2025届北京市西城区156中学高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

2025届北京市西城区156中学高二物理第一学期期末质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一群氢原子处于同一较高的激发态，它们向较低激发态或基态跃迁的过程中（）A.可能吸收一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条暗线B.可能发出一系列频率不同的光子，形成光谱中的若干条亮线C.只吸收频率一定的光子，形成光谱中的一条暗线D.只发出频率一定的光子，形成光谱中的一条亮线2、如图所示，大小为E、方向水平向右的匀强电场中有一与电场平行的圆，圆心为O，半径为R，AB为圆的一直径，AB与电场线夹角为，则O、A两点间的电势差等于()A. B.C. D.3、在前人工作的基础上，利用如图所示装置进行定量研究，进而提出两个静止的点电荷之间相互作用规律的物理学是A洛伦兹B.安培C.库仑D.奥斯特4、如图所示，三根通电直导线垂直于纸面放置，现使每根导线在a点产生的磁感应强度大小均为B，关于a点的磁感应强度说法正确的是（）A.大小为3B B.大小为BC.方向沿纸面由a指向d D.方向沿纸面由a指向c5、竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角θ，当滑动变阻器R的滑片在a位置时，电流表的读数为I1，夹角为θ1；当滑片在b位置时，电流表读数I2，夹角为θ2；则A.θ2>θ1，I2=I1 B.θ2<θ1，I2=I1C.θ2>θ1，I2≠I1 D.θ2<θ1，I2≠I16、如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，电子1从磁场边界上的a点垂直MN且垂直磁场方向射入磁场，经t1时间从b点离开磁场．之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率垂直磁场方向射入磁场，经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场，则为()A. B.2C. D.3二、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，电源的电动势为，内阻为，为电阻箱．图乙为电源的输出功率与电流表示数的关系图象，电流表为理想电表，其中电流为、时对应的外电阻分别为、，电源的效率分别为、，输出功率均为，下列说法中正确的是()A. B.C. D.8、一段长为L的通电直导线，设单位长度导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是e，它们的定向移动速度大小为v，现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，已知这段导线受到安培力为F，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力A.大小为evB，方向和安培力F方向相反B.大小为evB，方向和安培力F方向一致C.大小为，方向和安培力方向一致D.大小为，方向和安培力F方向一致9、图中虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左侧水平射入的电子，在穿过该区域时未发生偏转．不计重力，则在这个区域中的E和B的方向可能是A.E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B.E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C.E竖直向上，B垂直纸面向外D.E竖直向上，B垂直纸面向里10、库仑定律的适用范围是（）A.真空中两个带电球体间的相互作用B.真空中任意带电体间的相互作用C.真空中两个点电荷间的相互作用D.真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离，则可应用库仑定律三、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）某学生实验小组利用图（a）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×1k”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：多用电表；电压表：量程5V，内阻十几千欧;滑动变阻器：最大阻值5kΩ导线若干回答下列问题:（1）将多用电表挡位调到电阻“×1k”挡，再将红表笔和黑表笔，调零点（2）将图((a)中多用电表的红表笔和（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端（3）将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图（b）所示，这时电压表的示数如图（c）所示．多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V（4）调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为零．此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V．从测量数据可知，电压表的内阻为____kΩ（5）多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图(d)所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为___V，电阻“×1k”挡内部电路的总电阻为___kΩ12．（12分）读出下列游标卡尺、螺旋测微器所显示的测量值。（1）游标卡尺读数为：______________mm。（2）螺旋测微器读数为：____________mm。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）有一台内阻为1的发电机，供给一学校照明用电，如图所示。升压比为，降压比为，输电线的总电阻，全校共22个班，每班有“220V，40W”灯6盏。若保证全部电灯正常发光，则：（1）输电线上损耗的电功率多大？（2）发电机电动势多大？14．（16分）长为L的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图所示，磁感强度为B，板间距离也为L，板不带电，现有质量为m，电量为q的带正电粒子不计重力，从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，对于粒子的速度有什么要求？15．（12分）在竖直平面内建立一平面直角坐标系xOy，x轴沿水平方向，如图甲所示。第二象限内有一水平向右的匀强电场，电场强度为E1=0.2N/C。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，电场强度E2=0.1N/C，匀强磁场方向垂直纸面。某比荷为=102C/kg的带正电的粒子（可视为质点）以v0=4m/s竖直向上的速度从-x上的A点进入第二象限，并从+y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s2。试求：（结果可用π表示）(1)带电粒子运动到C点的纵坐标值h及到达C点的速度大小v1；(2)+x轴上有一点D，OD=OC，若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B0及其磁场的变化周期T0；(3)要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0和变化周期T0的乘积B0T0应满足的关系。

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、B【解析】处于较高能级的电子可以向较低的能级跃迁，能量减小，原子要发出光子，由于放出光子的能量满足hγ=Em-En，处于较高能级的电子可以向较低的激发态，激发态不稳定可能继续向较低能级跃迁，所以原子要发出一系列频率的光子．故ACD错误，B正确；故选B。2、C【解析】匀强电场中OA线段沿电场线方向的距离，根据匀强电场中的场强与电势差的关系可得；故选C.【点睛】掌握电场强度的三个公式适用范围和符号的意义：定义式，点电荷场源的决定式，匀强电场中的计算式.3、C【解析】通过扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律的物理学家是库仑，从而即可求解【详解】库仑利用扭秤装置，研究出两个静止点电荷间的相互作用规律---库仑定律．故C正确．洛伦兹给出洛伦兹力、电荷的运动方向，及磁场方向的三者关系．故A错误．安培指出电流方向与磁场方向的关系，同时提出左手定则．故B错误．奥斯特提出电流的磁效应．故D错误．故选C4、B【解析】用右手螺旋定则可知直导线在点产生磁场的方向竖直向下，直导线在点产生磁场的方向水平向右，直导线在点产生磁场的方向竖直向下，根据平行四边形定则可得点的合磁感应强度大小为合磁感应强度方向为右下方，设合磁感应强度方向与水平向右的夹角为，则有故B正确，A、C、D错误；故选B。5、A【解析】滑动变阻器整个接入电路，部分和电容器并联，电容器相当于电路，所以滑动变阻器直接与电源串联，移动滑片，电流大小不变，I2=I1；滑片在b点时，电容器两端电压较大，电容器极板间场强较大，小球向右偏转角度大，θ2>θ1，A正确，BCD错误；故选A。6、D【解析】考查带电粒子在匀强磁场中的运动。【详解】电子2以相同速率垂直磁场方向射入磁场，由带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径公式可知，两电子运动半径相同，由周期公式可知，周期也相同，由几何关系可知，电子1运动的圆心角为，电子2运动的圆心角为，由时间可得：D正确。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、BCD【解析】A．外电路只有电阻，所以电源的输出功率即消耗的电功率，根据：，所以，A错误；B．电源的输出功率：根据图像电功率相等：解得：，B正确；C．根据图像电功率相等：根据闭合电路欧姆定律：将电流表达式代入电功率表达式，解得：，C正确；D．电源的效率：根据图像可知：所以：，D正确8、BC【解析】每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为，磁场对这段导线的安培力，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力，根据左手定则可知方向和安培力F方向一致，故BC正确，AD错误9、ABC【解析】A、若E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同，则有电子所受电场力方向与运动方向相反，而由于电子运动方向与B方向相互平行，所以不受磁场力，因此穿过此区域不会发生偏转．故A正确；B、若E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反，则有电子所受电场力方向与运动方向相同，而由于电子运动方向与B方向在一条直线上，所以不受磁场力，因此穿过此区域不会发生偏转．故B正确；C、若E竖直向上，B垂直于纸面向外，则有电场力竖直向下，而磁场力由左手定则可得方向竖直向上，所以当两力大小相等时，电子穿过此区域不会发生偏转．故C正确；D、若E竖直向上，B垂直于纸面向里，则有电场力方向竖直向下，而磁场力方向由左手定则可得竖直向下，所以两力不能使电子做直线运动，故D错误；10、CD【解析】库仑定律适用于真空中的点电荷，或者带电体大小远小于它们之间距离（即也可看成点电荷），故CD正确，AB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）短接（2）1（3）15.03.60（4）12.0（5）9.0015.0【解析】（1）欧姆表使用前一定要欧姆调零，即红黑表笔短接后，调节调零旋钮，电流表满偏；（2）红正黑负，电流从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表；电流从电压表正接线柱流入，故红表笔接触1，黑表笔接2；（3）欧姆表读数=倍率×表盘读数=1K×15．0Ω=15．0kΩ；电压表读数为3．60V；（4）由于滑动变阻器被短路，故欧姆表读数即为电压表阻值，为12．0KΩ；（5）欧姆表的中值电阻等于内电阻，故欧姆表1K档位的内电阻为15．0KΩ；根据闭合电路欧姆定律，电动势为；考点：测定电源电动势和内阻实验【名师点睛】本题关键是明确实验原理，会使用欧姆表和电压表测量电阻和电压，同时能结合闭合电路欧姆定律灵活地列式分析12、①.29.8②.1.125（1.123~1.127均可）【解析】（1）[1]游标卡尺的精度为，读数为。（2）[2]螺旋测微器的精度为，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、(1)144W(2)250V【解析】(1)据题意，所有灯都正常工作的总功率为用电器都正常工作时的总电流为两个变压器之间输电线上的电流为，根据解得故输电线上损耗的电功率(2)降压变压器上的输入电压输电线上的电压损失为因此升压变压器的输出电压为由变压器变压比可知，升压变压器的输入电压为升压变压器的输入电流为发电机的电动势14、粒子的速度满足v；或v【解析】带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，据此可以求得粒子做圆周运动的半径和速度的关系，再根据几何关系欲使粒子不打在极板上，就是粒子做圆周运动的半径小于(从左侧射出或者大于(从右侧射出)，从而求出粒子速度的范围【详解】如图所示：由题意知，若带正电的粒子从极板左边缘射出磁场，其在磁场中圆周运动的半径R，粒子在磁场中做圆周运动洛伦兹力提供向心力即：qvB=m可得粒子做圆周运动的半径R=粒子从左边缘射出，则，即粒子的速度v若带正电的粒子从极板右边缘射出，如图所示，此时粒子的最大半径为R，由上图可知：R2=L2+(R-)2可得粒子圆周运动的最大半径R=，