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(cè)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(cè)試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場(chǎng)號(hào)和座位序號(hào)。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(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，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(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，圖中磁場(chǎng)垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)，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(yùn)動(dòng)時(shí)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(jiǎng)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(qiáng)度變化的曲線如圖甲所示，其中R、R0分別表示有、無磁場(chǎng)時(shí)磁敏電阻的阻值．為檢驗(yàn)其磁敏特性設(shè)計(jì)了圖乙所示電路．關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，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(qiáng)度的大小時(shí)，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(qiáng)度的大小時(shí)，安培表的示數(shù)增大C.閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場(chǎng)方向改為與原來方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)減小D.閉合開關(guān)S，圖乙中只將磁場(chǎng)方向改為與原來方向相反時(shí)，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(chǎng)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(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框，每邊長(zhǎng)電阻為r.現(xiàn)維持線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，并穿過圖中所示由虛線圍成的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．以順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较?，Ubc＝φb－φc，線框在圖示位置的時(shí)刻作為時(shí)間的零點(diǎn)，則b、c兩點(diǎn)間的電勢(shì)差隨時(shí)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(diǎn)電荷對(duì)稱地固定于x軸上原點(diǎn)O的兩側(cè)，a點(diǎn)位于x軸上O點(diǎn)與點(diǎn)電荷+Q之間，b點(diǎn)位于y軸O點(diǎn)上方，取無窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零．下列說法正確的是（）A.正試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，所受電場(chǎng)力方向向右B.b點(diǎn)電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度也為零C.將正的試探電荷從O點(diǎn)沿y軸移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力先減小后增大D.a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì)6、把輕質(zhì)導(dǎo)線圈用細(xì)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(shí)線圈將（）A.俯視逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵B俯視順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵C.俯視逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離磁鐵D.俯視順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)遠(yuǎn)離磁鐵二、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，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，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(duì)值小于R2兩端的電壓變化量的絕對(duì)值8、在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)電阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器.開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，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(dòng)量守恒，這個(gè)系統(tǒng)中()A.一個(gè)物體增加的速度等于另一個(gè)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(gè)物體的動(dòng)量變化總是大小相等、方向相反D.系統(tǒng)總動(dòng)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(dòng)勢(shì)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(shí)，其效率約為66.7%三、實(shí)驗(yàn)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(zhǔn)備用圖甲所示電路測(cè)量某電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)器材如下：待測(cè)電源（電動(dòng)勢(shì)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(gè)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(dòng)勢(shì)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(biāo)，為橫坐標(biāo)，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(dòng)勢(shì)E＝_______V（計(jì)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(dòng)速度為，那么在時(shí)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(dòng)的速率為_________。四、計(jì)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(qiáng)磁場(chǎng)中。金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)，框架的ab與dc平行，bc與ab、dc垂直。MN與bc的長(zhǎng)度均為l，在運(yùn)動(dòng)過程中MN始終與bc平行，且與框架保持良好接觸，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。a．請(qǐng)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(dòng)勢(shì)E；b．在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)非靜電力與棒中自由電子所受洛倫茲力有關(guān)，請(qǐng)根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E（2）為進(jìn)一步研究導(dǎo)線做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(qiáng)磁場(chǎng)中，一內(nèi)壁光滑長(zhǎng)為l的絕緣細(xì)管MN，沿紙面以速度v向右做勻速運(yùn)動(dòng)。在管的N端固定一個(gè)電量為q的帶正電小球（可看作質(zhì)點(diǎn)），某時(shí)刻將小球釋放，小球?qū)?huì)沿管運(yùn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，小球的重力可忽略。在小球沿管從N運(yùn)動(dòng)到M的過程中，求小球所受各力分別對(duì)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(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；在pOy區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；pOx區(qū)域?yàn)闊o場(chǎng)區(qū)．一正離子沿平行于金屬板、垂直磁場(chǎng)射入兩板間并做勻速直線運(yùn)動(dòng)，從H（0，A）點(diǎn)垂直y軸進(jìn)入第Ⅰ象限，經(jīng)Op上某點(diǎn)離開磁場(chǎng)，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(yùn)動(dòng)速度；（2）離子的比荷；（3）離子在第Ⅰ象限的磁場(chǎng)區(qū)域和無場(chǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比15．（12分）如圖所示，虛線左側(cè)存在方向豎直向上、強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)和方向垂直紙面向里、強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線右側(cè)存在方向豎直向下、強(qiáng)度也為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)，為以O(shè)點(diǎn)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(diǎn)）由M點(diǎn)靜止釋放，經(jīng)過一段時(shí)間后運(yùn)動(dòng)至M點(diǎn)正下方的Q點(diǎn)（圖中沒有畫出）。已知，電場(chǎng)強(qiáng)度，圓弧半徑為L(zhǎng)，重力加速度為g。求：（1）小球運(yùn)動(dòng)至N點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；（2）M點(diǎn)和Q點(diǎn)之間的距離。

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、B【解析】當(dāng)金屬圓環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于電源。即兩個(gè)電動(dòng)勢(shì)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(dòng)勢(shì)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(cuò)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(qiáng)度的方向無關(guān)，只與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)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(qiáng)度的大小時(shí)，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(dòng)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(cuò)誤；CD．磁敏電阻的阻值與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向無關(guān)，所以閉合開關(guān)S，圖乙中只改變磁場(chǎng)方向原來方向相反時(shí)，伏特表的示數(shù)不變，故CD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題要求同學(xué)們能讀懂各個(gè)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(qiáng)度的方向無關(guān)，只與磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小有關(guān)，隨著磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)，右端等效為磁鐵的N極，左端為S極，則A處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向?yàn)樗较蜃?。再根?jù)左手定則判斷可知：A受到通電螺線管磁場(chǎng)的作用力的方向?yàn)樨Q直向上，故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。4、B【解析】0-，線框在磁場(chǎng)外，力與電流為0。~2，由右手定則可得出電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針的方向，維持線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(jìn)入磁場(chǎng)，感應(yīng)電流為0，但感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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?yàn)轫槙r(shí)針的方向，維持線框以恒定速度v沿x軸運(yùn)動(dòng)，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(gè)點(diǎn)電荷在a點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都向右，所以合場(chǎng)強(qiáng)的方向一定向右，則正電荷在a點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的方向向右；正電荷從a向O運(yùn)動(dòng)的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，而O點(diǎn)的電勢(shì)等于0，所以正的試探電荷在a點(diǎn)的電勢(shì)能大于零，故A正確；B．結(jié)合等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，兩個(gè)等量異種電荷連線的垂直平分線是一條等勢(shì)線。電場(chǎng)強(qiáng)度方向與等勢(shì)面方向垂直，而且指向電勢(shì)低的方向，所以b點(diǎn)的電勢(shì)等于0，而電場(chǎng)強(qiáng)度不等于0．故B錯(cuò)誤；C．在兩點(diǎn)荷連線的垂直平分線上，O點(diǎn)的電場(chǎng)線最密集，場(chǎng)強(qiáng)最大，則將正的試探電荷從O點(diǎn)沿y軸移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力逐漸減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)點(diǎn)的電勢(shì)高于O點(diǎn)，而O點(diǎn)的電勢(shì)等于b點(diǎn)的電勢(shì)，則a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)，選項(xiàng)D錯(cuò)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?yàn)楫惷艠O相互吸引，因此從上往下看，即俯視，線圈做逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵，故A正確B錯(cuò)誤；CD．由右手螺旋定則可知，線圈向外一面S極，因?yàn)楫惷艠O相互吸引，因此從上往下看，即俯視，線圈做逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)靠近磁鐵，故CD錯(cuò)誤。故選：A。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、BCD【解析】A．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左滑動(dòng)時(shí)，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(cuò)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(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，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(cuò)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(cuò)誤，D正確；9、CD【解析】B．兩物體組成的系統(tǒng)總動(dòng)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(cuò)誤；AC．兩物體的動(dòng)量變化總是大小相等，方向相反，A錯(cuò)誤C正確；D．系統(tǒng)總動(dòng)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(dòng)勢(shì)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(diǎn)【詳解】電源的U-I圖像的縱截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，故，電源U-I圖像的斜率表示電源內(nèi)阻，故，A錯(cuò)誤；線性電阻U-I圖像的斜率表示電阻大小，故，B錯(cuò)誤；當(dāng)外電阻與電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，即當(dāng)外電阻時(shí)，電源輸出功率為，C正確；當(dāng)該電源只向電阻R供電時(shí)，，D正確三、實(shí)驗(yàn)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(gè)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(duì)應(yīng)的圖象可知，解得：E=2.08V；【點(diǎn)睛】本題考查測(cè)量電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)，要注意明確實(shí)驗(yàn)原理，重點(diǎn)分析實(shí)驗(yàn)電路圖，同時(shí)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(shí)在分析圖象時(shí)要認(rèn)真分析坐標(biāo)軸的起點(diǎn)值12、①.②.【解析】[1]在時(shí)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(jì)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(shí)間Δt內(nèi)，金屬棒MN的位移為這個(gè)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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)f充當(dāng)非靜電力，自由電子從M移動(dòng)到N的過程中，f做的功為根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的定義可得（2）小球隨管向右運(yùn)動(dòng)的同時(shí)還沿管向上運(yùn)動(dòng)，其速度的合