北京市海淀区北京师大附中2025届高二物理第一学期期末监测试题含解析

北京市海淀区北京师大附中2025届高二物理第一学期期末监测试题考生请注意：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、电磁感应现象中，感应电动势的大小跟()A.磁感应强度大小成正比 B.磁通量变化率大小成正比C.磁通量大小成正比 D.磁通量变化大小成正比2、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成60°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为()A.1∶2 B.2∶1C.1∶ D.1∶13、如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形线框与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。线框由静止释放，在下落过程中（）A.穿过线框的磁通量保持不变 B.线框中感应电流方向保持不变C.线框所受安培力的合力为零 D.穿过线框的磁通量变大4、两个半径、材质均相同的金属球A、B带等量同种电荷，它们之间的距离远大于小球本身直径。已知它们相隔一定距离时，两球之间的相互作用力的大小是F，现在用一个带有绝缘柄的原来不带电的半径、材质均相同的金属小球C，先与小球A接触，再和小球B接触后移开。这时，A、B两球之间的相互作用力大小变为()A. B.C. D.5、下列关于静电场的说法不正确的是（）A.在匀强电场中，电场线一定和等势面垂直B.电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高C.将正点电荷从电场强度为零的点移动到电场强度为零的另一点，电场力做功一定为零D.在正电荷产生的静电场中，电场强度方向指向电势降低最快的方向6、如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路．两个同学迅速摇动AB这段“绳”．假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北．图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点．则下列说法正确的是A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大C.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向BD.在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高二、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、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8、在如图所示的直流电路中，当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时，下列说法正确的是A.电压表V1示数变大 B.电压表V2示数变大C电流表A1示数变小 D.电流表A2示数变大9、如图所示，一根足够长的水平滑杆上套有一质量为的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道，穿过金属环的圆心．现使质量为的条形磁铁以水平速度沿绝缘轨道向右运动，则()A.磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B.磁铁将不会穿越滑环运动C.磁铁与圆环的最终速度为D.整个过程最多能产生热量10、如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场.在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动,则A金属框内感应电流方向先逆时针再顺时针B.金属框内感应电流先增大后减小再增大C.安培力方向与速度方向相反D.通过磁场的速度越大，线框中产生的焦耳热越多三、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）在练习使用多用电表的实验中,请完成下列问题:(1)用多用电表测量某元件的电阻,选用“×100”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过小，换相邻的倍率的电阻挡，并欧姆调零后，再次进行测量，多用电表的指针如图甲所示，测量结果为______Ω；(2)某同学找发光二极管的负极的具体操作为:将多用电表选择开关旋到电阻挡的“×1”挡，经过欧姆调零之后，他把红表笔接在二极管的短管脚上，把黑表笔接在二极管的长管脚上，发现二极管导通发光，然后他将两表笔的位置互换以后，发现二极管不发光，这说明二极管的负极是________(填“长管脚”或“短管脚”)所连接的一极；(3)多用电表中大量程的电流表和电压表是由表头改装而来的，现将满偏电流为100的表头改装为大量程的电流表后，再改装为两个量程的电压表，如图乙所示，已知表头上标记的内阻为900Ω，图中虚线框内是电压表的改装电路，利用和表头构成1mA量程的电流表，则定值电阻的阻值=_______，然后再将其改装为两个量程的电压表，若则使用两个接线柱时，电压表的量程为_______V；使用两个接线柱时，电压表的量程为_______V.12．（12分））分在“用伏安法测定一条金属丝（总电阻约10Ω）电阻率”的实验中①某同学用螺旋测微器测得金属丝直径d如图甲所示，可读得d=_________mm②他又把金属丝拉直后将其两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上，在金属丝上夹上一个小金属夹P，移动金属夹P的位置，从而改变接入电路中金属丝的长度．把这样的装置接入实验电路中，如图乙所示．但他连接线路时却出现了两处错误，请用“×”标在错误的导线上，再用笔画线代替导线给予改正___________③闭合开关前，滑动变阻器触头应移至_____（填“左”或“右”）端．闭合开关后，滑动变阻器触头调至一合适位置后不动，以后通过多次改变P点的位置，得到多组U、I、L的数据，U/I即得到金属丝长L时对应的电阻R．把这多组L和R的数据，绘成如图丙所示图线，则该图线斜率表示的物理意义是_____________________（要求用文字表述）④如果图线的斜率k=1Ω/m，则该金属丝电阻率r=_____Ω·m．（保留二位有效数字）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，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。15．（12分）如图所示，底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为L=0.8m，圆心在O点，其轨道底端P距地面的高度及与右侧竖直墙的距离均为L．现将一质量为m=0.5kg、可视为质点的小球从轨道的端点Q由静止释放，不计空气阻力，取.求：(1)小球在P点时受到的支持力大小(2)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小

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、B【解析】根据可知，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，故选B.2、A【解析】正电子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负电子在洛伦兹力作用下向下偏转。而，知两个电子的周期相等。正电子与y轴正方向以30°入射，从y轴离开磁场时，速度方向与y轴的夹角为30°，则轨迹对应的圆心角为60°，正电子在磁场中运动时间为同理，负电子电子从x轴上射出磁场时，根据几何知识得知，速度与x轴的夹角为60°，则负电子速度的偏向角为θ2=120°，其轨迹对应的圆心角也为120°，则负电子在磁场中运动时间为所以正电子与负电子在磁场中运动时间之比为t1：t2=1：2A.1∶2与分析相符，故A正确。B.2∶1与分析不符，故B错误。C.1∶与分析不符，故C错误。D.1∶1与分析不符，故D错误。3、B【解析】ABD．根据右手螺旋定则，知直导线下方的磁场方向垂直纸面向里，线框由静止释放，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为顺时针方向，即方向保持不变。故AD错误，B正确；C．根据左手定则，上边所受的安培力方向向上，下边所受的安培力方向向下，由于上边所处的磁场强，所以上边所受的安培力大小大于下边所受的安培力大小，所以线框所受安培力的合力方向竖直向上。故C错误。故选B。4、D【解析】设原来两球带电量为q，两球之间的相互作用力大小为；小球C先与A接触后，A球带的电荷，C球带的电荷，然后C再与B接触后，B、C两球的带电量为：A、B两球之间的相互作用力大小为：；A．综上分析两球之间的作用力变为原来的，A错误；B．综上分析两球之间的作用力变为原来的，B错误；C．综上分析两球之间的作用力变为原来的，C错误；D．综上分析两球之间的作用力变为原来的，D正确；故选D。5、C【解析】沿着等势面移动，电场力不做功，故电场力一定与等势面垂直，故A说法正确；电场强度与电势无关，所以电场强度大的地方电势可能低，电场强度小的地方电势可能高，故B说法正确；电场强度与电势无关，场强为零，电势不一定为零，电场中肯定存在场强都为零、电势又不相等的两个点，在这样的两个点之间移动电荷，电场力将做功，故C说法错误；沿电场方向电势降低，而且速度最快，故D说法正确．所以选C.6、C【解析】地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，当两个同学在迅速摇动电线时，总有一部分导线做切割磁感线运动，电路中就产生了感应电流，根据绳子转动方向与地磁场方向的关系，判断感应电动势和感应电流的大小，从而判断安培力的大小，由右手定则判断感应电流的方向和电势高低解：A、当“绳”摇到最高点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误B、当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小，故B错误C、当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A流向B．故C正确D、在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向B，A点相当于电源的负极，B点相当于电源正极，则A点电势比B点电势低；当“绳”向上运动时，“绳”中电流从B流向A，B点相当于电源的负极，A点相当于电源正极，则B点电势比A点电势低；故D错误故选C【点评】本题要建立物理模型，与线圈在磁场中转动切割相似，要知道地磁场的分布情况，能熟练运用电磁感应的规律解题二、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、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。8、BC【解析】当滑动变阻器R3的滑动触头P向下滑动时，接入电路中的电阻变大，由“串反并同”可知，由于电压表V1与滑动变阻器串联，所以电压表V1示数变小，电压表V2与滑动变阻器并联，所以电压表V2示数变大，电流表A1与滑动变阻器串联，所以电流表A1示数变小，电流表A2与滑动变阻器串联，所以电流表A2示数变小.故选BC。9、CD【解析】金属圆环光滑，一足够长的水平的绝缘轨道光滑，所以圆环与磁铁组成的系统水平方向受到的合力为0，满足动量守恒，根据动量守恒定律与能量的转化与守恒定律即可解答【详解】A．金属环是光滑的，足够长的水平的绝缘轨道是光滑的，在磁铁穿过金属环后，二者由于不受摩擦力的作用，两者将不会停下来，A错误；B．磁铁在靠近金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相反，所以磁铁受到阻力的作用，同理，在离开金属环的过程中金属环的感应电流方向产生的磁场与原磁场的方向相同，也是受到阻力的作用，但是由于不知道初速度以及环与磁铁的质量之间的关系，所以不能判断出磁铁是否能够会穿越滑环运动，B错误；C．选取磁铁与圆环组成的系统为研究的系统，系统在水平方向受到的合力为0，满足动量守恒；选取磁铁M运动的方向为正方向，则最终可能到达共同速度时得C正确；D．磁铁若能穿过金属环，运动的过程中系统的产生的热量等于系统损失的动能，二者的末速度相等时损失的动能最大，为D正确【点睛】本题为结合楞次定律考查动量守恒定律应用，要注意选取的研究对象是磁铁与圆环组成的系统，可根据楞次定律的表现来判断物体运动状态的变化10、AD【解析】根据楞次定律判断金属框内感应电流的方向．根据法拉第电磁感应定律判断感应电流大小的变化．因为金属框匀速通过磁场，则水平拉力和安培力的平衡，根据安培力的方向判断水平拉力的方向【详解】A项：进磁场时，磁通量在增大，根据楞次定律，感应电流的方向为逆时针方向．出磁场时，磁通量减小，根据楞次定律，感应电流方向为顺时针方向，故A正确；B项：根据法拉第电磁感应定律知，进磁场时，磁通量的变化率先变快再变慢，则感应电流的大小先变大后变小．出磁场时，磁通量的变化率先变快再变慢，则感应电流大小先变大后变小，故B错误；C项：水平拉力和安培力平衡，方向相反，安培力的方向水平向左，则水平拉力的方向水平向右，故C错误；D项：由公式，所以速度越大，线框中产生的焦耳热越多，故D正确【点睛】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，以及知道感应电动势的大小与磁通量的变化率有关，磁通量变化率越大，感应电动势越大三、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、①.7000②.短管脚③.100④.1⑤.3【解析】由题图可知，考查了用多用电表测电阻，根据多用电表的电表结构以及测量原理进行分析：（1）欧姆表的读数要乘以倍率（2）欧姆表电流由黑表笔流出进入二极管正极则导通发光，据此分析（3）电表的改装由串并联电路的原理进行求解各值【详解】（1）多用电表指针偏转角度过小，则阻值大要用大量程，即选“×1000“档，则读数为：7×1000＝7000Ω（2）二极管正向导通，反向截止，欧姆表电流由黑表笔流出进入二极管正极则导通发光，即红表笔接短管脚（3）并联电阻改装成电流表，并联阻值：R1100Ω接ab接线柱时：U＝I（R2）＝1×10﹣31V接ac接线柱时：U′＝1×10﹣33V【点睛】明确欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数，欧姆表的红表笔插“+”插孔，黑表笔插“﹣”插孔，“+”与电源负极相连，“﹣”与电源正极相连；欧姆表零刻度线在最右侧，最大刻度线在最左侧，记住二极管的单向导电性12、(1).0.725mm(2).(3).左(4).电阻率与金属丝横截面积之比(5).【解析】①螺旋测微器读数时要先读整数，再读小数，注意半毫米刻度线，要估读，由图甲所示螺旋测微器可知，固定刻度示数为0.5mm，可动刻度所示为22.5×0.01mm=0.230mm，螺旋测微器的示数为0.5mm+0.225mm=0.725mm②如图为了避免电流表的分压，电流表测量连入电路部分的金属丝两端的电压，③闭合开关前，滑动变阻器的阻值应该最大，滑动变阻器触头应移至左端，由可知，该图线斜率表示的物理意义是：电阻率与金属丝横截面积之比④由代入数据可得：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）2T；（2）1.5m/s2，