北京市西城区第十五中学2025届物理高二上期末学业质量监测试题含解析

北京市西城区第十五中学2025届物理高二上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、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，带电平行板中匀强磁场方向水平垂直纸面向里，某带电小球从光滑绝缘轨道上的a点自由滑下，经过轨道端点P进入板间后恰能沿水平作直线运动．现使小球从较低的b点开始下滑，经P点进入板间，在板间的运动过程中()A.其动能将会增大 B.其电势能将会减小C.小球受到电场力将会增大 D.小球所受的洛伦兹力将会不变2、下列关于电场强度的说法中，正确的是（）A.由知，电场强度E跟电场力F成正比，跟放入电场中的电荷的电量q成反比B.由知，点电荷产生的电场中E与场源电荷电量Q成正比，与r2成反比C.由知，在以场源电荷Q为球心、r为半径的球面上的各点电场强度E均相同D.电场中某点的电场强度E的方向就是该点所放电荷q受到的静电力F的方向3、如图所示，属于交流电的是()A. B.C. D.4、以下说法哪一个是正确的（）A.如果电流在磁场中不受力，说明此处无磁场． B.判断安培力方向的方法是安培定则C.磁通量有正负，是矢量． D.电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的5、如图所示，一个带正电的球体M放在绝缘支架上，把系在绝缘丝线上的带电小球N先后挂在横杆上的P1和P2处．当小球N静止时，丝线与竖直方向的夹角分别为θ1和θ2（θ2图中未标出）．则A.小球N带正电，θ1>θ2B.小球N带正电，θ1<θ2C.小球N带负电，θ1>θ2D.小球N带负电，θ1<θ26、如图，电荷量分别为＋q和－q(q>0)的点电荷固定在正四面体的两个顶点A、B上，C、D是正四面体的另外两个顶点。则（）A.A、B连线中点的电场强度为零B.C、D两点的电势相等C.C、D两点电场强度大小相等、方向不同D.将正电荷从AC边中点移到BC边中点，电势能增加二、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，虚线为某点电荷电场的等势面，现有两个不同的带电粒子（不计重力），以大小相等的速度从同一等势面的a点进入电场后沿不同的轨迹1和2运动，图中a、b、c、d、e是粒子轨迹与各等势面的交点，则可判断()A.沿轨迹1运动的粒子从过程中先减速后加速B.沿轨迹1运动的粒子从过程中先加速后减速C.沿轨迹2运动的粒子从过程中先减速后加速D.沿轨迹2运动的粒子从过程中先加速后减速8、如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场方向垂直纸面向里．金属圆环半径为L，圆心为O1，OM为直径，总电阻为4R．金属棒OA长为4L、电阻为2R．二者位于纸面内．现让金属棒绕O点以角速度ω沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与金属环接触良好，当金属棒转至图中虚线位置时，下列说法正确的是A.金属棒OA产生的感应电动势为B.金属棒所受安培力大小为C.圆环上O、M两点间电压为D.圆环上的电功率为9、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10、今有某小型发电机和一理想变压器连接后给一个灯泡供电，电路如图（电压表和电流表均为理想电表）.已知该发电机线圈匝数为N，电阻为r，当线圈以转速n匀速转动时，电压表示数为U，灯泡（额定电压为U0，电阻恒为R）恰能正常发光，则（）A.变压器匝数比为U:U0B.电流表的示数为C.在图示位置时，发电机线圈的磁通量为D.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式为三、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）甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验。已知当地重力加速度的大小为。（1）甲同学所设计的实验装置如图甲所示，其中长直木板A的质量为，质量为的物块放置在木板A上，为物块右端连接的一轻质弹簧测力计。实验时，用力将A从的下方水平抽出，通过的示数即可算出动摩擦因数。该同学设计的实验能测出___________（选填“A与”或“A与地面”）之间的动摩擦因数，其表达式为___________。（2）乙同学设计的实验如图乙所示，水平长木板上固定有两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块通过两光电门之间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计的示数及对应的物块在两光电门之间运动的时间；在坐标系中作出的图线如图丙所示，测得图线在横轴上的截距为。若本实验中物块的质量不能测出。则该同学还应该测出的物理量为___________；根据该测量物理量及图线信息，可知物块与长木板之间的动摩擦因数表达式为___________（用题中所给物理量表示）。12．（12分）用多用电表测电阻时：（1）在某次测量中，实验操作正确，选择开关的位置如图（a）所示，表头刻度和指针位置如图（b）所示，则被测电阻的阻值为_____（2）若继续用该表测量另一阻值约为的电阻，则应将选择开关旋至倍率为____档，并在测量电阻前先进行欧姆调零操作，测量结束后，应将选择开关旋至off或交流电压最高档四、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，两平行金属导轨间的距离L=0.40m，金属导轨所在平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在的平面内，分布着磁感应强度B=0.50T、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势E=4.5V、内阻r=0.50Ω的直流电源。现把一个质量m=0.040kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R0=2.5Ω，金属导轨电阻不计，取g=10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求：(1)通过导体棒的电流；(2)导体棒受到的安培力大小；(3)导体棒受到的摩擦力。14．（16分）一长为L的细线，上端固定，下端栓一质量为m、带电荷量为q的小球。处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时小球到达B点时的速度恰好为零。试求（1）AB间电势差；（2）匀强电场的电场强度E的大小；（3）小球到达B点时，细线对小球拉力的大小。15．（12分）有一电动机，其铭牌上标有“100V，50W”，当给此电动机接上100V的电源使其正常工作时，测得它可以将重10N的物体以4的竖直速度匀速提起，求：(1)此电动机的线圈电阻为多大；(2)为了让此电动机和一个“100V，30W”白炽灯在一个输出电压为200V的电源带动下都能正常工作，有人设计了如图电路，请计算电路中的附加电阻的阻值

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、A【解析】如果小球带负电，则小球在金属板间受到向下重力，向下的电场力，向下的洛伦兹力，则小球不可能受力平衡，则不可能带负电；若小球带正电，则小球受向下的重力、向上的电场力，向上的洛仑兹力，也可能平衡，故小球带正电；因小球带正电，使小球从较低的b点开始下滑，经P点进入板间，由于速度减小，则小球的洛仑兹力减小，故合力向下，则小球向下运动，合力做正功，故动能增大；电场力做负功，故电势能增加；故A正确，B错误根据F=qE，电场力不变；根据f=qvB，洛伦兹力变小，故CD错误；故选A2、B【解析】A．公式是电场强度的定义式，采用比值法定义，反映电场的性质，由电场本身决定，与、无关，A错误；B．由知，点电荷产生的电场中与场源电荷电量成正比，与成反比，B正确；C．由知，在以场源电荷为球心、为半径的球面上的各点电场强度大小相同，而方向不同，C错误；D．电场中某点的电场强度的方向就是该点所放正点电荷受到的静电力的方向，与负点电荷所受电场力方向相反，D错误。故选B。3、C【解析】交流电是指电流的大小和方向均随时间做周期性变化的电流；由图可知，符合条件的只有C；故选C4、D【解析】如果电流在磁场中不受力，可能是直导线与磁场方向平行，此处不一定无磁场，选项A错误．判断安培力方向方法是左手定则，选项B错误．磁通量是穿过某一面的磁感线的条数，虽有正负，但是标量，选项C错误．电流磁效应是由丹麦的奥斯特发现的，选项D正确；故选D5、A【解析】对小球受力分析，其受重力，绳的拉力，库仑力，进而得到夹角的表达式【详解】小球M与N相互排斥，M、N带同种电荷，M带正电，N也带正电，小球N受重力mg，绳的拉力，库仑力F，绳与竖直方向夹角为：，库仑力：，由于电荷N悬挂在P1点时距离小，库仑力大，偏角大，故θ1＞θ2，故A正确，B、C、D错误.故选A.【点睛】重点掌握库仑力表达式，其次是正确表示角度，尽量用重力，不要用绳的拉力来表示6、B【解析】A．根据场强叠加叠加原理可知，、连线中点的合电场强度方向水平向右，因此该点电场强度不为零，A错误；BC．据题，、是两个等量异种点电荷，通过的中垂面是一等势面，、在同一等势面上，电势相等，、两点的场强都与等势面垂直，方向指向一侧，方向相同，如图所示：根据对称性可知，场强大小相等，故、两点的场强、电势均相同，B正确，C错误；D．由题，正电荷从边中点移到边中点，电势降低，根据：可知电势能减小，D错误。故选B。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】AB．由图可知沿轨迹1运动的粒子受到中心电荷的斥力，沿轨迹1运动的粒子从过程中，电场力先做负功后做正功，动能先减小后增加，所以沿轨迹1运动的粒子先减速后加速，故A正确，B错误；CD．由图可知沿轨迹2运动的粒子受到中心电荷的引力，沿轨迹2运动的粒子从过程中，电场力先做正功后做负功，动能先增加后减小，所以沿轨迹2运动的粒子先加速后减速，故D正确，C错误；故选AD8、CD【解析】A、金属棒OA转至虚线位置的瞬间，产生的感应电动势，A错误；BCD、金属棒OA转至虚线位置的瞬间，OM棒相当于电源，电动势，此时外电路总电阻为，金属棒OM部分电阻，则O、M两点间的电势差为；此时流过金属棒的电流为：，所以金属棒OM所受的安培力大小为：；此时圆环上的电功率为：，故B错误，CD正确；故本题选CD【点睛】本题考查导线转动切割磁场产生感应电动势、闭合电路欧姆定律、安培力、电功率9、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。10、AB【解析】A．电压与匝数成正比，所以变压器的原副线圈的匝数比是U1：U2=U：U0，故A正确；灯泡电流是，理想变压器的输入功率和输出功率相等，灯泡正常发光时电功率为P，所B．以输入功率为P，即电流表读数I=故B正确；C．手摇发电机的线圈中产生的电动势最大值是所以解得最大磁通量故C错误；D．线圈以较大的转速n匀速转动时，所以，所以变压器输入电压的瞬时值故D错误。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.A与②.③.光电门之间的距离④.【解析】（1）[1]当A达到稳定状态时，处于静止状态，弹簧测力计的示数与所受的滑动摩擦力大小相等，对木板A的压力等于的重力，则有故从弹簧测力计上读取，则可求得A与之间的动摩擦因数；（2）[2][3][4]物块由静止开始做匀加速运动，在从光电门A处运动到光电门处的过程中，位移则有根据牛顿第二定律，有则设图线在纵轴上的截距为，则图线的斜率又因纵轴的截距得物块与长木板间的动摩擦因数12、①.1300②.【解析】（1）[1]由图（a）所示可知，欧姆表挡位是，由图（b）所示可知，则被测电阻值是；（2）[2]若继续用该表测量另一阻值约为的电阻，应将选择开关旋至倍率为挡，并在测量电阻前先进行欧姆调零操作【点睛】本题考查了欧姆表使用注意事项与读数，要掌握欧姆表的使用方法、注意事项与读数方法，难度不大四、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)1.5A；(2)0.3N；(3)0.06N，方向沿导轨向下【解析】(1)导体棒、金属导