北京海淀北京科技大学附属中学2023年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析.doc

北京海淀北京科技大学附属中学2023年高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、下列各图中，能正确表示一对等量异种电荷电场线分布的是
A. B.
C. D.
2、如图所示，电容器极板间有一可移动的电介质板，介质与被测物体相连，电容器接入电路后，通过极板上物理量的变化可确定被测物体的位置，则下列说法中正确的是( )

A.若电容器极板间的电压不变，x变大，有电流流向电容器的负极板
B.若电容器极板上带电荷量不变，x变小，电容器极板间电压变大
C.若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器极板上带电荷量增加
D.若电容器极板间的电荷量不变，x变大，有电流流向电容器的正极板
3、下列说法正确的是
A.高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大
B.用一相同的水平推力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大一些
C.行驶中的车厢突然刹车，乘客前倾，这是由于惯性引起的
D.物体不受外力作用时才有惯性
4、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，径迹如图中虚线所示，不计粒子所受重力，则下列判断正确的是（　　）

A.粒子带正电 B.A点的场强大于B点的场强
C.粒子的加速度逐渐增大 D.粒子在电场中A点的电势能大于粒子在B点的电势能
5、下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）
A. B.
C. D.
6、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（　　）
A.由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比
B.真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关
C.由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为1V
D.由匀强电场的场强公式可知，电场强度与两点间电势差大小成正比
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、在如图所示的电路中，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向a端移动一段距离，下列结论正确的是

A.电流表读数变小
B.灯泡L变亮
C.电容器C上的电荷量增多
D.电压表读数变小
8、如图所示，质量为m的带正电小球甲用长为L的绝缘轻质细线悬于O点，带负电的小球乙固定在绝缘支架上．现将小球乙放在适当位置并调整两小球电量，使得甲球静止于b点时，两球处在同一水平面上，相距为L，细线与竖直方向的夹角为θ．现保持小球乙位置不变，将小球甲拉至与O同高的c点，细线处于拉直状态，由静止释放，重力加速度为g，小球可视为点电荷，不计空气阻力．小球甲从c运动到b的过程中，下列说法正确的是

A.小球甲过b点时所受合力方向指向圆心O
B.小球甲过b点时的速度大小为
C.小球甲过b点时两球间的库仑力大小为mgsinθ
D.小球甲从c点到b点的过程中电势能先增大后减小
9、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．正确的有（）

A.电阻的阻值为15Ω
B.电池内阻是0.2Ω
C.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10W
D.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W
10、如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左移动时　　

A.小灯泡变亮
B.电源的总功率变小
C.电流表读数变小，电压表读数变大
D.电容器两板间的电场强度变小
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）荷兰物理学家洛伦兹首先提出，磁场对运动电荷有力的作用．为了纪念他，人们称这种力为_____，该力的方向可以用_____（填“左手定则”或“右手定则”）来判断
12．（12分）小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。
（1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是____（选填选项前的字母）。

A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管
B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管
C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动
（2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_________________（选填选项前的字母）。
A.磁铁的磁性强弱
B.磁铁运动的方向
C.磁铁运动的速度大小
D.螺线管的匝数
（3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是______（选填选项前的字母）

A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
（4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？___________________________。
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）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
14．（16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
15．（12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L

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】根据电场线的特点：电场线从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止．可知C图能正确表示一对等量异种电荷电场线分布
A.A图与结论不相符，选项A错误；
B.B图与结论不相符，选项B错误；
C.C图与结论相符，选项C正确；
D.D图与结论不相符，选项D错误；
2、A
【解析】若电容器极板间的电压不变，根据电容的决定式分析电容如何变化，由电容的定义式分析电量的变化，根据电容充电还是放电，分析电路中电流方向
【详解】AC．若电容器极板间的电压不变，x变大，电容器的带电量减小，处于放电状态，而电容器正极板带正电，所以有电流流向电容器的负极；故A正确，C错误.
B．若电容器极板电量不变，x变小，电容增大，由得知，电容器极板间电压U变小；故B错误.
D．若电容器极板电量不变，x变大，电容减小，由得知，电容器极板间电压U变大，但电荷量不变则没有电流流过极板；则D错误.
故选A.
【点睛】电容器是动态变化分析问题，由电容的决定式和定义式相结合进行分析.
3、C
【解析】惯性大小取决于物体的质量大小，与速度大小无关．匀速行驶中的客车突然刹车，乘客向前倾，是由于惯性所引起的
解：A、惯性大小与物体速度的大小无关．故A错误
B、用相同的水平力，分别推放在地面上的两个材料不同的物体，难以推动的物体受到的最大静摩擦力．故B错误
C、匀速行驶中的客车突然刹车，乘客下半身随车减速，而上半身由于惯性保持原来向前的速度而向前倾倒，故C正确
D、物体不受外力作用和受力作用时都有惯性．故D错误
故选C
【点评】本题考查对惯性的理解能力．要注意惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，惯性大小取决于物体质量大小
4、B
【解析】根据电场线的疏密判断电场强度大小，电场线箭头的方向就是电场度的方向，再根据运动轨迹的弯曲判断粒子受力情况，从而可得出粒子带电的正负及电场力做功的问题。
【详解】A．做曲线运动的物体，受力的方向总是指向运动轨迹的凹侧，可知粒子受力的方向与电场线相反，因此粒子带负电荷，A错误；
B．A点处电场线比B点处电场线密集，因此A点的电场强比B点的大，B正确；
C．从A向B运动过程中，所受电场力逐渐减小，根据牛顿第二定律，加速度逐渐减小，C错误；
D．从A向B运动过程中，电场力做负功，电势能增大，因此粒子在A点的电势能小于粒子在B点的电势能，D错误。
故选B。
5、C
【解析】A．电场强度是矢量，既有大小又有方向，要判断两点场强是否相同，要从大小和方向两个方面考虑，A、B两点距点电荷的距离相等，根据点电荷场强公式可知，两点的场强大小相等，方向都是指向点电荷，所以方向不同，则场强不同，故A错误。
B．两点场强方向相同，但大小不同，故B错误。
C．这是匀强电场，电场强度处处相同，故C正确。
D．根据电场线疏密判断两点的场强大小不同，根据电场线判断，两点的方向也不同，故场强不同，故D错误。
故选C。
6、B
【解析】A．电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷所带的电荷量无关，选项A错误；
B．真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，选项B正确；
C．由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为－1V，选项C错误；
D．匀强电场的电场强度与两点间电势差无关，选项D错误。
故选B。

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、AC
【解析】AB．将滑动变阻器滑片P向a端移动后，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律知，电路中电流I变小，则电流表读数变小，灯泡L变暗，故A正确，B错误；
C．电容器C两端的电压：UC=E-I（RL+r），I变小，其他量不变，则UC增大，电容器C上的电荷量增多，故C正确；
D．变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则路端电压增大，电压表读数变大，故D错误。
故选AC。
8、AB
【解析】小球甲受重力、电场力和绳子拉力，起初静止于b点，则b点是小球甲的平衡位置，即小球甲做圆周运动的“等效”最低点，此时重力和电场力的合力与绳子拉力等值反向，即等效重力与绳子拉力等大反向
【详解】A、由题意可知，b点为小球甲做圆周运动等效最低点，当小球甲运动到b点的瞬间，绳子拉力和等效重力方向相反，二力的合力提供向心力，如下图所示，故A正确；

B、小球从c运动到b的过程中，根据几何关系可知，b和c点到a的距离相同，根据点电荷电场的分布规律，小球甲从c点运动到b点的过程中，电场力做功为零．所以根据动能定理：，解得，故B正确；
C、如上图所示，小球甲经过b点时，两球的库仑力，C错误；
D、小球甲从c运动到b的过程中，电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增加，故D错误；
故本题选AB
【点睛】本题的关键是确定圆周运动的等效最低点，能利用竖直平面圆周运动最低点的理论来解决问题，同时本题还要求掌握点电荷的等势面的特点，并能熟练运用动能定理来解决问题
9、AD
【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的最大输出功率.
【详解】电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为R=U/I=15Ω，故A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=15V，电流为I=1A，则电池组的输出功率P=UI=15W，故C错误；由图可知E=20V，当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为．故D正确．故选AD
【点睛】本题考查学生对图象的认识，要由U=E-Ir去理解图象的性质，明确图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻
10、BC
【解析】A．当滑动变阻器的滑片向左移动时，R的阻值变大，总电阻变大，总电流减小，则小灯泡变暗，选项A错误；
B．根据P=IE可知，电源总功率减小，选项B正确；
C．因总电流减小，则安培表读数减小；电源内阻上电压减小，则路端电压变大，即电压表读数变大，选项C正确；
D．因路端电压变大，而灯泡两端电压减小，则R两端电压变大，即电容器两端电压变大，两板间场强变大，选项D错误；
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.洛伦兹力 ②.左手定则
【解析】已知磁场方向、带电粒子的速度方向，由左手定则可以判断出洛伦兹力的方向
【详解】[1]通过学习磁场对运动电荷的作用我们知道，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点的物理学家是洛伦兹
[2]为了纪念他，人们称这种力为洛伦兹力，该力的方向可以用左手定则
【点睛】本题考查了判断洛伦兹力方向问题，熟练应用左手定则即可正确解题，注意运动的方向不一定与磁场垂直，但洛伦兹力一定与磁场及运动方向垂直
12、 ①.AB ②.B ③.AD ④.螺线管B中磁通量不变，则无感应电流产生
【解析】(1)[1]A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A正确；
B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故B正确；
C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故C错误；
D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故D错误。
故选AB。
(2)[2]根据（1）中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转方向不同，说明，感应电流方向与磁铁运动方向有关，故B正确。
故选B。
(3)[3]AB．螺线管A的磁性变强或变弱时，穿过线圈B的磁通量变大或变小，由楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向相反，所以螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，故A正确，B错误；
CD．螺线管A的磁性强弱变化越快，由法拉第电磁感应定律可知，线圈B中产生的感应电动势越大，感应电流越大，所以螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小，故C错误，D正确。
故选AD。
(4)[4]闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但螺线管B中的磁通量不变，则无感应电流产生。

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、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得