北京市西城区第8中学2023-2024学年物理高二上期末检测试题含解析

北京市西城区第8中学2023-2024学年物理高二上期末检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A.在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B.当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为θ，若两次实验中B的电量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°.则为()A2B.3C.2D.32、下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是A. B.C. D.3、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4、一金属容器置于地面上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点．下列说法正确的是A.小球带负电B.A点的电场强度比B点的小C.同一试探电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能D.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同5、如图所示，一理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，a、b间接有电压瞬时值表达式为（V）的正弦交变电流，灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光。该理想电压表的示数为（）A.27.5V B.44VC.110V D.220V6、如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、乙、丙三轮的半径之比．、、三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则()A.，两点的线速度大小之比为B.，两点的角速度大小之比为C.，两点的向心加速度大小之比为D.，两点向心加速度大小之比为二、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、如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则：A.变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.电阻R0两端电压减小，减小量为ΔUD.电容器的带电荷量增大，增加量为CΔU8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列方法可行的是（）A.增大磁场的磁感应强度 B.减小狭缝间的距离C.增大D形金属盒的半径 D.增大两D形金属盒间的加速电压9、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以()A.将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D.将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极10、大小分别为8N和12N两个力的合力可能是（）A.24N B.16NC.5N D.0N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）在测定某合金丝的电阻率的实验中：（1）用米尺测得接入电路的合金丝长度，用螺旋测微器测量合金丝直径如图甲所示，可知合金丝的直径为__________（2）已知接入电路的合金丝电阻约为，现用伏安法测量合金丝的具体阻值，除被测合金丝外，还有如下器材可供选择：A.直流电源：电动势约，内阻很小B.电流表量程，内阻约C.电流表量程，内阻约D.电压表量程，内阻约E.滑动变阻器最大阻值F.滑动变阻器最大阻值G.开关、导线等应选用的电流表是_______________，应选用的滑动变阻器是__________．（选填字母序号）根据所选的实验器材，为尽量减小误差，要求测多组数据，请在如图乙所示的方框中画出实验电路图_____（3）若伏安法测得该合金丝的电阻为，则这种合金材料的电阻率为________．（结果保留三位有效数字）12．（12分）将两个金属电极锌片和铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池，通过前期查阅相关资料，得知其电动势约为1.3~2.0V，内阻约为400~800Ω．某兴趣小组为了精确测量水果电池的电动势和内阻利用滑动变阻器R(0-3kΩ)，毫安表满偏电流3mA，电阻约10Ω)电压表(量程0-2.0V，电阻约1000Ω)，开关导线等设计了如图甲、乙两种实验电路(1)为了使结果更加精确，本实验应该选择_________图的电路(填“甲”或“乙”).(2)按照所选电路进行实验，得到多组电压表示数U和电流表示数I，并记录在下表内.序号12345678电压1.281.080.890.750.640.420.400.18电流0.470.841.231.481.691.872.132.52请根据测量数据在答题卡的坐标纸中描出第5、6组数据，并作出U-I图线________.(3)根据U-I图像，可知此水果电池的电动势为________V，内阻为______Ω(结果保留三位有效数字).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）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，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、C【解析】考查库仑力作用下的平衡问题。【详解】设A球的电荷量为q0，两次实验A球都受力平衡，库仑力：设A球的质量为m，对A球受力分析可得：两球之间的距离，其中L为线长，r为两球球心间的距离。联立上式解得：所以有：C正确。故选C。2、D【解析】感应电流方向根据右手定则或楞次定律进行判断．右手定则研究一段导体，楞次定律研究一个回路，从而即可求解【详解】A图中，穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→c→d，则导体ab上的感应电流方向为b→a．故A错误．B图中，ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误．C图中，ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故C错误．D图中，ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b．故D正确．故选D【点睛】本题的关键要掌握右手定则和楞次定律，要知道它们在判断切割产生的感应电流方向上结果是相同的，不过研究的对象不同3、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4、B【解析】电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷），不形成闭合曲线，根据电场线的疏密可判定电场强度的强弱；依据沿着电场线方向电势是降低的，即可判定；在同一等势线上，电场力做功为零；【详解】A、在静电场中，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷），不形成闭合曲线，所以小球带正电，故A错误；B、电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故B正确；C、根据沿着电场线方向电势是降低的，可知小球表面的电势比容器内表面的高，根据可知同一试探正电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能，同一试探负电荷在小球表面的电势能一定小于在A点的电势能，故C错误；D、因A、B在同一等势面上，将同一试探电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误；故选B【点睛】关键是知道沿着电场线方向电势是降低的，电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强5、C【解析】由理想变压器的变流比关系可知，通过灯泡L1、L2的电流之比为由于灯泡L1、L2的额定功率相同且恰好都正常发光，故灯泡L1、L2两端的电压之比为又由理想变压器的变压比关系可知，变压器原副线圈的电压之比为且U1+UL1=220VU2=UL2解得U1=110V所以电压表的示数为110V。A．27.5V，与结论不相符，选项A错误；B．44V，与结论不相符，选项B错误；C．110V，与结论相符，选项C正确；D．220V，与结论不相符，选项D错误；故选C。6、C【解析】A．由于甲、乙两轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，所以AB两点的线速度大小之比为1：1，故A错误；B．由于乙、丙两轮共轴，故BC两点角速度相同，由公式可得所以所以AC两点的角速度大小之比为，故B错误；C．由向心加速度公式得故C正确；D．由向心加速度公式得故D错误故选C。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、AD【解析】A.根据闭合电路欧姆定律可得，可以画出图象，图象的斜率表示电源内阻与定值电阻之和，所以恒定不变．A正确B.由图可知，因为电阻增大，所以电压表示和电流表的示数的比值变大．故B错误C.闭合开关，增大可变电阻的阻值后，电流中的电流减小，由欧姆定律可得电阻两端的电压减小，两端的电压增大，而它们总的电压即路端电压增大，所以电阻两端的电压减小量小于．故C错误D.两端的电压增大量为，因为电容器与并联，所以电容器两端电压增大量为，电容器的带电荷量增量为．故D正确8、AC【解析】由洛伦兹力提供向心力，可知计算得出则动能可知，动能与加速的电压无关，与狭缝间的距离无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关，增大磁感应强度和D形盒的半径，可以增加粒子的动能，故选AC。9、AB【解析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向.将选项逐一代入检验，选择符合题意的.【详解】A、将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意;故A正确.B、将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意;故B正确.C、将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意;故C错误.D、将b、c

端接在电源正极，a、d

端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意;故D错误.故选AB.【点睛】本题考查了右手螺旋定则和左手定则的应用，要判断准电流方向和磁场方向.10、BC【解析】根据可知故选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、①.3.700②.B③.E④.⑤.【解析】根据“测定某合金丝的电阻率”可知，考查了实验测定金属的电阻率，根据相应的实验要求进行分析：（1）螺旋测微器固定刻度示数与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，注意要估读；（2）根据电路中最大电流选择电流表，根据待测电阻的大小范围确定选择滑动变阻器以及电表的接法，做出电路图，根据实验数据应用电阻定律求出电阻率【详解】（1）由图示螺旋测微器可知，固定刻度示数为3.5mm，可动刻度示数20.0×0.01mm=0.200mm，故螺旋测微器的读数为：3.700mm；（2）通过待测电阻的最大电流约为：，故电流表应选B；为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；待测电阻的阻值约为10，电压表的内阻约为5，电压表的内阻远大于电阻丝阻值，电流表应采用外接法，滑动变阻器的阻值，故选择分压式接法；故电路图如下：由电阻定律得：，带入数据得：12、①.甲②.③.1.50④.500【解析】(1)根据题意与实验原理选择实验电路.(2)根据坐标系内描出的点作出图象.(3)电源U-I图象与纵轴交点坐标值为电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻.【详解】(1)水果电池内阻较大，为减小实验误差，电流表应采用外接法，应选择图甲所示电路图(2)根据表中实验数据描出对应点，然后根据坐标系内描出的点作出图象如图所示：