北京市牛栏山一中2023-2024学年物理高二第一学期期末学业质量监测试题含解析

北京市牛栏山一中2023-2024学年物理高二第一学期期末学业质量监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上，A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路，B线圈与开关S及电流计G组成另一个回路。如图所示，通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件。关于该实验下列说法正确的是（）A.闭合S的瞬间，G中有a→b的感应电流B.闭合S的瞬间，G中有b→a的感应电流C.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有a→b的感应电流D.闭合S后，R的滑片向左移动的过程，G中有b→a的感应电流2、将圆柱形强磁铁吸在干电池的负极，强磁铁的N极朝上S极朝下，金属导线折成上端有一支点，下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源的正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池旋转起来．下列判断正确的是（）A.线框能旋转起来，是因为电场力B.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转C.电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D.导线框将上下振动3、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列判断正确的是（）A.粒子带正电 B.A点的场强大于B点的场强C.粒子的加速度逐渐增大 D.粒子在电场中A点的电势能大于粒子在B点的电势能4、如图所示，质量为、长度为的金属棒两端由等长的轻质细线水平悬挂在、点，处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为；棒中通以某一方向的电流，平衡时两悬线与竖直方向夹角均为，重力加速度为．则（）A.金属棒中的电流方向由指向B.金属棒所受安培力的方向垂直于平面向上C.金属棒中的电流大小为D.每条悬线所受拉力大小为5、A、B是两种同位素的原子核，它们具有相同的电荷、不同的质量。为测定它们的质量比，使它们从质谱仪的同一加速电场由静止开始加速，然后沿着与磁场垂直的方向进入同一匀强磁场，打到照相底片上。如果从底片上获知A、B在磁场中运动轨迹的直径之比是，则A、B的质量之比为A. B.C. D.6、电磁学中电荷量、电动势、电容、磁通量这四个物理概念的国际制单位是（）A.库伦，特斯拉，法拉，伏特 B.库伦，伏特，法拉，韦伯C.库伦，伏特，法拉，特斯拉 D.安培，焦耳，伏特，韦伯二、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，电表均为理想电表，两个相同灯泡电阻均为R，且R大于电源内阻r。将滑动变阻器滑片向下滑动，电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，则()A.两灯泡的亮度始终一样且逐渐变暗 B.V1、V2的示数增大，V3的示数减小C.ΔU3与ΔI的比值为2R＋r D.ΔU3>ΔU1>ΔU28、如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u=220sin100t（V），则下列表述正确的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.电厂输出电压的有效值U1＝220VC.若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D.用户得到的交变电流频率为25Hz9、关于原子核的结合能，下列说法正确的是()A.原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能C.铯原子核()的结合能小于铅原子核()的结合能D.比结合能越大，原子核越不稳定10、一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为µ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面固定一个光滑的小球，如图所示，木板固定时，弹簧测力计示数为F1，由静止释放后木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是()A.稳定后弹簧一定处于压缩状态B.稳定后弹簧仍处于拉伸状态C.D.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）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验，如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留三位有效数字）请回答下列问题：（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端（填“左”或“右”）；（2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝_________m/s；（3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为__________。12．（12分）某同学用伏安法利用下列器材测一节干电池的电动势和内阻。A．被测干电池一节；B．电流表1：量程0~0.6A，内阻为0.3Ω；C．电流表2：量程0~0.6A，内阻约0.1Ω；D．电压表1：量程0~3V，内阻未知；E．电压表2：量程0~15V，内阻未知；F．滑动变阻器1：0~10Ω，2A；G．滑动变阻器2：0~100Ω，1A；H．开关、导线若干。在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。(1)请在上述器材中选择适当的器材：___________（填写器材前的字母）；(2)实验电路图应选择图___________（填“甲”或“乙”）；(3)根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16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15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

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、D【解析】AB．在滑片不动的情况下，线圈A中通过的是恒定电流，产生的磁场是恒定的，所以线圈B中不产生感应电流，选项A、B错误；CD．在向左移动滑片的过程中，线圈A中电流减小，即线圈B处于逐渐减弱向下的磁场中，由安培定则和楞次定律知，电流表中的电流从b到a，故选项C错误，D正确。故选D。2、C【解析】该装置的原理是电流在磁场中的受力，根据左手定则判断线框的转动方向，根据能量守恒定律判断功率关系【详解】线框能旋转起来，是因为通电导线在磁场中受到安培力的缘故，选项A错误；磁体的上面为N极，产生斜向上的辐射状的磁感线，对导线的右半部分有向下的电流，根据左手定则可知受到向外的磁场力，同理左半部分受到向里的磁场力，可知俯视观察，线框沿顺时针方向旋转，选项BD错误；电池输出的电功率一部分要转化成线框的热功率，则电池的输出功率大于线框旋转的机械功率，选项C正确；故选C.3、B【解析】根据电场线的疏密判断电场强度大小，电场线箭头的方向就是电场度的方向，再根据运动轨迹的弯曲判断粒子受力情况，从而可得出粒子带电的正负及电场力做功的问题。【详解】A．做曲线运动的物体，受力的方向总是指向运动轨迹的凹侧，可知粒子受力的方向与电场线相反，因此粒子带负电荷，A错误；B．A点处电场线比B点处电场线密集，因此A点的电场强比B点的大，B正确；C．从A向B运动过程中，所受电场力逐渐减小，根据牛顿第二定律，加速度逐渐减小，C错误；D．从A向B运动过程中，电场力做负功，电势能增大，因此粒子在A点的电势能小于粒子在B点的电势能，D错误。故选B。4、C【解析】A：根据左手定则，可以知道金属棒中的电流方向由指向，故A项错误B：金属棒所受安培力的方向垂直于和磁场方向水平向右，与平面不垂直，故B项错误C：对金属棒受力分析如图：则，得，故C选项是正确的D：由受力分析可以知道，，得，故D项错误所以选C5、D【解析】粒子在加速电场中加速，根据动能定理有，粒子获得的速度为，粒子进入磁场做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力有，所以半径为，则直径为，由于两种粒子的电荷量相等，直径之比为1.08：1，则根据直径公式可知两粒子的质量之比为1.082：1，故D正确，ABC错误。故选D。6、B【解析】电荷量Q、电动势Q、电容C、磁通量的国际制单位为库伦C、伏特V、法拉F、韦伯Wb，故B正确，ACD错误。故选B。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、AD【解析】A．此电路为串联电路，将滑片向下滑动，电路中的总电阻增大，总电流减小，通过两串联灯泡的电流始终一样且减小，两灯泡逐渐变暗，A正确；B．电压表V2测量的是路端电压，电压表V1测量的是灯泡L1两端的电压，因总电流减小，所以V1的示数减小、V2的示数增大，B错误；C．将灯泡L1的电阻等效为电源的内阻，由闭合电路欧姆定律知C错误；D．又由，可知ΔU3>ΔU1>ΔU2，D正确。故选AD。8、AC【解析】A．电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以故A正确；B．根据有效值与最大值的关系可知故B错误；C．若U2提高为原来的10倍，由公式则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；D．由题意可知，输电过程中功率不变，所以用户得到交流电的频率仍为50Hz，故D错误。故选AC。9、ABC【解析】A.由原子核的结合能定义可知，原子核的结合能等于使其完全分解成自由核子时所需的最小能量，故A正确；B.一重原子核衰变成粒子和另一原子核，要释放能量，衰变产物的结合能之和一定大于原来重核的结合能，故B正确；C.原子核的结合能大小取决于核子数，铯原子核的核子数比铅原子核的核子数少，因此铯原子核的结合能小于铅原子核的结合能，C正确；D.比结合能越大，原子核越稳定，故D错误。故选ABC。10、BC【解析】AB.平衡时，对小球分析F1=mgsinθ…①木板运动后稳定时，对整体分析有：a=gsinθ-μgcosθ…②则a＜gsinθ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态．选项A错误，B正确；CD.对小球有mgsinθ-F2=ma…③而tanθ＝…④联立①②③④计算可得．选项C正确，D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.左②.1.20③.AB之间的距离hAB【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带一端先打出的点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接；（2）[2]若x2＝4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，得在纸带上打下记数点B时的速度（3）[3]若x1数据也已测出，则可求出A点的速度大小，需要验证的表达式为重物质量m等式两边可以约掉，故实验还需测出的物理量为AB之间的距离hAB。【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，纸带问题的处理是力学实验中常见的问题。我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度。12、①.ABDFH②.甲③.15④.0.7【解析】(1)[1]为了读数准确，电压表应选择D；电流表应选择内阻精确的，即选B；滑动变阻器总阻值较小有利于电表的数值变化，便于操作且可减小误差，故选F。综上所述可知选ABDFH。(2)[2]因电流表内阻已知，故应采用相对电源的电流表内接法，故选甲。