2024学年北京丰台区北京第十二中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题含解析

2024学年北京丰台区北京第十二中学高二物理第一学期期末综合测试模拟试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在我市某重点中学的操场上，四位同学按如图所示的装置研究利用地磁场发电问题，他们把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合电路．两个同学迅速摇动这条电线，另外两位同学在灵敏电流计旁观察指针摆动情况，下列说法中正确的是：A.为了使指针摆动明显，摇动导线的两位同学站立的方向应沿东西方向B.为了使指针摆动明显，摇动导线的两位同学站立的方向应沿南北方向C.当导线在最高点时，观察到感应电流最大D.当导线在最低点时，观察到感应电流最大2、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20Ω）．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则下列说法正确的是（）A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.电源的最大输出功率为1.5WD.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W3、如图所示，在圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，是圆的一条水平直径.一带电粒子从点射入磁场，速度大小为，方向斜向上与成角时，粒子恰好从点飞出磁场，在磁场中运动的时间为；若相同的粒子从点沿方向射入磁场，速度大小为，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)（）A. B.C. D.4、电源、开关S、定值电阻R1、灯泡L、光敏电阻R2和电容器连接成如图所示的电路，电容器的两平行板水平放置．当开关S闭合，并且无光照射光敏电阻R2时，一带电液滴恰好静止在电容器两板间的M点．当用强光照射时，光敏电阻的阻值变小，则A.带电液滴带正电 B.灯泡亮度变暗C.电容器所带电荷量减小 D.液滴向上运动5、如图所示，O1O2是矩形导线框ABCD的对称轴，其左方有匀强磁场．下列情况下ABCD中有感应电流产生的是（）A.将ABCD向纸外平移 B.将ABCD向上平移C.将ABCD以AB为轴转动60° D.将ABCD以CD为轴转动60°6、通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s．电阻两端电压的有效值为A12V B.4VC.15V D.8V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，虚线A、B、C代表电场中的三条等势线，其电势分别为9V、6V，3V．实线为带电粒子在电场中运动时的轨迹，P、Q为轨迹与A、C的交点，电只受电场力作用，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.粒子在P点的动能大于在Q点的动能C.粒子在P点的电势能大于粒子在Q点的电势能D.粒子在P点的加速度一定小于在Q点的加速度8、如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡L，灯泡的额定功率为22，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关后，灯泡恰能正常发光。若用和分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A.原线圈输入电压的瞬时表达式为)VB.灯泡的额定电压为110VC.副线圈输出交流电的频率为100HzD.220V，0.2A9、下图中，洛伦兹力的方向判断正确的是()A.B.C.D.10、指纹传感器为在一块半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个极，外表面绝缘，手指在其上构成电容器的另外一个极．当手指的指纹一面与绝缘表面接触时，由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器，若金属颗粒与手指间组成的每个电容电压保持不变，则：（）A.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离近时，电容小B.指纹的嵴处与半导体上对应的金属颗粒距离远时，电容小C.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小三、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）如下图所示，某同学用多用电表欧姆档测量一个电阻阻值的示数和档位情况，则这个电阻的阻值约为_____Ω，为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量，请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：_____________A．将两表笔短接，电阻调零；B．将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指针位置，记下电阻值；C．将面板上的旋钮旋至×10档；D．将面板上的旋钮旋至×1k档；12．（12分）在研究性课题的研究中，某课题小组收集了手机的电池以及从废旧收音机上拆下的电阻、电容、电感线圈等电子器件。现从这些材料中选取两个待测元件来进行研究，一是电阻Rx（约为2k），二是手机中常用的锂电池（电动势E标称值为3.4V，允许最大放电电流为100mA）。在操作台上还准备了如下实验器材：A.电压表V（量程4V，内阻RV约为10k）B.电流表A1（量程100mA，内阻RA1约为5）C.电流表A2（量程2mA，内阻RA2约为50）D.滑动变阻器R（0~40，额定电流1A）E.电阻箱R0（0~9999）F.开关S一只、导线若干（1）为了测定电阻Rx阻值，小组的一位成员，设计了如图甲所示的电路原理图，电源用待测的锂电池，则电流表应该选用_______（选填“A1”或“A2”）；他用电压表的读数除以电流表的读数作为Rx的测量值，则测量值______真实值（填“大于”或“小于”）（2）小组的另一位成员，设计了如图乙的电路原理图来测量锂电池的电动势E和内阻r。在实验中，他多次改变电阻箱阻值，取得多组数据，画出—图像为一条直线，则该图像的函数表达式为：__________，由图可知该电池的电动势E=____V。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】做此题要知道产生感应电流的条件：一是闭合回路中的一部分导体，二是必须做切割磁感线运动；AB、由于地球的周围存在磁场，且磁感线的方向是从地理的南极指向地理的北极，所以当两个同学朝东西方向站立，并迅速摇动电线时，导线就会做切割磁感线运动，则电路中就产生了感应电流，故A对，B错；CD、当导线在最高点和最低点时，导线的速度方向和磁场方向平行，所以此时不产生电流，故CD错误；2、D【解题分析】A．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A错误；B．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V故B错误；C．因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W故C错误；D．由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流则滑动变阻器消耗的总功率故D正确。【题目点拨】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。3、D【解题分析】根据周期公式可得，同一粒子在磁场中运动时的运动的周期相同，当速度的大小为2v时，圆周运动的圆心为，圆弧所对的圆心角为，当速度的大小为v时，圆周运动的圆心在，两种情况下的轨迹如图所示：由几何关系可知所对的圆心角为，则粒子的运动的时间为2t；选D.【题目点拨】粒子在磁场中运动，运动的时间周期与粒子的速度的大小无关，分析粒子的运动的情况，可以判断粒子的运动的时间4、D【解题分析】先读懂电路图，知该电路R1和R2串联，电容器两端间的电压等于R1两端间的电压，当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，根据闭合电路欧姆定律分析电容器两端的电压变化，从而知道电场的变化；再分析带电液滴的受力情况，确定运动．通过电容器两端电压的变化，就可知道电容器所带电量的变化【题目详解】电容器上极板带正电，油滴受电场力向上，可知油滴带负电，选项A错误；当用强光照射光敏电阻R2时，光敏电阻的阻值变小，电路中电流增大，由PL=I2RL知灯泡的功率增大，将变亮，故B错误．电流增大，R1两端间的电压增大，则电容器的电压增大，由电容器的电量公式Q=CU知电容器所带的电荷量增大，故C错误．电容器板间场强E=U/d，知板间电压增大，场强增大，液滴所受的电场力（方向向上）增大，故液滴向上运动，故D正确．故选D【题目点拨】本题考查了电容器的动态分析、闭合电路的欧姆定律、部分电路的欧姆定律、匀强电场．解决本题的关键抓住电容器两端电压与R1两端电压相等，利用闭合电路欧姆定律进行动态分析5、D【解题分析】产生感应电流的条件是闭合回路磁通量有变化，设磁场磁感应强度为B，线框面积为SA．将ABCD向纸外平移，回路磁通量未发生变化，仍为，故没有感应电流，A错误B．将ABCD向上平移，回路磁通量未发生变化，仍为，故没有感应电流，B错误C．将ABCD以AB为轴转动60°，回路磁通量，仍未发生变化，没有感应电流，C错误D．将ABCD以CD为轴转动60°，磁场中的面积减小，回路磁通量，磁通量减小，回路有感应电流，D正确6、B【解题分析】根据电流的热效应计算电流的有效值：可得流过电阻的电流的有效值：A电阻两端电压的有效值为：V故B正确二、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【解题分析】A、因电场线与等势面相互垂直，且由高电势指向低电势，故电场线如图所示，由粒子运动的轨迹弯曲的方向可知粒子受力沿电场线的反方向，故粒子带负电；故A错误；B、若粒子从P到Q，则电场力做负功，粒子动能减小，故P点动能大于Q点动能；若粒子从Q到P，电场力做正功，动能增大，P点动能大于Q点动能，故粒子在P点动能一定大于Q点的动能，根据能量守恒可知，带电粒子在P点电势能小于粒子在Q点电势能，故B正确，C错误D、因Q点处的等势面密集，故Q点的电场强度大，故电荷在Q点受到的电场力大于P点受到的电场力，粒子在P点的加速度小于在Q点的加速度，故D正确；【题目点拨】本题中解题关键在于曲线的弯曲方向的判断，应掌握根据弯曲方向判断受力方向的方法，本题中告诉的是等势面，很多同学由于思维定势当成了电场线从而出现错解8、AB【解题分析】AC．原线圈的频率为角速度为瞬时表达式为故A正确，C错误；B．有效值为由得副线圈两端电压为110V，即灯泡的额定电压为110V，故B正确；D．电压表示数为副线圈中的电流为由公式可知，原线圈中的电流为即电流表示数为0.1A，故D错误。故选AB。9、AD【解题分析】A．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向向右，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故A正确；B．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向左，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故B错误；C．当速度与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力，故C错误；D．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向下，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。故选AD。【题目点拨】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向。10、BC【解题分析】手指的嵴和峪与金属电极的距离不同，根据电容的决定式分析电容的大小．由电容的定义式分析电容的电压一定时，电量的变化.【题目详解】A、指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近时，根据电容的决定式得知，电容大．故A错误B、指纹的峪处与半导体基板上对应的金属颗粒距离远时，根据电容的决定式得知，电容小．故B正确C、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确，D错误.故选：B、C.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、①.200.0或2.0×102②.CAB【解题分析】欧姆表指针示数与倍率的乘积是欧姆表示数；如果欧姆表指针偏转角度太大，则欧姆表挡位太大，为准确测量电阻，应换用小挡，然后进行欧姆调零，最后测电阻【题目详解】由图所示可知，欧姆表示数为2×100Ω=200.0Ω；欧姆表指针偏转角度很大，所选挡位太大，为准确测量，应换×10挡，然后进行欧姆调零，最后再测电阻，因此实验步骤为C、A、B【题目点拨】应用欧姆表测电阻时，要选择合适的挡位，使指针指在刻度盘的中央附近．欧姆表换挡后要进行欧姆调零12、①.A2②.大于③.④.3.3【解题分析】（1）[1]根据所测量的未知电阻的阻值约为2千欧，电动势E标称值为3.4V，所以电阻