2024届北京市东城区第五十五中学高二物理第一学期期末调研模拟试题含解析

2024届北京市东城区第五十五中学高二物理第一学期期末调研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、如图所示，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，在O点存在的垂直纸面向里运动的匀速电子束.∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的电子受到的洛伦兹力大小为F1.若将M处长直导线移至P处，则O点的电子受到的洛伦兹力大小为F2.那么F2与F1之比为（）A. B.C.1:1 D.1:22、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流动r的电流为由a到b3、有一内阻为50Ω，满偏电流为10mA的电流计，现要将其改装成量程为0-3V的电压表。下列做法正确的是A.并联一个阻值为250Ω的定值电阻B.串联一个阻值为250Ω的定值电阻C.并联一个阻值为300Ω的定值电阻D.串联一个阻值为300Ω的定值电阻4、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束离子(不计重力)，这些离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分为如图三束，则下列判断正确的是A.这三束离子的速度一定不相同B.这三束离子的比荷一定相同C.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向aD.若将这三束离子改为相反电性而其他条件不变的离子则仍能从d孔射出5、如图所示,在光滑水平面上一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来,此时磁铁对水平面的压力为FN1,现在磁铁左上方位置固定一导体棒,当导体棒中通以垂直纸面向里的电流后,磁铁对水平面的压力为FN2,则以下说法正确的是()A.弹簧长度将变长 B.弹簧长度将变短C.FN1=FN2 D.FN1<FN26、如图所示，已经充好电的平行板电容器与静电计连接在一起，固定B板，移动A板，下列现象正确的是()A.向右移动A板，静电计指针张角增大B.向右移动A板，静电计指针张角不变C.向上移动A板，静电计指针张角增大D.向上移动A板，静电计指针张角不变二、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，一质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E、区域足够大的匀强电场中，以初速度v0沿ON在竖直面内做匀变速直线运动。ON与水平面的夹角为，重力加速度为g，且mg=qE，则（）A.电场方向竖直向上B.小球运动的加速度大小为gC.小球上升的最大高度为D.若小球在初始位置的电势能为零，则小球电势能的最大值为8、如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿ac方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直于磁场边界射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用。根据以上信息，可以确定（）A.粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电B.粒子1和粒子3的比荷之比为2∶1C.粒子1和粒子3在磁场中运动时间之比为1∶1D.粒子3的射出位置与d点相距9、如图是质谱仪的工作原理示意图。现有一束几种不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器（速度选择器内有相互正交的匀强电场E和匀强磁场B1），离子束保持原运动方向未发生偏转。接着进入另一匀强磁场B2，发现这些离子分成几束。忽略重力的影响，由此可得结论（）A.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内B.这些离子通过狭缝P的速率都等于C.这些离子的电量一定不相同D.这些离子比荷一定不相同10、如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端与滑动变阻器R连接，当R=10Ω时，交流电压表示数为10V。图乙是穿过矩形线圈的磁通量Φ随时间t变化的图象，线圈电阻不能忽略，下列说法正确的是（）A.0.02s时，R两端的电压瞬时值为零B.电阻R上的电功率为10WC.R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）D.当滑动变阻器触头向下滑动时，电压表示数变小三、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）在研究“平抛运动”实验中，(1)图1是横档条，卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______A.球心B.球的上端C.球的下端在此实验中，下列说法正确的是________A.斜槽轨道必须光滑B.记录的点应适当多一些C.用光滑曲线把所有的点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作错误的是____A.释放小球时初速度不为零B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平（3）图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是_______12．（12分）欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻，要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组（3V，内阻1Ω）B.电流表（0～3A，内阻0.0125Ω）C.电流表（0～0.6A，内阻0.125Ω）D.电压表（0～3V，内阻3kΩ）E.电压表（0～15V，内阻15kΩ）F.滑动变阻器（0～20Ω，额定电流1A）G.滑动变阻器（0～2000Ω，额定电流0.3A）H.开关、导线（1）上述器材中应选用的是；__________（填写各器材的字母代号）（2）实验电路应采用电流表________接法；（填“内”或“外”）（3）设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示，图示中I=_______A，U=______V.（4）为使通过待测金属导线的电流能在0～0.5A范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻Rx的原理电路图_____________,然后根据你设计的原理电路将图中给定的器材连成实验电路___________.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L15．（12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

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】依题意，设每根导线在O点产生的磁感应强度为B1/2，方向竖直向下，则电子在О点受到的洛伦兹力为F1=B1ev；当M处长直导线移至P点时，O点合磁感应强度大小为，则电子在O点受到的洛伦兹力为，则F2与F1之比为；故选B。2、B【解析】由右手定则可判断切割磁感线形成电源的正负极如图所示，由闭合电路电流流向可知B对；3、B【解析】把电流表改装成3V的电压表需要串联分压电阻，串联电阻阻值：。A.并联一个阻值为250Ω的定值电阻。与上述结论不符，故A错误；B.串联一个阻值为250Ω的定值电阻。与上述结论相符，故B正确；C.并联一个阻值为300Ω的定值电阻。与上述结论不符，故C错误；D.串联一个阻值为300Ω的定值电阻。与上述结论不符，故D错误。故选：B。4、D【解析】离子在复合场中沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=E/B；三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，根据可知比荷一定不相同．根据洛伦兹力的方向可以判定电场力的方向从而判定电场的方向【详解】3束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有qE=qvB，所以v=E/B，故三束正离子的速度一定相同．故A错误．3束离子在磁场中有qvB=m，故，由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故B错误．根据左手定则可知，正粒子受到的洛伦兹力的方向向上，所以电场力必定向下，a、b两板间的匀强电场方向与正电荷受到的电场力的方向相同，一定由a指向b．故C错误；若这三束离子改为相反电性而其他条件不变，则在ab板间受到的电场力的方向和磁场力的方向均反向，离子受力仍平衡沿直线运动，即离子则仍能从d孔射出．故D正确故选D【点睛】速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性5、B【解析】开始时磁体受重力和支持力，二力平衡，故弹簧处于原长，磁体对地压力等于磁体的重力；通电后，根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向如图所示，由左手定则可判断出通电导线所受安培力方向如图所示；由牛顿第三定律可知，条形磁铁受到的电流对磁体的作用力斜向左上方，如图所示，故磁体对地面的压力减小，FN1>FN2，同时弹簧缩短；所以选项B正确，选项ACD错误．故选B6、C【解析】静电计测量两极板间的电压，电压越大，静电计张角越大；电压越低，静电计张角越小。AB．向右移动A板，两板间的距离减小，根据公式可知，电容增大，由于Q一定，再根据公式可知，电压减小，所以静电计指针张角减小，A、B错误；CD．向上移动A板，两板间的正对面积减小，根据公式可知，电容减小，由于Q一定，再根据公式可知，电压增大，所以静电计指针张角增大，C正确，D错误。故选C。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、BD【解析】AB．小球做匀变速直线运动，合力应与速度在同一直线上，即在ON直线上，因所以电场力Eq与重力关于ON对称，根据数学知识得：电场力qE与水平方向的夹角应为，受力情况如图所示合力沿ON方向向下，大小为mg，所以加速度为g，方向沿ON向下，故A错误，B正确；C．小球做匀减速直线运动，由运动学公式可得最大位移为则最大高度为故C错误；D．若小球在初始位置的电势能为零，在减速运动至速度为零的过程中，小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的，由能量的转化与守恒可知，小球的初动能一半转化为电势能，一半转化为重力势能，初动能为，小球的最大电势能为，故D正确。故选BD。8、BC【解析】A．根据左手定则可得，粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电，A错误；B．做出粒子1和粒子3的运动轨迹如图则粒子1运动的半径为由可得对粒子3，有，所以B正确；C．粒子1在磁场中运动的时间为粒子3在磁场中运动的时间为又有则有C正确；D．粒子3射出的位置与d点相距D错误。故选BC9、BD【解析】A．由离子在B2中的偏转知粒子带正电，则受电场力向右，则离子在选择器中受水平向左的洛伦兹力，由左手定则可判断磁场方向垂直直面向外，故A错误；B．由得此时离子受力平衡，可沿直线穿过选择器，故B正确；C．由得离子是半径不同，一定是比荷不同，而电量可能相等，故C错误；D．由得，知荷质比越大，R越小，越靠近狭缝，故D正确；故选BD。10、BC【解析】A．0.02s时穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，此时R两端的电压瞬时值不为零，故A错误；B．电压表的读数为R两端的电压，电阻R上的电功率故B正确；C．根据乙图可知，线圈从平行于磁场方向开始转动，故R两端的电压u随时间t变化的关系为余弦函数，R两端电压的最大值Um=U=10

V角速度所以R两端的电压u随时间t变化的规律是u=10cos100πt（V）故C正确；D．当滑动变阻器触头向下滑动时，R增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，电压表示数增大，故D错误。故选BC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.B②.BD③.C④.B【解析】（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选B;斜槽轨道不必光滑，A错.记录的点适当多一点，以便更准确的描出平抛轨迹.；B对.为比较准确地描出小球运动的轨迹.将这些点平滑连接起来，C错，用中垂线确定Y轴坐标，D对故选BD（2）由图可知，小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置，选C（3）竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速也恒定，如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，故选B【点睛】在做平抛实验时一定要保证斜槽末端水平，这样才可以保证小球抛出时的速度是水平的，在描点连线时要注意用平滑的曲线把所有的点迹连接起来12、①.A、C、D、F、H②.外③.0.48④.2.2⑤.⑥.【解析】(1)[1]实验中需要电源即A，开关、导线即H，由于电池组3V，则选取电压表D，根据欧姆定律所以电流表选取C，题目要求测量结果尽量准确要选择滑动变阻器分压接法，则选取总阻较小滑动变阻器即F；故选取的器材为：ACDFH；(2)[2]由于被测电阻说明待测电阻为小电阻，故选择电流表外接；(