北京市清华大学附中2023-2024学年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

北京市清华大学附中2023-2024学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．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、伽耳顿板可以演示统计规律．如图，让大量小球从上方漏斗形入口落下，最终小球都落在槽内．重复多次实验后发现A.某个小球落在哪个槽是有规律的B.大量小球在槽内的分布是无规律的C.大量小球落入槽内后均匀分布在各槽中D.越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多2、六根绝缘的导线，在同一平面内组成四个相等的正方形，导线中通以大小相同的电流，方向如图所示，在这四个正方形区域中，指向纸面内且磁通量最大的区域是哪一个（）A.Ⅰ B.ⅡC.Ⅲ D.Ⅳ3、直流电动机线圈转到某一位置，换向器能自动改变线圈中的电流方向，这一位置是（）A.线圈转到任意位置 B.线圈平面与磁感线垂直C.线圈平面与磁感线平行 D.线圈平面与磁感线成45°角4、如图所示，某一用同一材料制成的导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c=5：3：2。在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1，电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2，则R1：R2等于（）A.5：2 B.2：5C.25：4 D.4：255、如图所示，O至P是一段滑雪赛道，P点的海拔高度为H，O点的海拔高度为2H．人和雪橇总质量为m，从O点滑到P点重力对人和雪橇所做的功为A.mgHB.2mgHC.3mgHD.06、如图所示，矩形线圈放置在水平面内，磁场方向与水平方向成，已知，，回路面积为S，磁感应强度为B，则通过线框的磁通量为（）A.BS B.0.8BSC.0.65BS D.0.75BS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、关于电场和磁场的概念,以下说法正确的是()A.电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场一定是匀强电场B.放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零C.一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零D.电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度一定为零8、如图所示的电场中有A、B两点，下列判断正确的是（）A.电势φA>φB，场强EA>EBB.电势φA>φB，场强EA<EBC.将电荷量为q的正电荷从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少D.将电荷量为q的负电荷分别放在A、B两点，电荷具有的电势能EpA>EpB9、如图，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面向里（未画出）．一群比荷为的负离子以相同速率v0（较大），由P点（PQ为水平直径）在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场（不计重力），则下列说法正确的是（）A.离子在磁场中运动的半径一定相等B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D.如果入射速率，则沿各个方向射入的离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下10、如图所示，两个带等量负电荷的小球A、B(可视为点电荷)，被固定在光滑的绝缘水平面上，P、N是小球A、B的连线的水平中垂线上的两点，且PO=ON．现将一个电荷量很小的带正电的小球C(可视为质点)，由P点静止释放，在小球C向N点的运动的过程中，关于小球C的说法可能正确的是()A.速度先增大，再减小B.电势能先增大，再减小C.加速度先增大再减小，过O点后，加速度先减小再增大D.加速度先减小，再增大三、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）如图所示，电子射线管位于通电导线ab正下方，该装置可以演示电子在磁场中的偏转．若实验发现电子束的径迹向下偏转，那么导线中电流的方向是___________12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，则接入电路的金属丝长度为______cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径为______mm。（2）在接下来实验中发现电流表量程太小，需要通过测量电流表的满偏电流和内阻来扩大电流表量程。他设计了一个用标准电流表G1（量程为0～30μA）来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。①实验步骤如下：A.分别将R1和R2的阻值调至最大。B.合上开关S1。C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图甲所示，则I1=______μA。D.合上开关S2。E.反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图乙所示，则r=______Ω。②若要将G2量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=______。（用I、I1、r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）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、D【解析】根据统计规律可知，某个小球落在哪个槽是无规律的，选项A错误；大量小球在槽内的分布是有规律的，离槽口越近的地方分布小球较多，选项B错误；大量小球落入槽内后不能均匀分布在各槽中，而是越接近漏斗形入口处的槽内，小球聚集越多，选项C错误，D正确；故选D.2、A【解析】以点代表磁场指向纸外，叉代表磁场指向纸内，根据安培定则分析可知，各导线在四个区域产生的磁场方向如表所示导线区域Ⅰ区域Ⅱ区域Ⅲ区域Ⅳ1点点点点2叉点点叉3叉叉叉叉4点点点点5叉叉点点6叉叉叉叉根据磁场的叠加可知，指向纸面内的磁场最强的区域是区域I，故A正确。故选A。3、B【解析】当线圈转动线圈平面与磁感应线垂直的位置时，线圈的两个边受到两个大小相等、方向相反且作用在同一条直线上的力，线圈在平衡力的作用下在平衡位置附近左右摆动，即该位置就是平衡位置，即为了让电动机能够持续转动，在制作电动机时增加了换向器，线圈在平衡位置依靠惯性自动转动，当线圈刚好转过平衡位置时换向器就自动改变线圈中的电流的方向，及时改变通电线圈的受力方向，保证电动机能够连续转动。A．线圈转到任意位置，与结论不相符，选项A错误；B．线圈平面与磁感线垂直，与结论相符，选项B正确；C．线圈平面与磁感线平行，与结论不相符，选项C错误；D．线圈平面与磁感线成45°角，与结论不相符，选项D错误；故选B。4、D【解析】根据电阻定律当在1、2两端加上恒定电压时在在3、4两端加上恒定的电压时所以故D正确，ABC错误。故选D5、A【解析】重力做功的大小仅仅与重力以及两点位置的高度差有关，由题可知，物体在竖直方向的高度差为：h=2H-H=H，所以重力做的功：W=mgh=mgH．故A正确，BCD错误6、B【解析】根据磁通量计算公式（是线框平面与磁场方向的夹角）可以计算出通过线框的磁通量0.8BS。故选B。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、AB【解析】电荷放入电场中某区域内的任意位置，电荷受到的电场力相同，则该区域内的电场一定是匀强电场，选项A正确；放入电场中某位置的电荷受到的电场力不为零，则该位置的电场强度一定不为零，选项B正确；一小段通电导体在磁场中某位置受到的磁场力为零，可能是导线放置的方向与磁场平行，而该位置的磁感应强度不一定为零，选项C错误；电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，可能是电荷的速度为零或者速度方向与磁场平行，而该位置的磁感应强度不一定为零，选项D错误；故选AB.8、BC【解析】AB．电场线的疏密表示电场强度的相对大小，A处电场线疏，场强小，故场强EA＜EB．顺着电场线的方向电势降落，可知φA＞φB，故A错误B正确；C．将电荷量为q的正电荷放在电场中，受力的方向是从A指向B，故从A点移到B点，电场力做正功，电势能减少，故C正确；D．负电荷受到的电场力和电场方向相反，所以从A点移动到B点，电场力做负功，电势能增大，故D错误故选：BC。9、ABD【解析】由，得，因离子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，A正确；由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的离子圆心角最大，所对应的时间最长，此时离子一定不会沿PQ射入．B正确，C错误；沿各个方向射入磁场的离子，当入射速率时，离子的轨迹半径为，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与入射点所在的磁场半径平行，离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下，D正确.选ABD.【点睛】本题要抓住离子的运动轨迹是圆弧，磁场的边界也是圆弧，利用几何知识分析出射速度与入射速度方向的关系，确定出轨迹的圆心角，分析运动时间的关系．带电离子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角．对着圆心入射的离子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系10、AD【解析】A.正电的小球受到A、B两小球的库仑引力，在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，速度增大，从O到N的过程中，合力方向指向NO，速度减小，则速度先增大后减小，故A正确。B.在C到O的过程中，合力方向指向CO，可知在C到O的过程中，电场力做正功，电势能减小，从O到N的过程中，合力方向指向NO，电场力做负功，电势能增大，故电势能先减小后增大，故B错误。CD.正电小球在O点所受的合力为零，从C到O的过程中，合力可能先增大后减小，则加速度可能先增大后减小，过O点后，合力先增大后减小，加速度先增大后减小；也可能从C到O的过程中，合力减小，加速度减小，过O点到N过程中，合力增大，加速度增大，故C错误D正确。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、由a指向b【解析】电子运动方向从负极流向正极，根据左手定则，四指指向电子运动的反方向，即指向负极，大拇指指向电子偏转方向，由此得出导线下方磁场方向垂直纸面向里，根据右手螺旋定则可知，导线ab中的电流方向从a指向b点睛：本题考查了左手定则和右手螺旋定则的联合应用，注意两个定则的适用条件，平时加强联系，提高熟练程度12、①.22.46②.0.850③.25.0④.508⑤.【解析】（1）[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm，故读数为224.6mm=22.46cm；[2]螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm；可动刻度读数故毫米刻度尺读数为；（2）①[3]C.微安表最小分度为1μA，故指针示数为25.0μA；E.[4]由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：5×100+0+8×1=508Ω；②[5]扩大量程要并联电阻