2023年北京市首都師大附中高二物理第一學期期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題含解析

2023年北京市首都師大附中高二物理第一學期期末學業(yè)質量監(jiān)測模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內相應位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一根長為0.2m、電流為1A的通電導線，放在磁感應強度為1T的勻強磁場中，通電導線與磁場磁感應強度方向的夾角為30°，則導線受到磁場力的大小為（）A.0.4N B.0.3NC.0.2N D.0.1N2、如圖所示，兩根平行長直導線M、N中通有等大、反向的電流．長直導線M、N與紙面垂直放置，O為MN連接的中點，在紙面內以O點為圓心做圓，與MN連線交于a、b兩點，與MN中垂線交于c、d兩點，則下列說法正確的是（）A.圓心O處磁感應強度的大小為零B.c、d兩點磁感應強度方向相同C.a、b兩點磁感應強度方向相反D.a、c兩點磁感應強度方向互相垂直3、如圖所示，平行板電容器上極板帶正電荷，且與靜電計相連，靜電計金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個固定在P點的正點電荷，以E表示兩極板間電場的電場強度，Ep表示點電荷在P點的電勢能，θ表示靜電計指針的偏角，若保持上極板不動，將下極板向上移動一小段距離至圖中虛線位置，則（）A.θ增大，E增大，Ep增大B.θ增大，E增大，Ep減小C.θ減小，E不變，Ep增大D.θ減小，E不變，Ep減小4、如圖，電源的內阻不能忽略，當電路中點亮的電燈的數(shù)目增多時，下面說法正確的是（）A.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓逐漸變小B.外電路的總電阻逐漸變大，電燈兩端的電壓不變C.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓不變D.外電路的總電阻逐漸變小，電燈兩端的電壓逐漸變小5、圖中a、b是兩個點電荷，它們的電荷量分別為Q1、Q2，MN是ab連線的中垂線，P是中垂線上的一點．下列哪種情況能使P點場強方向指向MN的右側（）A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1＜Q2B.Q1是正電荷，Q2是負電荷，且Q1＞|Q2|C.Q1是負電荷，Q2是正電荷，且|Q1|＜Q2D.Q1、Q2都是負電荷，且|Q1|＞|Q2|6、某同學用鐵釘與漆包線繞成電磁鐵，當接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉向左側，如圖所示，則此時()A.導線A端接電池負極B.鐵釘內磁場方向向右C.鐵釘左端為電磁鐵的N極D.小磁針所在位置的磁場方向水平向右二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下說法正確是A.公式E=適用于計算勻強電場的電場強度B.由E=可知，電場中某點的電場強度E與F成正比C.公式C=中的電容C與電容器兩極板間電勢差有關D.由E=k可知，電場中某點的場強E與形成該電場的點電荷的電荷量Q成正比8、如圖所示，一根重力G=0.1N、長L=1m的質量分布均勻的導體ab，在其中點彎成θ=60°角，將此導體放入勻強磁場中，導體兩端a、b懸掛于兩相同的彈簧下端，彈簧均為豎直狀態(tài)，當導體中通過I=1A的電流時，兩根彈簧比原長各縮短了△x=0.01m，已知勻強磁場的方向垂直紙面向外，磁感應強度的大小B=0.4T，則A.導體中電流的方向為b→aB.每根彈簧的彈力大小為0.10NC.彈簧的勁度系數(shù)k=5N/mD.若導體中不通電流，則彈簧伸長0.02m9、如圖所示，一金屬直桿MN兩端接有導線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線處于同一豎直平面內，為使MN垂直于紙面向外運動，可以A.將a、c端接電源正極，b、d端接電源負極B.將b、d端接電源正極，a、c端接電源負極C.將a、d端接電源正極，b、c端接電源負極D.將a端接電源的正極，b接c，d端接電源的負極10、如圖所示,質量為m、電荷量為q的微粒,在豎直向下的勻強電場、水平指向紙內的勻強磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運動,下列說法正確的是()A.該微粒帶負電,電荷量q=B.若該微粒在運動中突然分成荷質比相同的兩個粒子,分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直,它們均做勻速圓周運動C.如果分裂后,它們的荷質比相同,而速率不同,那么它們運動的軌道半徑一定不同D.只要一分裂,不論它們的荷質比如何,它們都不可能再做勻速圓周運動三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，豎直平行直線為勻強電場的電場線，電場方向未知，A、B是電場中的兩點，AB兩點的連線長為且與電場線的夾角為。一個質量為m，電荷量為+q的帶電粒子以初速度，從A點垂直進入電場，該帶電粒子恰好能經過B點，不考慮帶電粒子的重力大小。求：(1)電場強度E；(2)AB兩點間的電勢差UAB。12．（12分）某實驗小組要通過實驗盡可能精確的測量一根細長且均勻的空心金屬管線的內徑d，該金屬管長約0.5m，電阻約為6Ω，已知這種金屬的電阻率為ρ。(1)用螺旋測微器測量金屬管線外徑D時刻度的位置如圖a所示，從圖中讀出外徑為________mm，應用________（選填“游標卡尺”或“毫米刻度尺”）測金屬管線的長度L；(2)測量金屬管線的電阻R，為此取來兩節(jié)內阻不計的干電池、開關和若干導線及下列器材：A.電壓表0~3V，內阻約10kΩB.電壓表0~15V，內阻約50kΩC.電流表0~0.6A，內阻約0.05ΩD.電流表0~3A，內阻約0.01ΩE.滑動變阻器，0~10ΩF.滑動變阻器，0~1000Ω要求較準確地測出其阻值，電壓表應選_____，電流表應選________；滑動變阻器選______（填序號）(3)實驗中實物接線如圖b所示，請指出接線中的兩處明顯錯誤：錯誤1：___________________錯誤2：___________________(4)更正電路后測得電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，請用已知的物理常數(shù)和應直接測量的物理量（均用符號表示），推導出計算金屬管線內徑的表達式d=______________；四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大??；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解析】解決本題的關鍵掌握安培力的大小公式，其中θ為導線與磁感應強度的夾角；【詳解】通電導線與磁場磁感應強度方向的夾角為30°，則導線受到磁場力的大小為：，故D正確，ABC錯誤【點睛】本題主要是考查安培力計算，解決本題的關鍵掌握安培力的大小公式2、B【解析】根據右手螺旋定則確定兩根導線在a、b、c、d四點磁場的方向，根據平行四邊形定則進行合成【詳解】根據右手螺旋定則，M處導線在O產生的磁場方向豎直向下，N處導線在O點產生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應強度不等于0，故A錯誤；M在c處產生的磁場方向垂直于cM偏下，在d處產生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產生的磁場方向垂直于dN偏下，根據平行四邊形定則，知c處的磁場方向豎直向下，d處的磁場方向豎直向下，且合場強大小相等，故B正確；M在a處產生的磁場方向豎直向下，在b處產生的磁場方向豎直向下，N在a處產生的磁場方向豎直向下，b處產生的磁場方向豎直向下，根據場強的疊加知，a、b兩點處磁感應強度大小相等，方向相同，故C錯誤；由上分析可知，a、c兩點的磁場方向都是豎直向下，故D錯誤．所以B正確，ACD錯誤【點睛】解決本題的關鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關系，會根據平行四邊形定則進行合成3、D【解析】電容器與電源斷開，電量不變，將下極板上移的過程中，因d減小，由可知電容C增大，由可知U減小，則夾角減?。挥煽傻每芍狤不變；根據U=Ed可知由于P離下極板距離減小，E不變，因此P點的電勢減小，由可知電勢能減??；故選D．4、D【解析】由并聯(lián)電路總電阻小于任意支路電阻可知，并聯(lián)的路段越多電阻越小，總電阻越小，電流增大，內電阻分壓增大，路端電壓減小，D對；5、B【解析】A.Q1、Q2都是正電荷，各自在P點產生的場強E1、E2如圖：要使P點場強方向指向MN的右側，根據場強的疊加，需要有Q1>Q2，選項A錯誤；B.Q1是正電荷，Q2是負電荷，各自在P點產生的場強E1、E2如圖：根據場強的疊加，P點場強方向一定指向MN的右側，選項B正確；C.Q1是負電荷，Q2是正電荷，各自在P點產生的場強E1、E2如圖：根據場強的疊加，P點場強方向一定指向MN的左側，選項C錯誤；D.Q1、Q2都是負電荷，各自在P點產生的場強E1、E2如圖：要使P點場強方向指向MN的右側，根據場強的疊加，需要有|Q2|＞|Q1|，選項D錯誤。故選B。6、B【解析】當接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉向左側，所以小磁針處的磁場的方向向左，通電螺線管產生的磁場的方向向右，鐵釘右端為電磁鐵的N極．所以螺旋管外側的電流的方向向下，即漆包線內電流由A流向B，導線A端接電池正極．故B正確，ACD錯誤．故選B二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】A．公式E=適用于計算勻強電場的電場強度，式中d為兩點沿著場強方向的距離，U為兩點間的電勢差，故A正確；B．E=是電場強度的定義式，采用比值法定義，適用于任何電場，其中F是電量為q的檢驗電荷在電場中某一點所受的電場力，E為該點的場強，E與F、q無關，故B錯誤；C．公式C=是電容的定義式，電容與電勢差，電荷量無關，只取決于本身的性質，故C錯誤；D．E=k是點電荷電場強度的決定式，電場中某點的場強E與形成該電場的點電荷的電荷量Q成正比，故D正確。故選AD。8、AC【解析】A：當導體中通過I=1A的電流時，兩根彈簧比原長縮短，安培力方向向上，則左手定則，導體中電流的方向為b→a．故A項正確B：通電后，導體棒的有效長度，受到的安培力，據受力分析解得，每根彈簧的彈力大小為0.05N．故B項錯誤C：據解得．故C項正確D：若導體中不通電流解得：，彈簧伸長0.01m．故D項錯誤9、ABD【解析】運用安培定則判斷電流產生的磁場方向，根據左手定則判斷安培力方向．將選項逐一代入檢驗，選擇符合題意的【詳解】將a、c端接在電源正極，b、d端接在電源負極，或者將a端接電源的正極，b接c，d端接電源的負極，根據安培定則可知，線圈產生的磁場方向向上，再根據左手定則可知MN受到的安培力向外，則MN垂直紙面向外運動，符合題意．故AD正確．將b、d端接在電源正極，a、c端接在電源負極，根據安培定則可知，線圈產生的磁場方向向下，再根據左手定則可知MN受到的安培力向外，則MN垂直紙面向外運動，符合題意．故B正確．將a、d端接在電源正極，b、c端接在電源負極，根據安培定則可知，線圈產生的磁場方向向下，再根據左手定則可知MN受到的安培力向里，則MN垂直紙面向里運動，不符合題意．故C錯誤．故選ABD【點睛】本題考查綜合運用安培定則和左手定則分析在安培力作用導體運動方向的問題，關鍵是熟練運用，分清哪個定則用哪個手，基礎題目10、ABC【解析】在電場、磁場、重力場中，帶電粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，重力與電場力合力為零；對粒子受力分析，由牛頓第二定律分析答題．在電場、磁場、重力場中，帶電粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，重力與電場力合力為零，即mg=qE，，故A正確；若該微粒在運動中突然分成荷質比相同的兩個粒子，則粒子所受重力與電場力的合力為零，分裂后只要速度不為零且速度方向仍與磁場方向垂直，洛倫茲力提供向心力，它們均做勻速圓周運動，故B正確；帶電粒子做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：，則軌道半徑：；如果粒子分裂后，它們的荷質比相同，而速率不同，由可知，它們運動的軌道半徑一定不同，故C正確；分裂后，如果它們的荷質比相同，它們可能做勻速圓周運動，故D錯誤；故選ABC考點：帶電粒子在混合場中的運動；向心力三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1)；(2)【解析】(1)帶電粒子在電場中做類平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動。則：水平方向有豎直方向有根據牛頓第二定律聯(lián)立解得(2)帶電粒子帶正電，軌跡向下偏轉，則知粒子所受的電場力向下，電場方向向下。根據勻強電場中電場強度和電勢差公式有12、①.5.200②.毫米刻度尺③.A④.C⑤.E⑥.導線連接在滑動變阻器的滑片上⑦.采用了電流表內接法⑧.【解析】(1)[1]根據螺旋測微器的讀數(shù)規(guī)則讀數(shù)為[2]為了提高精確度，因此應用毫米刻度尺測金屬管線的長度L；(2)[3]兩節(jié)新的干電池電動勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即選A；[4]因為電量中最大電流大約為為了測量的精確,電流表應選擇C；[5]滑動變阻器采用限流式接法，因為待測電阻較小，所以滑動變阻器選擇E；(3)[6][7]因為待測電阻的平方小于電壓表