2024學年北京市中央美術(shù)學院附屬實驗學校物理高二第一學期期末綜合測試模擬試題含解析

2024學年北京市中央美術(shù)學院附屬實驗學校物理高二第一學期期末綜合測試模擬試題注意事項1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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、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2、如圖所示，兩根相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd，b、d間連有一定值電阻R，導(dǎo)軌電阻可忽略不計．MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿，與ab垂直，其電阻也為R．整個裝置處于勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))．現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運動．令U表示MN兩端電壓的大小，則()A.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.U＝Blv，流過定值電阻R的感應(yīng)電流由d到b3、一個電流表由靈敏電流表G并聯(lián)一個分流電阻R組成，如圖所示．在核對過程中發(fā)現(xiàn)它的示數(shù)比標準電流表示數(shù)稍大一點，下面的哪個辦法可以矯正？A.在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R小得多的電阻B.在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R大得多的電阻C.再并聯(lián)一個比R小得多的電阻D.再并聯(lián)一個比R大得多的電阻4、在1min內(nèi)通過阻值為5Ω的導(dǎo)體橫截面的電量為240C，那么加在該導(dǎo)體兩端的電壓是（）A.20V B.48VC.120V D.1200V5、如圖所示，直線a、b和c、d是處于勻強電場中的兩組平行線，M、N、P和Q是它們的交點，四點處的電勢分別為、、和．一帶正電的粒子由M點分別運動到N點和P點的過程中，電場力所做的負功相等．則A.若帶正電的粒子由M點運動到Q點，電場力做正功B.若帶正電的粒子由P點運動到Q點，電場力做負功C.直線c位于某一等勢面內(nèi)，D.直線a位于某一等勢面內(nèi)，6、正確的防范靜電措施是（）A.印染廠的車間要保持干燥通風 B.油罐車后要用一根鐵鏈拖在地上C.飛機起落架上的輪胎要用絕緣橡膠制 D.購買電腦CPU配件時要用手握住金屬部分二、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、如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩個用相同材料、相同粗細的導(dǎo)線繞制的單匝閉合正方形線圈1和2，其邊長，均在距磁場上邊界高處由靜止開始自由下落，最后落到地面．整個運動過程中，線圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場上邊界，設(shè)線圈剛進入磁場時的加速度大小分別為a1、a2，落地時的速度大小分別為v1、v2，在全過程中產(chǎn)生的熱量分別為Q1、Q2，通過線圈橫截面的電荷量分別為q1、q2，不計空氣阻力，則A. B.C. D.8、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）．一群比荷為q/m的負離子以相同速率v0（較大），由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中發(fā)生偏轉(zhuǎn)后，又飛出磁場，最終打在磁場區(qū)域右側(cè)的熒光屏（足夠大）上，則下列說法正確的是（不計重力）（

）A.離子在磁場中的運動軌跡半徑一定相等B.由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長C.離子在磁場中運動時間一定相等D.沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大9、圖示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于霍爾元件的工作面向下，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會形成電勢差UCD，下列說法正確的是（該元件正常工作時，磁場必須垂直工作面）（）A.I越大，電勢差UCD越小B.若霍爾元件的自由電荷是自由電子，則C側(cè)的電勢低于D側(cè)的電勢C.在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，元件的工作面應(yīng)保持水平D.其他條件不變，僅增大勻強磁場的磁感應(yīng)強度時，電勢差UCD變大10、如圖所示，一輛質(zhì)量M=3kg的小車A靜止在光滑的水平面上，A上有一質(zhì)量m=1kg的光滑小球B，將一左端固定于A上的輕質(zhì)彈簧壓縮并鎖定，此時彈簧的彈性勢能Ep=6J，B與A右壁距離為l。解除鎖定，B脫離彈簧后與A右壁的油灰阻擋層（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列說法正確的是（）A.碰到油灰阻擋層前A與B的動量相同B.B脫離彈簧時，A的速度為1m/sC.B和油灰阻擋層碰撞并被粘住，該過程B受到的沖量大小為3N·sD.整個過程B移動的距離為三、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）水平的平行軌道MN、PQ上有一輛小車G，俯視情況如圖所示，車上有一個通電線框，圖中虛線框A、B、C、D等是磁場區(qū)域，內(nèi)有垂直于紙面向里（實際是豎直向下）或向外（實際是豎直向上）的磁場，磁場的磁感應(yīng)強度的大小相同．要使小車能向右行駛，此時A區(qū)域磁場方向為___________，B區(qū)域磁場方向___________。12．（12分）學校物理興趣小組為探究多用表歐姆檔的原理，決定自己動手設(shè)計一個可以測量電阻的裝置．手邊的器材有：干電池組，電流計A，電阻箱，待測電阻Rx.其中電流計刻度盤刻線清晰，但是讀數(shù)已經(jīng)模糊（1）小組成員先將電池組與電流計電流計A進行串聯(lián)，電路兩端分別接好表筆，如圖（1）所示；將表筆短接，發(fā)現(xiàn)電流表指針剛好能夠指在刻度盤最右端刻度處（2）將兩表筆分別與電阻箱兩接線柱相連，調(diào)節(jié)電阻箱，直到電流計指針指在刻度盤正中央，電阻箱示數(shù)如圖（2），則電阻箱接入電路的電阻值為_______Ω（3）用待測電阻Rx代替電阻箱接入兩表筆之間，則電流表指針指示如圖（3）所示，則可知待測電阻Rx=_______Ω．（保留小數(shù)點后一位）此次實驗快結(jié)束時，有同學拿來一塊內(nèi)阻為2803Ω的電壓表，將所設(shè)計裝置的兩表筆正確接在電壓表的兩接線柱上，電壓表示數(shù)為2.8V，可以推知實驗中使用的電池組的電動勢為________V（保留小數(shù)點后一位）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(yīng)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(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(dǎo)軌間接有電動勢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，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(yīng)強度B的大?。唬?）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(zhì)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【解題分析】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??；由可得可知E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點的電勢減小，由可知電勢能減??；故選D．2、A【解題分析】當MN勻速運動時，MN相當于電源．由右手定則判斷電流的方向．再根據(jù)閉合電路歐姆定律求出MN兩端電壓的大小當MN沿導(dǎo)軌方向以速度v勻速運動運動時，由法拉第電磁感應(yīng)定律得：，由閉合電路歐姆定律可得：MN兩端電壓大小為，由右手定則可知流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到d．故選A3、D【解題分析】電流表示數(shù)示數(shù)比標準電流表示數(shù)稍大一點，說明所并聯(lián)電阻的分流太小，則分流電阻阻值偏大，讓分流電阻變的稍小些即可；在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R小得多的電阻，分流電阻變大，故A錯誤；在電阻R的支路上串聯(lián)一個比R大得多的電阻，分流電阻變大，故B錯誤；再并聯(lián)一個比R小得多的電阻，分流電阻將變得太小，故C錯誤；再并聯(lián)一個比R大得多的電阻，分流電阻稍變小，故D正確；故選D4、A【解題分析】導(dǎo)體的電流為，故導(dǎo)體兩端的電壓為，A正確5、C【解題分析】CD、據(jù)題可知，帶正電的粒子由M點分別到N點和P點的過程中，電場力做負功相等，則電勢能增加相等，電勢增加，則N、P兩點的電勢相等，d位于同一等勢面內(nèi)，根據(jù)勻強電場等勢面分布情況知，直線a不是同一等勢面，直線c位于某一等勢面內(nèi)，且，故D錯誤，C正確A、由上分析知，直線c位于某一等勢面內(nèi)，M、Q的電勢相等，若帶正電的粒子由M點運動到Q點電場力不做功，故A錯誤；B、帶正電的粒子由P點運動到Q點與帶正電的粒子由P點運動到M點電場力做功相等，所以電場力做正功，故B錯誤；故選C【題目點撥】勻強電場和點電荷的電場以及等量同種點電荷和等量異種點電荷的電場線及等勢面分布情況要熟記6、B【解題分析】A．印染廠的車間，有大量靜電產(chǎn)生，因此要保持潮濕，這樣才能及時將靜電導(dǎo)走，選項A說法錯誤；B．油罐車在運動的過程中，由于里面的油在晃動，也會摩擦產(chǎn)生靜電，后面拖一條的鐵鏈就可以及時的把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走，有利于消除靜電，故B符合題意；C．飛機上的著地輪裝有搭地線或用導(dǎo)電橡膠做輪胎，是為了及時地把飛機在飛行過程中由于摩擦而產(chǎn)生的電荷通過導(dǎo)體而轉(zhuǎn)移給大地，以免發(fā)生放電現(xiàn)象，保證飛機和乘客的安全，選項C說法錯誤；D．購買電腦CPU配件時，不能用手握住其金屬部分，否則靜電可能CPU，選項D說法錯誤；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、AC【解題分析】線圈進入磁場之前，均做自由落體運動，因下落高度一致，可知兩線圈會以同樣的速度進入磁場，由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出進入磁場邊界時的感應(yīng)電動勢，從而表示出受到磁場的安培力．由電阻定律表示出兩線圈的電阻，結(jié)合牛頓第二定律表示出加速度，可分析出加速度與線圈的粗細無關(guān)，從而判斷出兩線圈進入時運動是同步的，直到線圈2完全進入磁場后，線圈做勻加速運動，可得出落地速度的大小關(guān)系．由能量的轉(zhuǎn)化與守恒可知，損失的機械能（轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能）與線圈的質(zhì)量有關(guān)，從而判斷出產(chǎn)生的熱量大．由分析電量的關(guān)系【題目詳解】A、線圈從同一高度下落，到達磁場邊界時具有相同的速度v，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到磁場的安培力大小為：，由電阻定律有：，(ρ為材料的電阻率，L為線圈的邊長，S為導(dǎo)線的橫截面積），線圈的質(zhì)量為m=ρ0S?4L，（ρ0為材料的密度）.當線圈的下邊剛進入磁場時其加速度為,聯(lián)立得加速度為：,可知兩線圈進入磁場時的加速度相同；故A正確.B、線圈1和2進入磁場的過程先同步運動，由于當線圈2剛好全部進入磁場中時，線圈1由于邊長較長還沒有全部進入磁場，線圈2完全進入磁場后做加速度為g的勻加速運動，而線圈1仍先做加速度小于g的變加速運動，完全進入磁場后再做加速度為g的勻加速運動，兩線圈勻加速運動的位移相同，所以落地速度關(guān)系為v1＜v2；故B錯誤.C、由能量守恒可得：，（H是磁場區(qū)域的高度），因為m1＞m2，v1＜v2，所以可得Q1＞Q2；故C正確.D、根據(jù)電量的定義式，，，聯(lián)立可得，則；故D錯誤.故選AC.【題目點撥】本題要注意分析物體運動狀態(tài)及能量變化關(guān)系，關(guān)鍵點在于分析線圈進入磁場的過程，由牛頓第二定律得到加速度關(guān)系，分析物體的運動情況關(guān)系8、AB【解題分析】離子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m，解得：，因粒子的速率相同，比荷相同，故半徑一定相同，故A正確；設(shè)粒子軌跡所對應(yīng)的圓心角為θ，則粒子在磁場中運動的時間為，，所有粒子的運動周期相等，由于離子從圓上不同點射出時，軌跡的圓心角不同，所以離子在磁場中運動時間不同，故C錯誤．由圓的性質(zhì)可知，軌跡圓與磁場圓相交，當軌跡圓的弦長最大時偏向角最大，故應(yīng)該使弦長為PQ，故由Q點飛出的粒子圓心角最大，所對應(yīng)的時間最長；此時粒子一定不會沿PQ射入．故B正確，D錯誤；故選AB【題目點撥】本題為多個粒子的偏轉(zhuǎn)問題，此類題目要求我們能將圓的性質(zhì)掌握清楚，利用我們所掌握的幾何知識進行分析判斷，例如半徑相同時，弦長越長，圓心角越大9、BD【解題分析】在霍爾元件中，移動的是自由電子，根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力方向，從而知道兩側(cè)面所帶電荷的電性，即可知道C、D兩側(cè)面會形成電勢差的正負，CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，根據(jù)平衡推導(dǎo)出電勢差與什么因素有關(guān)；【題目詳解】A、根據(jù)CD間存在電勢差，之間就存在電場，電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡，設(shè)霍爾元件的長寬高分別為a、b、c，有，，則，n由材料決定，故與材料有關(guān)，還與厚度c成反比，與寬b無關(guān)，同時還與磁場B與電流I成正比，故A錯誤，D正確；B、根據(jù)左手定則，電子向C側(cè)面偏轉(zhuǎn)，C表面帶負電，D表面帶正電，所以D表面的電勢高，則，故B正確C、在測定地球赤道上方的地磁場強弱時，應(yīng)將元件的工作面保持豎直，讓磁場垂直通過，故C錯誤【題目點撥】解決本題的關(guān)鍵知道霍爾元件中移動的是自由電子，以及自由電子在電場力和洛倫茲力作用下處于平衡10、BCD【解題分析】A．對于B球、彈簧和A車組成的系統(tǒng)，在彈簧作用的過程、B球撞A車右壁的過程，均滿足系統(tǒng)的外力之和為零，系統(tǒng)的動量守恒，初態(tài)總動量為零，則此后的任何時刻A與B的動量總是等大反向，因方向相反而動量不同，故A錯誤；B．設(shè)B脫離彈簧時，B的速度為，方向向右，A的速度為，方向向左，設(shè)向右為正方向，由動量守恒定律由能量守恒定律可得聯(lián)立可得，，故B正確；C．B球與A車以等大反向的動量相撞，由動量守恒定律可知兩物體的共同速度為零，則對B球由動量定理可知即粘住的過程B受到的沖量大小為3N·s，負號表示沖量方向向左，故C正確；D．對B球與A車的作用過程，滿足人船模型解得，，故D正確。故選BCD。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.向里②.向外【解題分析】[1][2]．要使小車能向右行駛，則電流受到的安培力向右，根據(jù)左手定則，可知：磁感線穿過掌心，安培力與磁感線垂直，且安培力與電流方向垂直，所以此時A區(qū)域磁場方向為里，B區(qū)域磁場方向為外12、①.97Ω②.48.5Ω③.2.9V【解題分析】（2）根據(jù)