北京市東城第50中2023年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

北京市東城第50中2023年高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、十九世紀(jì)安培為解釋地球的磁性做出這樣的假設(shè)：地球的磁場是由繞著地心的環(huán)形電流I引起的，圖中假設(shè)的引起地球磁場的環(huán)形電流方向正確的是（）A. B.C. D.2、如圖所示的電場中，關(guān)于a、b兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度，下列判斷正確的是（）A.方向相同，大小相等 B.方向不同，大小不等C.方向不同，大小相等 D.方向相同，大小不等3、下列各圖中，能正確表示一對等量異種電荷電場線分布的是A. B.C. D.4、如圖所示，M、N為兩個帶等量的正點(diǎn)電荷，在其連線的中垂線上有一點(diǎn)P（規(guī)定無窮遠(yuǎn)處的電勢為零），下列說法中正確的是A.P點(diǎn)電場強(qiáng)度方向水平向右B.P點(diǎn)到O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小可能先增大后減小C.P點(diǎn)的電勢大于O點(diǎn)的電勢D.O點(diǎn)的電勢為零5、如圖甲所示，兩根電阻忽略不計的導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌左端接電阻R1，右端接小燈泡L，導(dǎo)體棒AB垂直于導(dǎo)軌放置，電阻R1、導(dǎo)體棒AB和小燈泡L的電阻均為R（不計燈泡電阻隨溫度的變化），虛線MN右側(cè)有垂直導(dǎo)軌平面的磁場，當(dāng)導(dǎo)體棒AB從MN左側(cè)某處勻速向右運(yùn)動時開始計時，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化如圖乙所示，若導(dǎo)體棒AB從開始運(yùn)動到穿越磁場的過程中，燈泡的亮度始終不變，則導(dǎo)體棒AB在穿越磁場前后電阻R1上消耗的功率之比是（）A.1∶1 B.1∶2C.1∶3 D.1∶46、如圖，在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子垂直于x軸射入第二象限，隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限，最后經(jīng)過x軸離開第一象限．粒子在磁場中運(yùn)動的時間為A. B.C. D.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，一個邊長為L的正方形導(dǎo)電線框，在外力作用下，以速度v勻速穿過寬度均為L的兩個平行邊界的勻強(qiáng)磁場，這兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，方向相反，取順時針方向的電流為正，受力向右為正，以bc邊剛進(jìn)入磁場開始關(guān)于線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電流和線框所受安培力F分別與位移x之間的函數(shù)圖象，下列圖像正確的是A. B.C. D.8、帶電荷量為＋q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動，下面說法中正確的是()A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動9、如圖所示，光滑固定導(dǎo)軌m、n水平放置，兩根導(dǎo)體棒p、q平行放于導(dǎo)軌上，形成一個閉合回路。當(dāng)一條形磁體從高處下落接近回路時（重力加速度為g）（）A.p、q將互相靠攏 B.p、q將互相遠(yuǎn)離C.磁體的加速度仍為g D.磁體的加速度小于g10、如圖所示，兩個同心金屬環(huán)水平放置，半徑分別為r和2r，兩環(huán)間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直環(huán)面向里勻強(qiáng)磁場，在兩環(huán)間連接有一個電容為C的電容器，a、b是電容器的兩個極板。長為r的金屬棒AB沿半徑方向放置在兩環(huán)間且與兩環(huán)接觸良好，并繞圓心以角速度做逆時針方向(從垂直環(huán)面向里看)的勻速圓周運(yùn)動。則下列說法正確的是A.金屬棒中有從A到B電流 B.電容器a極板帶正電C.電容器兩端電壓為 D.電容器所帶電荷量為三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）測定電源的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)電路和U-I圖像如下:（1）閉合開關(guān)前為防止電表過載滑動變阻器的滑動頭P應(yīng)放在_____處（2）現(xiàn)備有以下器材：A.干電池1個B.滑動變阻器（0~50Ω）C滑動變阻器（0~1750Ω）D.電壓表（0~3V）E.電壓表（0~15V）F.電流表（0~0.6A）G.電流表（0~3A）其中滑動變阻器應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選____，電壓表應(yīng)選_____．(填字母代號)（3）由U-I圖像．由此可知這個干電池的電動勢E=_______V，內(nèi)電阻r=______Ω（4）由于電壓表的分流作用使本實(shí)驗(yàn)電路存在系統(tǒng)誤差，導(dǎo)致E測___E真，，r測____r真(填“>”“<”或“=”)12．（12分）將一塊內(nèi)阻為、滿偏電流為的電流表改裝成量程為的電壓表，應(yīng)該_____聯(lián)一個阻值為__________的電阻四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】地磁場的分布情況：地磁的北極在地理南極的附近，地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向地球南極，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向，故環(huán)形電流的方向由東向西流動，故ACD錯誤，B正確。故選B。2、B【解析】AC．由b點(diǎn)的電場線密集，a點(diǎn)的電場線稀疏，所以b點(diǎn)的場強(qiáng)大于a點(diǎn)的場強(qiáng)，即a、b兩點(diǎn)的強(qiáng)度大小不等，AC錯；BD．由a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向是該點(diǎn)的切線方向知a、b兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同，B錯，D對【點(diǎn)睛】本題學(xué)生明確電場線的疏密可表示場強(qiáng)的強(qiáng)弱，電場線的切線方向是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向3、C【解析】根據(jù)電場線的特點(diǎn)：電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處終止．可知C圖能正確表示一對等量異種電荷電場線分布A.A圖與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B.B圖與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C.C圖與結(jié)論相符，選項C正確；D.D圖與結(jié)論不相符，選項D錯誤；4、B【解析】M、N為兩個等量的正點(diǎn)電荷，在O上方，其連線中垂線上電場強(qiáng)度方向O→P，由于電場線的疏密情況不確定，電場強(qiáng)度大小變化情況不確定，根據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，電場強(qiáng)度與電勢無關(guān)【詳解】A項：在O上方，在等量同種正電荷連線中垂線上電場強(qiáng)度方向O→P，故A錯誤；B項：由于電場線的疏密情況不確定，電場強(qiáng)度大小變化情況不確定，因此P點(diǎn)到O點(diǎn)電場強(qiáng)度大小可能先增大后減小，也可能一直減小，故B正確；C項：依據(jù)沿著電場線方向電勢是降低的，因此P點(diǎn)的電勢小于O點(diǎn)的電勢，故C錯誤；D項：依據(jù)電場的疊加，結(jié)合矢量合成法則，則O點(diǎn)的電場強(qiáng)度為零，但電勢不一定為零，故D錯誤故選B【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵要掌握等量異種電荷電場線的分布情況及特點(diǎn)，要抓住電場線的對稱性，要注意在電場線分布情況不確定時電場強(qiáng)度的大小也不確定5、D【解析】設(shè)通過燈泡的電流為I。據(jù)題可知，導(dǎo)體棒AB從開始運(yùn)動到越過磁場的過程中燈泡的亮度始終不變，說明此過程中燈泡的電流不變，當(dāng)AB在MN左側(cè)運(yùn)動時，通過燈泡的電流等于通過R1電流的2倍，即通過R1電流為；當(dāng)AB在MN右側(cè)運(yùn)動時，MN相當(dāng)電源，通過燈泡的電流I等于通過R1電流，根據(jù)可知導(dǎo)體棒AB在越過磁場前后電阻R1上消耗的功率之比是1：4。故D正確，ABC錯誤。故選D。【點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與電路知識的綜合，要識別電路的結(jié)構(gòu)，把握路端電壓與感應(yīng)電動勢的關(guān)系，知道產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的部分相當(dāng)于電源，其他電路是外電路。6、B【解析】運(yùn)動軌跡如圖:二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AC【解析】由E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出電流大小，由右手定則判斷出感應(yīng)電流方向，應(yīng)用安培力公式求出安培力大小，應(yīng)用左手定則判斷出安培力方向，然后分析圖示圖象答題.【詳解】A、B、0-L內(nèi)，感應(yīng)電動勢為：E=BLv，感應(yīng)電流為：，由右手定則可知，電流方向沿逆時針方向，為負(fù)的；L-2L內(nèi)，感應(yīng)電動勢為：E=2BLv，感應(yīng)電流為：，由右手定則可知，電流方向沿順時針方向，為正的；2L-3L內(nèi)，感應(yīng)電動勢為：E=BLv，感應(yīng)電流為：，由右手定則可知，電流方向沿逆時針方向，為負(fù)的，故A正確，B錯誤；C、D、安培力：F=BIL，在0-L內(nèi)，L-2L內(nèi)，2L-3L內(nèi)，由左手定則可知，整個過程安培力始終向左，為負(fù)的，故C正確，D錯誤；故選AC.【點(diǎn)睛】此題電磁感應(yīng)中圖象的問題，近幾年高考中出現(xiàn)的較為頻繁，解答本題關(guān)鍵要掌握法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、楞次定律、安培力公式等等知識，要知道當(dāng)線框左右兩邊都切割磁感線時，兩個感應(yīng)電動勢方向相同，是串聯(lián)關(guān)系.8、BD【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v與磁場B的夾角不同，洛倫茲力大小不同，即使洛倫茲力大小相同，速度方向不同，洛倫茲力方向不同，洛倫茲力不同，故A錯誤；如果把+q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變，故B正確；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直，磁場方向與電荷運(yùn)動方向不一定垂直，故C錯誤；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動方向垂直，所以粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動，故D正確．所以BD正確，AC錯誤9、AD【解析】當(dāng)一條形磁鐵從高處下落接近回路時，穿過回路的磁通量增加，根據(jù)楞次定律：感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，可知，p、q將互相靠攏，回路的面積減小一點(diǎn)，使穿過回路的磁場減小一點(diǎn)，起到阻礙原磁通量增加的作用，由于磁鐵受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁鐵的加速度一定小于g，故AD正確，BC錯誤。故選AD。10、BC【解析】A．根據(jù)右手定則可知，AB棒做切割磁感線運(yùn)動，但電路沒有閉合，所以金屬棒AB中沒有感應(yīng)電流，故A錯誤；B．AB棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢高低為：A端為低電勢、B端為高電勢，則電容器a極板帶正電，b極板帶負(fù)電，B正確；C．電容器兩端電壓等于切割感應(yīng)電動勢，根據(jù)有：C正確；D．根據(jù)得：D錯誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.a②.B③.D④.F⑤.1.5⑥.0.75⑦.<⑧.<【解析】（1）[1]閉合開關(guān)之前滑動變阻器的滑動頭P應(yīng)放在最大值位置處，即a處（2）[2]滑動變阻器起控制電流的作用，而電源電動勢大約1.5V，電路中電流較小，故為了便用調(diào)節(jié)，滑動變阻器選取B[3]電源電動勢大約1.5V，因此電壓表選擇量程為3V比較合適，故電壓表選擇D，[4]由圖可知，電路中的電流較小，因此電流表選擇F（3）[5]在U-I圖象中圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)等于電源的電動勢，所以由圖可以讀出電源的電動勢為1.5V；[6]圖象中的斜率表示電源的內(nèi)阻，則有：Ω（4）[7][8]由圖所示電路圖可知，相對于電源來說，電流表采用外接法，由于電壓表分流，電流測量值小于真實(shí)值，當(dāng)外電路短路時，電流測量值等于真實(shí)值，電源的U-I圖象如圖所示：電源的U-I圖象與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值是電源電動勢，圖象斜率的絕對值是電源內(nèi)阻，由圖象可知，電源電動勢的測量值小于真實(shí)值，電源內(nèi)阻測量值小于真實(shí)值12、①.串②.59400【解析】[1]把電流表改裝成電壓表，需要串聯(lián)一個分壓電阻[2]串聯(lián)電阻阻值