2024届北京第五中学高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题含解析

2024届北京第五中学高二物理第一学期期末教学质量检测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形单匝线圈的周期为T，转轴垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60º时的感应电流为1A，那么（）A.任意时刻线圈中的感应电动势为B.任意时刻穿过线圈的磁通量为C.线圈消耗的电功率为5WD.线圈中感应电流的有效值为2A2、下列可视为做平抛运动的物体是（）A.升空的火箭 B.树上落下的果实C.投向篮框的篮球 D.水平飞行的飞机释放的物体3、如图为某一物理量y随另一物理量x变化的函数图像，关于该图像与坐标轴所围面积（图中阴影部分）的物理意义，下列说法错误的是（）A.若图像表示质点速度随时间的变化，则面积等于质点在相应时间内的位移B.若图像表示力随力的方向上的位移的变化，则面积等于该力在相应位移内所做的功C.若图像表示导体中电流随时间变化，则面积等于相应时间内通过导体横截面的电量D.若图像表示电容器充电电流随时间的变化，则面积等于相应时间内电容器储存的电能4、不可回收的航天器最终将成为漂浮在太空中的垃圾．如图所示，是绕地球运行的太空垃圾，对于离地面越高的太空垃圾，下列说法正确的是()A.运行速率越大B运行速率越小C.运行周期越小D.可能追上同一轨道上的航天器5、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放置在匀强电场和匀强磁场中，两轨道平面分别与磁场垂直，与电场平行，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的．两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点．则下列说法正确的是A.两小球到达轨道最低点的速度vM<vNB.两小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力FM<FNC.小球第一次到达M点的时间晚于小球第一次到达N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端6、由磁感线强度的定义式立可知A.该定义式只适用于匀强磁场B.磁感应强度B的方向与F的方向一致C.只要满足L很短、I很小的条件,该定义式对任何磁场都适用D.通电导线L所在处受到磁场力F为零,该处的磁感应强度B也一定为零二、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，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动．在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法错误的是()A.速率变小，半径变小，周期不变B.速率不变，半径不变，周期不变C.速率变小，半径变大，周期变大D.速率不变，半径变小，周期变小8、在电场方向水平向右的匀强电场中，一带电小球从A点竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示，小球运动的轨迹上A、B两点在同一水平线上，M为轨迹的最高点，小球抛出时的动能为8J，在M点的动能为6J，不计空气的阻力，则下列判断正确的是()A.小球水平位移x1与x2的比值为1∶3 B.小球水平位移x1与x2的比值为1∶4C.小球落到B点时的动能为32J D.小球从A点运动到B点的过程中最小动能为6J9、两个相同的小球在同一高度处，以大小相等的初速度分别做竖直上抛和竖直下抛运动。忽略阻力，下列表述正确的有（）A.落地时，两球的动能相等 B.从抛出到落地两球经过的路程相等C.落地时，两球的机械能相等 D.从抛出到落地两球的位移相同10、如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（）A.电流表A的示数减小 B.电流表A的示数增大C.电压表V示数减小 D.电压表V的示数增大三、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）由焦耳定律Q=I2Rt可知，减少电能在输送过程中的损失有两个途径：一是减小输电线的_____，二是减小输电线的_____。12．（12分）在“测定金属电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量电阻丝直径，如图所示，则该电阻丝直径的测量值d=__________mm；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【解题分析】ACD．从垂直中性面开始其瞬时表达式为则故电流的有效值为。感应电动势的最大值为电功率为所以从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电动势的瞬时表达式为故A正确，CD错误；B．任意时刻穿过线圈的磁通量为根据公式可得故故B错误。故选A。2、D【解题分析】A．升空火箭，受到推力作用，不仅受重力作用，故A错误；B．树上落下的果实，速度方向不是水平方向，故B错误；C．投向篮筐的篮球，速度方向不是水平方向，故C错误；D．水平飞行的飞机释放的物体，由于重力远大于空气阻力，可近似看成平抛运动，故D正确。故选D。3、D【解题分析】A．若图像表示质点速度随时间的变化，y轴表示速度，x表示时间，则由：可知面积等于质点在相应时间内的位移，故A不符合题意；B．若图象表示力随力的方向上位移的变化，根据：知面积等于该力在相应位移内所做的功，故B不符合题意；C．若图像表示导体中电流随时间的变化，根据：可知面积等于相应时间内通过导体横截面的电量，故C不符合题意；D．若图像表示电容器充电电流随时间的变化，根据：知面积等于相应时间内电容器储存的电荷量，故D符合题意。本题选错误的，故选D。4、B【解题分析】根据万有引力提供圆周运动向心力，由轨道的大小变化判定描述圆周运动物理量大小关系即可【题目详解】根据万有引力提供圆周运动向心力有：A、B项：垃圾的运行速率可得半径越大的太空垃圾运行速率越小，故A错误，B正确；C项：垃圾运行的周期T=可得半径越大的太空垃圾周期越大，故C错误；D项：在同一轨道上运动的航天器周期和线速度大小相同，故在同一轨道上不能追上同一轨道的航天器，故D错误故应选：B【题目点拨】航天器绕地球匀速圆周运动向心力由万有引力提供，能根据半径关系分析描述圆周运动物理量的大小关系是正确解题的关键5、D【解题分析】两个轨道的半径相同，根据圆周运动的向心力的公式可以分析小球通过最低点是对轨道的压力，小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，小球在电场中受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小【题目详解】在磁场中运动时，只有重力做正功，在电场中运动时，重力做正功、电场力做负功，由动能定理可知：；；解得，vM＞vN，由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒；而小球在电场中运动受到的电场力对小球做负功，到达最低点时的速度的大小较小，所以在电场中运动的时间也长，故AC错误；最低点M时，支持力与重力和洛伦兹力（方向竖直向下）的合力提供向心力，最低点N时，支持力与重力的合力提供向心力，因为vM＞vN，可知：FM＞FN，故B错误；由于小球在磁场中运动，磁场力对小球不做功，整个过程中小球的机械能守恒，所以小球可以到达轨道的另一端，而电场力做小球做负功，所以小球在达到轨道另一端之前速度就减为零了，故不能到达最右端，故D正确；故选D【题目点拨】洛仑兹力对小球不做功，但是洛仑兹力影响了球对轨道的作用力，在电场中的小球，电场力对小球做功，影响小球的速度的大小，从而影响小球对轨道的压力的大小6、C【解题分析】A、磁感应强度的定义式中IL为电流元，对非匀强电场同样适用，故A错误；B、磁感强度的方向与F的方向垂直，故B错误；C、只要满足L很短，I很小条件，即IL是电流元，B对任何磁场都通用，故C正确；D、通电导线L所在处受到磁场力F为零时，该处磁感应强度不一定为零，当B与L平行时，F也为零，故D错误二、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【解题分析】AC．因为洛伦兹力不做功，所以速度大小肯定不变，故AC错误B．若开始细线上无拉力，当细线断开之后，速率不变，半径不变，周期不变，故B正确D．细线上的拉力和洛伦兹力的合力提供向心力，若细线断开后，洛伦兹力提供向心力，若向心力变大，因为速率不变，根据，可知半径变小，周期变小，故D正确8、AC【解题分析】AB.将小球的运动沿水平和竖直方向正交分解，水平分运动为初速度为零的匀加速直线运动。竖直分运动为竖直上抛运动，所以从A到M和从M到B点所用时间相等。对于初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等的时间间隔内位移之比为1:3，则小球水平位移x1与x2的比值为1：3，故A正确，B错误；C.设物体在B动能为EkB，水平分速度为vBx，竖直分速度为vBy，由竖直方向运动对称性知：，对于水平分运动运用动能定理得：Fx1=，F(x1+x2)=，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(x1+x2)=24J，故EkB==32J，故C正确；D.小球受力如图所示：小球受到的合外力为重力和电场力的合力，为恒力，在A点时，合力与速度之间的夹角为钝角，在M点时，合力与速度之间的夹角为锐角，即合力先做负功后做正功，小球的动能先减小后增大，小球从M到B的过程，合力一直做正功，动能一直增大。则小球从A运动到B的过程中最小动能一定小于6J，故D错误。故选：AC。9、ACD【解题分析】A．设两球原来离地高度为h，两球质量均为m，初速度大小为v0。两个球在运动的过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律，则可得落地时的动能为因m、h、v0均相等，则两球落地时动能相等，故A正确；B．根据路程是物体运动轨迹的长度，可知从抛出到落地两球经过的路程不等，竖直上抛的物体路程较长，故B错误；C．初始时两球的机械能相等，在运动过程中两球的机械能均保持不变，所以落地时，两球的机械能相等，故C正确；D．两个小球的初位置和末位置都相同，故两个球的落地时位移相同，故D正确。故选ACD。10、BC【解题分析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析【题目详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确；CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误【题目点拨】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同三、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.电阻②.电流【解题分析】[1][2]．远距离输电时，要减少输电线上电能的损失，根据焦耳定律Q=I2Rt，发现有两个途径：一是减小输电线的电阻，二是减小输送的电流；12、538【解题分析】由图示螺旋测微器可知，电阻丝直径：d=0.5mm+3.8×0.01mm=0.538mm四、计算题：