北京市东城区北京第二十二中学2025届物理高二上期末学业质量监测模拟试题含解析

北京市东城区北京第二十二中学2025届物理高二上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、关于物理学史，下列说法中正确的是（）A.奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场B.安培认为磁化使铁质物体内部产生了分子电流C.库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值D.库仑通过扭秤实验测出了引力常量G的大小2、如图所示，电解池内有一价离子的电解液，在时间t内通过溶液截面S的正离子数为n1，负离子数为n2，设元电荷电荷量为e，则以下说法正确的是A.溶液内电流方向从A到B，电流为B.溶液内电流方向从B到A，电流为C.溶液内正、负离子反方向移动，产生的电流相互抵消D.溶液内电流方向从A到B，电流为.3、在平面直角坐标系里面有一圆形匀强磁场区域，其边界过坐标原点O和坐标点a（0，L）一电子质量为m，电量为e从a点沿x轴正向以v0速度射入磁场，并从x轴上的b点沿与x轴正方向成60°离开磁场，下列说法正确的是（）A.该区域内磁感应强度的方向垂直纸面向外B.电子在磁场中运动时间为C.电子做圆周运动的圆心坐标为D.磁场区域的圆心坐标为4、物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”．如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后．将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环．闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起．某同学另找来器材再探究此实验．他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动．对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是A.线圈接在了直流电源上 B.电源电压过高C.所选线圈的匝数过多 D.所用套环的材料与老师的不同5、如图所示，abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计．已知金属杆MN倾斜放置，与导轨成θ角，单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好)．则()A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为6、如图所示，甲是一个带正电小物块，乙是一个不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有水平向里的匀强磁场．现用水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动，则在加速运动阶段（）A.乙物块与地之间的摩擦力不断减小B.甲、乙两物块间的摩擦力不断减小C.乙物块与地之间的摩擦力大小不变D.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大二、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，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知()A.三个等势面中，a的电势最高B.带电质点通过P点时的电势能较Q点大C.带电质点通过P点时的动能较Q点大D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.回旋加速器中，粒子加速的时间和做圆周运动的周期相等B.带电粒子在D形盒内从狭缝间的电场获得能量C.增大D形盒的半径，可以增大粒子从D形盒射出时的动能D.狭缝宽度越小，粒子从D形盒射出时的动能越大9、如图所示，平行金属板中带电质点原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，的阻值和电源内阻相等，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（）A.消耗的功率逐渐减小B.电流表读数减小，电压表读数增大C.电源的输出功率逐渐增大D.质点将向上运动10、图中三条实线a、b、c表示三个等势面。一个带电粒子射入电场后只在电场力作用下沿虚线所示途径由M点运动到N点，由图可以看出（）A.M和N点的电场场强EM<ENB.三个等势面的电势关系是C.带电粒子在N点的动能较小，电势能较大D.带电粒子在N点的动能较大，电势能较小三、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“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中备有如下器材：A．干电池1节B．滑动变阻器（0～20Ω）C．电压表（0～3V，内阻约为20kΩ）D．电流表（0～0.6A，内阻RA=0.2Ω）E．电流表（0～3A，内阻约为0.01Ω）F．开关、导线若干（1）为减小实验误差和方便操作，选择图甲所示电路进行实验，其中电流表应选__．（填写器材前的序号）（2）某同学根据实验测得的电压表示数U和电流表示数I，画出U﹣I图象如图乙所示，由图象可得电池的电动势为__V，内电阻为__Ω．（保留到小数点后1位）12．（12分）用螺旋测微器测量一根金属丝的直径，如图甲所示读数是________mm。用游标卡尺测量一小球的直径，如图乙所示的读数是____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）如图，正电粒子（不计重力）质量为m、电荷量为q，初速度近似为0，进入电势差为U的加速电场，加速后沿x轴上的S点进入磁感应强度为B，从方向垂直纸面向外的有界匀强磁场，粒子从y轴P点垂直y轴离开磁场进入电场强度为E、方向竖直向下的匀强电场，在电场力作用下垂直击中斜面上Q点。若磁场的宽度OS为OP的倍，斜面与x轴的夹角为．求：（1）粒子进入磁场时的速度大小；（2）粒子在磁场中的运动半径；（3）粒子从S点运动到O点的时间。14．（16分）如图所示，在xOy平面内y轴左侧（含y轴）有一沿y轴负向的匀强电场，一质量为m，电荷量为q的带正电粒子从x轴上P处以速度v0沿x轴正向进入电场，从y轴上Q点离开电场时速度方向与y轴负向夹角θ=30°，Q点坐标为（0，－d），在y轴右侧某区域内（图中未画出）有一与坐标平面垂直的有界匀强磁场，磁场磁感应强度大小，粒子能从坐标原点O沿x轴负向再进入电场．不计粒子重力，求：（1）电场强度大小E；（2）粒子在有界磁场中做圆周运动的半径r和时间t；（3）如果有界匀强磁场区域为半圆形，求磁场区域的最小面积S15．（12分）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ且指向右上方，如图所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？

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】A．奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，故A正确；B．安培提出分子电流假说，很好解释了磁现象的电本质，他认为所有物体里面都有分子电流，磁化使铁质物体内部的分子电流的取向趋向一致，故B错误；C．库仑发现了点电荷的相互作用规律，密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值，故C错误；D．卡文迪许通过扭秤实验测出了引力常量G的大小，故D错误。故选A。2、D【解析】电流的方向与正离子定向移动方向相同，则溶液内电流方向从A到B．t时间内通过通过溶液截面s的电荷量q=n1e+n2e，则根据电流的定义式，故选D.【点睛】本题运用电流的定义式求解电流强度，对于电解质溶液，公式中q是通过溶液截面s的电荷量等于正离子与负离子电荷量绝对值之和3、D【解析】A、粒子运动轨迹如图所示，故磁场方向垂直纸面向里，故A错误；B、电子运动的圆心角为60°，则由几何关系可知，，则电子做圆周运动的圆心坐标为，则粒子在磁场中飞行时间为：，故BC错误；D、由题意和上图的几何关系可得，过a、O、b三点的圆的圆心在ab连线的中点，所以：x轴坐标y轴坐标为所以O1点坐标为（，），故D正确【点睛】本题考查带电电粒子在磁场中的运动规律，该类题目根据题意正确画出粒子运动的轨迹，找出R与L之间的关系，再根据几何关系分析求解即可4、D【解析】金属套环跳起来的原因是开关S闭合时，套环上产生的感应电流与通电螺线管上的电流相互作用而引起的，线圈接在直流电源上时，金属套环也会跳起．电压越高线圈匝数越多，S闭合时，金属套环跳起越剧烈．若套环是非导体材料，则套环不会跳起，故A、B、C选项错误，D选项正确5、B【解析】A、导体棒切割磁感线产生感应电动势，故A错误；B、感应电流的大小，故B正确；C、所受的安培力为，故C错误；D、金属杆的热功率，故D错误6、B【解析】AC．以甲乙整体为研究对象，分析受力如图，则有N=F洛+（m甲+m乙）g，当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力F洛增大，乙物块与地之间的滑动摩擦力f增大．故AC错误BD．乙与地面之间的摩擦力f增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力f甲=m甲a，则得到f甲减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小．故B正确，D错误二、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】A．电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c点电势最高，故A错误；BC．根据带正电的质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，即P点时电势能较大，而动能较小，故B正确，C错误；D．等差等势线密的地方电场线也密，电场强度大，所受电场力大，因此P点加速度也大，故D正确8、BC【解析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据动能表达式求解【详解】回旋加速器中，粒子每经过D型盒狭缝时都被加速一次，加速电场的变化周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项A错误；带电粒子在D形盒内从狭缝间的电场获得能量，选项B正确；根据，则，则增大D形盒的半径R，可以增大粒子从D形盒射出时的动能，与狭缝的宽度无关，选项C正确，D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与狭缝的宽度无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关9、AC【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小．根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流增大．电容器极板间电压等于两端的电压，减小，并联部分的总电阻减小，则两端的电压减小，消耗的功率逐渐减小，电容器极板间场强减小，质点所受的电场力减小，所以质点将向下运动，正确，D错误．流过电流表的电流，增大，减小，则增大，所以电流表读数增大．两端的电压，减小，增大，则减小，所以电压表读数减小，B错误．由于的阻值和电源内阻相等，则外电路总电阻大于电源的内阻，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，C正确10、AC【解析】A．电场线越密，电场强度越大，故M和N点的电场场强EM＜EN，故A正确；B．由于不知电荷带电的正负，因此无法判断电场线方向，故三个等势面的电势高低无法判断，故B错误；CD．带电粒子做曲线运动，所受的电场力指向曲线弯曲的内侧，且垂直于等势面，所以电场力大体上向右，带电粒子从M运动到N过程中，速度方向和电场力的方向的夹角大于90°，电场力做负功，电势增大，动能减小，故带电粒子在N点的动能较小，电势能较大，故C正确，D错误；故选AC。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.D②.1.5③.0.8【解析】（1）[1]．由于本实验中通过电源的电流不能太大，由图可知，最大电流不超过0.6A；所以电流表应选Ｄ；（2）[2][3]．将RA等效于电源的内阻，根据U=E-I(r+RA)，可知E=1.50V12、①.1.842②.42.40【解析】[1]螺旋测微器的读数为故读数为1.842mm。[2]游标卡尺的读数为：故读数为42.40mm。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）（3）【解析】（1）粒子不计重力，设粒子的速度为，由动能定理：解得：；（2）粒子在磁场中只受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动由此解出；（3）粒子在磁场中做匀速圆周运动，设磁场的宽度，运动的圆心角，由几何关系，设粒子在磁场中运动的时间，在电场中运动的时间为，总的运动时间为。粒子在匀强磁场中周期，粒子在电场中做类平抛运动，正好垂直击中斜面，可以知道偏转角为粒子在电磁场中运动时间。14、（1）（2），（3）【解析】（1）设粒子从Q点离开电场时速度大小为v，由粒子在匀强电场中做类平抛运动得由动能定理得解得（2）设粒子从N点进入、N点离