2024届北京市西城区第四十四中学物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

2024届北京市西城区第四十四中学物理高二第一学期期末学业质量监测模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、奥斯特实验说明了（）A.磁场的存在B磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用2、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是()A粒子带正电B.粒子在A点加速度大C.粒子在B点动能大D.A、B两点相比，粒子在B点电势能较高3、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（）A.Q1＞Q2，q1=q2 B.Q1＞Q2，q1＞q2C.Q1=Q2，q1=q2 D.Q1=Q2，q1＞q24、如图所示，质量m＝0.75kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为30°、宽度L＝1m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E＝8V、内阻r＝1Ω，额定功率为6W、额定电压为2V的电动机M正常工作。取重力加速度大小g＝10m/s2，则磁场的磁感应强度大小为（）A.1T B.1.25TC.1.5T D.2T5、如图所示，边长为L的正六边形ABCDEF的5条边上分别放置5根长度也为L的相同绝缘细棒。每根细棒均匀带上正电。现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零。若移走AB边上的细棒，则O点电场强度大小为(k为静电力常量)(不考虑绝缘棒及+Q之间的相互影响)（）A. B.C. D.6、关于下列器材的原理和用途，正确的是（）A.变压器既可以改变交变电压也可以改变频率B.电磁炉的面板是用金属材料制造而成的C.真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属中产生涡流使金属熔化D.磁电式仪表用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动作用二、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，磁流体发电机的长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导电电极，两极间距为，极板长和宽分别为和，这两个电极与可变电阻相连，在垂直前后侧面的方向上有一匀强磁场，磁感应强度大小为．发电导管内有电阻率为的高温电离气体——等离子体，等离子体以速度向右流动，并通过专用通道导出．不计等离子体流动时的阻力，调节可变电阻的阻值，则A.运动的等离子体产生的感应电动势为B.可变电阻中的感应电流方向是从到C.若可变电阻的阻值为，则其中的电流为D.若可变电阻的阻值为，则可变电阻消耗的电功率为8、如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2＝1：3B.R1：R2＝3：1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：1D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：19、磁感应强度B在国际单位制中单位是特斯拉（符号：T），下列单位中与磁感应强度单位一致的是()A. B.C. D.10、如图所示，边长为L正方形线框，从图示位置开始沿光滑斜面向下滑动，中途穿越垂直纸面向里、有理想边界的匀强磁场区域，磁场的宽度大于L，以i表示导线框中的感应电流，从线框刚进入磁场开始计时，取逆时针方向为电流正方向，以下i－t关系图象，可能正确的是()A. B.C. D.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）某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验．两根金属导轨ab和a1b1固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且两导轨垂直（1）在图中画出连线，完成实验电路．要求滑动变阻器以限流方式接入电路，且在开关闭合后，金属棒沿箭头所示的方向移动（2）为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A．适当增加两导轨间的距离B．换一根更长的金属棒C．适当增大金属棒中的电流其中正确的是_____（填入正确选项前的标号）12．（12分）图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流=300A,内阻=100，可变电阻R的最大阻值为10k，电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是__色，接正确使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则=_____k.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述Rx其测量结果与原结果相比较______（填“变大”、“变小”或“不变”）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，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）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】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场A.磁场的存在．与结论不符，故A错误；B.磁场具有方向性．与结论不符，故B错误；C.通电导线周围存在磁场．与结论相符，故C正确；D.磁体间有相互作用．与结论不符，故D错误2、D【解析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，电场线某点的切线方向表示电场强度的方向．不计重力的粒子在电场力作用下从A到B，运动与力关系可知，电场力方向与速度方向分居在运动轨迹两边，且电场力偏向轨迹的内侧【详解】根据曲线运动条件可得粒子所受合力应该指向曲线内侧，所以电场力逆着电场线方向，即粒子受力方向与电场方向相反，所以粒子带负电．故A错误；由于B点的电场线密，所以B点的电场力大，则A点的加速度较小．故B错误；粒子从A到B，电场力对粒子运动做负功，电势能增加，导致动能减少，即粒子在A点动能大，B点的电势能大，故C错误D正确【点睛】电场线虽然不存在，但可形象来描述电场的分布．对于本题关键是根据运动轨迹来判定电场力方向，由曲线运动条件可知合力偏向曲线内侧3、A【解析】设ab和bc边长分别为L1，L2，若假设穿过磁场区域的速度为v，，；同理可以求得：，；L1＞L2，由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过，因此：Q1＞Q2，q1=q2，故A正确，BCD错误．故选A在电磁感应题目中，公式，常考，要牢记，选择题4、B【解析】电动机上的电流为：内电压为：U内=8V-2V=6V则电源电流为：则磁场中导线的电流为I′=6A-3A=3A根据平衡条件：BIL=mgsin30°得：A．1T，与结论不相符，选项A错误；B．1.25T，与结论相符，选项B正确；C．1.5T，与结论不相符，选项C错误；D．2T，与结论不相符，选项D错误；故选B。5、A【解析】每根细棒均匀带上正电，现将电荷量为+Q的点电荷置于BC中点，此时正六边形几何中心O点的场强为零；由此可知，+Q的点电荷在O点的电场强度大小为那么每根细棒在O点的电场强度大小也为若移走AB边上的细棒，那么其余棒在O点的电场强度大小为故选A。6、C【解析】A．变压器原、副线圈的磁通量的变化率相等，所以它只能改变交变电压，不能改变频率，故A错误；B．电磁炉的工作原理是电磁感应现象，面板不能用金属材质，故B错误；C．真空冶炼炉的工作原理是炉内的金属导体内产生涡流使其熔化，故C正确；D．铝框做支架能在线圈转动过程中产生电磁感应现象，感应电流的安培力对线圈的转动起阻尼作用，故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、CD【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源；根据电阻定律求解内电阻，根据左手定则判断电流方向，根据平衡条件判断感应电动势，并计算电功率【详解】根据平衡有：，解得电源的电动势E=Bdv，故A错误；根据左手定则，正电荷受到的洛伦兹力方向向上，负电荷受到的洛伦兹力向下，故电流向上经过电源，向下经过电阻，即可变电阻R中的感应电流方向是从P到Q，故B错误；运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据闭合电路的欧姆定律有：，则可变电阻消耗的电功率为，故CD正确，故选CD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，会根据闭合电路欧姆定律求解电流8、AD【解析】通过I-U图象得出两电阻的关系．串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比【详解】根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故AD正确，BC错误．故选AD9、AD【解析】根据磁感应强度的定义式得，由，则单位可以为，由公式安培力的单位是N，而电流的单位是A，1A=1，长度的单位为m，则单位的换算可得由公式得又联立解得故选AD。10、BC【解析】根据楞次定律得到，线框进磁场和出磁场过程感应电流方向相反．线框进磁场时感应电流方向为逆时针，取逆时针方向为电流的正方向，所以进磁场电流为正值，出磁场电流为负值．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力和重力沿斜面平行方向分力相等时，线框做匀速运动，产生不变的感应电动势，产生不变的电流．当刚线框下边进磁场时，当产生的安培力小于重力沿斜面平行方向分力时，线框做加速度在减小的加速运动，产生逐渐增大的感应电动势，产生逐渐增大的感应电流当线框完全进入磁场后，磁通量不变，无感应电流，在重力作用下，线框做加速运动．当刚线框下边出磁场时，回路重新产生电流，并且此时电流绝对值应该大于线框完全进入磁场瞬间的电流值，由于安培力大于重力，所以要做减速运动，产生减小的感应电动势，产生减小的电流，而电流减小，安培力也减小，所以线框做加速度在减小的减小运动，即v随时间t的变化图象的斜率减小，由于感应电动势E=BLv，所以感应电流，所以电流I随时间t的变化图象的斜率也应该减小，故AD错误，BC正确，故选BC点睛：图象往往由解析式选择．本题采用排除法，分成线性和非线性两类图象，对比同类图象的不同之处进行选择.第II卷（非选择题三、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）如图所示：（2）AC【解析】（1）如图所示，注意滑动变阻器的接法是限流接法（2）根据公式可得适当增加导轨间的距离或者增大电流，可增大金属棒受到的安培力，根据动能定理可知金属棒离开导轨时的动能变大，即离开导轨时的速度变大，AC正确；若换用一根更长的金属棒，但金属棒切割磁感线的有效长度即导轨间的宽度不变，所以对最后的速度没有影响，B错误【考点定位】考查了研究安培力实验【方法技巧】对于高中实验，要求能明确实验原理，认真分析各步骤，从而明确实验方法；同时注意掌握图像的性质，能根据图像进行分析，明确对应规律的正确应用12、①.红②.5③.变大【解析】欧姆表是电流表改装的，必须满足电流的方向“+”进“-”出，即回路中电流从标有“+”标志的红表笔进去，所以与A相连的表笔颜色是红色；当两表笔短接（即）时，电流表应调至满偏电流Ig，设此时欧姆表的内阻为R内此时有关系：，得；，当指针指在刻度盘的正中央时：有：，代入数据可得：；当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流不变，由公式：，欧姆表内阻得调小，待测电阻测量值是通过电流表的示数体现出来的，由，可知当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了【点睛】根据欧姆表的结构，由闭合电路欧姆定律可以判断读数，以及电池电动势变小