北京市西城区156中学2023-2024学年物理高二上期末教学质量检测模拟试题含解析

北京市西城区156中学2023-2024学年物理高二上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、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、丹麦物理学家奥斯特在1820年通过实验发现电流磁效应，下列说法正确的是()A.奥斯特在实验中观察到电流磁效应，揭示了电磁感应定律B.将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动C.将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，小磁针一定会转动D.将直导线沿南北方向水平放置，把铜针(用铜制成的指针)放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，铜针一定会转动2、真空中有两个静止的点电荷q1、q2，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的2倍，则两电荷间的静电力将变为原来的（）A.2倍 B.4倍C.8倍 D.16倍3、如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表．下列说法正确的是A.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变大B.当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表示数变小C.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电流表A1示数变大D.当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，电流表A2示数变小4、如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接右端接一个阻值为R的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A.流过金属棒的最大电流为B.通过金属棒的电荷量小于C.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为5、下列说法正确的是()A.点电荷一定是电量很小的电荷B.电场线是假想曲线，实际不存在C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向D.根据可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比6、物理学的研究中有许多科学方法，在某些情况下，我们常忽略物体的大小和形状，将物视为质点，上述所运用的科学方法是（）A.理想模型法 B.等效替代法C.控制变量法 D.微元法二、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、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10∶1，图中电表均为理想电表，R、L和D分别是光敏电阻(其阻值随光强增大而减小)、电感线圈和灯泡．原线圈接入如图乙所示的正弦交流电压u，下列说法正确的是()A.电压u的频率为50HzB.电压表的示数为VC.有光照射R时，电流表的示数变大D.抽出L中的铁芯，D灯变亮8、如图所示，甲图空间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，乙图空间存在平行于纸面向右的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，两矩形线框面积相等为S，均绕轴线逆时针转动（从上向下看），转动角速度相等恒为，则在图示位置甲、乙线圈中的感应电动势以及两线圈转动180°过程中感应电流方向分别为()A.；甲中感应电流方向始终为B.；乙中感应电流方向先，后C.；甲中感应电流方向先，后D.；乙中感应电流方向始终为9、三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是A.B1=B2=B3B.B1>B2=B3C.a、b、c处磁场方向均垂直于纸面向里D.a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里10、如图所示，M、N是在真空中竖直放置两块平行金属板，板间有匀强电场，质量为m、电荷量为－q的带电粒子(不计重力)，以初速度v0由小孔进入电场，当M、N间电压为U时，粒子刚好能到达N板，如果要使这个带电粒子能到达M、N两板间距的处返回，则下述措施能满足要求的是()A.使初速度为原来B.使M、N间电压提高到原来的2倍C.使M、N间电压提高到原来的4倍D.使初速度和M、N间电压都减为原来的三、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）在物理实验室中测量瞬时速度是一件相对比较烦琐的事，有时利用平抛运动可以很好的解决，有些情况下甚至可以用水平射程来间接代替平抛运动的水平初速度，因此平抛运动在很多物理实验中都有应用。为了用最简便的方法验证动量守恒定律，某同学设计了如下实验，把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，调节装置，使得烧断细线后，两物体在离开桌面前弹簧已经将其弹开，观察物体的运动情况，进行必要的测量.(1)该同学还必须有的器材是______和_____(2)需要直接测量的物理量是（）A.物块的质量、物块的质量B.物块、离开水平桌面后做平抛运动的飞行时间C.水平桌面边缘到水平地面的高度D.、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、(3)在实验误差允许范围内，若______和______相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。（用第（2）问中直接测得的物理量字母或符号表示）12．（12分）某同学利用热敏电阻设计了一个“过热自动报警电路”，如图甲所示．将热敏电阻R安装在需要探测温度的地方，当环境温度正常时，继电器的上触点接触，下触点分离，指示灯亮；当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响．图甲中继电器的供电电压U1=3V，继电器线圈用漆包线绕成，其电阻R0为30Ω．当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响．图乙是热敏电阻的阻值随温度变化的图象（1）图甲中警铃的接线柱C应与接线柱______相连，指示灯的接线柱D应与接线柱______相连（均选填“A”或“B”）（2）当环境温度升高时，热敏电阻阻值将______，继电器的磁性将______（均选填“增大”、“减小”或“不变”），当环境温度达到______℃时，警铃报警四、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）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15．（12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L

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】奥斯特在实验中观察到了电流的磁效应，而法拉第发现了电磁感应定律；故A错误；将直导线沿东西方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方时，小磁针所在位置的磁场方向可能与地磁场相同，故小磁针不一定会转动；故B错误；将直导线沿南北方向水平放置，把小磁针放在导线的正下方，给导线通以足够大电流，由于磁场沿东西方向，则小磁针一定会转动；故C正确；铜不具有磁性，故将导线放在上方不会受力的作用，故不会偏转；故D错误；故选C【点睛】本题考查电流的磁场的性质，要注意能明确电磁场方向的判断，并掌握小磁针受力方向为该点磁场的方向2、B【解析】由库仑定律可得：变化前；而变化后，A．2倍，与结论不相符，选项A错误；B．4倍，与结论相符，选项B正确；C．8倍，与结论不相符，选项C错误；D．16倍，与结论不相符，选项D错误；3、C【解析】A、B项：由于电源电压和变压器匝数比不变，所以副线圈两端电压不变，电压表测的为副线圈两端电压，所以电压表的示数不变，故AB错误；C、D项：当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，副线圈中的总电阻变小，电压不变，副线圈中的电流变大，所以原线圈中的电流变大，即电流表A1的示数变大在C正确，D错误故选C4、D【解析】A．金属棒从高度为h的光滑轨道上静止下滑，只有重力做功，由动能定理有可得棒进入磁场的速度为金属棒进入磁场后切割磁感线产生感应电流，受摩擦力和安培阻力而做变减速直线运动，则刚进入磁场时的速度最大，产生的感应电流最大，有故A错误；B．金属棒穿过磁场的过程，产生的平均电流为电路产生的平均电动势为而电路产生的电量为联立可得电路产生的电量为故B错误；C．对金属棒穿过磁场的过程由能量守恒定律联立可得克服安培力做功为故C错误；D．克服安培力做功等于让电路产生焦耳热有电路共有金属棒和定值电阻串联，其阻值均为R，则金属棒上的热量为故D正确。故选D。5、B【解析】解：A、点电荷是忽略形状大小的带电物体，不一定带电量小，A错误B、电场线是假想曲线，实际不存在，B正确C、电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向，C错误D、电容C与电容器本身有关于Q、U无关6、A【解析】忽略物体的大小和形状，将物视为质点，所运用的科学方法是理想模型法；A．理想模型法，与结论相符，选项A正确；B．等效替代法，与结论不相符，选项B错误；C．控制变量法，与结论不相符，选项C错误；D．微元法，与结论不相符，选项D错误；故选A.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】由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电流之比，输入、输出功率之比．和闭合电路中的动态分析类似，可以根据R的变化，确定出总电路的电阻的变化，进而可以确定总电路的电流的变化的情况，在根据电压不变，来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.【详解】A、原线圈接入题图乙所示的电源电压，T=0.02

s，所以频率为;故A正确.B、原线圈接入电压的最大值是，所以原线圈接入电压的有效值是U=220V，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，所以副线圈电压是22

V，所以电压表的示数为22

V，故B错误；C、有光照射R时，R阻值随光强增大而减小，根据，得副线圈输出功率增大，所以原线圈输入功率增大，所以电流表的示数变大，故C正确；D、抽出L中的铁芯，电感线圈自感系数减小，电感线圈对电流的阻碍减小，所以D变亮，故D正确.故选ACD.【点睛】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路的变化的情况，即先部分后整体再部分的方法.8、AB【解析】根据法拉第电磁感应定律求出线圈中感应电动势，结合楞次定律判断感应电流的方向【详解】A、C项：甲图中线圈的磁通量最大，没有任何一条边切割磁感线，所以此时电动势为零，甲图中线圈转过900，磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，故A正确，C错误；B、D项：乙图中线圈中的磁通量最小为零，此时感应电动势最大为，乙图中线圈转过900，磁通量增大，由楞次定律可知，电流方向为，线圈从900到1800过程中磁通量减小，由楞次定律可知，电流方向为：，故B正确，D错误故选AB【点睛】注意在法拉第电磁感应定律中，S为有效面积，并理解磁通量变化率与磁通量变化的不同9、BC【解析】由题意可知，左、右两导线在a点产生磁场方向垂直纸面向里，下面导线在a处产生的磁场方向向外，所以a点的磁场方向垂直纸面向里，左方导线在b处产生的磁场和下方导线在b点产生的磁场相互抵消，所以b处的磁场为右方导线在b处产生的磁场，方向垂直纸面向里；右方导线在c处产生的磁场和下方导线在c点产生的磁场相互抵消，所以c处的磁场为左方导线在b处产生的磁场，方向垂直纸面向里；由磁场的叠加原理可知，a点的磁场最强，b、c点的磁场大小相同故选BC10、BD【解析】A.在粒子刚好到达N板的过程中，由动能定理得－qEd＝0－，所以，令带电粒子离开M板的最远距离为x，则使初速度减为原来的，x＝，故A错误；B.使M、N间电压提高到原来的2倍，电场强度变为原来的2倍，x＝，故B正确；C.使M、N间电压提高到原来的4倍，电场强度变为原来的4倍，x＝，故C错误；D.使初速度和M、N间电压减为原来的，电场强度变为原来的一半，x＝，故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、(1).刻度尺(2).天平(3).AD(4).(5).【解析】(1)[1][2]．该同学还必须有的器材是刻度尺和天平；(2)[3]．要验证的关系式是其中即；则需要直接测量的物理量是物块的质量、物块的质量以及、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、；故选AD。(3)[4][5]．在实验误差允许范围内，若和相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。12、①.B②.A③.减小④.增大⑤.80【解析】（1）由题干中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”判断出警铃和指示灯的连接情况；（2）由图象分析热敏电阻阻值随温度的变化关系，结合欧姆定律分析电路中电流的变化，从而判断出电磁铁磁性的变化；由题干中“当线圈中的电流大于等于50mA时，继电器的衔铁将被吸合，警铃响”，结合欧姆定律求出热敏电阻接入电路的阻值的最大阻值，从图象上找到对应的温度就可以解决问题；【详解】（1）由题中“当环境温度超过某一值时，继电器的下触点接触，上触点分离，警铃响”，所以警铃的接线柱C应与接线柱B连，指示灯的接线柱D应与接线柱A相连；（2）分析乙图，发现：温度升高时，热敏电阻阻值减小，根据欧姆定律，电路中电流就会增大，电