2024届北京市海淀清华附中物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2024届北京市海淀清华附中物理高二上期末综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、关于电场，下列叙述中正确的是()A.对点电荷激发的电场，以点电荷为球心、r为半径的球面上，各点的电场强度都相同B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C.在电场中某点放入试探电荷q，该点的电场强度为，取走q后，该点电场强度不为零D.试探电荷所受电场力很大，该点电场强度一定很大2、下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是A. B.C. D.3、下列物理量属于标量的是（）A.速度 B.位移C.功 D.电场强度4、如图为质谱仪的结构原理图，磁场方向如图，某带电粒子穿过S′孔打在MN板上的P点．则（）A.该粒子一定带负电B.a极板电势一定比b极板高C.到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱无关D.带电粒子的比值越大，PS′间距离越大5、奥斯特实验说明了()A.磁针能够转动B.磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用6、关于牛顿第一定律的理解，下列说法正确的是（）A.力是维持物体运动状态的原因B.力是改变物体运动状态的原因C.物体的质量较小，但运动的速度较大时，惯性也可以很大D.物体自由下落时比竖直上抛时的惯性小二、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a所示在光滑水平面上用恒力F拉质量m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t＝0，若磁场的宽度为b（b＞3a），在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场．此过程中v﹣t图象如图b所示，则（）A.t＝0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B.在t0时刻线框的速度为C.线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t0时刻线框的速度大D.线框从1位置进入磁场到完全离开磁场位置3过程中，线框中产生的电热为2Fb8、在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（）A.灯L1变亮，电压表的示数增大B.灯L2变暗，电流表的示数增大C.电容器C所带电荷量增加D.电容器C所带电荷量减小9、如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是（）A.带电粒子所带电荷的正、负 B.带电粒子在a、b两点的受力方向C.带电粒子在a、b两点的加速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的速度何处较大10、在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙述符合史实的是A.奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应解释了电和磁之间存在联系B.安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子电流假说C.法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流D.楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化三、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）一同学用如图所示装置研究感应电流方向与引起感应电流的磁场变化的关系．已知电流从接线柱a流入电流表时，电流表指针右偏，实验时原磁场方向、磁铁运动情况及电流表指针均记录在下表中实验序号引起感应电流的磁场方向磁铁运动情况指针偏转情况1向下插入左偏2向下拔出右偏3向上插入右偏4向上拔出左偏（1）由实验1、3得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量_____（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向________（填“相同”、“相反”）（2）由实验2、4得出的结论是：穿过闭合回路的磁通量______（填“增加”、“减少”）时，感应电流的磁场方向与引起感应电流的磁场方向________（填“相同”、“相反”）（3）由实验1、2、3、4得出的结论是：________________________.12．（12分）某同学在练习使用多用电表测电阻时将选择倍率的旋钮拨至“×10”挡时。指针的偏转角过小，为了提高测量的精确度，请完成下列操作：(1)将选择开关拨至_________挡（填“×100”或“×1”）；(2)将两根表笔短接进行_________，使指针停在0Ω刻度线上(3)将两根表笔分别接触待测电阻的两端，指针偏转情况如图所示，则所测电阻大小为____Ω。(4)将选择开关拨至交流电压最高挡上四、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L14．（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）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

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、C【解析】A．以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强大小都相同，但是方向不同，故各点的场强不相同，选项A错误；B．正电荷周围的电场强度不一定比负电荷周围的电场强度大，选项B错误；C．电场强度是由电场本身的性质决定的，在电场中某点放入试探电荷q，该点的场强为，取走q后，该点场强不变，选项C正确；D．根据F=Eq可知，电荷所受电场力很大，该点的电场强度不一定很大，选项D错误。故选C。2、D【解析】感应电流方向根据右手定则或楞次定律进行判断．右手定则研究一段导体，楞次定律研究一个回路，从而即可求解【详解】A图中，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→c→d，则导体ab上的感应电流方向为b→a．故A错误．B图中，ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误．C图中，ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误．D图中，ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b．故D正确．故选D【点睛】本题的关键要掌握右手定则和楞次定律，要知道它们在判断切割产生的感应电流方向上结果是相同的，不过研究的对象不同3、C【解析】速度、位移和电场强度都是既有大小又有方向的物理量，是矢量；而功只有大小，无方向，是标量，故选C.4、B【解析】粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据带电粒子在磁场中的偏转方向判断电荷的电性．根据平衡求出粒子经过速度选择器的速度．通过带电粒子在磁场中的偏转，根据半径的大小判断粒子比荷的大小【详解】A项：粒子在里的磁场中向右运动，向上偏转，由左手定则可知粒子带正电，故A错误；B项：由左手定则可知，粒子在选择器中受向上的洛伦兹力，由qE=qvB，此时粒子受力平衡，电场力的方向向下，所以电场强度的方向也向下，a极板电势一定比b极板高，故B正确；C项：由qE=qvB可知，粒子的速度：，到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱有关，故C错误；D项：由洛伦兹力提供向心力得：则：知荷质比越大，r越小，PS′间距离越小，越靠近狭缝，故D错误故应选：B【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器中做匀速直线运动，在磁场中做匀速圆周运动5、C【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场.A.磁针能够转动与分析结果不相符；故A项错误.B.磁场具有方向性与分析结果不相符；故B项错误.C.通电导线周围存在磁场与分析结果不相符；故C项正确.D.磁体间有相互作用与分析结果不相符；故D项错误.6、B【解析】力是改变物体运动的原因，而不是维持物体运动的原因，惯性只和物体的质量有关，与物体的运动状态无关，B正确考点：考查了对牛顿第一定律的理解二、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】A.t＝0时，MN边切割磁感线相当于电源，线框右侧边MN的两端电压为外电压，感应电动势：E＝Bav0外电压U外EBav0，故A项不合题意.B.根据图象可知在t0～3t0时间内，线框做匀加速直线运动，合力等于F，则在t0时刻线框的速度为v＝v0-a•2t0＝v0故B项符合题意.C.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，故C项不合题意.D.因为t＝0时刻和t＝3t0时刻线框的速度相等，进入磁场和穿出磁场的过程中受力情况相同，故线框完全离开磁场时的速度与t0时刻的速度相等，进入磁场克服安培力做的功和离开磁场克服安培力做的功一样多.线框在位置1和位置2时的速度相等，从位置1到位置2过程中外力做的功等于克服安培力做的功，即有Fb＝Q，所以线框穿过磁场的整个过程中，产生的电热为2Fb，故D项符合题意.8、BD【解析】AB．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮；R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，则U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故A错误，B正确；CD．R与灯L2并联电路的电压减小，电容器板间电压减小，则其带电量减小。故C错误，D正确。故选BD。9、BCD【解析】AB．根据粒子的运动轨迹可知，粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，B正确；C．由于粒子在a点时电场线较b点密集，可知粒子在a点受电场力较大，加速度较大，选项C正确；D．若粒子从a运动到b，由轨迹弯曲方向与粒子速度方向的关系分析可知电场力与速度之间的夹角是钝角，电场力对粒子做负功，粒子的动能减小，则粒子在a点的速度较大，在b点速度较小，故D正确；故选BCD。10、ABD【解析】奥斯特在实验中观察到电流的磁效应,该效应揭示了电和磁之间存在联系，选项A正确；安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性,提出了分子电流假说，选项B正确；法拉第在实验中观察到,在通有变化电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流，选项C错误；楞次在分析了许多实验事实后提出,感应电流应具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，选项D正确；故选ABD.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.增加②.相反③.减少④.相同⑤.感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化【解析】(1)[1][2]由表中信息可知，在实验1、3中，磁铁插入线圈，穿过线圈的磁通量增加，而穿过线圈的磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，由此可知：穿过闭合回路的磁通量增加时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反。(2)[3][4]由表中实验信息可知，在实验2、4中，穿过线圈的磁通量减小，磁场方向相反，感应电流方向相反，感应电流磁场方向与原磁场方向相同，由此可知：穿过闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同。(3)[5]综合分析4次实验可知：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。12、①.×100②.欧姆调零（电阻调零）③.1600【解析】(1)[1]用“×10Ω”测电阻时挡时，指针的偏转角过小，说明所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应换用大挡位，应选“×100Ω”挡；(2)[2]然后对欧姆表重新进行欧姆调零，即将两根表笔短接进行