2023年北京市首都師大附中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)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(xué)期期末學(xué)業(yè)質(zhì)量監(jiān)測模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)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(yīng)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(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，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(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)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(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一根長為0.2m、電流為1A的通電導(dǎo)線，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為1T的勻強(qiáng)磁場中，通電導(dǎo)線與磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角為30°，則導(dǎo)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(dǎo)線M、N中通有等大、反向的電流．長直導(dǎo)線M、N與紙面垂直放置，O為MN連接的中點(diǎn)，在紙面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓，與MN連線交于a、b兩點(diǎn)，與MN中垂線交于c、d兩點(diǎn)，則下列說法正確的是（）A.圓心O處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為零B.c、d兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同C.a、b兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反D.a、c兩點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)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(jì)相連，靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地，在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的正點(diǎn)電荷，以E表示兩極板間電場的電場強(qiáng)度，Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢能，θ表示靜電計(jì)指針的偏角，若保持上極板不動(dòng)，將下極板向上移動(dòng)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(nèi)阻不能忽略，當(dāng)電路中點(diǎn)亮的電燈的數(shù)目增多時(shí)，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(gè)點(diǎn)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(diǎn)．下列哪種情況能使P點(diǎn)場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)（）A.Q1、Q2都是正電荷，且Q1＜Q2B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，且Q1＞|Q2|C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，且|Q1|＜Q2D.Q1、Q2都是負(fù)電荷，且|Q1|＞|Q2|6、某同學(xué)用鐵釘與漆包線繞成電磁鐵，當(dāng)接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉(zhuǎn)向左側(cè)，如圖所示，則此時(shí)()A.導(dǎo)線A端接電池負(fù)極B.鐵釘內(nèi)磁場方向向右C.鐵釘左端為電磁鐵的N極D.小磁針?biāo)谖恢玫拇艌龇较蛩较蛴叶?、多?xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、下說法正確是A.公式E=適用于計(jì)算勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度B.由E=可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)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(guān)D.由E=k可知，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)E與形成該電場的點(diǎn)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(zhì)量分布均勻的導(dǎo)體ab，在其中點(diǎn)彎成θ=60°角，將此導(dǎo)體放入勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)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(dāng)導(dǎo)體中通過I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長各縮短了△x=0.01m，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場的方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B=0.4T，則A.導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→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(dǎo)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(dǎo)線，懸掛于線圈上方，MN與線圈軸線處于同一豎直平面內(nèi)，為使MN垂直于紙面向外運(yùn)動(dòng)，可以A.將a、c端接電源正極，b、d端接電源負(fù)極B.將b、d端接電源正極，a、c端接電源負(fù)極C.將a、d端接電源正極，b、c端接電源負(fù)極D.將a端接電源的正極，b接c，d端接電源的負(fù)極10、如圖所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的微粒,在豎直向下的勻強(qiáng)電場、水平指向紙內(nèi)的勻強(qiáng)磁場以及重力的共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.該微粒帶負(fù)電,電荷量q=B.若該微粒在運(yùn)動(dòng)中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個(gè)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(yùn)動(dòng)C.如果分裂后,它們的荷質(zhì)比相同,而速率不同,那么它們運(yùn)動(dòng)的軌道半徑一定不同D.只要一分裂,不論它們的荷質(zhì)比如何,它們都不可能再做勻速圓周運(yùn)動(dòng)三、實(shí)驗(yàn)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(qiáng)電場的電場線，電場方向未知，A、B是電場中的兩點(diǎn)，AB兩點(diǎn)的連線長為且與電場線的夾角為。一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電粒子以初速度，從A點(diǎn)垂直進(jìn)入電場，該帶電粒子恰好能經(jīng)過B點(diǎn)，不考慮帶電粒子的重力大小。求：(1)電場強(qiáng)度E；(2)AB兩點(diǎn)間的電勢差UAB。12．（12分）某實(shí)驗(yàn)小組要通過實(shí)驗(yàn)盡可能精確的測量一根細(xì)長且均勻的空心金屬管線的內(nèi)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(shí)刻度的位置如圖a所示，從圖中讀出外徑為________mm，應(yīng)用________（選填“游標(biāo)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(nèi)阻不計(jì)的干電池、開關(guān)和若干導(dǎo)線及下列器材：A.電壓表0~3V，內(nèi)阻約10kΩB.電壓表0~15V，內(nèi)阻約50kΩC.電流表0~0.6A，內(nèi)阻約0.05ΩD.電流表0~3A，內(nèi)阻約0.01ΩE.滑動(dòng)變阻器，0~10ΩF.滑動(dòng)變阻器，0~1000Ω要求較準(zhǔn)確地測出其阻值，電壓表應(yīng)選_____，電流表應(yīng)選________；滑動(dòng)變阻器選______（填序號）(3)實(shí)驗(yàn)中實(shí)物接線如圖b所示，請指出接線中的兩處明顯錯(cuò)誤：錯(cuò)誤1：___________________錯(cuò)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(yīng)直接測量的物理量（均用符號表示），推導(dǎo)出計(jì)算金屬管線內(nèi)徑的表達(dá)式d=______________；四、計(jì)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(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)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(jì)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(qiáng)電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)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(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（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(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)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(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式，其中θ為導(dǎo)線與磁感應(yīng)強(qiáng)度的夾角；【詳解】通電導(dǎo)線與磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的夾角為30°，則導(dǎo)線受到磁場力的大小為：，故D正確，ABC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題主要是考查安培力計(jì)算，解決本題的關(guān)鍵掌握安培力的大小公式2、B【解析】根據(jù)右手螺旋定則確定兩根導(dǎo)線在a、b、c、d四點(diǎn)磁場的方向，根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成【詳解】根據(jù)右手螺旋定則，M處導(dǎo)線在O產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N處導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，合成后磁感應(yīng)強(qiáng)度不等于0，故A錯(cuò)誤；M在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cM偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直dM偏下，N在c處產(chǎn)生的磁場方向垂直于cN偏下，在d處產(chǎn)生的磁場方向垂直于dN偏下，根據(jù)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(qiáng)大小相等，故B正確；M在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，在b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，N在a處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，b處產(chǎn)生的磁場方向豎直向下，根據(jù)場強(qiáng)的疊加知，a、b兩點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，故C錯(cuò)誤；由上分析可知，a、c兩點(diǎn)的磁場方向都是豎直向下，故D錯(cuò)誤．所以B正確，ACD錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流與其周圍磁場方向的關(guān)系，會(huì)根據(jù)平行四邊形定則進(jìn)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(jù)U=Ed可知由于P離下極板距離減小，E不變，因此P點(diǎn)的電勢減小，由可知電勢能減小；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(nèi)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(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：要使P點(diǎn)場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，根據(jù)場強(qiáng)的疊加，需要有Q1>Q2，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B.Q1是正電荷，Q2是負(fù)電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：根據(jù)場強(qiáng)的疊加，P點(diǎn)場強(qiáng)方向一定指向MN的右側(cè)，選項(xiàng)B正確；C.Q1是負(fù)電荷，Q2是正電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：根據(jù)場強(qiáng)的疊加，P點(diǎn)場強(qiáng)方向一定指向MN的左側(cè)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.Q1、Q2都是負(fù)電荷，各自在P點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)E1、E2如圖：要使P點(diǎn)場強(qiáng)方向指向MN的右側(cè)，根據(jù)場強(qiáng)的疊加，需要有|Q2|＞|Q1|，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。6、B【解析】當(dāng)接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉(zhuǎn)向左側(cè)，所以小磁針處的磁場的方向向左，通電螺線管產(chǎn)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(cè)的電流的方向向下，即漆包線內(nèi)電流由A流向B，導(dǎo)線A端接電池正極．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AD【解析】A．公式E=適用于計(jì)算勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度，式中d為兩點(diǎn)沿著場強(qiáng)方向的距離，U為兩點(diǎn)間的電勢差，故A正確；B．E=是電場強(qiáng)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(yàn)電荷在電場中某一點(diǎn)所受的電場力，E為該點(diǎn)的場強(qiáng)，E與F、q無關(guān)，故B錯(cuò)誤；C．公式C=是電容的定義式，電容與電勢差，電荷量無關(guān)，只取決于本身的性質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．E=k是點(diǎn)電荷電場強(qiáng)度的決定式，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)E與形成該電場的點(diǎn)電荷的電荷量Q成正比，故D正確。故選AD。8、AC【解析】A：當(dāng)導(dǎo)體中通過I=1A的電流時(shí)，兩根彈簧比原長縮短，安培力方向向上，則左手定則，導(dǎo)體中電流的方向?yàn)閎→a．故A項(xiàng)正確B：通電后，導(dǎo)體棒的有效長度，受到的安培力，據(jù)受力分析解得，每根彈簧的彈力大小為0.05N．故B項(xiàng)錯(cuò)誤C：據(jù)解得．故C項(xiàng)正確D：若導(dǎo)體中不通電流解得：，彈簧伸長0.01m．故D項(xiàng)錯(cuò)誤9、ABD【解析】運(yùn)用安培定則判斷電流產(chǎn)生的磁場方向，根據(jù)左手定則判斷安培力方向．將選項(xiàng)逐一代入檢驗(yàn)，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(fù)極，或者將a端接電源的正極，b接c，d端接電源的負(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向上，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向外，則MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，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(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向下，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向外，則MN垂直紙面向外運(yùn)動(dòng)，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(fù)極，根據(jù)安培定則可知，線圈產(chǎn)生的磁場方向向下，再根據(jù)左手定則可知MN受到的安培力向里，則MN垂直紙面向里運(yùn)動(dòng)，不符合題意．故C錯(cuò)誤．故選ABD【點(diǎn)睛】本題考查綜合運(yùn)用安培定則和左手定則分析在安培力作用導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)方向的問題，關(guān)鍵是熟練運(yùn)用，分清哪個(gè)定則用哪個(gè)手，基礎(chǔ)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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)中突然分成荷質(zhì)比相同的兩個(gè)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(yùn)動(dòng)，故B正確；帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)，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(zhì)比相同，而速率不同，由可知，它們運(yùn)動(dòng)的軌道半徑一定不同，故C正確；分裂后，如果它們的荷質(zhì)比相同，它們可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選ABC考點(diǎn)：帶電粒子在混合場中的運(yùn)動(dòng)；向心力三、實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。則：水平方向有豎直方向有根據(jù)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(zhuǎn)，則知粒子所受的電場力向下，電場方向向下。根據(jù)勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度和電勢差公式有12、①.5.200②.毫米刻度尺③.A④.C⑤.E⑥.導(dǎo)線連接在滑動(dòng)變阻器的滑片上⑦.采用了電流表內(nèi)接法⑧.【解析】(1)[1]根據(jù)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(yīng)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(dòng)勢為3V，因此電壓表選擇3V的量程，即選A；[4]因?yàn)殡娏恐凶畲箅娏鞔蠹s為為了測量的精確,電流表應(yīng)選擇C；[5]滑動(dòng)變阻器采用限流式接法，因?yàn)榇郎y電阻較小，所以滑動(dòng)變阻器選擇E；(3)[6][7]因?yàn)榇郎y電阻的平方小于電壓表