北京市西城区北京教育学院附中2024学年高二物理第一学期期末监测模拟试题含解析

北京市西城区北京教育学院附中2024学年高二物理第一学期期末监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、当前，电磁炉已走进千家万户，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场会使锅底产生涡流，自行发热，从而加热锅内的食物。下列材料中，可用来制作电磁炉锅的是（）A.陶瓷 B.大理石C.玻璃 D.不锈钢2、如图所示的电路，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）A.电流表读数变小，电压表读数变大B.小灯泡L变暗C.电源的总功率变大D.电容器C上电荷量增加3、如图所示，A、B是平行板电容器的两个极板，分别带有等量异种电荷，A板带负电荷，B板接地．若将A板向上平移到虚线位置，在A、B两板中间的一点P的电场强度E和电势φ的变化情况是（）A.E不变，φ变大 B.E不变，φ不变C.E变大，φ不变 D.E变小，φ变小4、如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连。若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此过程中，该粒子（）A.所受重力与电场力平衡 B.电势能逐渐增加C.动能逐渐增加 D.做匀变速直线运动5、如图所示是个单摆在时间内做简谐运动的图象，由图象可知A.在时间内，摆球受到的回复力越来越小B.时刻，摆球的速度最大C.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为D.摆球的动能和重力势能相互转化的周期为6、在下图各种电场中，A点电场强度大于B点电场强度的是（）A. B.C. D.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、速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带负电B.这束带电粒子带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越大8、如图所示，质量为m、带电荷量为+q的P环套在固定不光滑的水平长直绝缘杆上，整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为B．现给环一向右的初速度（），则（）A.环将向右减速，最后匀速B.环将向右减速，最后停止运动C.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是D.从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能9、如图所示，在水平放置的光滑金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另一表面绝缘，带正电的金属小球（可视为质点，且不影响原电场）自左以初速度在金属板上向右运动，在运动过程中（）A.小球做先减速后加速运动 B.小球做匀速直线运动C.小球受到的静电力对小球先做负功，后做正功 D.小球受到的静电力对小球做的功为零10、如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行．已知AB=2BC，A、B、D的电势分别为6V、2V、4V．初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.该粒子一定带负电B.该粒子达到点B时的动能为40eVC改变初速度方向，该粒子可能经过DD.改变初速度方向，该粒子可能经过C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）为探究一定质量的气体在温度不变时，压强与体积的关系，设计了如下实验：（1）用注射器封闭一部分气体并连接装置，如图1所示，用注射器读出封闭气体的体积V，由电子压强计读出压强P，改变气体体积得出了一组据如表次数123456体积V/mL201816141210压强P/105Pa1.0001.1051.2351.4001.8151.909压强的倒数/10﹣5Pa﹣11.0000.9.50.8100.7140.5510.524（2）由上表数据在坐标纸上画出V﹣图象，如图2所示。由图象可以看出第_____组数据误差最大，原因可能是实验过程中_____。A．封闭气体有部分漏出B．用手握住注射器进行实验C．缓慢推动注射器活塞（3）若该实验的差仅由注射器与传感器之间细管中的气体体积V0导致的。由上面图象得V0大小为_____mL（结果保留1位有效数字）；为减少该实验误差，开始封闭气体体积应尽量_____（填“大”或者“小“）一些。12．（12分）（1）游标卡尺和螺旋测微器的示数如图所示，则读数分别是：______mm________mm.（2）．某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用_____，电流表选用______，。（均填器材的字母代号）；②在答题卡上画出测量Rx阻值的实验电路图：_____③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会____其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是电流表的_______。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）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【解题分析】电磁炉采用的是电磁感应现象，即通过线圈中产生的磁场在锅体中产生涡流而产生热量，因此只能采用金属制作锅体，故只能采用不锈钢，故D正确，ABC错误。故选D。2、C【解题分析】首先认识电路的结构：灯泡与变阻器串联，电容器与变阻器并联．当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律分析【题目详解】当滑动变阻器滑片P向右移动时，变阻器接入电路的电阻减小，根据欧姆定律可知，电流I=增大，电压表的读数U=E-Ir减小．故A错误．灯泡功率P=I2RL，RL不变，I增大，P增大，则灯泡变亮．故B错误．电源的总功率P总=EI，E不变，I增大，P总增大．故C正确．电容器电压UC=E-I（RL+r）减小，电容器电量Q=CUC减小．故D错误．故选C【题目点拨】本题考查电路动态分析的能力，比较简单．对于电路动态分析往往按“局部→整体→局部”的思路3、B【解题分析】由题知，电容器所带电量不变，根据、、E=U/d结合分析E的变化．由U=Ed分析P点与下板间电势差的变化，分析P点的电势如何变化【题目详解】据题，电容器所带电量Q不变．根据、、得，则知电场强度E不变．P与下板间的距离不变，E不变，则由U=Ed分析P点与下板间电势差不变，下板电势为零，所以φ不变．故B正确．故选B【题目点拨】本题是电容器动态变化分析问题，关键要掌握、、，也可以根据推论可知E不变4、D【解题分析】AD．根据题意可知，粒子做直线运动，则电场力与重力的合力与速度方向同线，粒子做匀变速直线运动，因此A错误，D正确；BC．电场力和重力的合力水平向左，但是不知道粒子从左向右运动还是从右向左运动，故无法确定电场力做正功还是负功，则不确定粒子动能是增加还是减少，电势能减少还是增加，故BC错误。故选D。【题目点拨】考查根据运动情况来确定受力情况，带电粒子在场中受到电场力与重力，根据粒子的运动轨迹，结合运动的分析，可知电场力垂直极板向上，从而可确定粒子的运动的性质，及根据电场力做功来确定电势能如何变化。5、D【解题分析】在时间内，摆球的位移增大，受到的回复力越来越大，故A错误；由图可知，该摆球的周期为，且，质点位移最大，可知在时刻质点的位移也是最大，速度为零，故B错误；动能与势能都是标量，它们变化的周期等于简谐振动的周期的一半，所以摆球的动能和重力势能相互转化的周期为，故C错误，D正确6、B【解题分析】A、在负点电荷的同一个圆上的所有点的电场的大小都是相等的，但是它们的方向不同，故A错误；B、在正的点电荷的电场中，离电荷近的地方电场强度大，所以A的电场强度大于B点的，故B正确；C、在匀强电场中各个点的电场强度都相同，所以A、B的电场强度相等，所以C错误；D、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以A的电场强度小于B的电场强度，故D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、BC【解题分析】由图可知，粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据粒子向下偏转，即可知粒子所受的洛伦兹力方向向下，由左手定则可判断粒子的电性．粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，由平衡条件即可确定出P1极板带什么电．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小【题目详解】由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电．故B正确．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电．故A错误．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE，解得：v=E/B1．故C正确．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：．可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则q/m越小．故D错误．故选BC【题目点拨】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径8、AD【解题分析】环受重力、支持力、洛伦兹力以及摩擦力作用做减速运动，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力等于零，环做匀速直线运动．根据能量守恒求出损失的机械能【题目详解】A、B项：当环受到重力、支持力、摩擦力和洛伦兹力，先向右做减速运动，速度减小，洛伦兹力减小，当洛伦兹力等于重力时，支持力为零，摩擦力为零，环将做匀速直线运动，故A正确，B错误；C、D项：根据能量守恒知，损失的机械能等于环动能的减小量，匀速直线运动时有qvB=mg，解得v，损失的机械能△E=，故C错误，D正确故应选：AD【题目点拨】解决本题的关键能够根据物体的受力，通过合力的变化以及与速度方向的关系判断出环的运动情况9、BD【解题分析】金属板处于静电平衡状态，表面为等势面，因此小球受到的静电力不做功，小球电势能保持不变；电场力的方向与金属板表面垂直，故小球受到的合外力为零，小球做匀速直线运动，故BD正确，AC错误；故选BD10、AC【解题分析】匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等；电场线与等势面垂直，根据受力判断电性；动能定理求出动能；由电场线与等势面间的关系可得，带电粒将在电场中做类平抛运动，由平抛规律计算求解【题目详解】根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，取AB的中点O，则O点的电势为4V，连接OD则为等势线，电场强度与等势面垂直，且有高电势指向低电势，电场强度垂直OD斜向上，由物体做曲线运动的条件，电场力斜向下，故电荷为负电荷；故A正确；由动能定理，得qU=EB-EA；-4e（6-2）=EB-24e；EB=8eV，故B错误；同理，由动能定理，得qU=ED-EA；-4e（6-4）=ED-24e；ED=16eV，故C正确；求得C点的电势为0，由动能定理，得qU=EC-EA=-4e（6-0）=EC-24e

EC=0，由曲线运动可知，粒子到达C点动能不为零，故D错误；故选AC【题目点拨】关键知道：匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，找到等势线，利用电场力做功与电势能变化的关系以及电场强度与电压的关系求解.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、①.5②.B③.1④.大【解题分析】（2）[1]从图中可知，第5组数据明显偏离直线，故误差较大数据为第5组；[2]第5组数据压强值偏大；A.如果有气体漏出，压强应该偏小，A错误；B.用手握住注射器进行实验，导致压强测量偏大，B正确；C.实验中必须缓慢推动注射器活塞，C错误；故选B。（3）[3]由波意耳定律可得整理可得故图像与纵轴交点即为注射器与传感器之间细管中的气体体积，即；[4]为减少该实验误差，则图像应该尽量过原点，即，开始封闭气体体积应尽量大。12、①.15.25②.0.740③.B④.C⑤.⑥.大于⑦.分压。【解题分析】（1）[1]．游标卡尺读数：1.5cm+0.05mm×5=15.25mm；[2]螺旋测微器的示数：0.5mm+0.01mm×24.0=0.740mm；（2）①[3][4]．电源电动势为12V，则为使测量尽量准确，电压表选用B；电路中可能达到的最