2023年北京市石景山第九中学物理高二上期末预测试题含解析.doc

2023年北京市石景山第九中学物理高二上期末预测试题
注意事项:
1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2．答题时请按要求用笔。
3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。
4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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(a)所示，有一个面积为100 cm2的金属圆环，电阻为0.1 Ω，圆环中磁感应强度的变化规律如图(b)所示，且磁场方向与圆环所在平面相垂直，在A→B过程中，圆环中感应电流I的方向和流过它的电荷量q分别为(　　)

A.逆时针，q＝0.01 C B.逆时针，q＝0.02 C
C.顺时针，q＝0.02 C D.逆时针，q＝0.03 C
2、在如图所示的图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是（　　）

A.电源的电动势为3 V，内阻为0.5Ω
B.电阻R的阻值为1Ω
C.电源的效率为80%
D.电源的输出功率为4 W
3、如图所示，两个带等量正电荷的小球与水平放置的光滑绝缘杆相连，并固定在垂直纸面向外的匀强磁场中，杆上套有一个带正电的小环，带电小球和小环都可视为点电荷．若将小环从图示位置由静止开始释放，在小环运动的过程中，说法正确的是

A.小环的加速度的大小不断变化
B.小环的速度将一直增大
C.小环所受的洛伦兹力一直增大
D.小环所受的洛伦兹力方向始终不变
4、一电流表的满偏电流=30mA．内电阻=95Ω，要把它改装成一个量程为0．6A的电流表，应在电流表上
A.串联一个5．00Ω的电阻 B.串联个4．75Ω的电阻
C.并联一个5．00Ω的电阻 D.并联一个4．75Ω的电阻
5、如图所示，一电子仅在电场力作用下从原点O由静止沿x轴正方向运动，其动能Ek与其位移x成正比，M、N是x轴上的两个点，EM、EN表示M、N两点的电场强度，φM、φN表示M、N两点的电势．下面判断正确的是（ ）

A.EM＜EN B.EM＞EN
C.φM＞φN D.φM＜φN
6、关于电场，下列说法中正确的是
A.电场并不是客观存在的物质 B.描述电场的电场线是客观存在的
C.电场对放入其中的电荷有力的作用 D.电场对放入其中的电荷没有力的作用
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、如图所示，纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小，横坐标表示两个分子间的距离，图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系，为两曲线的交点，则下列说法中正确的是（ ）

A.为斥力曲线，为引力曲线，点横坐标的数量级为
B.为引力曲线，为斥力曲线，点横坐标的数量级为
C.若两个分子间距离增大，则分子势能也增大
D.由分子动理论可知，温度相同的氢气和氧气，分子平均动能相同
8、如图所示为两平行金属极板P、Q，在P、Q两极板上加直流电压U0，极板Q的右侧有一个边长为L的正方形匀强磁场区域abcd，匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里．P极板上中心O处有一粒子源，可发射出初速度为零、比荷为k的带电粒子，Q极板中心有一小孔，可使粒子射出后垂直磁场方向从a点沿对角线ac方向进入匀强磁场区域，则下列说法正确的是(　　)

A.如果带电粒子恰好从d点射出，则满足U0＝kB2L2
B.如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子可能带负电
C.带电粒子在匀强磁场中运动的速度为
D.带电粒子在匀强磁场中运动的轨迹半径为
9、图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是

A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大
10、下列说法正确的是（　　）
A.公式E=对匀强电场适用
B.公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量
C.物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍
D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹
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）测量一节干电池的电动势和内阻．实验室除提供开关S和导线外，还有以下器材可供选择：
A．电压表V（量程3 V，内阻RV=10 kΩ）
B．电流表A1（量程3 mA，内阻Rg1=99.5 Ω）
C．电流表A2（量程1500 m A，内阻Rg2=0.5 Ω）
D．滑动变阻器R1（阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A）
E．滑动变阻器R2（阻值范围0～1000 Ω，额定电流1 A）
F．定值电阻R3=0.5 Ω

(1)根据可选用的器材，设计了如图1所示的测量电路图
(2)该同学应该将电流表_____（选填A1或A2）与定值电阻R3并联，改装成一个量程是_____ A的新电流表
(3)滑动变阻器选用______（选填“R1”或“R2”）
(4)利用上述测量电路测得数据，以电流表A的直接读数I为横坐标，以电压表V的读数为U纵坐标绘出了如图2所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_____V（结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_____Ω（结果保留两位有效数字）
12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内电阻，现准备了下列器材：
A.被测干电池（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）
B.灵敏电流表G（满偏电流3.0mA，内阻10Ω）
C.电流表A（量程0~0.60A，内阻0.10Ω）
D.滑动变阻器R1（0~20Ω，10A）
E.滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）
F.定值电阻R3=990Ω
G.电键和导线若干
(1)为了能较为准确地进行测量，也为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器是_____。
(2)请在下图矩形框中画出实验电路图___。
(3)右图为某同学根据正确的电路图作出的I1—I2图线（I1为灵敏电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得：被测干电池的电动势E =_____V，内电阻r =____Ω。

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、A
【解析】随着磁感应强度均匀增加，导致穿过金属环的磁通量增加，根据楞次定律可得：感应磁场方向与原磁场方向相反，再由安培定则可知：环中的感应电流方向逆时针；由法拉第电磁感应定律有

闭合电路欧姆定律有

由电量公式q=I△t得在t1到t2时间内，电量为：

故选A。
2、C
【解析】A．根据闭合电路欧姆定律得：
U=E-Ir
当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：

A正确；
B．根据图像可知电阻：

B正确；
C．电源的效率：

C错误；
D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：
P出=UI=4W
D正确。
故选C。
3、A
【解析】小球开始受到Q2对它的库仑力大于Q1对它的库仑力，所以先向左运动，运动的过程中受到洛伦兹力，通过受力情况，知小球向左先加速后减速到0．然后又返回．小球在水平方向上受到两个库仑力作用，在竖直方向上受洛伦兹力和杆子对球的弹力．根据受力情况知，小球向左先加速后减速到0．然后又返回．加速度的大小在变，速度的大小和方向都在变，知洛伦兹力的大小和方向都变化．小球的速度向左先增大后减小．故选A。
4、C
【解析】把小量程电流表改装成大量程电流表需要并联分流电阻，应用并联电路特点与欧姆定律求出并联电阻阻值
【详解】把电流表改装成0.6A的电流表需要并联分流电阻，并联电阻阻值为：，故C正确，ABD错误
5、D
【解析】根据电子的运动方向结合图象，确定电场力方向，场强方向与电子所受电场力方向相反．根据场强方向判断电势的高低．由速度图象读出速度平方v2与位移x的关系，确定场强的变化情况
【详解】由动能Ek与其位移x成正比，Ek=Eqx，故E为常量，为匀强电场，故AB错误；电子所受电场力逆着电场方向，电场方向沿MN，沿电场线的方向电势降低，φM＜φN，故D正确，C错误．所以D正确，ABC错误
【点睛】本题实质考查分析电子受力情况和运动情况的能力，从力和能量两个角度进行分析
6、C
【解析】A、电场是电荷周围空间里存在的一种特殊物质，电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，故A错误；
B、电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线，故B错误；
C、D、电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性，电场的力的性质表现为，电场对放入其中的电荷有作用力，这种力称为电场力，故C正确，D错误
故选C

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、BD
【解析】随分子距离增大，分子斥力减小的比引力快；分子力的平衡距离的数量级为10-10m；温度是分子平均动能的标志.
【详解】随分子距离增大，分子斥力减小的比引力快，cd为斥力曲线，当分子引力和斥力大小相等时，分子力为零，e点横坐标为平衡距离数量级为10-10m，A选项错误，B选项正确；若r<r0，分子距离增大，分子力做正功，分子势能减小，C选项错误；温度是分子平均动能的标志，相同温度的氢气和氧气，分子平均动能相同，D选项正确；故选BD.
8、ACD
【解析】当带电粒子恰好从d点射出时，根据图中几何关系可知，轨道半径r＝L.

设带电粒子射入磁场时速度为v，由qvB＝m，解得v＝；由qU0＝mv2，解得U0＝kB2L2，选项A正确；由左手定则可知，如果带电粒子恰好从b点射出，则粒子源发射的粒子一定带正电，选项B错误；由qU0＝mv2，解得，选项C正确；由qvB＝m，解得，选项D正确；故选ACD
9、BD
【解析】本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例
【详解】AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确
C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；
D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确
10、AB
【解析】A．公式E=对匀强电场适用，A正确；
B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；
C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；
D．电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，D错误。
故选AB。

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.（2）A1 ②.0.6 ③.（3）R1 ④.（4）1.48(1.47～1.49) ⑤.0.84(0.82～0.86)
【解析】（2）根据并联电路的特点求解改装后的电流表对应的量程；
（3）根据方便的原则选择滑动变阻器；
（4）根据电流表G读数与改装后电流表读数的关系，由闭合电路欧姆定律求出电源的电动势和内阻；
【详解】（2）电流表A1量程过小，而A2量程过大，则可用电流表A1，与定值电阻R3并联，改装成一个量程是的新电流表；
（3）一节干电池的电动势约E=1.5V，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1，它的阻值范围是0-10Ω；
（4）由上可知，改装后电流表的量程是电流表G量程的200倍，图象的纵截距b等于电源的电动势，由图读出电源的电动势为：E=1.48V
图线的斜率大小k=r，由数学知识知：，则电源的内阻为：r=k=0.84Ω；
【点睛】量电源的电动势和内电阻的实验，采用改装的方式将表头改装为量程较大的电流表，再根据原实验的研究方法进行分析研究，注意数据处理的方法.
12、 ①.D ②. ③.1.47V ④.0.740.78
【解析】(1)[1]为方便实验操作，滑动变阻器应选阻值较小D。
(2)[2]伏安法测电源电动势与内阻，需要电压表，现在没有电压表，可以用G与R3串联组成电压表测电压，电流表测电路电流，电路图如图所示。

(3)[3][4]由闭合电路欧姆定律可得：E=U+Ir，U=E-Ir，则
I1（R3+RG)=E-I2r

由图像可知，电源电动势
E=I1（R3+RG)=1.47×10-3×（990+10）V=1.47V
电源内阻

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