2025届北京市西城区北京四中高二物理第一学期期末学业质量监测试题含解析

2025届北京市西城区北京四中高二物理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、A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是A.这两个点电荷是等量异种电荷B.这两个点电荷是等量同种电荷C.C,D两点的电场强度大小相同D.C点电势比D点电势大2、如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A，并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是()A.动量守恒、机械能守恒B.动量守恒、机械能不守恒C.动量不守恒、机械能守恒D.动量、机械能都不守恒3、如图所示，边长为L的单匝正方形线圈ABCD在外力作用下以速度v向右匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场中，第二次又在外力作用下以速度2v匀速进入同一匀强磁场，下列说法正确的是（）A.第一次进入磁场的过程中，CD两端电势差为BLvB.两次进入过程中线圈产生的感应电流之比I1：I2=1：2C.两次进入过程中线圈产生的热量之比Q1：Q2=1：4D.两次进入过程中通过线圈截面的电荷量之比q1：q2=1：24、下列关于速度与加速度的说法中，正确的是（）A加速度越大，速度变化越大B.加速度越小，速度变化越慢C.加速度的方向和速度方向一定相同D.物体速度越大，加速度就越大5、如图为甲、乙两人沿直线跑步的v-t图像，下列说法正确的是A.t=0时刻甲、乙的速度相同B.t=t1时刻甲、乙的速度相同C.0-t1内甲的平均速度比乙的大D.0-2t1内甲的平均速度比乙的大6、如图所示，表示一交流电的电流随时间而变化的图像，此交流电的有效值是（）A.5A B.3.5AC.3.5A D.5A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，在空间有一坐标系，直线与轴正方向的夹角为，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线是它们的边界，上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为.一质量为、电荷量为的质子(不计重力)以速度从点沿与成角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在轴上的点(图中未画出)，则（）A.质子在区域Ⅰ中运动的时间为B.质子在区域Ⅰ中运动的时间为C.质子在区域Ⅱ中运动的时间为D.质子在区域Ⅱ中运动的时间为8、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：539、如图所示的U—I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为1.5WD.电源内部消耗功率为1.0W10、如图所示，光滑水平桌面上有一竖直向下的有界匀强磁场，有一矩形导体闭合线框的边和边刚好处在磁场的边缘，边长是边长的2倍，第1次用沿方向的水平恒力将线框沿边向右以速度匀速拉出磁场，第2次用沿方向的水平恒力将线框沿边向上以速度匀速拉出磁场，则下列说法正确的是（）A.两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同B.两次拉出线框过程中拉力的大小相等C.两次拉出线框过程中点的电势都高于点的电势D.两次拉出线框过程中拉力所做的功相等三、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“用油膜法估测分子的大小”实验中，有下列实验步骤：①用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定②往边长约40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，水面稳定后将适量痱子粉均匀撒在水面上③用注射器将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积④将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子直径的大小⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上(1)上述步骤中，正确的顺序是_________________.（填写步骤前面的数字）(2)某同学在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，取用的油酸酒精溶液的浓度为每mL溶液中有纯油酸6mL．用注射器测得1mL上述溶液有液滴50滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，坐标纸中正方形小方格的边长为20mm，数出油膜所占格数为60个．由此可得，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____mL；按以上实验数据估测出油酸分子的直径是_______m.(此空结果保留一位有效数字)12．（12分）某实验小组的同学要探究一热敏电阻的温度特性，可能用到以下实验器材：A.热敏电阻常温下的阻值约为B.烧杯、热水、温度计C.电流表量程，内阻D.电流表量程，内阻约E.电压表量程，内阻约F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流G.滑动变阻器最大阻值为，额定电流H.电源电动势6V，额定电流2A，内阻不计I.开关一个，导线若干(1)要求通过热敏电阻的电流从零开始增大为使测量尽量准确，电流表应选择______，滑动变阻器应选择______填器材前的字母标号(2)实物图中，已正确连接了部分导线请你按照实验要求用笔画线代替导线在图中完成余下导线的连接______.(3)该实验小组的同学依据连接好的电路进行实验，计算出热敏电阻的阻值随温度变化的系列数据，对应点描在如图所示坐标纸上______.请根据坐标点作图并得出当时______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，真空室内竖直条形区域I存在垂直纸面向外的匀强磁场，条形区域Ⅱ（含I、Ⅱ区域分界面）存在水平向右的匀强电场，电场强度为E，磁场和电场宽度均为L且足够长，M、N为涂有荧光物质的竖直板。现有一束质子从A处连续不断地射入磁场，入射方向与M板成夹角且与纸面平行，质子束由两部分组成，一部分为速度大小为的低速质子，另一部分为速度大小为的高速质子，当I区中磁场较强时，M板出现两个亮斑，缓慢改变磁场强弱，直至亮斑相继消失为止，此时观察到N板有两个亮斑。已知质子质量为m，电量为e，不计质子重力和相互作用力，求：（1）此时I区的磁感应强度；（2）到达N板下方亮斑的质子在磁场中运动的时间；（2）N板两个亮斑之间的距离。14．（16分）如图所示，半径为l的金属圆环水平固定，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，金属棒OA可绕圆心O在圆环上转动．金属棒CD放在宽度也为l的足够长光滑平行金属导轨上，导轨倾角为θ，处于垂直导轨平面向下磁感应强度大小为B的匀强磁场中．用导线分别将金属圆环、金属棒OA的O端分别与两导轨连接，已知金属棒OA和CD的长度均为l、质量均为m、电阻均为r，其他电阻不计．重力加速度大小为g（1）将金属棒OA固定，使金属棒CD从静止开始下滑，求金属棒CD的最大速度；（2）让金属棒OA匀速转动，使金属棒CD保持静止，求金属棒OA的转动方向及角速度15．（12分）如图所示，一电荷量为q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°，不计粒子重力，求：带电粒子质量m多大？

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】AB．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A错误，B正确；C．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故C错误；D．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故D错误故选A2、B【解析】根据系统动量守恒的条件:系统不受外力或所受合外力为零判断动量是否守恒。根据是否是只有弹簧的弹力做功判断机械能是否守恒。【详解】子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统在水平方向不受外力作用，系统动量守恒，但是子弹击中木块A过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确，ACD错误。故选B。3、B【解析】A．第一次进入磁场过程中，感应电动势大小为导体棒作为电源切割磁感线，所以两端电压为路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知故A错误；B．第二次进入磁场过程中，感应电动势大小根据闭合电路欧姆定律可知故B正确；C．根据焦耳定律可知故C错误；D．通过线框的电荷量两次通过磁场的相同，所以两次进入过程中通过线圈截面的电荷量相同，故D错误。故选B。4、B【解析】根据可知，加速度越大，速度变化不一定越大，选项A错误；加速度是速度的变化率，则加速度越小，速度变化越慢，选项B正确；加速度的方向和速度变化的方向一定相同，与速度的方向不一定相同，选项C错误；物体速度越大，加速度不一定越大，例如高速飞行的子弹加速度为零，选项D错误；故选B.5、B【解析】由图可知，t=0时刻甲速度为零、乙的速度为v1，选项A错误；t=t1时刻甲、乙的速度相同，选项B正确；0-t1内甲的平均速度为，乙的平均速度为v1，则甲的平均速度比乙的小，选项C错误；0-2t1内甲的平均速度，等于乙的平均速度，选项D错误6、D【解析】交流电的有效值是根据其热效应定义的，它是从电流产生焦耳热相等的角度出发，使交流电与恒定电流等效。设交流电的有效值为I，令该交变电流通过一阻值为R的纯电阻，在一个周期内有I2RT=I12R＋I22R所以该交流电的有效值为I==5A故选D。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、BD【解析】设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2，区域II中磁感应强度为B′，由牛顿第二定律得：qvB＝m①；qvB′＝m②；粒子在两区域运动的轨迹如图所示，由带电粒子才磁场中运动的对称性和几何关系可知，质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30°，故质子在磁场I中轨迹的圆心角为：θ＝60°，如图所示：则△O1OA为等边三角形，有：OA＝r1③，在区域II中，质子运动圆周，O2是粒子在区域II中做圆周运动的圆心，r2＝OAsin30°④，由①②③④解得区域II中磁感应强度为：B′＝2B⑤，质子在Ⅰ区运动轨迹对应的圆心角：φ＝60°，在Ⅱ区运动轨迹对应的圆心角为：φ′＝90°，质子在Ⅰ区的运动周期：T1，运动时间t1，故A错误，B正确；质子在Ⅱ区运动的周期：T2，运动时间t2，故C错误，D正确；8、BC【解析】设正方形的边长为，如图所示由几何知识得，，解得，A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故A错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故故C正确；B．粒子在磁场中在运动时间由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比故B正确。D．粒子做圆周运动的角速度由于、、都相等，则故D错误。故选BC。9、AC【解析】A.电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻的阻值，R的阻值大小为：，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律得U=E−Ir，由图象Ⅰ读出，当I=0时，电源的电动势：E=U=3V；内阻等于图线Ⅰ的斜率大小，则，故B错误；C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出路端电压U=1.5V，电流I=1A，则电源的输出功率为：P出=UI=1.5×1W=1.5W，故C正确；D.内部消耗的功率为：故D错误。故选：AC。10、AD【解析】A．两长方向线框的宽为l，则长为2l，线框的总电阻为R，由于拉出过程中流过横截面的电量为所以两次拉出线框过程中通过导线横截面积的电量相同，故A正确；B．线框匀速拉出过程，外力和安培力二力平衡，第一次拉出过程外力为第二次拉出过程中外力为所以两次拉出过程中外力不相等，故B错误；C．第一次拉出过程中，cd棒作为电源，根据右手定则可知，电流方向为c到d，所以c端作为电源的负极，c端的电势比d端低；第二次拉出过程中根据楞次定律可知，回路中的电流方向为adcba，所以d点的电势比c点高，故C错误；D．第一次拉出过程，外力做功第二次拉出过程外力做功为所以两次拉力做功相等，故D正确。故选AD。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、①.③②①⑤④②.③.【解析】（1）将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积．然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积（2）用1滴此溶液的体积除以1滴此溶液的面积，恰好就是油酸分子的直径．明确“用油膜法估测分子的大小”的实验原理：油酸以单分子呈球型分布在水面上，且一个挨一个，从而由油酸的体积与油膜的面积相除求出油膜的厚度，即可正确解答【详解】（1）上述步骤中，正确的顺序是：③②①⑤④；（2）先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积：，再计算油膜面积，最后计算分子直径【点睛】本题是以油酸分子呈球型分布在水面上，且一个靠着一个，分子之间无间隙，油膜为单层分子，从而可以由体积与面积相除求出油膜的厚度12、①.C②.G③.④.⑤.13【解析】解：(1)电源电动势为6V，热敏电阻常温下的阻值约为，故电流最大约为，故电流表只能选择C；为了让电流从零开始增大应采用分压接法，故滑动变阻器应选择总阻值较小的G；本实验中采用滑动变阻器分压接法，同时因电流表内阻已知，故电流表采用内接法，完成电路图如图所示；根据描出的点得出对应的图象如图所示，由由图可知，当温度时，；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