北京市丰台区2023年高二物理第一学期期末达标检测模拟试题含解析

北京市丰台区2023年高二物理第一学期期末达标检测模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，界面PQ与水平地面之间有一个正交的匀强磁场B和匀强电场E，在PQ上方有一个带正电的小球A自O静止开始下落，穿过电场和磁场到达地面。设空气阻力不计，下列说法中正确的是（）A.复合场中，小球做匀变速曲线运动B.在复合场中，小球下落过程中的电势能增加C.小球从静止开始下落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和D.若其他条件不变，仅增大磁感应强度，小球从原来位置下落到水平地面时的动能不变2、如图所示，匀强磁场垂直于圆形线圈指向纸里，a、b、c、d为圆形线圈上等距离的四点，现用外力作用在上述四点，将线圈拉成正方形．设线圈导线不可伸长，且线圈仍处于原先所在的平面内，则在线圈发生形变的过程中()A.线圈中将产生adcb方向的感应电流B.线圈中产生感应电流的方向先是abcd，后是adcbC.线圈中将产生abcd方向的感应电流D.线圈中无感应电流产生3、在如图所示电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A.电压表示数变小B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低4、有a、b、c、d四个小磁针，分别放置在通电螺线管的附近和内部．当小磁针静止时，小磁针指向如图所示，其中是正确的（）A.a B.bC.c D.d5、如图所示，人站立在体重计上，下列说法正确的是（）A.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力B.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力C.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力D.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力6、如图所示，电阻R=20Ω，电动机的内电阻r=5Ω，电路两端的电压U保持不变．开关断开时，电流表的示数为I1，电路消耗的总功率为P1；开关闭合后，电动机正常工作，电流表的示数为I2，电路消耗的总功率为P2．则A.I2<5I1 B.I2=5I1C.P2>5P1 D.P2=5P1二、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、质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入竖直平面内方向如图所示的正交匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒只在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是()A.该微粒一定带负电B.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动C.该磁场的磁感应强度大小为D.该电场的场强为Bvcosθ8、如图所示，在边长为L的正三角形区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场B和平行于MN的匀强电场E，一带电粒子（不计重力）刚好以初速度v0从三角形的顶点O沿角平分线OP做匀速直线运动。若只撤去磁场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，此粒子刚好从N点射出。下列说法中正确的是（）A.粒子带负电B.磁感应强度的大小与电场强度的大小之比为＝v0C.若只撤去电场，该粒子仍以初速度v0从O点沿OP方向射入，粒子将在磁场中做半径为L的匀速圆周运动，且刚好从M点射出D.粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间9、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球的动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为1.54JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J10、一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动的轻杆，另一端与一小球相连，如图甲所示。现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度vx随时间t的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，下列说法中正确的是（）A.t1时刻小球通过最高点，t3时刻小球通过最低点B.t2时刻小球通过最高点，t3时刻小球通过最低点C.v1大小一定小于v2大小，图乙中S1和S2的面积一定相等D.v1大小可能等于v2大小，图乙中S1和S2的面积可能不等三、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）用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如下图甲所示，根据实验记录，画出的图象如图乙所示，可得待测电池的内电阻r为______12．（12分）某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件（1）图中已经用导线将部分器材连接，请补充完成图中实物间的连线________（2）若连接好实验电路并检查无误后，闭合开关的瞬间，观察到电流计指针发生偏转，说明线圈______（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后，他还进行了其他两项操作尝试，发现也产生了感应电流，请写出两项可能的操作：①_________________________________；②_________________________________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，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）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、C【解析】A．小球进入复合场后，受重力、电场力、洛伦兹力共同作用，初速度竖直向下，电场力水平向右，洛伦兹力水平向右，因此合力必不沿竖直方向，故粒子做曲线运动，运动过程中洛伦兹力时刻变化，故合力将会改变，小球做变加速曲线运动，故A错误；B．下落过程中，电场力将做正功，由功能关系得，电势能减小，故B错误；C．小球从静止开始下落到水平地面过程中，洛伦兹力不做功，只有重力做正功和电场力做正功，由动能定理得，小球落到水平地面时的动能等于其电势能和重力势能的减少量总和，故C正确；D．增大磁感应强度后，将改变洛伦兹力的大小，进而影响粒子的落点发生变化，电场力做功将会改变，落地时动能将会不同，故D错误。故选C。2、C【解析】当由圆形变成正方形时磁通量变小，根据楞次定律知在线圈中将产生abcda方向的感应电流．故选C3、D【解析】在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，据闭合电路欧姆定律分析干路电流如何变化，再据欧姆定律分析电阻R1两端电压的变化，可知电压表读数的变化．分析并联部分电压的变化，可知电容器的电压如何变化，电容器所带电量的变化．由并联部分电压的变化及电源的负极接地，可分析a点的电势如何变化．用并联部分电压的变化，得出流过R2的电流如何变化，结合干路电流的变化，分析电流表示数的变化【详解】A：滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，干路电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数增大．故A项错误BC：干路电流增大，并联部分电压减小，电容器两板间电压减小，电容器C所带电荷量减小．并联部分电压减小，流过R2的电流减小，又干路电流增大，则流过电流表的电流增大，电流表示数变大．故BC两项错误D：外电路中顺着电流方向，电势降低，则，b点电势为零，并联部分电压减小，则a点的电势降低．故D项正确【点睛】电路动态分析问题，按局部到整体，再对局部分析各元件上电压或电流的变化．灵活应用闭合电路的欧姆定律，电动势、路端电压和内电压关系，串并联电路的电压电流关系是解决动态电路的关键4、D【解析】根据安培定则可知通电螺线管N极在右端，因此右侧磁场方向水平向右，小磁针c位置不对；上方磁场方向水平向左，所以小磁针d位置正确；左侧水平向右，a位置不对；内部水平向右，b位置不对，故ABC错误，D正确．故选D5、B【解析】AB．人对体重计的压力和体重计对人的支持力是人与体重计间的相互作用力，故A错误，B正确；CD．人所受的重力和人对体重计的压力方向相同，既不是相互作用力，也不是平衡力，故C错误，D错误；故选B。6、A【解析】当电键S断开时，由欧姆定律求出电阻R的电压U；当电键S闭合后，通过R的电流仍为I1，电动机的电路是非纯电阻电路，由I2＜U/r求出其电流的范围，即得到电流表电流的范围．由P=UI求解电路中功率范围【详解】当电键S断开时，由欧姆定律得，P1=I1U．U=20I1；当电键S闭合后，通过R的电流仍为I1，电动机转动，电动机的电流，故电流表的电流I2＜5I1，电路消耗的电功率P=UI2＜5I1U=5P1．故A正确，BCD错误．故选A【点睛】本题要抓住非纯电阻电路与纯电阻电路的区别，电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立，I2＜U/r是关键不等式二、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、AC【解析】A、若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡．若粒子带负电，符合题意．所以A正确．B、粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力变化，粒子不能沿直线运动，与题意不符．故B错误．D、粒子受力如图：由图qE=qvBsinθ，所以E=Bvsinθ．故D错误；C、由平衡条件得qvBcosθ=mg，，故C正确；故选AC【点睛】本题是带电粒子在复合场中运动的问题，考查综合分析和解决问题的能力，要抓住洛伦兹力与速度有关的特点8、AD【解析】A．只撤去磁场，即只有电场时，粒子从N点射出，说明粒子受到的电场力方向水平向右。同时存在电场与磁场时粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力合力为零，所以洛伦兹力方向水平向左，根据左手定则判断可知粒子带负电，故A正确。B．粒子做匀速直线运动时，有qE＝qv0B得＝v0故B错误。C．若只撤去电场，只存在磁场时，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qv0B＝m只存在电场时，粒子从O点沿角分线OP射入，此粒子刚好从N点射出，粒子在电场中做类平抛运动，则有结合＝v0，解得r＝L设轨迹圆心为O′，则O′M＝＝L＞r所以粒子从OM之间的某位置射出，故C错误。D．粒子在电场中做类平抛运动，运动时间为t1＝＝只有磁场时，因射入磁场时与OM的夹角为30°，在OM之间射出磁场时，速度方向与OM的夹角仍为30°，粒子的偏转角为60°，则粒子在磁场中运动的时间为粒子在电场与磁场中的运动时间之比＞1故粒子在只有电场时通过该区域的时间大于粒子在只有磁场时通过该区域的时间，故D正确。故选AD。9、ACD【解析】A．小球静止时有解得，故A正确；B．将重力和电场力合成后的合力为，小球能在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示，在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得故动能最小值为故B错误；C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点，从A到C，电场力做功为在A点时，小球的机械能为从A到B，由动能定理可得故小球在C位置的机械能为故C正确；D．小球在C位置时电势能最大，故小球的最大电势能为故D正确；故选ACD。10、AC【解析】AB．由对称性可知，在最高点左右两侧对称位置，小球沿水平方向分速度相同，那么在小球达到最高点时，其前后对称时刻的小球的水平分速度相等且最高点时刻水平分速度为正，在图乙中t1时刻满足要求，所以t1时刻小球通过最高点，同理t3时刻小球通过最低点。故A正确B错误；CD．从t2到t3，小球重力做正功，一直在加速，在最低点时，速度最大，沿水平方向分速度也最大，即v2＞v1，另外根据对运动过程分析可得S1和S2分别代表从最低点到最左边点以及从最左边点到最高点的水平位移大小，它们对称相等，因此S1和S2的面积相等，故C正确D错误。故选AC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、【解析】根据“待测电池的内电阻”可知，本题考查图象求解电源电动势与内阻，根据电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，运用数形结合法，进行求解.【详解】由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值是，则电源电动势，电源等效内阻为：；【点睛】明确闭合电路欧姆定律的应用，根据电源的图象求出电源电动势与内阻.12、①.②.（2）B；③.将滑动变阻器的滑片快速滑动；④.将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间【解析】感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化，所以要想探究这个问题就要从这个条件出发，尽可能的改变穿过线圈B的磁通量，达到电流计发生偏转的效果【详解】（1）连接实物图如图所示：（2）闭合开关的