北京市海淀区第二十中学2023年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

北京市海淀区第二十中学2023年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题注意事项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、以下说法中，对甲乙丙丁四幅图的描述错误的是A.如图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，两两垂直时，则电动势B.如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，则电动势C.如图丙所示，线圈以恒定速度从图示位置向上离开磁场过程中电动势逐渐变大D.如图丁所示，导体棒平动切割磁感线产生的电动势为2、以下敏感元件中不是通过测量电阻变化来确定外界非电学量的变化的是A.光敏电阻 B.干簧管C.热敏电阻 D.电阻应变片3、如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中，O为M、N连线中点，连线上a、b两点关于O点对称．导线通有大小相等、方向相反的电流I。已知通电长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数，I是导线中的电流，r为点到导线的距离。一带负电的小球（图中未画出）以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（）A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球一直做匀速直线运动C.小球对桌面的压力先增大后减小D.小球对桌面的压力一直在增大4、通电直导线穿过闭合线圈L，如图所示，则()A.当电流I增大时，线圈L中有感应电流B.当L左右平动时，L中有感应电流C.当L上下平动时，L中有感应电流D.以上各种情况都不会产生感应电流5、如图，A、B、C、D是匀强电场中的四个点，它们刚好是一个正方形的四个顶点，其中AB边水平，AD边竖直，边长为10cm。匀强电场的电场线与正方形所在平面平行，已知A点电势为10V，B点电势为20V，C点电势为20V。现将正方形以A点为转轴，平行于纸面方向顺时针转动角，到图中的虚线位置处，即正方形AB′C′D′处。由此可知A.匀强电场的场强大小为E=1V/mB.匀强电场的场强方向为竖直向下，即沿着A→D方向C.正方形ABCD的D点处电势为20VD.正方形AB′C′D′的D′点处电势为5V6、关于自然过程中的方向性，下列说法正确的是（）A.摩擦生热的过程是可逆的B.凡是符合能量守恒的过程都是可逆的C.实际与热现象有关的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”D.空调机既能制冷又能制热，说明热传递不存在方向性二、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，水平面中有两根固定的足够长的金属平行导轨，导轨间距为L，导轨上面平行放着质量相等的导体棒ab和cd．设导体棒始终处于竖直向上的大小为B的匀强磁场区域内，且导体棒可在导轨上无摩擦地滑行，初始时刻ab棒静止，给cd棒一个向右的初速度v0，则（）A.ab棒将向左运动B.cd棒速度一直大于ab棒的速度C.ab棒的最大速度为0.5v0D.当cd棒速度为0.8v0时，回路中的电动势为0.6BLv08、如图所示，矩形ABCD位于匀强电场中，且与匀强电场方向平行．已知AB=2BC，A、B、D的电势分别为6V、2V、4V．初动能为24eV、电荷量大小为4e的带电粒子从A沿着AC方向射入电场，恰好经过B。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.该粒子一定带负电B.该粒子达到点B时的动能为40eVC改变初速度方向，该粒子可能经过DD.改变初速度方向，该粒子可能经过C9、一只标有“220V、60W”的白炽灯泡，加上电压U由零逐渐增大到220V。在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示。在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是（）A.B.C.D.10、我国“北斗二代”计划在2020年前发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统，比美国GPS多5颗。多出的这5颗是相对地面静止的高轨道卫星(以下简称“静卫”)，其它的有27颗中轨道卫星(以下简称“中卫”)轨道高度为静止轨道高度的。下列说法正确的是（）A.“中卫”的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间B.“静卫”的轨道必须是在赤道上空C.如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3∶5D.“静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期三、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）在测干电池的电动势和内电阻的实验中，有图甲、图乙两个可供选择的电路，为了测量准确应该选用______电路进行实验，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是______V，内电阻是______Ω．测量值与真实值相比E测______E真；r测______r真（填“＞”“=”或“＜”）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、C【解析】A．图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势的计算公式可得产生的感应电动势为E=Blv，故A正确，不符合题意；

B．如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，速度v在垂直于导体棒上的分速度为vsinθ，则电动势E=Blvsinθ，故B正确，不符合题意；

C．如图丙所示，线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中，有效切割长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，故C错误，符合题意；

D．如图丁所示，导体棒平动切割磁感线时，导体棒垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直，所以产生的电动势为Blv，故D正确，不符合题意。故选C。2、B【解析】A．光敏电阻是根据光照强度不同而电阻不同的性质，通过测量电阻的变化来确定光强的变化，故A错误；B．干簧管能将磁场的信息转化为电学量，是一种磁性传感器，故B正确；C．热敏电阻是根据温度升高而电阻减小的性质，通过测电阻的变化来确定温度的变化，故C错误；D．电阻应变片是根据应变片在力的作用下形状变化而电阻变化的性质，通过测电阻的变化来确定力变化，故D错误。故选B。3、B【解析】根据右手螺旋定则可知直线MN处的磁场方向垂直于MN向里，磁场大小先减小后增大，根据左手定则可知，带负电的小球受到的洛伦兹力方向在竖直向下，根据F=qvB可知，其大小是先减小后增大，由此可知，小球将做匀速直线运动，小球对桌面的压力先减小后增大，故ACD错误，B正确。故选B。4、D【解析】通电直导线周围的磁感线是一些垂直导线的同心圆，满足安培定则，所以当线圈L垂直长直导线时，通电长直导线的磁感线与线圈平面平行，即穿过线圈L的磁通量为0，A、B、C中的三种运动，都没有改变穿过L的磁通量的大小，即磁通量始终为零，故没有感应电流产生，D正确．故选D.【点睛】解决本题的关键要掌握安培定则，熟练运用来判断直导线产生的磁场方向，并根据产生感应电流的条件进行判断5、D【解析】AB．由题意可知，BC连线的匀强电场中的等势线，且A点电势低于B点电势，所以匀强电场方向沿BA方向，由公式可知，电场强度大小为故AB错误；C．在匀强电场中有代入数据解得故C错误；D．沿场强方向距离为所以由于电场强度方向向左且A点电势为10V，所以电势为5V，故D正确。故选D。6、C【解析】A．摩擦生热的过程是不可逆的，选项A错误；B．能量守恒具有单向性，一般是不可逆，选项B错误；C．实际与热现象有关的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”’，选项C正确；D．空调机既能制冷又能制热，并不能说明热传递不存在方向性，只是在反向时，要引起其他方面的变化，选项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、CD【解析】A．当cd棒向右运动时，根据右手定则可知产生abcd方向的电流，再对ab棒分析，根据左手定则可知ab棒受到向右的安培力，故ab棒向右运动，A错误；B．根据对ab棒和cd棒受力分析可知cd棒做减速运动，ab棒做加速运动，最终两棒共速一直运动下去，B错误；C．两棒在运动过程中因为水平方向上不受摩擦力，动量守恒，当两棒共速时ab棒具有最大速度，故有：解得v1=0.5v0，C正确；D．当cd棒速度为0.8v0时，设ab棒的速度为v2，根据动量守恒定律可知：解得v2=0.2v0；两棒均向右运动，所以可知回路中的感应电动势：D正确。故选CD。8、AC【解析】匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等；电场线与等势面垂直，根据受力判断电性；动能定理求出动能；由电场线与等势面间的关系可得，带电粒将在电场中做类平抛运动，由平抛规律计算求解【详解】根据匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，取AB的中点O，则O点的电势为4V，连接OD则为等势线，电场强度与等势面垂直，且有高电势指向低电势，电场强度垂直OD斜向上，由物体做曲线运动的条件，电场力斜向下，故电荷为负电荷；故A正确；由动能定理，得qU=EB-EA；-4e（6-2）=EB-24e；EB=8eV，故B错误；同理，由动能定理，得qU=ED-EA；-4e（6-4）=ED-24e；ED=16eV，故C正确；求得C点的电势为0，由动能定理，得qU=EC-EA=-4e（6-0）=EC-24e

EC=0，由曲线运动可知，粒子到达C点动能不为零，故D错误；故选AC【点睛】关键知道：匀强电场中平行的等间距的两点间的电势差相等，找到等势线，利用电场力做功与电势能变化的关系以及电场强度与电压的关系求解.9、ACD【解析】灯泡的电阻受温度的影响，不同电压下温度不同，其电阻也不同，随温度的升高电阻增大，图像斜率变大。A．图像与分析不符，故A错误，符合题意；B．图像与分析相符，故B正确，不符合题意；C．图像与分析不符，故C错误，符合题意；D．图像与分析不符，故D错误，符合题意。故选：ACD。10、BD【解析】同步轨道卫星轨道只能在赤道上空，7.9

km/s是地球卫星的最大速度，根据万有引力提供圆周运动向心力根据半径大小关系分析描述圆周运动物理量的关系。【详解】A．7.9

km/s是地球卫星的最大速度，所以“中卫”的线速度小于7.9

km/s，故A错误；B．同步轨道卫星轨道只能在赤道上空，则“静卫”的轨道必须是在赤道上空，故B正确；C．根据万有引力提供向心力得解得如果质量相同，动能之比等于半径的倒数比，“中卫”轨道高度为静止轨道高度的，地球半径相同，所以“中卫”轨道半径不是静止轨道半径的，则“静卫”与“中卫”的动能之比不是3:5，故C错误；D．根据得则半径越大周期越大，所以“静卫”的运行周期大于“中卫”的运行周期，故D正确；故选BD。【点睛】同步卫星的轨道与地球赤道共面，万有引力提供圆周运动的向心力，掌握圆周运动向心力和万有引力的公式是正确解题的关键。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.甲②.1.5③.0.625④.<⑤.<【解析】[1]本实验中电压表应测量路端电压，电流表应测量通过电源的电流，由于电压表和电流表都有一定的内阻，两种电路都存在系统误差。甲电路中，电流表读出的不是通过电源的电流，比电源的电流小，其读数等于电源的电流与通过电压表电流之差，误差来源于电压表的分流，而乙电路中，电压表测量的电压不等于路端电压，是由于电流表的分压。由于电源的内阻较小，电流表的内阻也较小，若采用乙电路，电流表分压较大，测得的内阻误差较大；而甲电路中，电源内阻较小时，电压表分流较小，测量误差较小．故可采用甲电路进行实验；[2]由可得图象与纵坐标的交点为电源的电动势，故电动势为：[3]图象的斜率表