北京市西城区第五十六中学2023年物理高二年级上册期末联考模拟试题含解析

北京市西城区第五十六中学2023年物理高二上期末联考模拟试题

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、如图所示，在一水平长木板上放一木块P,木块与木板间的动摩擦因数"=0.75,缓慢抬起木板的右端，直至，为

60。，则木块受到木板的支持力、摩擦力大小变化情况是

A.支持力减小、摩擦力减小

B.支持力增大、摩擦力增大

C.支持力减小、摩擦力先增大后减小

D.支持力增大、摩擦力减小

2、一电荷量为的试探电荷位于电场中的A点，受到的电场力为F。若把该试探电荷换为电荷量为-2〃的试探电荷,

则A点的电场强度E为（）

pP

A.一，方向与方相反B.一，方向与方相同

qq

F一，F一，

C.—,方向与方相反D.—,方向与方相同

3、如图所示为质谱仪的原理图，某带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，其内部的匀强磁场磁感应强度为H

匀强电场的强度为瓦垂直纸面的匀强磁场3未画出，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片

A1A2.平板S下方有强度为风的匀强磁场.下列说法正确的是

......................舔

A.该粒子带负电

B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里

F

C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于下

D.若粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,则粒子的比荷就越大

4、如图，一束负离子从S点沿水平方向射出，在没有电、磁场时恰好击中荧光屏上的坐标原点。；若同时加上电场和

磁场后，负离子束最后打在荧光屏上坐标系的第HI象限中，则所加电场E和磁场8的方向可能是（不计离子重力及相互

作用力）（）

A.E向上，8向上B.E向下，5向下

C.E向上，3向下D.E向下，5向上

5、电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，利用这种装置可以把质量为帆=2.0g的弹体（包括金属杆E厂

的质量）加速到6km/s,若这种装置的轨道宽为d=2m,长L=100m,电流/=10A,轨道摩擦不计且金属杆E歹与轨道

始终接触良好，则下列有关轨道间所加匀强磁场的磁感应强度和磁场力的最大功率结果正确的是（）

八§

A1

E

8

A.B=18T,Pm=1.08xl0W

4

B.B=0.6T,Pm=7.2xlOW

6

C.B=0.6T,Pm=3.6xlOW

6

D.B=18T,Pm=2.16xlOW

6、如图中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器及组成，它们之中一个是测电压的电压表，另

一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是（）

甲乙

A.甲表是电流表，R增大时量程增大

B.甲表是电压表，尺增大时量程增大

C.乙表是电流表，尺增大时量程增大

D.乙表是电压表，尺增大时量程增大

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、用两个一样的弹簧吊着一根铜棒，铜棒所在虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流（如图

所示），当棒静止时，弹簧秤的读数为Fl；若将棒中的电流方向反向，当棒静止时，弹簧秤的示数为F2,且F2>Fl,

根据这两个数据，不能确定（）

I_____________!

A.磁场的方向B.磁感强度的大小

C.安培力的大小D.铜棒的重力

8、如图所示为测定磁感应强度大小的装置，弹簧测力计下端挂一矩形线圈，线圈匝数为"，将矩形线圈的短边（长为

D置于蹄形磁体的N极、S极间的磁场中的待测位置，线圈的质量为机，（重力加速度为g）.为了测量方便和精确，

调节好装置后闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，此时电流表示数为1,下列说法中正确的

有

A.装置图中线圈平面与N极、S极连线垂直

B.当电路未接通时弹簧测力计的读数为0

C.在磁场中的线圈短边中的电流方向向里

D.N极和S极之间磁场的磁感应强度为督

9、如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电量为+Q,用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处

于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a、c小球的细线竖直，则（）

A.a、c两小球带同种电荷B.a、c两小球带异种电荷

C.a小球带电量为+4QD.c小球带电量为-4Q

10、如图所示，用两根轻质绝缘细线将质量为0.01依、长为/=10cm的金属棒ah悬挂在c、d两处，整个装置处于

匀强磁场中。棒中通以从。到b的电流/=14,两悬线偏离竖直方向的夹角，=30°处于平衡状态，则磁感应强度的

大小可能为（重力加速度g=10m/s2）

A.0.2TB.0.4T

C.0.5TD.LOT

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）在电场中某点放入一点电荷，电量q、受到的电场力F.则电场中该点电场强度大小为.若在该点放

入另一个点电荷，电量q'=3q、电场中该点电场强度大小为，点电荷q，受到的电场力大小为

12.（12分）某同学利用如图所示的器材做“研究电磁感应现象”的实验。器材包括：灵敏电流计、直流电源、带铁芯

的线圈A、线圈B、电键、滑动变阻器、导线若干（图中没有画出）。

（1）请你根据实验需要用笔画线代替导线帮助该同学在实物图上连线，连接滑动变阻器的两根导线要求接在接线柱C

和。上

（2）连接好实验电路后，在闭合电键瞬间，该同学发现电流计指针向右偏转。在以下操作步骤中他将观察到的实验现

象是：

①闭合电键后，将滑动变阻器的滑动触头向接线柱C端滑动时，电流计指针将

（选填“左偏”、“右偏”或“不偏

②闭合电键后，快速将线圈A中的铁芯向上拔出时，电流计指针将（选填“左偏”、“右偏”或“不偏

③将电键断开的瞬间，电流计指针将（选填“左偏”、“右偏”或“不偏”）。

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》相距d=0.10m,“、》间的电场强度为E=5.OX105N/C,b

板下方整个空间存在着磁感应强度大小为3=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为机=4.8xl0-25kg、电荷

186

量为9=1.6X10C的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlOm/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝P处穿过方板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到分板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离L

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5c部分是半径

为尺的L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A3=R=0.2m,把一质量m=0.1kg,带电

4

量为。=+l（）TC的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

⑴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=lO的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=10时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=l()m/s2,sin37o=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】当物块将要滑动时满足：

mgsin3=pimgcos6

解得

tan8=〃=0.75

则：

。二37。

缓慢抬起木板的右端，直至，为60。时，支持力N=mgcos。,随着夕变大，N减小；当。角在0~37。范围时，物块相对

木板静止，摩擦力是静摩擦力，f^mgsind,随，增加，摩擦力/增加；当，角在37。~60。范围时，物块相对木板滑

动，摩擦力是滑动摩擦力，f=jumgcos0,随，增加，摩擦力/减小。

A.支持力减小、摩擦力减小，与结论不相符，选项A错误；

B.支持力增大、摩擦力增大，与结论不相符，选项B错误；

C.支持力减小、摩擦力先增大后减小，与结论相符，选项C正确；

D.支持力增大、摩擦力减小，与结论不相符，选项D错误。

2、B

【解析】电荷量为q的正电荷位于电场中的A点，受到电场力为尸，则知A点电场强度E的大小为

£=―

q

方向与厂方向相同。电场强度反映电场本身性质的物理量，仅由电场本身决定，与试探电荷无关。可知，将试探电荷

换为电荷量为-2g,A点的场强大小仍然是土，方向与尸方向相同，故选B。

q

3、D

【解析】根据带电粒子进入匀强磁场风中的偏转方向，确定洛伦兹力方向，由左手定则判断电性.带电粒子经加速后

p

进入速度选择器时，速度为v=—的粒子可通过速度选择器，然后进入磁场瓦，打在S板的不同位置.通过列式分析

B

【详解】A、带电粒子进入匀强磁场瓦中后向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断知该粒子带正电，故A

错误.

B、速度选择器中带电粒子受到电场力水平向右，洛伦兹力应水平向左，由左手定则判断知磁场方向垂直纸面向外,

故B错误.

p

C、带电粒子速度选择器做匀速直线运动，有qE=qvB,得丫=—,故C错误.

B

mv7c2mv

D、粒子进入磁场瓦后做匀速圆周运动，轨迹半径为厂=右，粒子打在胶片上的位置到入口的距离1=2厂=一不

qBqB0

可知粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝P,d越小，则与越大，故D正确.

m

故选D

【点睛】质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段.要知道速度选

择器选择速度为"=—的粒子.

B

4、A

【解析】由题意及可知，电子在电场中受力应向下，故电场方向应向上；而粒子在磁场作用下向左偏转，故说明洛仑

兹力向左，由左手定则可知，5应向上。

故选Ao

5、D

【解析】通电金属杆在磁场中受安培力的作用而对弹体加速，由功能关系得BIdL=g加年，代入数值解得B=18T；

当速度最大时磁场力的功率也最大，即Pm=BIdVm,代入数值得Pm=2.16xl06w,故错误，D正确.故选D

6、D

【解析】由图甲所示可知，G与电阻R并联，甲表是电流表，分流电阻增大时分流电阻分流减小，电流表量程减小；

由图乙所示可知，G与R串联，乙是电压表，尺增大时，变阻器分担的电压增大，乙表量程增大。故ABC错误，D正

确。

故选D。

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】因为电流反向时，弹簧秤的读数耳，可知电流自左向右时，导体棒受到的磁场力方向向上，根据左手定

则可以确定磁场的方向为垂直纸面向里，故A正确；由于无法确定电流大小，所以磁感应强度的大小不知，故B错误;

令铜棒的重力为G,安培力的大小为F,则由平衡条件得：2K=G-E①；当电流反向时，磁场力变为竖直向下，

此时同样根据导体棒平衡有：2g=G+b②；联立①②得：G=£+月，/=乙-耳，因此可确定安培力的大小与

铜棒的重力，故CD正确，故选ACD

【点睛】由题意知，导体棒受到的磁场力方向在竖直方向，因为电流反向时磁场力同样反向，又因为反向时，弹簧秤

读数增大，由此可知电流自左向右时，导体棒受磁场力方向向上，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里.因为

电流反向，磁场力只改变方向，不改变大小，根据导体棒的平衡可以求出安培力的大小表达式和重力大小的表达式

8、AC

【解析】根据共点力的平衡分析出导线框的重力与安培力的大小，然后由磁感应强度的定义式即可求出磁感应强度；

【详解】A、放置矩形线圈时，矩形线圈所在的平面要与N极S极的连线垂直从而是下边受到安培力作用，故选项A

正确；

B、在接通电路前，线框处于静止，导线框此时只受到重力和弹簧的拉力作用，此时弹簧测力计的示数等于线框的重

力，故选项B错误；

C、闭合开关，调节滑动变阻器使得弹簧测力计的示数刚好为零，说明线框受到向上的安培力作用，根据左手定则可

知在磁场中的线圈短边中的电流方向向里，故选项C正确；

D、线框受到安培力和重力作用，二力处于平衡状态，贝！J：，必〃=阿，则3=巡，故选项D错误

nIL

【点睛】解决本题的关键掌握安培力的大小公式，掌握左手定则判断安培力的方向，然后根据二力平衡求解出磁感应

强度的大小

9,AD

【解析】AB、如果a、c两小球带异种电荷，根据力平衡条件，必然有一个小球在水平方向上不能达到平衡，细线

不能够保持竖直状态，又因为“、和从c间距离相等且匕球带电量为+Q,所以。、c两小球必须带等量的负电荷，故

A正确，B错误；

QaQezQQC

BC、对C球，由平衡条件可知:二k下,解得：Qa=4Q,即。带电量为-4Q,故C错误，D正确

(2行

10、CD

【解析】如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小

Fmia=mgsin30=BminIl

解得

=0.5T

mg

A.0.2T,与结论不相符，选项A错误;

B.0.4T,与结论不相符，选项B错误;

C.0.5T,与结论相符，选项C正确；

D.1.0T,与结论相符，选项D正确；

故选CDo

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。

pP

11、①.一②.一③.3F

qq

【解析】在电场中放入一点电荷q,电荷受到的电场力为F,则该点电场强度大小为：E=-；若在该点放一个电荷量

q

F

为3q的点电荷，场强不变，仍为一，故电场力：Fr=3q*E=3F；

q

12、②.右偏③.左偏④.左偏

【解析】(1)口］根据实验原理和目的连接电路:

(2)①⑵闭合电键瞬间，穿过B的磁通量增加，电流表指针向右偏转，闭合电键后，将滑动变阻器的滑动触头向接

线柱C端滑动时，流过A的电流增大，磁极方向未变，磁通量增大，所以电流表指针右偏；

②［3］同理，闭合电键后，快速将线圈A中的铁芯向上拔出时，磁极未变，磁通量减小，电流表指针左偏；

③［4］将电键断开的瞬间，磁极未变，磁通量减小，电流表指针左偏。

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、8cm