2024屆北京第五中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題含解析

2024屆北京第五中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)模擬試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請(qǐng)用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號(hào)。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無(wú)效。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形單匝線圈的周期為T，轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)方向，線圈電阻為2Ω。從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線圈轉(zhuǎn)過(guò)60o時(shí)的感應(yīng)電流為1A，那么（）A.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為B.任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為C.線圈消耗的電功率為5WD.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A2、下列可視為做平拋運(yùn)動(dòng)的物體是（）A.升空的火箭 B.樹(shù)上落下的果實(shí)C.投向籃框的籃球 D.水平飛行的飛機(jī)釋放的物體3、如圖為某一物理量y隨另一物理量x變化的函數(shù)圖像，關(guān)于該圖像與坐標(biāo)軸所圍面積（圖中陰影部分）的物理意義，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.若圖像表示質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間的變化，則面積等于質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移B.若圖像表示力隨力的方向上的位移的變化，則面積等于該力在相應(yīng)位移內(nèi)所做的功C.若圖像表示導(dǎo)體中電流隨時(shí)間變化，則面積等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量D.若圖像表示電容器充電電流隨時(shí)間的變化，則面積等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)電容器儲(chǔ)存的電能4、不可回收的航天器最終將成為漂浮在太空中的垃圾．如圖所示，是繞地球運(yùn)行的太空垃圾，對(duì)于離地面越高的太空垃圾，下列說(shuō)法正確的是()A.運(yùn)行速率越大B運(yùn)行速率越小C.運(yùn)行周期越小D.可能追上同一軌道上的航天器5、如圖所示，兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放置在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩軌道平面分別與磁場(chǎng)垂直，與電場(chǎng)平行，軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的．兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放，M、N為軌道的最低點(diǎn)．則下列說(shuō)法正確的是A.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM<vNB.兩小球第一次到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM<FNC.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間晚于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間D.在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端，在電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道的另一端6、由磁感線強(qiáng)度的定義式立可知A.該定義式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B.磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向與F的方向一致C.只要滿足L很短、I很小的條件,該定義式對(duì)任何磁場(chǎng)都適用D.通電導(dǎo)線L所在處受到磁場(chǎng)力F為零,該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度B也一定為零二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過(guò)光滑的絕緣水平面，平面上一個(gè)釘子O固定一根細(xì)線，細(xì)線的另一端系一帶電小球，小球在光滑水平面內(nèi)繞O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．在某時(shí)刻細(xì)線斷開(kāi)，小球仍然在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.速率變小，半徑變小，周期不變B.速率不變，半徑不變，周期不變C.速率變小，半徑變大，周期變大D.速率不變，半徑變小，周期變小8、在電場(chǎng)方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一帶電小球從A點(diǎn)豎直向上拋出，其運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)的軌跡上A、B兩點(diǎn)在同一水平線上，M為軌跡的最高點(diǎn)，小球拋出時(shí)的動(dòng)能為8J，在M點(diǎn)的動(dòng)能為6J，不計(jì)空氣的阻力，則下列判斷正確的是()A.小球水平位移x1與x2的比值為1∶3 B.小球水平位移x1與x2的比值為1∶4C.小球落到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為32J D.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中最小動(dòng)能為6J9、兩個(gè)相同的小球在同一高度處，以大小相等的初速度分別做豎直上拋和豎直下拋運(yùn)動(dòng)。忽略阻力，下列表述正確的有（）A.落地時(shí)，兩球的動(dòng)能相等 B.從拋出到落地兩球經(jīng)過(guò)的路程相等C.落地時(shí)，兩球的機(jī)械能相等 D.從拋出到落地兩球的位移相同10、如圖8所示的電路，電源內(nèi)阻不可忽略，電表為理想電表．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)（）A.電流表A的示數(shù)減小 B.電流表A的示數(shù)增大C.電壓表V示數(shù)減小 D.電壓表V的示數(shù)增大三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）由焦耳定律Q=I2Rt可知，減少電能在輸送過(guò)程中的損失有兩個(gè)途徑：一是減小輸電線的_____，二是減小輸電線的_____。12．（12分）在“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲直徑，如圖所示，則該電阻絲直徑的測(cè)量值d=__________mm；四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)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(diǎn)，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(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)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(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).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(jì)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(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、A【解題分析】ACD．從垂直中性面開(kāi)始其瞬時(shí)表達(dá)式為則故電流的有效值為。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為電功率為所以從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)表達(dá)式為故A正確，CD錯(cuò)誤；B．任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為根據(jù)公式可得故故B錯(cuò)誤。故選A。2、D【解題分析】A．升空火箭，受到推力作用，不僅受重力作用，故A錯(cuò)誤；B．樹(shù)上落下的果實(shí)，速度方向不是水平方向，故B錯(cuò)誤；C．投向籃筐的籃球，速度方向不是水平方向，故C錯(cuò)誤；D．水平飛行的飛機(jī)釋放的物體，由于重力遠(yuǎn)大于空氣阻力，可近似看成平拋運(yùn)動(dòng)，故D正確。故選D。3、D【解題分析】A．若圖像表示質(zhì)點(diǎn)速度隨時(shí)間的變化，y軸表示速度，x表示時(shí)間，則由：可知面積等于質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移，故A不符合題意；B．若圖象表示力隨力的方向上位移的變化，根據(jù)：知面積等于該力在相應(yīng)位移內(nèi)所做的功，故B不符合題意；C．若圖像表示導(dǎo)體中電流隨時(shí)間的變化，根據(jù)：可知面積等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量，故C不符合題意；D．若圖像表示電容器充電電流隨時(shí)間的變化，根據(jù)：知面積等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)電容器儲(chǔ)存的電荷量，故D符合題意。本題選錯(cuò)誤的，故選D。4、B【解題分析】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力，由軌道的大小變化判定描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量大小關(guān)系即可【題目詳解】根據(jù)萬(wàn)有引力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力有：A、B項(xiàng)：垃圾的運(yùn)行速率可得半徑越大的太空垃圾運(yùn)行速率越小，故A錯(cuò)誤，B正確；C項(xiàng)：垃圾運(yùn)行的周期T=可得半徑越大的太空垃圾周期越大，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：在同一軌道上運(yùn)動(dòng)的航天器周期和線速度大小相同，故在同一軌道上不能追上同一軌道的航天器，故D錯(cuò)誤故應(yīng)選：B【題目點(diǎn)撥】航天器繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力由萬(wàn)有引力提供，能根據(jù)半徑關(guān)系分析描述圓周運(yùn)動(dòng)物理量的大小關(guān)系是正確解題的關(guān)鍵5、D【解題分析】?jī)蓚€(gè)軌道的半徑相同，根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力的公式可以分析小球通過(guò)最低點(diǎn)是對(duì)軌道的壓力，小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功，整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒，小球在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小較小【題目詳解】在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有重力做正功，在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做正功、電場(chǎng)力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可知：；；解得，vM＞vN，由于小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功，整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒；而小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做負(fù)功，到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)的速度的大小較小，所以在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也長(zhǎng)，故AC錯(cuò)誤；最低點(diǎn)M時(shí)，支持力與重力和洛倫茲力（方向豎直向下）的合力提供向心力，最低點(diǎn)N時(shí)，支持力與重力的合力提供向心力，因?yàn)関M＞vN，可知：FM＞FN，故B錯(cuò)誤；由于小球在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，磁場(chǎng)力對(duì)小球不做功，整個(gè)過(guò)程中小球的機(jī)械能守恒，所以小球可以到達(dá)軌道的另一端，而電場(chǎng)力做小球做負(fù)功，所以小球在達(dá)到軌道另一端之前速度就減為零了，故不能到達(dá)最右端，故D正確；故選D【題目點(diǎn)撥】洛侖茲力對(duì)小球不做功，但是洛侖茲力影響了球?qū)壍赖淖饔昧?，在電?chǎng)中的小球，電場(chǎng)力對(duì)小球做功，影響小球的速度的大小，從而影響小球?qū)壍赖膲毫Φ拇笮?、C【解題分析】A、磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式中IL為電流元，對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)同樣適用，故A錯(cuò)誤；B、磁感強(qiáng)度的方向與F的方向垂直，故B錯(cuò)誤；C、只要滿足L很短，I很小條件，即IL是電流元，B對(duì)任何磁場(chǎng)都通用，故C正確；D、通電導(dǎo)線L所在處受到磁場(chǎng)力F為零時(shí)，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，當(dāng)B與L平行時(shí)，F(xiàn)也為零，故D錯(cuò)誤二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解題分析】AC．因?yàn)槁鍌惼澚Σ蛔龉?，所以速度大小肯定不變，故AC錯(cuò)誤B．若開(kāi)始細(xì)線上無(wú)拉力，當(dāng)細(xì)線斷開(kāi)之后，速率不變，半徑不變，周期不變，故B正確D．細(xì)線上的拉力和洛倫茲力的合力提供向心力，若細(xì)線斷開(kāi)后，洛倫茲力提供向心力，若向心力變大，因?yàn)樗俾什蛔?，根?jù)，可知半徑變小，周期變小，故D正確8、AC【解題分析】AB.將小球的運(yùn)動(dòng)沿水平和豎直方向正交分解，水平分運(yùn)動(dòng)為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。豎直分運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)，所以從A到M和從M到B點(diǎn)所用時(shí)間相等。對(duì)于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之比為1:3，則小球水平位移x1與x2的比值為1：3，故A正確，B錯(cuò)誤；C.設(shè)物體在B動(dòng)能為EkB，水平分速度為vBx，豎直分速度為vBy，由豎直方向運(yùn)動(dòng)對(duì)稱性知：，對(duì)于水平分運(yùn)動(dòng)運(yùn)用動(dòng)能定理得：Fx1=，F(xiàn)(x1+x2)=，由A可知x1：x2=1：3，解得：Fx1=6J，F(xiàn)(x1+x2)=24J，故EkB==32J，故C正確；D.小球受力如圖所示：小球受到的合外力為重力和電場(chǎng)力的合力，為恒力，在A點(diǎn)時(shí)，合力與速度之間的夾角為鈍角，在M點(diǎn)時(shí)，合力與速度之間的夾角為銳角，即合力先做負(fù)功后做正功，小球的動(dòng)能先減小后增大，小球從M到B的過(guò)程，合力一直做正功，動(dòng)能一直增大。則小球從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中最小動(dòng)能一定小于6J，故D錯(cuò)誤。故選：AC。9、ACD【解題分析】A．設(shè)兩球原來(lái)離地高度為h，兩球質(zhì)量均為m，初速度大小為v0。兩個(gè)球在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則可得落地時(shí)的動(dòng)能為因m、h、v0均相等，則兩球落地時(shí)動(dòng)能相等，故A正確；B．根據(jù)路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，可知從拋出到落地兩球經(jīng)過(guò)的路程不等，豎直上拋的物體路程較長(zhǎng)，故B錯(cuò)誤；C．初始時(shí)兩球的機(jī)械能相等，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩球的機(jī)械能均保持不變，所以落地時(shí)，兩球的機(jī)械能相等，故C正確；D．兩個(gè)小球的初位置和末位置都相同，故兩個(gè)球的落地時(shí)位移相同，故D正確。故選ACD。10、BC【解題分析】先判斷滑動(dòng)變阻器的阻值如何變化，再用“串反并同”去分析【題目詳解】AB.滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)，電阻變小，電流表與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，所以示數(shù)變大，A錯(cuò)誤，B正確；CD.滑動(dòng)變阻器的阻值變小，電壓表與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，所以示數(shù)變小，C正確，D錯(cuò)誤【題目點(diǎn)撥】和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)的電阻上的電壓、電流、電功率變化趨勢(shì)和滑動(dòng)變阻器電阻值變化趨勢(shì)相反，和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)的電阻上的電壓、電流、電功率和滑動(dòng)變阻器電阻值變化趨勢(shì)相同，即串反并同三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.電阻②.電流【解題分析】[1][2]．遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，要減少輸電線上電能的損失，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)途徑：一是減小輸電線的電阻，二是減小輸送的電流；12、538【解題分析】由圖示螺旋測(cè)微器可知，電阻絲直徑：d=0.5mm+3.8×0.01mm=0.538mm四、計(jì)算題：