北京市第十二中2023-2024学年高二物理第一学期期末预测试题含解析

北京市第十二中2023-2024学年高二物理第一学期期末预测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，水平虚线ab为螺线管轴线，在螺线管正上方水平地固定一个与ab平行的光滑绝缘杄，杄上挂着一个套在螺线管外面的金属环，金属环的平面与ab垂直，金属环圆心在ab的正下方，金属环距螺线管左端较近，开关S原来是闭合的．关于开关S断开后的瞬间，下列说法正确的是（）A.金属环在向右运动的同时，具有扩张趋势，而且对杆的压力大于其重力B.金属环在向右运动的同时，具有收缩趋势，而且对杆的压力大于其重力C.金属环在向右运动的同时，具有收缩趋势，而且对杆的压力小于其重力D.金属环在向左运动的同时，具有扩张趋势，而且对杄的压力小于其重力2、三个质量均为m电荷量均为q的质子1、2和3分别以大小相等的初速度v经平板MN上的小孔O射入匀强磁场，各初速度的方向如图所示，磁场方向垂直纸面向里磁感应强度大小为B，整个装置处在真空中，且不计质子重力．最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则以下正确的是()A.s1＜s2＜s3 B.s2＞s3＞s1C.s1＝s3＜s2= D.s1＝s3＜s2=3、如图，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，则a、b中电流方向为A.都向外B.都向里C.a中电流向外，b中电流向里D.a中电流向里，b中电流向外4、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.根据电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所受的电场力成正比B.根据电容的定义式可知，电容器的电容与其所带电荷量成正比，与两极板间的电压成反比C.根据真空中点电荷的场强公式可知，电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比D.根据电势差的定义式可知，如果将一个正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V5、如图所示，一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合体，经同一加速电场U1同时加速后，垂直射入同一偏转电场U2中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们A.同时到达屏上同一点 B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点 D.先后到达屏上不同点6、了解物理规律的发展过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要．则以下符合事实的是A.丹麦物理学家奥斯特梦圆电生磁，终于发现了电磁感应现象B.楞次总结出了感应电流方向所应满足的规律C.法拉第发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕D.安培定则是用来判断通电导线在磁场中所受安培力方向的二、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、狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是（）A.若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示B.若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示C.若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示D.若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示8、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为1m，导轨平面与水平面夹角θ＝30°，导轨上端跨接一定值电阻R=8Ω，导轨电阻不计，整个装置处于方向垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B=5T，金属棒cd垂直于MN、PQ放置在导轨上，且与导轨保持接触良好，金属棒的质量为1kg，电阻为2Ω，重力加速度为g=10m/s2。现将金属棒由静止释放，沿导轨下滑距离为2m时，金属棒速度达到最大值,则这个过程中A.金属棒的最大加速度是5m/s2B.金属棒cd的最大速度是m/sC.通过金属棒横截面的电量q＝1CD.电阻R上产生的电热为Q＝8J9、如图所示，实线是匀强电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，则由此图可作出的正确判断是（）A.带电粒子带负电B.带电粒子带正电C.带电粒子所受电场力的方向向右D.带电粒子做匀变速运动10、空间中有足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，矩形线框abcd在磁场中，如图所示，以下操作中可以使线框中产生感应电流的是（）A.水平向右加速运动B.以ab为轴旋转C.以bd连线为轴旋转D.以ac、bd连线交点o为轴在平面内旋转三、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）在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验时，所使用的电流表内阻约为几欧姆，电压表的内阻约为十几千欧．根据实验所测8组数据，在如图所示I-U坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线.①请根据你的判断在虚线框中画出实验电路图______.②根据图甲可确定小灯泡功率P与U2和I2的关系图象，其中正确的是（）12．（12分）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，要求灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作．已选用的器材有：直流电源（电压为4V）；电键一个、导线若干电流表（量程为0-0.3A，内阻约0.5Ω)；电压表（量程为0-3V，内阻约3kΩ)；（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）A．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，额定电流0.3A）（2）如图为某同学在实验过程中完成的部分电路连接的情况，请完成其余部分的线路连接．（用黑色水笔画线表示对应的导线）（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图．由曲线可知小灯泡的电阻随电压增大而______（填“增大”、“不变”或“减小”）（4）如果把实验中的小灯泡与一个E=2V，内阻为2.0Ω的电源及阻值为8.0Ω的定值电阻串联在一起，小灯泡的实际功率是_____W（保留两位有效数字）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）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）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】当开关闭合时，流过螺线管的电流从a到b，根据安培定则，可知螺线管的磁场方向向右，当开关S断开后的瞬间，螺线管产生的磁场在减少，而通过金属环的磁场有两个方向，即螺线管内部的磁场是向右的，外部的磁场是向左的，因向右的磁场大于向左的磁场，所以通过金属环的磁场向右减少，根据楞次定律可知，金属环将向右运动，此时金属环具有收缩的趋势，才能起到阻碍磁通量向右减少；金属环与螺线管之间产生的力是相互吸引，故金属环受到螺线管向下的安培力，所以金属环向下的力有重力和安培力，而上只有支持力，根据平衡条件可知，金属环所受的支持力大于重力，故金属环对杆的压力大于其重力，B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】三个质子速度大小相等，根据：可知，质子运动的半径相同；1和3与MN板的夹角相等，根据对称性可知这两个质子的轨迹恰好构成一个完整的圆，所以1和3打到MN板上的位置到小孔的距离相等，长度为圆的弦长（小于直径）；2粒子垂直入射，垂直出射，打到MN板上的位置到小孔的距离为直径：所以，故C正确，ABD错误。故选C3、C【解析】根据安培定则，由a电流在P处的磁场方向知，a电流周围的磁感线是逆时针方向，电流方向垂直纸面向外；b电流在P处的磁场方向知，b电流周围的磁感线是顺时针方向，电流方向应垂直纸面向里，故C正确，ABD错误；故选C.4、C【解析】A.电场强度由电场本身决定，与试探电荷受到的电场力和电荷量都无关，选项A错误；B.电容器的电容由电容器本身结构决定，与电容器所带的电荷量和两板之间的电压无关，选项B错误；C.公式是真空中点电荷产生场强的决定式，即电场中某点的场强与场源电荷所带电荷量成正比，与该点到场源电荷的距离的平方成反比，选项C正确；D.根据电势差的定义式可知，如果将一个电荷量为1C的正点电荷从A点移动到B点，电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差为1V，即表述中少了“电荷量为1C”的条件，选项D错误。故选C。5、B【解析】分析带电粒子在加速场和偏转场中的运动,来判断粒子到达屏上的时间和位置。【详解】在加速场中在偏转场中，假设板长为L，板间距为d，粒子离开偏转场的位置偏离中心线的距离为x联立解得我们发现，比荷大的物体，离开电场所需时间短，速度大，但粒子离开偏转场的位置和比荷没有关系，从同一位置离开，在偏转场中做类平抛运动，位移偏向角相同，则速度偏向角也相同，所以打在屏上同一位置，一价氢离子比荷大，离开电场时间短，速度大，先打到屏上，B正确，ACD错误。故选B。【点睛】类平抛运动。6、B【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应现象，AC错误；楞次总结出了楞次定律，即感应电流方向所应满足的规律，B错误；安培定则是根据电流方向判断磁场方向的定则，D错误；考点：考查了物理学史【名师点睛】平时学习应该注意积累对物理学史的了解，知道前辈科学家们为探索物理规律而付出的艰辛努力，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一二、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、ABC【解析】AC.要使小球能做匀速圆周运动，则洛仑兹力与重力的合力应能充当向心力；在甲图中，若小球为正电荷且逆时针转动（由上向下看），由左手定则知其受洛仑兹力斜向上，与重力的合力可以指向圆心，其运动轨迹平面可在S的正上方；若小球为负电荷，但顺时针转动，同理可知，合力也可以充当向心力，其运动轨迹平面可在S的正上方，故AC正确；BD.Q带负电，若小球带正电，则正电荷在图示位置各点受到的电场力指向Q，电场力与重力的合力可能充当向心力，其运动轨迹平面可在Q的正下方；但若小球带负电，小球受电场力逆着电场线，其与重力的合力不能提供向心力，其运动轨迹平面不可能在Q的正下方，小球不会做匀速圆周运动，故B正确，D错误。故选ABC。8、AC【解析】A．刚释放金属棒时加速度最大，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma解得最大加速度：a=gsinθ=5m/s2故A符合题意；B．当金属棒做匀速直线运动时，速度最大，则有：解得最大速度为：故B不符合题意；C．通过金属棒横截面的电量为：故C符合题意；D．设电阻R上产生的电热为Q，整个电路产生的电热为Q总，由能量守恒定律得：电阻R上产生的热量：联立解得：代入数据解得：Q≈6.7J故D不符合题意。故选AC。9、AD【解析】根据轨迹的弯曲得出电场力的方向，从而得出带电粒子的电性。根据粒子的受力确定粒子的运动情况。【详解】ABC．因为轨迹的凹向大致指向合力的方向，知粒子所受电场力方向水平向左，则粒子带负电。故A正确，BC错误；D．粒子仅受电场力，做匀变速曲线运动，故D正确。故选AD。【点睛】解决本题的关键知道轨迹的凹向大致指向合力的方向，这是解决本题的关键，知道正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同，负电荷所受电场力方向与电场强度方向相反。10、BC【解析】A．水平向右加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项A错误；B．以ab为轴旋转，穿过线圈的磁通量变化，会有感应电流，选项B正确；C．以bd连线为轴旋转，穿过线圈的磁通量变化，会有感应电流，选项C正确；D．以ac、bd连线交点o为轴在平面内旋转，穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项D错误；故选BC.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、①.②.D【解析】①分析题目要求及原理，可得出实验电路图；②由功率公式可得出功率与电流及电压的关系，结合数学知识进行分析，即可得出正确结论.【详解】①由题意可知，本实验应采用滑动变阻器分压接法，同时由于灯泡内阻较小，故电流表使用外接法，故电路图如下图所示；②由于灯泡的电阻随温度的增加，由功率公式可得，故在P-I2图象中，图象的斜率表示电阻，故斜率变大，故C错误，D正确；而在P-U2图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，故图象中斜率应越来越小，故A，B均错误；故选D.【点睛】电学实验中要明确分压接法的应用条件；并注意在实验中应用所学过的物理规律．注意学会从数学函数的角度分析物理图象问题.12、①.A②.增大③.0.10W【解析】（1）因为测小灯泡的伏安特性曲线，采用分压式接法，为了实验方便操作，滑动变阻器选择阻值较小的，故选A（2）连线如下：（3）根据欧姆定律：，可得图像斜率越来越小，说明电阻越来越