2024届北京市海淀区中关村中学分校物理高二第一学期期末达标检测试题含解析

2024届北京市海淀区中关村中学分校物理高二第一学期期末达标检测试题注意事项：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、物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是（）A.库仑 B.奥斯特C.安培 D.法拉第2、一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示，下列说法正确的有（）A.t1时刻线圈位于中性面B.t2时刻通过线圈的磁通量最大C.考虑保险丝的熔断电流时应该用EmD.一个周期内交变电流的方向改变一次3、三个共点力F1、F2、F3可组成如图所示的三角形,则其合力大小为()A.0 B.F1C.2F2 D.2F34、如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab＝Ubc，实线为一带电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R点在等势面b上，据此可知（）A.带电质点在P点的加速度比在Q点的小B.带电质点在P点的电势能比在Q点的大C.带电质点一定从P向Q运动D.三个等势面中，c的电势最高5、空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如题图图所示，a、b、c、d为电场中的4个点，则()A.P、Q两点处的电荷等量同种B.a点和b点的电场强度相同C.c点电势低于d点的电势D.负电荷从a到c，电势能减少6、如图所示，一个半径为R的导电圆环与一个轴向对称的发散磁场处处正交，环上各点的磁感应强度B大小相等，方向均与环面轴线方向成θ角（环面轴线为竖直方向），若导线环上载有如图所示的恒定电流I，则下列说法正确的是（）A.导电圆环所受安培力方向竖直向下B.导电圆环所受安培力方向竖直向上C.导电圆环所受安培力的大小为2BIRD.导电圆环所受安培力的大小为2πBIR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、关于通电导线所受安培力F的方向，以下各图示正确的是A. B.C. D.8、如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图线，直线B为电源b的路端电压与电流的关系图线，直线C为一个电阻R两端电压与电流的关系图线．将这个电阻分别接到a、b两电源上，那么()A.R接到b电源上时电源效率高B.R接到b电源上时电源的输出功率较大C.R接到a电源上时电源的输出功率较大，但电源效率较低D.R接到a电源上时电阻的发热功率较大，电源效率也较高9、如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动．在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法错误的是()A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率变小，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小10、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（）A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→aB.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为三、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）电路中感应电动势的大小与穿过这一电路的_________成正比。12．（12分）读数，甲为游标卡尺，乙为螺旋测微器（1）图甲游标卡尺的读数为____________________（2）图乙螺旋测微器的读数为__________________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、D【解析】最早利用磁场获得电流的物理学家是法拉第，是法拉第发现的电磁感应现象，使人类得以进入电气化时代A.库仑．与史实不符，故A错误；B.奥斯特．与史实不符，故B错误；C.安培．与史实不符，故C错误；D.法拉第．与史实相符，故D正确2、A【解析】A．t1时刻感应电动势零，磁通量最大，线圈位于中性面，故A正确；B．由图知t2时刻，感应电动势为最大值，通过线圈的磁通量为零，故B错误；C．保险丝的熔断电流时应该用有效值，故C错误；D．一个周期内交变电流的方向改变两次，故D错误。故选A。3、D【解析】根据三角形定则，F1与F2的合力等于从F1的起点到F2的终点的有向线段，即与F3相同，故合力等于2F3；A．0，与结论不相符，选项A错误；B．F1，与结论不相符，选项B错误；C．2F2，与结论不相符，选项C错误；D．2F3，与结论相符，选项D正确；故选D。4、B【解析】A．等差等势面P处密，P处电场强度大，电场力大，加速度大，故A错误；B．根据轨迹弯曲的方向和电场线与等势线垂直可知电荷所受的电场力应向下，则从P到Q的过程中电场力做正功，质点的电势能减小，动能增大，所以P点电势能大，故B正确；C．带电质点可能从P向Q运动，也可能从Q向P运动，故C错误；D．不知道该质点带正电还是带负电，所以不能判断电势的高低的关系，故D错误；故选B.5、D【解析】P、Q两点处的电荷等量异种，选项A错误；a点和b点的电场强度大小相等，方向不同，选项B错误；c点的电势高于d点的电势，选项C错误；负电荷从a到c，电场力做功，电势能减少，选项D正确6、B【解析】先据矢量的分解将磁感应强度分解为水平方向和顺直方向；由左手定则判断环所受安培力方向，由安培力公式求出环所受安培力大小.【详解】A、B、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，由左手定则可知，水平方向的磁场对电流的安培力竖直向上，即导电圆环所受安培力竖直向上，故A错误，B正确；C、D、把磁感应强度分解为水平分量与竖直分量，竖直方向的磁场对环形电流的安培力为零，那么水平磁场对电流的安培力F＝B水平I•2πR＝2πBIRsinθ，故C，D错误；故选B.【点睛】考查左手定则的内容，利用左手定则判断出安培力的方向，掌握安培力表达式，及理解力的分解法则，注意立体图转化为平面图.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、AD【解析】根据左手定值可知，A图中的安培力竖直向上，故A正确；B中安培力竖直向下，故B错误；C中垂直纸面向外，故C错误；D安培力竖直向上，D正确；故选AD8、AC【解析】A.电源的效率由闭合电路欧姆定律可知，b电源的内阻r较小，R接到b电源上，电源的效率较高，则R接到a电源上，电源的效率较低，故A正确；BC.当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I凸显的交点表示电阻的工作状态，焦点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，电源的输出功率由图像看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大，故B错误，C正确；D.由图知，R接到a电源上时，电流大，则电阻的发热功率较大，但电源的效率较低，故D错误。9、AC【解析】AC．因为洛伦兹力不做功，所以速度大小肯定不变，故AC错误B．若开始细线上无拉力，当细线断开之后，速率不变，半径不变，周期不变，故B正确D．细线上的拉力和洛伦兹力的合力提供向心力，若细线断开后，洛伦兹力提供向心力，若向心力变大，因为速率不变，根据，可知半径变小，周期变小，故D正确10、AB【解析】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势回路中的电流安培力金属棒两端的电压相当于路端电压为故CD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、磁通量的变化率【解析】根据法拉第电磁感应定律：得知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。12、①.298②.5.680【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】游标卡尺主尺读数为2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.1mm=0.8mm，所以最终读数为：2.9cm+0.8mm=2.98cm．螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，最终读数为5.5mm+0.180mm=5.680mm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、(1)(2)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小