2024届北京市西城区第8中学物理高二上期末调研模拟试题含解析

2024届北京市西城区第8中学物理高二上期末调研模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、电阻为，边长为L=0.5m的正方形线圈位于随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面（纸面），如图（甲）所示，取向里为正方向。当磁场按图（乙）变化时，取线圈中电流逆时针为正方向，则线圈中产生感应电流图象为()A.B.C.D.2、如图所示，Q带负电荷，导体P在a处接地，下列说法中正确的是（）A.P的a端不带电荷，b端带负电荷B.P的a端带正电荷，b端不带电C.P的a端带正电荷，b端带负电荷，且正、负电荷的电荷量相等D.导体P的a端带正电荷，b端带负电荷，正电荷的电荷量大于负电荷的电荷量3、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．可以判断出a、b、c、d四根长直导线在正方形中心O处产生的磁感应强度方向是()A.向上B.向下C.向左D.向右4、如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，L1、L2为两个相同的灯泡，线圈L的直流电阻不计，与灯泡L1连接的是一只理想二极管D．下列说法中正确的是（）A.闭合开关S稳定后L1、L2亮度相同B.断开S的瞬间，L2会逐渐熄灭C.断开S的瞬间，L1中电流方向向左D.断开S的瞬间，a点的电势比b点高5、如图所示，内阻为1Ω的直流电动机和8Ω定值电阻并联之后接在直流电源上，电源电动势6V，内阻1Ω．开关S闭合后，电动机正常工作，此时理想电压表读数为4V．则下列说法正确的是（）A.流过电动机的电流为4AB.流过电源的电流为4.5AC.电动机的输入功率等于6WD.电动机的输出功率等于5.75W6、对于一个电容器，下列说法中正确的是（）A.电容器所带的电量越多，电容越大B.电容器两极板间的电势差越大，电容越大C.电容器两极板间的电势差减小到原来的一半，它的电容也减小到原来的一半D.电容器所带的电量增加为原来的两倍，两极板间的电势差也增加为原来的两倍二、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，匀强磁场的磁感应强度为B，带电粒子的速率为v，带电荷量为q，下列带电粒子所受洛伦兹力的大小和方向正确的是A.图为，方向与v垂直斜向上B.图为，方向与v垂直斜向下C.图为，方向垂直纸面向外D.图为，方向垂直纸面向里8、如图所示，图线1表示的导体电阻为R1，图线2表示的导体电阻为R2，则下列说法正确的是（）A.R1：R2＝1：3B.R1：R2＝3：1C.将R1与R2串联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：1D.将R1与R2并联后接于电源上，则电流比I1：I2＝3：19、汽车电动机启动时车灯会有瞬间变暗的现象，其电路原理图如图所示。保持S2断开，闭合S1打开车灯，电流表读数为4.00A，再闭合S2启动电动机，电流表读数为40.0A。已知电源电动势为12.0V，内阻为0.05Ω，电动机内线圈电阻为0.10Ω，电流表内阻不计，下列说法正确的是（）A.车灯的电阻R=3ΩB.电动机启动后车灯功率约为34.0W，小于电动机启动前的功率C.电动机的输入功率约为366WD.电动机输出功率约为332W10、两块平行金属板间的电压是U，板间是一个匀强电场，场强是E，板间距离为d。一个带正电q的粒子质量为m，粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，到达负极板时的动能是A.qU B.C.qEd 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）如图所示为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测定的是________(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流，测得电流的大小是________12．（12分）霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，用它可以检测磁场及其变化，图甲为使用霍尔元件测量通电直导线产生磁场的装置示意图，由于磁芯的作用，霍尔元件所处区域磁场可看做匀强磁场，测量原理如乙图所示，直导线通有垂直纸面向里的电流，霍尔元件前、后、左、右表面有四个接线柱，通过四个接线柱可以把霍尔元件接入电路，所用器材已在图中给出并已经连接好电路。（1）制造霍尔元件的半导体参与导电的自由电荷带负电，电流从乙图中霍尔元件右侧流入，左侧流出，霍尔元件______（填“前表面”或“后表面”）电势高；（2）已知霍尔元件单位体积内自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为e，霍尔元件的厚度为h。为测量霍尔元件所处区域的磁感应强度B，根据乙图中所给的器材和电路，还必须测量的物理量有______（写出具体的物理量名称及其符号），计算式B=______。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、A【解题分析】0~1s过程，磁场均匀增大，感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；1~5s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，5~7s过程，磁场反向减小后又正向增大，过程中变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中感应电流为：，根据楞次定律可知方向为逆时针方向；7~9s过程，磁场先正向减小后反向增大，变化率恒定，所以感应电动势恒定，即感应电流恒定，线圈中的感应电流为：，根据楞次定律可知方向为顺时针方向，A．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，A正确；B．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，B错误；C．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，C错误；D．综上所述0~1s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；1~5s过程电流大小恒为0.05A，方向为负；5~7s过程电流大小恒为0.1A，方向为正；7~9s过程电流大小恒为0.05A，方向为负，D错误；故选A。2、B【解题分析】金属导体P接地时与大地组成一个新的导体，a为新导体的靠近Q的一端，而大地是远离Q的一端，由于静电感应的作用，靠近Q的一端会带上与Q相反的电荷，即带上正电荷．接地的过程应是b端感应出来的负电荷被导到大地上，所以b端不带电．故B正确，考点：考查了静电感应现象3、B【解题分析】根据题意，由右手螺旋定则知a与c导线产生磁场正好相互抵消，由右手螺旋定则知b与d导线电流产生磁场方向相同都为竖直向下，则得磁场方向竖直向下。故选B。4、D【解题分析】闭合开关S稳定后被短路，A错误；断开S的瞬间，立即熄灭，B错误；断开S的瞬间，由于电路电流减小，所以产生还原电流方向一致的感应电流，二极管的单项导电性导致中无电流，C错误，L相当于一个电源，右端为正极，所以a点电势比b点电势高，D正确故选D【题目点拨】做此类问题关键是分析谁和电感线圈组成闭合回路5、C【解题分析】根据内外之和等于电源的电动势和欧姆定律，求出流过电源的电流．由欧姆定律求出灯泡的电流，由总电流与灯泡电流之差求出流过电动机的电流．电动机对外输出的机械功率等于电动机的总功率与内部发热功率之差【题目详解】对定值电阻：，电动机与灯泡并联，则电动机的电流I电＝I﹣I灯＝2A﹣0.5A＝1.5A，故A错误；电源的输出电压：U＝E﹣Ir，则有：I=2A，故B错误；电动机的输入功率等于P＝UI电＝4×1.5＝6W，故C正确；根据能量转化与守恒定律得，电动机的输出功率P出＝UI电﹣I电2r＝6﹣2.25＝3.75W，故D错误．所以C正确，ABD错误【题目点拨】本题是含有电动机的问题，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不适用6、D【解题分析】电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关【题目详解】ABC、是比值定义式，C与U、Q无关，电容表征电容器容纳电荷的本领大小，由电容器本身的特性决定，与两极板间的电压、所带的电荷量无关．故A、B、C均错误，D、由，得，则电量增加为原来的两倍，两极板间的电势差也增加为原来的两倍，故D正确故选D【题目点拨】电容，采用的是比值定义法，有比值定义法共性，C与U、Q无关，由电容器本身决定二、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【解题分析】图（1）中根据左手定则可知洛伦兹力方向应该垂直运动方向斜向上；大小为Bqv，故A正确；图（2）中为负电荷，其受力方向垂直于运动方向向左上方；大小为Bqv，故B错误；图（3）中速度方向与磁场方向平行，不受洛仑兹力，故C错误；图（4）中将速度分解为水平和竖直方向，则竖直分速度受洛仑兹力，大小为；方向垂直于纸面向里，故D正确；故选AD点睛：本题考查了左手定则的直接应用，根据左手定则即可正确判断磁场、运动方向、洛伦兹力三者之间的关系，特别注意的是四指指向和正电荷运动方向相同和负电荷运动方向相反．同时注意判断几何关系的判断，特别是平行的判断8、AD【解题分析】通过I-U图象得出两电阻的关系．串联电路电流相等，并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比【题目详解】根据I-U图象知，图线的斜率表示电阻的倒数，所以R1：R2=1：3．串联电路电流相等，所以将R1与R2串联后接于电源上，电流比I1：I2=1：1．并联电路，电压相等，电流比等于电阻之反比，所以将R1与R2并联后接于电源上，电流比I1：I2=3：1．故AD正确，BC错误．故选AD9、BC【解题分析】A．电动机未启动时车灯两端的电压为U灯1=E-I1r=12.0V-4A×0.05Ω=11.8V车灯的电阻值为故A错误；B．电动机启动后，车灯两端的电压U灯2=E-I2r=12.0V-40A×0.05Ω=10V流过车灯的电流那么电动机启动后，车灯的电功率P灯=U灯2I灯=33.9W电动机未启动时车灯的电功率P灯′=U灯1I1=47.2W故B正确；C．由以上可知：U灯2=10V，I灯=3.39A流过电动机的电流IM=I2-I灯=40A-3.39A=36.61A电动机启动时车灯两端的电压UM=U灯2=10V电动机的输入功率P入=UMIM=366.1W故C正确；D．电动机的输出功率PM=UMIM-IM2RM=366W-（36.61A）2×0.1Ω=232W故D错误；故选BC。10、AC【解题分析】粒子从正极板处由静止开始向负极板运动，电场力作正功，转化为粒子的动能，电场力所做的功为到达负极板时的动能是qU或qEdA.qU与分析相符，故A正确。B.与分析不符，故B错误。C.qEd与分析相符，故C正确。D.与分析不符，故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.乙电阻②.50.0mA【解题分析】由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测定的是乙电阻的电流．由图知选择量程为100mA，故指针指示读数为50.0mA12、①.后表面②.电压表示数U，电流表示数I③.【解题分析】（1）[1]磁场是直线电流产生，根据安培定则，磁场方向向下；电流向左，根据左手定则，安培力向外，载流子是负电荷，故前表面带负电，后表面带正电，故后表面电势较高。（2）[2][3]设前后表面的厚度为d，最终电子在电场力和洛伦兹力的作用下处于