北师大学附中2023年物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

北师大学附中2023年物理高二上期末综合测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处放一点电荷。现将质量为m、电荷量为q的小球从半圆形管的水平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为（）A. B.C. D.2、如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架。图b为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（）A.B.C.D.3、吉尔伯特制作了第一只验电器，后来，英国人格雷改进了验电器，其结构如图1所示．验电器原来带正电，如果用一根带大量负电的金属棒接触验电器的金属球，金属箔的张角将（）A.先变小后变大 B.变大C.变小 D.先变大后变小4、下列可视为做平抛运动的物体是（）A.升空的火箭 B.树上落下的果实C.投向篮框的篮球 D.水平飞行的飞机释放的物体5、如图所示，两根等高光滑的1/4圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻不计．在轨道顶端连有一阻值为R的电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，现有一根长度稍大于L、电阻不计的金属棒从轨道最低位置cd开始，在拉力作用下以初速度v0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab处，则该过程中（）A.通过R的电流方向为由a→R→bB.通过R的电流方向为由b→R→aC.R上产生的热量为D.流过R的电量为6、1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许完成了一项伟大的实验——在实验室中完成了测量两个物体之间万有引力的实验，他把这项实验说成是“称地球的重量”（严格地说应是“测量地球的质量”），在这个实验中首次测量出了A.地球表面附近的重力加速度B.月球的公转周期C.月球的质量D.引力常量二、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，在光滑水平桌面上放置一条形磁铁，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环。不计空气阻力，则以下判断中正确的是（）A.若释放圆环，环下落过程中无感应电流产生B.若释放圆环，环下落过程中机械能将减小C.若给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D.若给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势8、如图，电流表A1（00.6A）和A2（03A）是由两个相同的电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法中正确的是（）A.A1、A2的读数之比为1：5B.Al、A2的读数之比为1：1C.A1、A2的指针偏转角度之比为1：1D.Al、A2的指针偏转角度之比为1：59、如图所示，矩形区域内有水平方向的匀强电场，一个带负电的粒子从A点以某一速度vA射入电场中，最后以另一速度vB从B点离开电场，不计粒子所受的重力，A、B两点的位置如图所示，则下列判断中正确的是（）A.电场强度的方向水平向左B.带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能C.粒子在电场中运动的全过程中，电势能最大处为A点D.粒子在电场中运动的全过程中，动能最大处为B点10、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点。如图所示，曲线a是该电池在某光照强度下路端电压U随电流变化的关系图象（电池电动势不变，内阻不是定值），图线b是某电阻R的U﹣I图象。在该光照强度下将它们组成闭合回路，下列说法正确的是（）A.电流I越大，硅光电池内阻越大B.硅光电池在该工作状态下的总功率为0.4WC.硅光电池在该工作状态下的内阻为5ΩD.若将R换成阻值更小的电阻，硅光电池的的输出功率减小三、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）为了探究加速度与质量关系，实验室提供如图所示的器材：A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板，实验中认为细绳对小车的拉力等于砝码和小桶的总重力.请回答下列问题：(1)为了消除小车与长木板之间摩擦力的影响，采用的做法是___________.(2)为了直观地判断小车加速度a与其质量m的数量关系，应保持______不变，作______图象（选填“a-m”或“”）12．（12分）在测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：A.电流表1(量程2mA，内阻r1=100Ω)B.电流表2(量程1A，内阻约10ΩC.定值电阻R0(2900Ω)D.滑动变阻器R(0~20Ω)E.开关和导线若干(1)某同学根据提供的器材设计电路来完成实验，PQ连接_________，MN连接_________(填“电流表“1”或“电流表“2”)(2)该同学利用测出的实验数据作出的I1-I2图线(I1为电流表1的示数，I2为电流表2的示数，且I1远小于I2)如图乙所示，则由图线可得被测电池的电动势E=_______V，内阻r=_______Ω．（保留两位有效数字）(3)若将图线纵轴改为_________（用所测物理量的符号表示)，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小四、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】设细管的半径为R，小球到达B点时速度大小为v，小球从A滑到B的过程，恰好沿着圆心O处点电荷的等势线运动，静电力不做功，机械能守恒定律，所以有小球经过B点时，由牛顿第二定律得联立以上两式解得故选C。2、B【解析】金属杆切割磁感线产生感应电动势E=BLv电流安培力由图象可知，f∝t，则有v∝t，说明导体做匀加速运动，则有v=at由牛顿第二定律得解得故选B。3、A【解析】带大量负电的金属棒接触验电器的金属球是，验电器上所带的正电荷先辈负电荷中和，验电器带电减少，金属箔张角变小；中和完后，多余的负电荷又会转移到验电器上，是金属箔的张角再次变大故选A【点睛】容易题．带异种电荷的导体接触后电荷先中和，剩余的净电荷再重新分布到两个带电体上4、D【解析】A．升空火箭，受到推力作用，不仅受重力作用，故A错误；B．树上落下的果实，速度方向不是水平方向，故B错误；C．投向篮筐的篮球，速度方向不是水平方向，故C错误；D．水平飞行的飞机释放的物体，由于重力远大于空气阻力，可近似看成平抛运动，故D正确。故选D。5、B【解析】金属棒从轨道最低位置cd运动到ab处的过程中，穿过回路的磁通量减小，根据楞次定律判断得知通过R的电流方向为由b→R→a，故A错误，B正确；金属棒做匀速圆周运动，回路中产生正弦式交变电流，可得产生的感应电动势的最大值为Em=BLv0，有效值，经过的时间为：，根据焦耳定律有：，故C错误；通过R的电量由公式：，故D错误6、D【解析】英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人；【详解】1797年至1798年，英国物理学家卡文迪许测出万有引力常量G，根据万有引力等于重力，有：，则地球的质量，由于地球表面的重力加速度和地球的半径已知，所以根据公式即可求出地球的质量，因此卡文迪许被人们称为能“称地球的重量”的人，故选项D正确，ABC错误【点睛】解决本题的关键掌握万有引力等于重力，以及知道卡文迪许测量出了万有引力常量即可二、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】AB．圆环竖直向下运动时，通过圆环的磁通量始终为零，不产生感应电流，不受安培力，仅受重力，所以机械能守恒，故A正确，B错误；C．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，则磁铁向右做减速运动，故C正确；D．给磁铁水平向右的初速度，根据楞次定律的另一种表述，从导体和磁体的相对运动的角度来看，感应电流总要阻碍相对运动，圆环产生向右运动的趋势，故D错误。故选AC。8、AC【解析】这两个电流表是并联接入电路的，所以这两个电流计也是并联的，且两个电流计两端电压相等，所以通过这两个电流计的电流相等，即两个电流表的指针偏转角度相同，因为他们的量程之比为1：5，所以两个电流表的读数之比为1：5，故AC正确，BD错误。故选AC。9、BD【解析】A．粒子在电场中向左偏转，所受的电场力水平向左，而粒子带负电荷，故电场强度的方向水平向右，A错误；B．从到，电场力先做负功，后做正功，电场力为恒力，做负功的位移小于做正功的位移，所以电场力做的总功为正功，故粒子的电势能减小，则粒子在点的电势能大于在点的电势能，B正确；C．粒子电场力水平，将初速度分解为水平和竖直向下的分速度，故水平方向向右匀减速、再向左匀加速，竖直方向向下匀速，轨迹的最右端在点的右侧，即电场力做负功的最大位移处在A点的右侧，所以电势能最大位置在点右侧，C错误；D．粒子在电场中运动过程，仅受电场力做功，电势能和动能总和保持不变，相互转化，到达点时电场力做正功最大，电势能最小，动能最大，D正确。故选BD。10、AD【解析】A．反映电池的a图像是U﹣I图象，电池的内阻为，而电池电动势不变，则图像上每一点和3.6V构成的与对应的的比值表示内阻大小，可知随电流I增大，硅光电池内阻越大，故A正确；C．由闭合电路欧姆定律得当I＝0时，E＝U，由a图线与纵轴的交点读出电池的电动势为：E＝3.6V．根据两图线交点处的状态可知，将它们组成闭合回路时路端电压为：U＝2V，电流为：I＝0.2A，则硅光电池的内阻为：r＝＝8Ω故C错误；B．硅光电池的总功率为：故B错误；D．R的阻值为：R＝＝10Ω＞r＝8Ω则若将R换成阻值更大的电阻，硅光电池的输出功率将减小，故D正确。故选AD。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.把木板的右端(或安装打点计时器的那端)适当垫高，以平衡摩擦力②.小桶和砝码的总质量或总重力③.【解析】(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力的影响应采取做法是将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动；(2)探究加速度与力、质量的关系”实验中，研究三者关系必须运用控制变量法，且建立线性函数关系.【详解】(1)将不带滑轮的木板一端适当垫高，在不挂钩码的情况下使带动纸带的小车恰好做匀速运动，以使小车的重力沿斜面分力和摩擦力抵消，那么小车的合力就是绳子的拉力.(2)要探究小车的加速度a和质量m的关系，应该保持细线对车的拉力F不变(即砝码和小桶的总重力不变，由F=ma可知，则为使图象直观应作出图象.【点睛】对于实验我们要明确实验原理、具体实验操作以及数据处理等，同时要清楚每一项操作存在的理由，比如为什么要平衡摩擦力，为什么要先接通电源后释放纸带等．要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用12、①.（1）电流表2，②.电流表1；③.（2）4.5，④.1.5；⑤.（3）I1(RO+r1)或3000I1【解析】（1）PQ连接电流表测电路电流，MN连接内阻已知的电流表相当于改装了一只电压表，故PQ接电流表2，MN接电流表1.（2）由闭合电路欧姆定律，解得：，结合图像解得：;（3）若将图线的纵轴改为I1(R0+r1)或3000I1，则图线与纵轴交点的物理含义即为被测电池电动势的大小【点睛