2023年北京市海淀区知春里中学物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

2023年北京市海淀区知春里中学物理高二第一学期期末学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示为磁流体发电机的示意图，一束等离子体（含正、负离子）沿图示方向垂直射入一对磁极产生的匀强磁场中，A、B是一对平行于磁场放置的金属板，板间连入电阻R，则电路稳定后A.R中有向下的电流B.离子在磁场中不发生偏转C.A、B板聚集电荷量基本不变D.离子在磁场中偏转时洛伦兹力可能做功2、国际单位制中的单位m/s、N、A对应的物理量分别是()A.速度、力、电流 B.加速度、功、电量C.速度、质量、电量 D.角速度、力、电场强度3、用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab、cd、ef三根导线，ef最长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相等，则下列说法正确的是（）A.ab运动的最快B.ef运动的最快C.导线产生的感应电动势相等D.每秒钟产生的热量不相等4、如图所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，在增大电容器两板间距离的过程中（）A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变大C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流5、电磁感应现象中，感应电动势的大小跟()A.磁感应强度大小成正比 B.磁通量变化率大小成正比C.磁通量大小成正比 D.磁通量变化大小成正比6、如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等．一正电荷在等势线φ3上时，具有动能20J，它运动到等势线φ1上时，速度为零，令φ2＝0，那么，当该电荷的电势能为4J时，其动能大小为（）A.16J B.10JC.6J D.4J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、光滑金属导轨宽L＝0.4m，电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示．磁场的磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示．金属棒ab的电阻为1Ω，自t＝0时刻起从导轨最左端以v0＝1m/s的速度向右匀速运动，则A.1s末回路中电动势为0.8VB.1s末ab棒所受磁场力为0.64NC.1s末回路中电动势为1.6VD.1s末ab棒所受磁场力为1.28N8、如图所示，用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，则（）A.保持S不变，增大d，则θ变大B.保持S不变，增大d，则θ变小C.保持d不变，增大S，则θ变大D.保持d不变，增大S，则θ变小9、中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地刺偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图，结合上述材料，下列说法正确的是()A.地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B.地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C.地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D.形成地磁场的原因可能是带负电的地球自转引起的10、速度相同的一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中，则下列相关说法中正确的是（）A.甲束粒子带正电，乙束粒子带负电B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为2∶3三、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）利用如图所示的电路可以测定一节干电池的电动势和内电阻（1）现有电压表（0～3V）、开关和导线若干，以及下列器材：A．电流表（0～0.6A）B．电流表（0～3A）C．滑动变阻器（0～20）D．滑动变阻器（0～100）实验中电流表应选用________；滑动变阻器应选用________．（选填相应器材前的字母）（2）在实物图中用笔画线代替导线，按电路图将电路连线补充完整________（3）如上面右图所示，他们根据实验数据绘制出U﹣I图象，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数．由此可以得到，干电池的电动势E＝___V，内电阻r＝____Ω．（结果保留两位有效数字）（4）该实验小组还制作了一个水果电池．他们先将一电压表（量程3V、内阻2000Ω）与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；再将一数字电压表（内阻约为100MΩ）与水果电池的两极相连，读数为0.91V．由以上数据，可估算出该水果电池的内电阻r＝_____Ω（保留三位有效数字）12．（12分）如图甲所示，某实验小组使用多用电表判断二极管的极性（1）测量前应将多用电表的选择开关旋至_____（选填“交流电压挡”“直流电压挡”“电流挡”或“欧姆挡”）；（2）两次测量指针偏转分别如图乙、丙所示，指针如图乙所示时，红表笔接的是二极管的______（选填“正”或“负”）极；指针如图丙所示时，二极管的负极与_____（选填“红”或“黑”）表笔相连四、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）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L14．（16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15．（12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

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】由左手定则知，正离子向B板偏转，负离子向A板偏转；即B板带正电，A板带负电，电路稳定后，两板间粒子所受洛伦兹力与电场力平衡，A、B板聚集电荷量基本不变，电阻R中有向上电流；因为洛伦兹力的方向与速度方向垂直，所以洛伦兹力不可能做功.A．描述与分析不符，故A错误.B．描述与分析不符，故B错误C．描述与分析相符，故C正确.D．描述与分析不符，故D错误.2、A【解析】国际单位制中的单位、N、A对应的物理量分别是速度、力、电流，故选项A正确3、B【解析】AB．根据公式，可得安培力的功率为可知电阻大的，运动的快，再由知，同种材料、同粗细的电阻丝越长电阻越大，故ef的电阻最大．故ef运动的最快，A错误，B正确；C．根据感应电动势公式，即可知ef产生的电动势最大，C错误；D．根据热量公式，即可知，功率相同，每秒产生的热量相等，D错误。故选B。4、C【解析】ACD．电容器与电源相连，电压不变，增大电容器两板间距离的过程中，由公式可知，电容减小，根据电容定义式可知，电量减小，电容器放电，原来电容器上极板带正电，电路中放电电流方向为顺时针方向，则电阻R中有从a流向b的电流，故AD错误，C正确；B．由电容的决定式可知，增大电容器两板间距离的过程中，电容减小，故B错误5、B【解析】根据可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，故选B.6、C【解析】相邻两等势线间的电势差相等，正电荷在等势线φ3上时，具有动能20J，它运动到等势线φ1上时，速度为零，则正电荷在φ1、φ3间电势能之差为20J．令φ2＝0，那么，φ1、φ3处的电势能分别是10J和-10J，正电荷运动过程中的动能与电势能之和为10J；当该电荷的电势能为4J时，其动能大小为6J，故C正确，ABD错误二、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、CD【解析】由图读出1s末磁感应强度B，由求动生电动势，由法拉第电磁感应定律求出感生电动势，再由欧姆定律求出感应电流，由求出磁场力【详解】由图乙知，1s末磁感应强度，ab棒产生的动生电动势为，方向由b到a；由于磁场在均匀变化，回路中产生的感生电动势为，由楞次定律知感生电动势沿逆时针方向，所以回路中总的感应电动势为，回路中感应电流为:，1s末ab棒所受磁场力为；故CD正确8、AD【解析】A、B、根据电容的决定式得知，电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大；故A正确，B错误.C、D、根据电容的决定式得知，电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，增大S时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小；故C错误，D正确.故选AD.【点睛】本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是掌握电容的两个公式：电容的决定式和.9、ABD【解析】A．根据题意可知，地理南、北极与地磁场存在一个夹角，为磁偏角，故两者不重合，故A正确；B．地磁场的北极在地理南极附近，地磁场的南极在地理北极附近，且地球内部也存在磁场，由地磁场的南极指向地磁场的北极，故B正确；C．由于地磁场的磁场方向沿磁感线切线的方向，故只有赤道处地磁场的磁场方向才与地面平行，故C错误；D．地球自转方向自西向东，地球的南极是地磁场的北极，由安培定则判断可知地球是带负电的，故D正确。故选ABD。10、BD【解析】甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，，解得：，由v、B都相同，r甲＜r乙，则甲的比荷大于乙的比荷，故B正确；能通过狭缝S0的带电粒子，根据平衡条件：qE=qvB1，解得，粒子速率：，故C错误；由图示粒子运动轨迹可知，，，由题意可知：S0A=S0C，则：r甲：r乙=2：3，由B可知，粒子轨道半径：，由题意可知：v、q、B都相同，则：，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故D正确；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.A②.C③.④.1.4V⑤.⑥.【解析】（1）根据电池电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，在保证安全的前提下，要选择最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据电路图进行连线；（3）电源的U-I图象与纵轴的交点坐标值是电源的电动势，图象斜率的绝对值是电源的内阻（4）根据闭合电路欧姆定律列出等式求解【详解】（1）实验中电流表应选用量程为0.6A的A即可；滑动变阻器应选用阻值较小的C（2）实物连线如图；（3）U-I图像的截距等于电动势，则干电池的电动势E＝1.4V，直线的斜率等于内阻，则内电阻r＝（4）将一电压表（量程3V、内阻2000Ω）与水果电池的两极相连，电压表的读数为0.70V；根据闭合电路欧姆定律列出等式：0.70=×2000再将一数字电压表（内阻约为100MΩ）与水果电池的两极相连，读数为0.91V

91=×100×106，解得：r=600Ω【点睛】本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题．在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的12、①.欧姆挡②.负③.黑【解析】(1)根据二极管具有单向导通性（即正向电压时电阻很小，反向电压时电阻很大）可知，可利用欧姆档来判断二极管的极性；(2)指针如图乙所示时，由图可知，二极管电阻很小，说明二极管两端加的正向电压，根据多用电表作欧姆表用时的电流为“红进黑出”可知，红表笔接的是二极管的负极，同理可分析得，指针如图丙所示时