北京市育英学校2023年物理高二第一学期期末考试模拟试题含解析

北京市育英学校2023年物理高二第一学期期末考试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，两根平行长直导线M、N中通有等大、反向的电流．长直导线M、N与纸面垂直放置，O为MN连接的中点，在纸面内以O点为圆心做圆，与MN连线交于a、b两点，与MN中垂线交于c、d两点，则下列说法正确的是（）A.圆心O处磁感应强度的大小为零B.c、d两点磁感应强度方向相同C.a、b两点磁感应强度方向相反D.a、c两点磁感应强度方向互相垂直2、如图，固定的绝缘光滑斜面倾角为，质量为m、长度为L的金属棒仅标出a端通有垂直纸面向外由b指向的恒定电流I，它们均处于匀强磁场中．当磁场方向与金属棒垂直时，棒能水平静止于斜面上，已知重力加速度为g，下列说法正确的是A.匀强磁场的磁感应强度大小可能为B.匀强磁场的磁感应强度最小值为C.匀强磁场的方向可能沿斜面向上D.匀强磁场的方向可能沿斜面向下3、如图所示，真空中有两个点电荷q1，q2，它们的质量分别为m1，m2，现在用两根绝缘细丝线拴挂在天花板上，在库仑力作用下两根丝线与竖直方向夹角为α和β，且两点电荷此时处于同一水平线上，用T1和T2分别为两根丝线的弹力，则以下说法中正确的是()A.若α＞β，则有m2＞m1，T2＜T1B.若α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1C.若α＞β，则有q2＞q1，T2＞T1D.若α＞β，则有q2＜q1，T2＜T14、某电场的电场线分布如图所示实线，以下说法正确的是A.c点场强大于b点场强B.b和c处在同一等势面上C.若将一试探电荷由a点移动到d点，电荷的电势能将增大D.若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电5、下列物理量中，属于矢量的是（）A.磁感应强度 B.电势C.磁通量 D.电流强度6、为了安全起见，电影特技演员从高处跳下时往往会落在很厚的空气垫上．某次表演时，特技演员从5米高处自由落下，竖直落在空气垫上，经过0.4s静止下来．则在此过程中他受到的空气垫施加的平均作用力约为其自身重力的A.1倍 B.1.5倍C.2.5倍 D.3.5倍二、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，带电小球a由绝缘细线PM和PN悬挂而处于静止状态，其中PM水平，地面上固定一绝缘且内壁光滑的圆弧细管道GH，圆心P与a球位置重合，管道底端H与水平地面相切，一质量为m可视为质点的带电小球b从G端口由静止释放，当小球b运动到H端时对管道壁恰好无弹力，重力加速度为g。在小球b由G滑到H过程中，下列说法中正确的是（）A.小球b机械能保持不变B.小球b所受库仑力大小始终为2mgC.细线PM的拉力先增大后减小D.小球b加速度大小一直变大8、某同学做三种导电元件的导电性质实验，他根据所测数据，分别绘制了三种元件的I-U图象，如图所示，下列判断哪些是正确的（）A.只有乙图象是正确的B.甲、丙图象是曲线，肯定误差太大C.甲、丙为非线性元件，乙为线性元件D.甲、乙、丙三个图象都可能是正确的，并不一定有较大误差9、图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是()A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表电流表，R增大时量程减小C.乙表是电压表，R增大时量程增大D.上述说法都不对10、关于电场和磁场对电荷的作用力，下列说法正确的是A.洛伦兹力对运动电荷一定不做功B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用C.正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向D.正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向就是磁感应强度的方向三、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）某同学研究小灯泡的伏安特性,所使用的器材有：小灯泡L(额定电压3.8V，额定电流0.32A)电压表V(量程3V，内阻3kΩ)电流表A(量程05A，内阻0.5Ω)固定电阻(阻值1000Ω)滑动变阻器R(阻值0～90Ω)电源E(电动势5V，内阻不计)开关S，导线若干（1）实验要求能够实现在0～3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，画出实验电路原理图____（2）实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示由实验曲线可知，随着电流的增加小灯泡的电阻___(填“增大”“不变”或“减小”)，灯丝的电阻率____(填“增大”“不变”或“减小”)（3）用另一电源(电动势4V，内阻1.00Ω)和题给器材连接成图（b）所示的电路，调节滑动变阻器R的阻值，可以改变小灯泡的实际功率，闭合开关S，在R的变化范围内，小灯泡的最小功率为___W．(结果均保留2位有效数字)12．（12分）某同学在探究性实验中需要精确地测量某灵敏电流计（微安表）的内电阻，设计了如图甲所示的电路，实验室可供他使用的器材如下：A.待测电流计（量程500uA，内阻约1kΩ）B.电阻箱R（阻值1Ω~9999Ω）C.滑动变阻器R1（最大阻值10Ω）D.滑动变阻器R2（最大阻值1kΩ）E.电源（电动势3V，内阻不计）F.开关一只，导线若干①请你用笔画代替导线，按图甲的方案将图乙中的实物图连成可供测量的实验电路____；②在某一次测量中，得到了如上图所示的数据，则R=_______Ω；I=_________uA；③实验时，该同学把滑动变阻器的滑片调至适当位置处，而后保持滑动变阻器的阻值不变，通过调节电阻箱阻值R，使流过灵敏电流计的示数I发生变化，为使测量出的Rg值误差较小，需保证在调节电阻箱阻值R时，尽可能不改变R与电流计两端的电压值之和，则滑动变阻器应选择_____（填“R1”或“R2”）；④若操作过程中得到如图丙所示的（）图线，若已知斜率为k，纵截距为b，则根据图线，求得电流表内阻Rg=__________（请用字母表示）；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】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在O产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故B正确；M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误；由上分析可知，a、c两点的磁场方向都是竖直向下，故D错误．所以B正确，ACD错误【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成2、A【解析】AB、对导体棒受力分析，当磁场的方向垂直于斜面向上时，所加的磁场最小，利用共点力平衡可知，解得，故，故A正确，B错误；C、如果匀强磁场的方向沿斜面向上，根据左手定则可知安培力方向垂直于斜面向下，导体棒不可能静止，故C错误；D、如果匀强磁场的方向沿斜面向下，根据左手定则可知安培力方向垂直于斜面向上，导体棒不可能静止，故D错误；故选A3、B【解析】对q1，q2受力分析，根据共点力平衡和几何关系表示出电场力和重力的关系．再根据电场力和重力的关系得出两球质量的关系【详解】设左边球为A，右边球为B，则对A、B球受力分析，根据共点力平衡和几何关系得：m1g=F1cotα，m2g=F2cotβ，T1=，T2=；不论q1与q2谁大谁小，它们之间库仑力总是等值、反向、共线的，即总有F1=F2，所以不能判断q1，q2的大小．当α＞β，则有m2＞m1，T2＞T1，所以B正确，ACD错误．故选B4、A【解析】解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化【详解】电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c点场强大于b点场强，故A正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b的电势大于c的，故B错误；若将一试探电荷+q由a点移动到d点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C错误；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D错误；故选A【点睛】解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能5、A【解析】矢量是既有大小又有方向的物理量，标量只有大小没有方向的物理量．磁感应强度是矢量，而电势、磁通量、电流强度都是标量，故A正确，BCD错误6、D【解析】设运动员从h处下落，刚触空气垫的速度为v，则：v2=2gh所以：与空气垫接触后运动员受到两个力的作用，以向下为正，由动量定理：mgt-Ft=0-mv解得：F=3.5mgA.1倍，与结论不相符，选项A错误；B.1.5倍，与结论不相符，选项B错误；C.2.5倍，与结论不相符，选项C错误；D.3.5倍，与结论相符，选项D正确二、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、ACD【解析】A．小球b所受库仑力和管道的弹力始终与速度垂直，即只有重力做功，所以小球b机械能守恒，故A正确；B．小球b机械能守恒，从G滑到H过程中，有：H处有：则有：F库=3mg故B错误；C．设PN与竖直方向成α角，对球a受力分析，将其分解：竖直方向上有：FPNcos

α=mg+F库sin

θ水平方向上有：F库cos

θ+FPNsin

α=FPM。解得：下滑时θ从0增大90°，细线PM的拉力先增大后减小，故C正确；D．设b与a的连线与水平方向成θ角，则有：任意位置加速度为向心加速度和切向加速度合成，即为：可知小球的加速度一直变大，故D正确。故选ACD。8、CD【解析】A．三个图象都可能正确，选项A错误。B．甲、丙图象是曲线，是非线性元件，不一定是误差太大，选项B错误；CD．图乙是过原点的直线，故是线性元件的I-U图象，图甲和图丙都是曲线，故为不同的非线性元件的I-U图象。选项CD正确；故选CD。9、BC【解析】AB．由图甲所示可知，电阻与G并联，甲为电流表，分流电阻R增大时，电阻分流电流减小，量程变小，故A错误，B正确；C．由图乙所示可知，电阻R与G串联，乙为电压表，R增大，电阻分压电压变大，量程变大，故C正确；D．由以上分析可知，BC正确，故D错误；故选BC。10、AC【解析】A．洛伦兹力与速度方向垂直，则对运动电荷一定不做功，选项A正确；B．带电粒子在磁场中运动时，若速度方向与磁场方向平行，则不受洛伦兹力作用，选项B错误；C．正电荷在电场中所受电场力的方向就是电场强度的方向，选项C正确；D．正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向与磁感应强度的方向垂直，选项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、①.电路图见解析；②.增大；③.增大；④.0.39【解析】（1）[1]．因本实验需要电流从零开始调节，因此应采用滑动变阻器分压接法；因灯泡内阻与电流表内阻接近，故应采用电流表外接法；另外为了扩大电压表量程，应用R0和电压表串联，故原理图如图所示；（2）[3][4]．I-U图象中图象的斜率表示电阻的倒数，由图可知，图象的斜率随电压的增大而减小，故说明电阻随电流的增大而增大；其原因是灯丝的电阻率随着电流的增大而增大；（3）[5]．当滑动变阻器的阻值最大为9.0Ω时，电路中的电流最小，灯泡实际功率最小，由E=U+I（R+r）得U=-10I+4，作出图线①如图所示．由交点坐标可得U1=1.78V，I1=221mA，P1=U1I1≈0.39W；12、①.连线图见解析②.1750③.240④.R1⑤.【解析】①[1]实物连线如图：②[2][3]由图可知R=1750Ω；I=240μA；③[4]在调节电阻箱阻值R时，尽可能不改变R与电流计两端的电