2025届北京市东城区第五中学物理高二上期末学业质量监测试题含解析

2025届北京市东城区第五中学物理高二上期末学业质量监测试题注意事项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、如图所示，MN、PQ为两平行金属导轨，M、P间连有一阻值为R的电阻，导轨处于匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向与导轨所在平面垂直，图中磁场垂直纸面向里.有一金属圆环沿两导轨滑动，速度为v，与导轨接触良好，圆环的直径d与两导轨间的距离相等.设金属环与导轨的电阻均可忽略，当金属环向右做匀速运动时A.有感应电流通过电阻R，大小为 B.有感应电流通过电阻R，大小为C.有感应电流通过电阻R，大小为 D.没有感应电流通过电阻R2、2007年诺贝尔物理学奖授予了两位发现“巨磁电阻”效应的物理学家．某探究小组查到某磁敏电阻在室温下的电阻随磁感应强度变化的曲线如图甲所示，其中R、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为检验其磁敏特性设计了图乙所示电路．关于这个实验，下列说法中正确的是A.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，伏特表的示数增大B.闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，安培表的示数增大C.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，伏特表的示数减小D.闭合开关S，图乙中只将磁场方向改为与原来方向相反时，安培表的示数减小3、如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘绳水平吊起通电直导线A，A与螺线管垂直，A导线中的电流方向垂直纸面向里，开关S闭合，A受到通电螺线管磁场的作用力的方向是()A.水平向左 B.水平向右C.竖直向下 D.竖直向上4、如图所示，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为A. B.C. D.5、如图，两电荷量分别为+Q和-Q的点电荷对称地固定于x轴上原点O的两侧，a点位于x轴上O点与点电荷+Q之间，b点位于y轴O点上方，取无穷远处的电势为零．下列说法正确的是（）A.正试探电荷在a点的电势能大于零，所受电场力方向向右B.b点电势为零，电场强度也为零C.将正的试探电荷从O点沿y轴移到b点，电场力先减小后增大D.a点的电势低于b点的电势6、把轻质导线圈用细线挂在条形磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈中心，且在线圈平面内。当线圈通以图示方向的电流时线圈将（）A.俯视逆时针转动，同时靠近磁铁B俯视顺时针转动，同时靠近磁铁C.俯视逆时针转动，同时远离磁铁D.俯视顺时针转动，同时远离磁铁二、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，电源电动势为E，内阻为r．当滑动变阻器R2的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是A.电阻R3消耗的功率变大B.电容器C上的电荷量变大C.灯L变暗D.R1两端的电压变化量的绝对值小于R2两端的电压变化量的绝对值8、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器.开关闭合后，灯泡L能正常发光．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列判断正确的是（）A.灯泡L将变暗 B.灯泡L将变亮C.电容器C的电荷量将减小 D.电容器C的电荷量将增大9、两物体组成的系统总动量守恒，这个系统中()A.一个物体增加的速度等于另一个物体减少的速度B.一物体受合力的冲量与另一物体所受合力的冲量相同C.两个物体的动量变化总是大小相等、方向相反D.系统总动量的变化为零10、如图所示，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知A.该电源的电动势为6V，内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%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）某探究小组准备用图甲所示电路测量某电源的电动势和内阻，实验器材如下：待测电源（电动势约2V），电阻箱R（最大阻值为99.99Ω），定值电阻R0（阻值为2.0Ω），定值电阻R1（阻值为4.5kΩ），电流表G（量程为400μA，内阻Rg＝500Ω），开关S，导线若干（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为_______V的电压表（2）闭合开关，多次调节电阻箱，并记下电阻箱的阻值R和电流表G的示数I；（3）分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则和的关系式为________________（用题中字母表示）；（4）以为纵坐标，为横坐标，探究小组作出-的图象如图乙所示．根据该图象求得电源的内阻r＝0.50Ω，则其电动势E＝_______V（计算结果保留两位小数）12．（12分）设金属导体的横截面积为，单位体积内的自由电子数为，自由电子定向移动速度为，那么在时间内通过某一横截面积的自由电子数为_________；若电子的电荷量为，导体中的电流为，则电子定向移动的速率为_________。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．（10分）（1）如图1所示，固定于水平面上金属框架abcd，处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒MN沿框架以速度v向右做匀速运动，框架的ab与dc平行，bc与ab、dc垂直。MN与bc的长度均为l，在运动过程中MN始终与bc平行，且与框架保持良好接触，磁场的磁感应强度为B。a．请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN中的感应电动势E；b．在上述情景中，金属棒MN相当于一个电源，这时非静电力与棒中自由电子所受洛伦兹力有关，请根据电动势的定义，推导金属棒MN中的感应电动势E（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如下情景：如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为l的绝缘细管MN，沿纸面以速度v向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看作质点），某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。已知磁感应强度大小为B，小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。14．（16分）如图所示，相距为D、板间电压为U的平行金属板M、N间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场；在pOy区域内有垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场；pOx区域为无场区．一正离子沿平行于金属板、垂直磁场射入两板间并做匀速直线运动，从H（0，A）点垂直y轴进入第Ⅰ象限，经Op上某点离开磁场，最后垂直x轴离开第Ⅰ象限．求：（1）离子在金属板M、N间的运动速度；（2）离子的比荷；（3）离子在第Ⅰ象限的磁场区域和无场区域内运动的时间之比15．（12分）如图所示，虚线左侧存在方向竖直向上、强度为E的匀强电场和方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场，虚线右侧存在方向竖直向下、强度也为E的匀强电场，为以O点为圆心的光滑绝缘圆弧。一质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点）由M点静止释放，经过一段时间后运动至M点正下方的Q点（图中没有画出）。已知，电场强度，圆弧半径为L，重力加速度为g。求：（1）小球运动至N点时对轨道的压力；（2）M点和Q点之间的距离。

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】当金属圆环运动时，相当于电源。即两个电动势相等的电源并联，根据法拉第电磁感应定律，则电路中电动势为：根据闭合电路欧姆定律，则通过电阻电流的大小为：故B正确，ACD错误。故选B2、A【解析】由图可以看出，磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，只与磁感应强度的大小有关，随着磁感应强度变大，电阻变大；AB．闭合开关S，图乙中只增加磁感应强度的大小时，磁敏电阻的阻值变大，则干路总电流减小即安培表示数减小，由内电压和滑动变阻器电压减小，根据闭合电路欧姆定律可知伏特表的示数增大，故A正确，B错误；CD．磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，所以闭合开关S，图乙中只改变磁场方向原来方向相反时，伏特表的示数不变，故CD错误【点睛】本题要求同学们能读懂各个图象的物理意义，变化规律，知道磁敏电阻的阻值与磁感应强度的方向无关，只与磁感应强度的大小有关，随着磁感应强度变大，电阻变大3、D【解析】首先根据安培定则判断通电螺线管的磁场，右端等效为磁铁的N极，左端为S极，则A处产生的磁场方向为水平向左。再根据左手定则判断可知：A受到通电螺线管磁场的作用力的方向为竖直向上，故ABC错误，D正确。故选D。4、B【解析】0-，线框在磁场外，力与电流为0。~2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：；2~4，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则Ubc=BLv。4~5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：。故选B。5、A【解析】A．由图，两个点电荷在a点产生的电场强度的方向都向右，所以合场强的方向一定向右，则正电荷在a点受到的电场力的方向向右；正电荷从a向O运动的过程中，电场力做正功，电势能减小，而O点的电势等于0，所以正的试探电荷在a点的电势能大于零，故A正确；B．结合等量异种点电荷的电场的特点可知，两个等量异种电荷连线的垂直平分线是一条等势线。电场强度方向与等势面方向垂直，而且指向电势低的方向，所以b点的电势等于0，而电场强度不等于0．故B错误；C．在两点荷连线的垂直平分线上，O点的电场线最密集，场强最大，则将正的试探电荷从O点沿y轴移到b点，电场力逐渐减小，选项C错误；D．a点的电势高于O点，而O点的电势等于b点的电势，则a点的电势高于b点的电势，选项D错误；故选A6、A【解析】AB．由右手螺旋定则可知，线圈向外一面为S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，即俯视，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁，故A正确B错误；CD．由右手螺旋定则可知，线圈向外一面S极，因为异名磁极相互吸引，因此从上往下看，即俯视，线圈做逆时针方向转动，同时靠近磁铁，故CD错误。故选：A。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．当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电阻变小，则外电路的总电阻变小，小电阻分小电压，则外电压变小，故消耗的功率：变小，故A错误；B．变小，外电路的总电阻变小，则干路总电流变大，而上电压变小，则电流变小，故上电流变大，电压变大，故电容器两端电压变大，，则电荷量变大，故B正确；C．变小，小电阻分小电压，则的电压变小，灯泡的电压变小，故灯L变暗，故C正确；D．两端的电压变大，两端的电压变小，二者电压之和等于外电压，由前面分析之外电压变小，故两端增加的电压小于两端减小的电压，故D正确8、AD【解析】AB.当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器在路电阻增大，外电阻增大，电路中电流减小，灯L变暗，故A正确，B错误；CD.电容器的电压等于路端电压，电路中电流减小，内电压增减小，可见路端电压是增大的，则由Q=CU知，电容器C的电荷量将增大，故C错误，D正确；9、CD【解析】B．两物体组成的系统总动量守恒，根据公式可得一物体受到的冲量与另一物体所受冲量大小相等，方向相反，B错误；AC．两物体的动量变化总是大小相等，方向相反，A错误C正确；D．系统总动量的变化为零，D正确；故选CD。10、CD【解析】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点【详解】电源的U-I图像的纵截距表示电源电动势，故，电源U-I图像的斜率表示电源内阻，故，A错误；线性电阻U-I图像的斜率表示电阻大小，故，B错误；当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电阻时，电源输出功率为，C正确；当该电源只向电阻R供电时，，D正确三、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、①.2②.③.2.08(2.07-2.09)【解析】（1）图甲中将定值电阻R1和电流表G串联，相当于把电流表G改装成了一个量程为的电压表（2）由电路图可知，R1与G串联后与电阻箱并联，然后再与R0串联，由闭合电路欧姆定律可知：变形可得：由对应的图象可知，解得：E=2.08V；【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意明确实验原理，重点分析实验电路图，同时能正确利用闭合电路欧姆定律列式，注意本题中一定要考虑电表的内阻，同时在分析图象时要认真分析坐标轴的起点值12、①.②.【解析】[1]在时间内通过某一横截面积的自由电子数为：；[2]根据电流的定义式：解得：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）a．见解析，b．见解析；（2）洛伦兹力做功为0，管的支持力做功为【解析】（1）a．如图1所示，在一小段时间Δt内，金属棒MN的位移为这个过程中MN与线框组成的闭合回路面积的变化量为穿过闭合电路的磁通量的变化量为根据法拉第电磁感应定律可得b．如图2所示，棒向右运动时，棒内自由电子具有向右的分速度，该分速度使自由电子受到沿棒向下的洛伦兹力，大小为此时f充当非静电力，自由电子从M移动到N的过程中，f做的功为根据电动势的定义可得（2）小球随管向右运动的同时还沿管向上运动，其速度的合