2023年北京海淀外国语实验物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

2023年北京海淀外国语实验物理高二第一学期期末学业质量监测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、关于电子伏特（eV），下列说法中正确的是（）A.电子伏特是电势的单位 B.电子伏特是电场强度的单位C.电子伏特是能量的单位 D.1eV=1.60×1019J2、在x轴上O、P两点分别放置电荷量为q1、q2的点电荷，在两电荷连线上的电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、B两点的电势为零，BD段中C点电势最大，则（）A.q1和q2都是正电荷B.C、D两点间电场强度沿x轴正方向C.C点的电场强度大于B点的电场强度D.将一负点电荷从B点移到D点，电势能先增大后减小3、下列关于科学家和其主要贡献的说法，错误的是A.库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律B.法拉第提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场C.奥斯特提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象D.法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来4、如图所示，一带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入匀强电场，刚好贴下边缘飞出,已知产生场强的金属板长为L,如果带电粒子的速度为2v时,当它的竖直位移等于板间距d时,它的水平射程x为()A.1.5L B.2LC.2.5L D.3L5、如图所示，a、b、c

为电场中同一条电场线上的三点，其中

c

为

ab

的中点已

知

a、b

两点的电势分别为φa=3V，φb=9V，则下列叙述正确的是()A.该电场在

c

点处的电势一定为

6

VB.负电荷从

a

点运动到

b

点的过程中电势能一定增大C.正电荷只受电场力作用从

a

点运动到

b

点的过程中动能一定增大D.a

点处的场强

可能小于

b

点处的场强6、关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是（）A.摩擦起电说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以创造C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在一矩形区域内，不加磁场时，不计重力的带电粒子以某一初速度垂直左边界射入，穿过此区域的时间为t.若加上磁感应强度为B水平向外的匀强磁场，带电粒子仍以原来的初速度入射，粒子飞出时偏离原方向60°，利用以上数据可求出下列物理量中的()A.带电粒子的比荷B.带电粒子在磁场中运动的周期C.带电粒子的初速度D.带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角8、质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（）A.M带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦兹力对M、N不做功D.M的运行时间大于N的运行时间9、两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A.磁感应强度竖直向上且正在增强，B.磁感应强度竖直向下且正在减弱，C.磁感应强度竖直向上且正在减弱，D.磁感应强度竖直向下且正在增强，10、某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，则下列说法中正确的是()A.加5V电压时，导体的电阻约是5ΩB.由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小C.由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小D.该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态下的电阻三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表（视为理想电压表）的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路（1）实验时，应先将电阻箱的电阻调到__▲_．（选填“最大值”、“最小值”或“任意值”）（2）改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值=10的定值电阻两端的电压U，下列两组R的取值方案中，比较合理的方案是▲．（选填“1”或“2”）方案编号电阻箱的阻值R/Ω1400.0350.0300.0250.0200.0280.070.060.050.040.（3）根据实验数据描点，绘出的图象是一条直线．若直线的斜率为k，在坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E=▲，内阻r=▲．（用k、b和R0表示）12．（12分）如图所示，矩形线圈一边长为d，另一边长为a，电阻为R，当它以速度V匀速穿过宽度为L，磁感应强度为B匀强磁场过程中，若L<d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________；若L>d，产生的电能为__________，通过导线横截面的电荷量为__________四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】ABC．电子伏特是能量的单位，代表一个电子电势改变（增加或减少）单位伏特时其能量的改变量；故AB错误，C正确；D．1eV=1.60×10-19J，故D错误；故选C。2、B【解析】根据两点电荷连线的电势高低的分布图，结合沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性，图象切线的斜率等于场强，由斜率大小分析场强的大小，根据负电荷在电势高处电势能小，分析负电荷移动时电势能的变化；【详解】A、由图知从O到B电势先不断降低后先升高再降低，则两个点电荷必定是异种电荷，故A错误；B、由图可知：从C到D，电势降低，根据顺着电场线电势降低可知，CD间电场强度方向沿x轴正方向，故B正确；C、根据图象切线的斜率等于场强，可知C点场强为零，B点的场强不等于零，则B点的场强比C点的大，故C错误；D、将一负点电荷从B移到D点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，故D错误【点睛】通过本题解答要知道：电势为零处，电场强度不一定为零，负电荷在电势高处电势能小，电场力做功的正负决定电势能的增加与否3、C【解析】A项：库仑通过扭秤实验总结出了电学中的基本定律——库仑定律，故A正确；B项：最早提出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场的是法拉第，故B正确；C项：安培提出了分子电流假说，成功解释了铁棒的磁化与高温去磁现象，故C错误；D项：法拉第发现磁能生电，将历史上认为各自独立的学科“电学”与“磁学”联系起来，故D正确本题选错误的，故选C4、C【解析】带电粒子以速度v垂直于场强方向沿上板边缘射入电场时有，带电粒子的速度为2v时的偏转位移为：，粒子偏出时速度的方向沿场线交予上极板的中点如图所示：由三角形相似得，又有联立解得：,C正确，ABD错误考点：本题考查了带电粒子在电场中的偏转5、D【解析】若该电场是匀强电场，则在c点处电势为φc==6V，若该电场不是匀强电场，则在c点处的电势为φc≠6V．故A错误．根据负电荷在电势高处电势能小，可知负电荷从a点运动到b点的过程中电势能一定减小，选项B错误；正电荷只受电场力作用从a点运动到b点的过程中电势能增大，则动能一定减小，选项C错误；一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小，所以a点处的场强Ea可能小于b点处的场强Eb，故D正确．故选D【点睛】电场线的疏密可表示电场强度的相对大小，但一条电场线，无法判断电场线的疏密，就无法判断两点场强的大小．但可根据电势的高低判断电势能的大小.6、C【解析】摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移过程中电荷总量是守恒的，故AB错误；感应起电是电荷从物体的一个部分转移到物体另一个部分，且在转移过程电荷总量也是守恒的，并不是从带电的物体转移到原来不带电的物体，故C正确；D错误；故选C二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解析】A．由带电粒子在磁场中运动的偏向角，可知带电粒子运动轨迹所对的圆心角为60°，因此由几何关系由得所以又未加磁场时有所以可求得比荷，A正确；B．根据周期公式，可得带电粒子在磁场中运动的周期B正确；C．由于半径未知，所以初速度无法求出，C错误；D．根据几何关系可得带电粒子在磁场中运动所对应的圆心角为60°，D正确故选ABD。8、AC【解析】由左手定则判断出M带正电荷，带负电荷；结合半径的公式可以判断出粒子速度的大小；根据周期的公式可以判断出运动的时间关系【详解】A：由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，故A正确；B：粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，半径为：，在质量与电量相同的情况下，半径大说明速率大，即M的速率大于N的速率，故B错误；C：洛伦兹力始终与速度的方向垂直，不做功，故C正确；D：粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，而周期为，M的运行时间等于N的运行时间，故D错误9、CD【解析】由题，电荷量+q的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知，油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电AC．若磁感应强度B竖直向上，B正在增强时，根据楞次定律得知，线圈中产生的感应电动势是下负上正，金属板下板带负电，上板带正电，油滴不能平衡，则磁感应强度B竖直向上且B正在减弱时，油滴能保持平衡．根据法拉第电磁感应定律得：金属板间的电压为要使油滴平衡，则有联立解得：故A错误，C正确；BD．同理可知，磁感应强度B竖直向下且正增强时油滴能保持静止，故B错误，D正确10、AB【解析】A．加5V的电压时，电流为1.0A，则由欧姆定律可知，导体的电阻为：ΩA正确；BC．因I-U图像上各点与原点连线的斜率的倒数等于电阻，由图可知，随着电压的减小，图象上的点与原点连线的斜率变大，则可知导体的电阻不断减小，B正确，C错误；D．该元件是非线性元件，也能用欧姆定律计算导体在某状态下电阻，D错误。故选AB。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、（1）最大值；（2）2；（3）【解析】（1）为了预防电路中电流过大，损坏电路，所以需要将电阻箱调到最大，（2）由表格可知，方案1中电阻箱的阻值与定值电阻差别太大，导致电路中电流差别太小；而方案2中电阻箱的阻与与待测电阻相差不多，故可以得出较为合理的电流值，故应选择方案2③由闭合电路欧姆定律可知，变形得：由题意可知，斜率为k，即：，解得；．联立解得：考点：考查了测量电源电动势和内阻实验【名师点睛】测定电源的电动势和内电阻是高中阶段电学实验考查的重点，是近几年各地高考题目的出题热点，本题突出了对于实验原理、仪器选择及U-I图象处理等多方面内容的考查，题目层次源于课本，凸显能力，体现创新意识，侧重于对实验能力的考查12、①.②.③.④.【解析】根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势，由闭合电路欧姆定律求出感应电流，即可由焦耳定律求出线圈产生的电能，由q=It求解电量【详解】线圈进入磁场的过程中，产生的感应电动势为：E=Bav，由闭合电路欧姆定律得感应电流：，如果：L<d，由焦耳定律得，线圈产生的电能为：，通过导体截面的电荷量为；如果