2023-2024学年北京市东城区东直门中学物理高二上期末达标检测模拟试题含解析

2023-2024学年北京市东城区东直门中学物理高二上期末达标检测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、回旋加速器的广泛应用有力推动了现代科学技术的发展。其工作原理图如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子，质量为m，电荷量为+q，在加速器中被加速.设粒子初速度为零，高频交流电压为U，加速过程中不考虑重力作用和相对论效应。则（）A.增大加速电压U，粒子获得的最大动能增加B.增大加速电压U，粒子达到最大动能所用时间将减少C.增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，必须增大交流电的周期D.增大磁感应强度B，并使粒子能正常加速，粒子获得的最大动能不变2、学校运动会进行跳远比赛时，要在沙坑里填沙。这样做的目的是为了减小人触地过程中的（）A.落地速度 B.动量的变化量C.沙对脚的作用力 D.速度的变化量3、在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类社会的进步，人类社会的进步又促进了物理学的发展．下列叙述中错误的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应 B.库仑发现了电荷间的相互作用规律C.洛仑兹提出了分子电流假说 D.法拉第发现了电磁感应现象4、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在的平面平行．已知a点的电势是20V，b点的电势是24V，d点的电势是4V，如图．由此可知，c点的电势为（）A.4V B.8VC.12V D.24V5、用塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发都会带电，这是因为A.摩擦创造了电荷 B.静电感应创造了电荷C.电子在梳子和头发之间发生了转移 D.质子在梳子和头发之间发生了转移6、如图所示，把同一个点电荷分别放在电场线上中的A、B两点，则下列关于电场强度EA、EB和点电荷在电场中所受到到的电场力FA、FB关系正确的是（）A.EA>EB、FA>FB B.EA<EB、FA<FBC.EA<EB、FA>FB D.EA>EB、FA<FB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、关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是A.所有晶体都表现为各向异性B.晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体C.所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点D.液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化8、如图所示平行金属板A、B组成的电容器，充电后与静电计相连。要使静电计指针张角变大，下列措施中可行的是（）A.将B板向上平移少许B.将B板向左平移少许C.在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板D.在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板9、如图所示的xOy平面内，存在正交的匀强磁场和匀强电场，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面向里，匀强电场大小为E，方向沿y轴正方向．将一质量为m、带电量为q的粒子从O点由静止释放，粒子的运动曲线如图所示，运动周期为T，P点距x轴的距离为粒子运动过程中距x轴最大距离的一半，粒子的重力忽略不计．以下说法正确的是()A.粒子带正电B.粒子运动到最低点时，粒子所受电场力与洛伦兹力大小相等C.粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为D.粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为10、如图所示，竖直正对的平行板电容器带等量异种电荷，带正电的右板与静电计相连，左板接地．假设两极板所带的电荷量不变，电场中P点固定一带正电的点电荷，下列说法正确的是A.若仅将左板上移少许，则静电计指针偏角变小B.若仅将左板右移少许，则静电计指针偏角变小C.若仅将左板上移少许，则P点电势升高D.若仅将左板右移少许，则P的点电荷电势能增大三、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）测电池的电动势E和内阻r①首先直接用多用电表测定该电池电动势，在操作无误的情况下，多用电表盘面如图a所示，其示数为__V；②然后，用电压表V、电阻箱R、定值电阻（R0=5Ω）、开关S、若干导线和该电池连成电路，进一步测定该电池电动势和内阻（ⅰ）在图b中，根据电路图，用笔画线代替导线，完成实物图连接________；（ⅱ）闭合开关S，调整电阻箱阻值R，读出电压表V相应示数U，记录多组R、U数据，并计算出相应的与的值，做出-图线如图c所示，分析该图线斜率k的物理意义知k=___；（用E、r、R0表示）（ⅲ）从图线中可求得待测电池电动势E=__V，内阻r=__Ω；（计算结果均保留到小数点后两位）（ⅳ）若考虑电压表为非理想表，则电池电动势E测量值相对真实值__（填“偏大”，“偏小”或“不变”）。12．（12分）某同学用如甲图所示的电路测定电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源E，电阻箱R（最大阻值99．99），定值电阻R0（阻值为2．0），电压表（量程为3V，内阻约为2k），开关S实验步骤：将电阻箱阻值调到最大，先闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，以为纵坐标，R为横坐标，作图线（如图乙）（1）E为电源电动势，r为电源内阻，写出关系表达式（用E、r、R0表示）____（2）根据图线求得电源电动势E=_____V，内阻r=______．（保留两位有效数字）（3）用该种方法测电源电动势存在系统误差，产生系统误差的原因是_______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、B【解析】A．当粒子达最大半径时，粒子将不能再加速；故根据得则最大动能最大动能与U无关，故A错误；B．由动能定理得联立得两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，则时间为粒子在磁场中运动的时间，磁场中运动的周期，则所以增大加速电压U，粒子达到最大动能Ek所用时间将减少，故B正确；C．增大磁感应强度B，要使该粒子仍能正常加速，即粒子做圆周运动的周期与交流电周期相等，由公式可知，粒子做圆周运动的周期减小，故C错误；D．增大磁感应强度B，粒子获得的最大动能将变大，故D错误。故选B。2、C【解析】AD．落地速度是由下跳时的高度决定的，沙坑不会改变落地速度，而落地后速度为零，故速度的变化量也不会改变，故AD错误；BC．跳远比赛时，运动员从与沙坑接触到静止动量的变化量相等，设为△p，由动量定理可知，人受到的合力的冲量I=△P是一定的，人落在沙坑中比落在地面上延长了人与沙坑的接触时间，t变大，由动量定理得△P=Ft，△P一定，t越长，动量变化率越小，人受到的合外力越小；故能减小的只有动量的变化率，即沙对脚的作用力，故C正确，B错误。故选C。3、C【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，选项A正确；库仑发现了电荷间的相互作用规律，选项B正确；安培提出了分子电流假说，选项C错误；法拉第发现了电磁感应现象，选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.4、B【解析】根据在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分将线段bd五等分，如图所示，则Ube=Ubd=×（24-4）=4v，故Ube=φb-φe=4v，故φf-φd=4v，故φe=24-4=20v．φf=8v．故φa=φe，连接cf，则cf∥ae，故c点的电势φc=φf=8v．故B正确．故选B考点：电势【名师点睛】①在匀强电场中将某一线段等分同时就将该线段两端的电势差等分；②在匀强电场中电场线平行且均匀分布故等势线平行且均匀分布．以上两点是解决此类题目的金钥匙5、C【解析】塑料梳子梳头时，塑料梳子和头发之间通过摩擦的方式起电，起电的实质都是电子的转移，并没有创造电荷，C正确，A、B、D错误6、B【解析】电场线的疏密表示电场强度的强弱，由于B点的电场线密，所以B点的电场强度大于A点的场强，电场力大与A点的电场力，故选项B正确．故选B考点：电场线；电场强度二、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、CD【解析】单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项A错误；单晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属是多晶体，选项B错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，选项C正确；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化，选项D正确；故选CD.8、AB【解析】A.根据电容决定式，将B板向上平移少许，正对面积S减小，电容C减小，根据，由于充电后断开电源，电容器两极板上的电量Q不变，电容C减小，电压U增大，静电计指针张角变大，故A正确；B.根据电容决定式，将B板向左平移少许，极板距离d增大，电容C减小，根据，由于充电后断开电源，电容器两极板上的电量Q不变，电容C减小，电压U增大，静电计指针张角变大，故B正确；C.根据电容决定式，在A、B两板间平行插入厚度小于极板间距的陶瓷板,电容C增大，根据，由于充电后断开电源，电容器两极板上的电量Q不变，电容C增大，电压U减小，静电计指针张角减小，故C错误；D.根据电容决定式，在A、B间平行插入厚度小于极板间距的铝板，电容C增大，根据，由于充电后断开电源，电容器两极板上的电量Q不变，电容C增大，电压U减小，静电计指针张角减小，故D错误。故选AB。9、AC【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。详解】A．粒子由静止开始运动，故开始时电场力方向向下，故带正电，A正确；B．粒子运动到最低点时，合运动的洛伦兹力向上，电场力向下，合力提供向心力，故洛伦兹力大于电场力，B错误；C．粒子的初速度为零，将初速度沿水平方向分解为水平向左和水平向右的两个相等分速度v1和v2，大小都是v，向右的分速度v2，对应的洛伦兹力f2与电场力平衡，故粒子的第二分运动以v1的初速度向左运动，做逆时针的匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，有：其中：联立解得：粒子由P点运动到与之等高的Q点所用时间为：C正确；D．粒子在运动过程中，距x轴的最大距离为：D错误。故选AC。10、BC【解析】A.两极板所带的电荷量不变，若仅将左板上移少许，根据可知，电容C减小，由可知，U增大，所以静电计指针偏角θ增大，故A错误；B.若仅将左板右移少许，d减小，可知，电容C增大，由可知，U减小，由则静电计指针偏角θ变小，故B正确；C.若仅将左板上移少许，根据可知，电容C减小，由可知，U增大，由可知，E增大；左极板接地，由沿电场线的方向电势降低可知P点的电势为正，根据可得，P点电势升高，故C正确；D.若仅将左板右移少许，两极板所带的电荷量不变，则E不变，根据可得，P点电势减小，则由可得P的点电荷电势能减小，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、①.1.55②.③.④.1.59(1.54~1.67)⑤.0.55(0.44~0.80)⑥.偏小【解析】①[1]多用电表量程应该是直流2.5V档，则最小刻度为0.05V，示数为1.55V；②(ⅰ)[2]电路如图；(ⅱ)[3]由全电路欧姆定律可知变形可得图线斜率k的物理意义知k=(ⅲ)[4][5]由图线可知解得E=1.54Vr=0.48Ω(ⅳ)[6]如果考虑电压表的内阻，根据实验的原理考虑电压表的内阻，此时图线的纵轴截距表示所以E测小于E真，r测小于r真12、①.②.5.7③.3.7④.由于电压表的分流【解析】（1）根据闭合回路欧姆定律可得，变形可得（2）图像的斜率，解得，图像的纵截距，解得（3