北京市师范大学附属中学2023年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题含解析

北京市师范大学附属中学2023年高二物理第一学期期末学业质量监测模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A.，v2的方向必过圆心B.，v2方向必过圆心C.，v2的方向可能不过圆心D.，v2的方向可能不过圆心2、如图所示电路，在平行金属板M，N内部左侧中央P有一质量为m的带电粒子（重力不计）以水平速度v0射入电场并打在N板的O点。改变R1或R2的阻值，粒子仍以v0射入电场，则（）A.该粒子带正电B.减少R2，粒子还能打在O点C.减少R1，粒子将打在O点右侧D.增大R1，粒子在板间运动时间不变3、关于电源电动势下列说法中正确的是A.电源的电动势实质上就是电源两极间的电压B.电源的电动势在数值上等于两极间的电压C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电动势越大，电源两极间的电压一定越高4、如图所示，一理想变压器原线圈匝数n1＝1000匝，副线圈匝数n2＝200匝，交流电源的电动势e＝311sin(100πt)V，电阻R＝88Ω，电流表、电压表对电路的影响可忽略不计，则()A.A1的示数为0.20AB.V1的示数为311VC.A2的示数为0.75AD.V2的示数为44V5、如图所示，ACD、EFG为两根相距L的足够长的金属直角导轨，它们被竖直固定在绝缘水平面上，CDGF面与水平面成θ角．两导轨所在空间存在垂直于CDGF平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B．两根质量均为m、长度均为L的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，两金属细杆的电阻均为R，导轨电阻不计．当ab以速度v1沿导轨向下匀速运动时，cd杆正好以速度v2向下匀速运动，重力加速度为g．以下说法正确的是A.回路中的电流强度为B.ab杆所受摩擦力为mgsinθC.cd杆所受摩擦力为D.μ与v1大小关系满足=tanθ+6、如图所示的电路中，当电路正常工作后，关于两个小灯泡L1和L2的分析，下列说法中正确的是（）A.L1和L2都亮B.L1和L2都不亮C.L1不亮，L2亮D.L1亮，L2不亮二、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，竖直放置的半径为R的光滑绝缘半圆轨道固定在水平地面上，轨道所处空间存在电场．一带电荷量为+q，质量为m的小球，以初速度v0由底端的A点开始沿轨道内侧上滑，到达顶端B的速度大小仍为v0，重力加速度为g，则（）A.小球在B点的电势能大于小球在A点的电势能B.A、B两点的电势差大小为C.若电场是匀强电场，则该电场的场强是D.小球在B点的机械能比在A点的机械能大8、如图所示，用力F把铁块压在竖直墙上，此时重力为G的物体沿墙壁匀速下滑，若物体与墙壁之间的动摩擦因数为，则物体所受摩擦力的大小为（）A. B.C.G D.9、回旋加速器的工作原理如图所示：D1和D2是两个中空、半径固定的半圆金属盒，它们之间有一定的电势差，两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中；中央O处的粒子源产生的带电粒子，在两盒之间被电场加速，粒子进入磁场后做匀速圆周运动．不考虑相对论效应，不计粒子重力．下列说法正确的是A.粒子在磁场中的运动周期越来越大B.D型盒半径越大，粒子离开加速器时的动能就越大C.磁感应强度越大，粒子离开加速器时的动能就越大D.两盒间电势差越大，粒子离开加速器时的动能就越大10、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（）A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→aB.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为三、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）读出下列游标卡尺、螺旋测微器所显示的测量值。（1）游标卡尺读数为：______________mm。（2）螺旋测微器读数为：____________mm。12．（12分）在电场中把一个电荷量为－6×10－8C的点电荷从A点移到B点，电场力做功为－3×10－5J，将此电荷从B点移到C点，电场力做功4.5×10－5J，则UAC=________.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、B【解析】洛伦兹力不改变速度的大小，所以；如上图连接AD作AD垂直平分线，找出运动的圆心B，由几何关系可得BD一定垂直OD，因为圆周运动速度垂直于半径，所以OD是速度的方向，故的方向必过圆心，故B项正确2、B【解析】A．根据电路可知，电容器上极板带负电，下极板带正电，即场强方向向上，因为粒子向下偏，所以可知受向下的电场力，场强方向跟电场力方向相反，所以粒子带负电，故A错误；B．减少R2，不会影响板间场强，所以粒子还能打在O点，故B正确；C．减少R1，可以增大两极板间的间电势差，可知场强变大，则粒子所受电场力增大，所以粒子将打在O点左侧，故C错误；D．增大R1，可以减小两极板间的间电势差，可知场强变小，粒子将打在O点右侧，水平位移增大，根据x=vt，则运动时间增长，故D错误。故选B。3、C【解析】电源电动势是描述电源把其它形式的能量转化为电能本领的物理量；电动势等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极搬运到正极所做的功，电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压，电动势等于内外电路电压之和【详解】AB．电源电动势反映电源将其他形式能量转化为电能的本领大小，电源正、负极之间的电势差为电源的路端电压，只有当电源处于断路状态时，电源的电动势才等于路端电压；故AB错误；C．由A的分析可知，电源电动势与电压单位相同，但与电压有本质的区别；故C正确；D．电动势越大，说明电源转化能量的本领越大，但电源两端的电压与外电路有关，电压并一定大；故D错误；【点睛】电动势是一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功4、D【解析】由题意可知：根据得由欧姆定律得根据得故选D。5、D【解析】ab下滑时切割磁感线产生感应电动势，cd不切割磁感线，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求解电流强度；根据平衡条件和安培力公式求解ab杆和cd杆所受的摩擦力，两个平衡方程结合分析D项【详解】ab杆产生的感应电动势E=BLv1；回路中感应电流为：，故A错误；ab杆匀速下滑，受力平衡条件，则ab杆所受的安培力大小为：F安=BIL=，方向沿轨道向上，则由平衡条件得ab所受的摩擦力大小为：f=mgsinθ-F安=mgsinθ-，故B错误．cd杆所受的安培力大小也等于F安，方向垂直于导轨向下，则cd杆所受摩擦力为：f=μN=μ（mgcosθ+F安）=μ（mgsinθ+），故C错误．根据cd杆受力平衡得：mgsin（90°-θ）=f=μ（mgsinθ+），则得μ与v1大小的关系为：μ（mgsinθ+）=mgcosθ，即=tanθ+，故D正确．故选D【点睛】对于双杆问题，可采用隔离法分析，其分析方法与单杆相同，关键分析和计算安培力，再由平衡条件列方程解答6、A【解析】由图知，电源的交变电流，电容器通交流、隔直流，所以两灯泡都亮，故A正确；BCD错误。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】小球受重力和电场力作用，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒．由此可判断从A到B电势能以及机械能的变化；根据动能定理可求解场强；电场的方向不确定，则不能确定场强大小.【详解】小球受重力和电场力作用，则小球动能、电势能和重力势能之和守恒，因小球从A到B动能不变，可知小球的电势能和重力势能之和不变，重力势能增加，则电势能减小，即小球在B点的电势能小于小球在A点的电势能；小球在B点的机械能比在A点的机械能大，选项A错误，D正确；从A到B根据动能定理：，可得，选项B正确；因电场方向不一定沿AB方向，可知若电场是匀强电场，则该电场的场强不一定是，选项D错误；故选BD.【点睛】此题关键是知道带电粒子在电场中运动时，若粒子只有重力和电场力作功，则小球的动能、电势能和重力势能之和守恒.8、AC【解析】物块在竖直方向受到竖直向下的重力和摩擦力作用，二力平衡，故物块在水平方向上受到力F和墙壁给的支持力，二力平衡，故根据牛顿第三定律可得物块对墙面的压力为滑过程中物块受到的是滑动摩擦力，所以故AC正确，BD错误。9、BC【解析】粒子在磁场中运动的周期与粒子的速度无关；回旋加速器的半径一定，根据洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，可知最大速度与什么因素有关【详解】粒子在磁场中运动的周期：，与其速度的大小无关，所以粒子运动的周期不变，故A错误；由qvB=得：，则最大动能为：Ekm=mv2=，知最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．D型盒的半径越大，磁场越强，粒子离开加速器时的动能就越大，与两盒间电势差无关；故BC正确，D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关10、AB【解析】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势回路中的电流安培力金属棒两端的电压相当于路端电压为故CD错误。故选AB。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、①.29.8②.1.125（1.123~1.127均可）【解析】（1）[1]游标卡尺的精度为，读数为。（2）[2]螺旋测微器的精度为，读数为。12、-250V【解析】[1]根据可知：则：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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安