻速轉動時，所以，所以變壓器輸入電壓的瞬時值故D錯誤。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.A與②.③.光電門之間的距離④.【解析】（1）[1]當A達到穩(wěn)定狀態(tài)時，處于靜止狀態(tài)，彈簧測力計的示數與所受的滑動摩擦力大小相等，對木板A的壓力等于的重力，則有故從彈簧測力計上讀取，則可求得A與之間的動摩擦因數；（2）[2][3][4]物塊由靜止開始做勻加速運動，在從光電門A處運動到光電門處的過程中，位移則有根據牛頓第二定律，有則設圖線在縱軸上的截距為，則圖線的斜率又因縱軸的截距得物塊與長木板間的動摩擦因數12、①.1300②.【解析】（1）[1]由圖（a）所示可知，歐姆表擋位是，由圖（b）所示可知，則被測電阻值是；（2）[2]若繼續(xù)用該表測量另一阻值約為的電阻，應將選擇開關旋至倍率為擋，并在測量電阻前先進行歐姆調零操作【點睛】本題考查了歐姆表使用注意事項與讀數，要掌握歐姆表的使用方法、注意事項與讀數方法，難度不大四、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)1.5A；(2)0.3N；(3)0.06N，方向沿導軌向下【解析】(1)導體棒、金屬導