北師大附中2024屆物理高二第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

北師大附中2024屆物理高二第一學(xué)期期中學(xué)業(yè)水平測試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔。考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點(diǎn)。若帶電粒子在運(yùn)動中只受電場力的作用，對于a，b兩點(diǎn)下列判斷正確的是A．電場中a點(diǎn)的電勢較高B．帶電粒子在a點(diǎn)的動能較小C．帶電粒子在a點(diǎn)的加速度較大D．帶電粒子在a點(diǎn)的電勢能較大2、從空中某一高度同時平拋，自由落下兩個質(zhì)量均為m的小球，不計空氣阻力，在小球落至地面的過程中（）A．它們的動能變化不同，動量變化相同B．它們的動能變化相同，動量變化相同C．它們的動能變化不同，動量變化不同D．它們的動能變化相同、動量變化都不同3、如圖所示為“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置，利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．需要用秒表測出重物下落的時間B．需要測出重物的質(zhì)量C．打點(diǎn)計時器應(yīng)接直流電源D．應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶4、對于處在靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，以下說法中正確的是()A．導(dǎo)體內(nèi)部既無正電荷，又無負(fù)電荷B．導(dǎo)體內(nèi)部和外表面處的電場均為零C．導(dǎo)體處于靜電平衡時，導(dǎo)體表面的電荷代數(shù)和為零D．導(dǎo)體內(nèi)部電場為零是外加電場與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場疊加的結(jié)果5、科學(xué)家在物理學(xué)的研究使用了許多研究方法，如控制變量法、等效法、類比法、理想模型法、微元法等等，這些方法對我們學(xué)好物理有很大幫助，以下關(guān)于所用物理學(xué)研究方法的敘述正確的是()A．在研究帶電體時滿足一定條件可以把帶電體當(dāng)做點(diǎn)電荷，這利用了等效法B．在研究電場時，常用人為假設(shè)的電場線來描述真實(shí)的電場，這用的是微元法C．在探究電阻與材料、長度和橫截面積三者之間的關(guān)系時應(yīng)用了控制變量法D．在電路中，可以用幾個合適的小電阻串聯(lián)來代替一個大電阻，這利用了類比法6、如右圖所示，在一真空區(qū)域中，AB、CD是圓O的兩條直徑，在A、B兩點(diǎn)上各放置一個電荷量為＋Q的點(diǎn)電荷，關(guān)于C、D兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度和電勢，下列說法正確的是()A．場強(qiáng)相同，電勢相等B．場強(qiáng)不相同，電勢相等C．場強(qiáng)相同，電勢不相等D．場強(qiáng)不相同，電勢不相等二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、下圖是驗(yàn)證楞次定律實(shí)驗(yàn)的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流。各圖中分別標(biāo)出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運(yùn)動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是A． B． C． D．8、如圖(a)所示，光滑絕緣水平面上有甲、乙兩個點(diǎn)電荷．t=0時，甲靜止，乙以初速度6m/s向甲運(yùn)動．此后，它們僅在靜電力的作用下沿同一直線運(yùn)動(整個運(yùn)動過程中沒有接觸)，它們運(yùn)動的v-t圖象分別如圖(b)中甲、乙兩曲線所示．則由圖線可知（）A．兩電荷的電性一定相反B．t1時刻兩電荷的電勢能最大C．0~t2時間內(nèi)，兩電荷的靜電力先增大后減小D．0~t3時間內(nèi)，甲的動能一直增大，乙的動能一直減小9、電源電動勢為E內(nèi)阻為r的電源和一個水平放置的電容為C的平行板電容器及三個電阻阻值分別為R1、R2、R3的電阻組成如圖所示的電路。當(dāng)開關(guān)S閉合后，電容器中有一個帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將開關(guān)S斷開，則以下判斷正確的是A．液滴帶負(fù)電B．液滴將向下運(yùn)動C．電容器上的電荷量將增大D．電容器上的帶電量將減為零10、如圖，紙面內(nèi)有兩條互相垂直的長直絕緣導(dǎo)線L1、L2，L1中的電流方向向左，L2中的電流方向向上；L1的正上方有a、b兩點(diǎn)，它們相對于L2對稱。整個系統(tǒng)處于勻強(qiáng)外磁場中，外磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，方向垂直于紙面向外。已知a、b兩點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為B0和B0，方向也垂直于紙面向外。則（）A．流經(jīng)L1的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0B．流經(jīng)L1的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0C．流經(jīng)L2的電流在b點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0D．流經(jīng)L2的電流在a點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）(1)如圖所示，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為_________________cm，(2)如圖所示，螺旋測微器的讀數(shù)為___________________mm，(3)如圖所示，電流表接0~0.6A量程，電流表的讀數(shù)為______________A．12．（12分）氣墊導(dǎo)軌是常用的一種實(shí)驗(yàn)儀器，它是利用氣泵使帶孔的導(dǎo)軌與滑塊之間形成氣墊，使滑塊懸浮在導(dǎo)軌上，滑塊在導(dǎo)軌上的運(yùn)動可視為沒有摩擦．我們可以用帶豎直擋板C和D的氣墊導(dǎo)軌和滑塊A和B驗(yàn)證動量守恒定律，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(彈簧的長度忽略不計)，采用的實(shí)驗(yàn)步驟如下：a．用天平分別測出滑塊A、B的質(zhì)量mA、mB；b．調(diào)整氣墊導(dǎo)軌，使導(dǎo)軌處于水平；c．在A和B間放入一個被壓縮的輕彈簧，用電動卡銷鎖定，靜止放置在氣墊導(dǎo)軌上；d．用刻度尺測出A的左端至擋板C的距離L1；e．按下電鈕放開卡銷，同時分別記錄滑塊A、B運(yùn)動時間的計時器開始工作，當(dāng)A、B滑塊分別碰撞擋板C、D時計時結(jié)束，記下A、B分別到達(dá)C、D的運(yùn)動時間t1和t1．①實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量及其符號是_______________________________________．②利用上述測量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是______________，上式中算得的A、B兩滑塊的動量大小并不完全相等，產(chǎn)生誤差的原因有________________________________________________________________________________________(至少答出兩點(diǎn))．四、計算題：本題共2小題，共26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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，電源的總功率為40W，電阻R1=4Ω，R2=6Ω，電源內(nèi)阻r=0.6Ω，電源輸出功率P出=37.6W．求：（1）電源的電動勢；（2）R3的阻值．14．（16分）靜電場可以用電場線和等勢面形象描述。（1）請根據(jù)電場強(qiáng)度的定義和庫侖定律推導(dǎo)出點(diǎn)電荷Q的場強(qiáng)表達(dá)式；（2）點(diǎn)電荷Q的電場線和等勢面分布如圖所示，等勢面S1、S2到點(diǎn)電荷的距離分別為r1、r2；a.計算等勢面S1、S2處的電場強(qiáng)度大小E1、E2；b.電場線的疏密反映空間區(qū)域電場強(qiáng)度的大小，若點(diǎn)電荷Q發(fā)出的電場線數(shù)量為N，計算S1、S2上單位面積通過的電場線條數(shù)之比；c.因?yàn)殡妶鼍€的疏密反映空間區(qū)域電場強(qiáng)度的大小，小明發(fā)現(xiàn)穿過等勢面S1、S2的電場線數(shù)量相等，猜測圖中電場強(qiáng)度E與等勢面S1、S2面積的乘積相等，請論述小明的猜測是否合理。15．（12分）如圖所示，MN表示真空室中垂直于紙面放置的感光板，它的一側(cè)有勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。一個電荷量為q的帶電粒子從感光板上的狹縫O處以垂直于感光板的初速度v射入磁場區(qū)域，最后到達(dá)感光板上的P點(diǎn)。經(jīng)測量P、O間的距離為L，不計帶電粒子受到的重力。求：（1）帶電粒子所受洛倫茲力的大??；（2）帶電粒子的質(zhì)量大?。唬?）粒子在磁場中運(yùn)動的時間。

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解題分析】

由于電場線的方向未知，則不能確定a、b兩點(diǎn)的電勢高低，選項A錯誤；根據(jù)運(yùn)動軌跡可知，粒子從a向b運(yùn)動時，所受的電場力方向大致向左，可知從a到b電場力做負(fù)功，電勢能變大，動能減小，可知帶電粒子在a點(diǎn)的動能較大，電勢能較小，選項BD錯誤；a點(diǎn)所處位置的電場線較密集，則電場強(qiáng)度較大，粒子在a點(diǎn)的電場力較大，加速度較大，選項C正確；故選C.2、B【解題分析】

根據(jù)動能定理知，兩球在整個運(yùn)動過程中只有重力做功，下降的高度相同，則重力做功相同，動能的變化量相同；因下落的時間相同，根據(jù)動量定理ΔP=mgt可知動量的變化相同，選項B正確，ACD錯誤；故選B。3、D【解題分析】

A．通過打點(diǎn)計時器計算時間，不需要秒表，故A錯誤；B．根據(jù)減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能的增加，則有，等式兩邊的質(zhì)量可約去，故B錯誤；C．打點(diǎn)計時器應(yīng)接交流電源，故C錯誤；D．開始記錄時，應(yīng)先給打點(diǎn)計時器通電打點(diǎn)，然后再釋放重錘，讓它帶著紙帶一同落下，如果先放開紙帶讓重物下落，再接通打點(diǎn)計時時器的電源，由于重物運(yùn)動較快，不利于數(shù)據(jù)的采集和處理，會對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生較大的誤差，故D正確。故選D。4、D【解題分析】

A．金屬導(dǎo)體的內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，導(dǎo)體內(nèi)部不再有電荷的定向移動，導(dǎo)體的內(nèi)部沒有多余的凈電荷，但是不能說導(dǎo)體內(nèi)部既無正電荷，又無負(fù)電荷．故A錯誤．B．金屬導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零，電荷分布在外表面上，表面處的場強(qiáng)不等于1，故B錯誤．C．導(dǎo)體處于靜電平衡時，導(dǎo)體表面的電荷代數(shù)和不一定為零，要看開始時是不是1．故C錯誤；D．金屬導(dǎo)體在電荷附近，出現(xiàn)靜電感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致電荷重新分布．因此在金屬導(dǎo)體內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電荷的電場，正好與電荷的電場疊加，內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為零．所以D正確，故選D。5、C【解題分析】

A.在研究帶電體時滿足一定條件可以把帶電體當(dāng)做點(diǎn)電荷，這利用了建立理想模型法，故A錯誤．B.在研究電場時，常用人為假設(shè)的電場線來描述真實(shí)的電場，這用的是假設(shè)法，故B錯誤．C.在探究電阻與材料、長度和橫截面積三者之間的關(guān)系時應(yīng)用了控制變量法，故C正確．D.在電路中，可以用幾個合適的小電阻串聯(lián)來代替一個大電阻，這利用了等效法．故D錯誤．6、B【解題分析】

根據(jù)電場的疊加原理，C、D兩點(diǎn)的場強(qiáng)如圖由于電場強(qiáng)度是矢量，故C、D兩點(diǎn)的場強(qiáng)相等，但不相同；兩個等量同種電荷的電場關(guān)于兩電荷的連線和連線的中垂線對稱，故根據(jù)電場的對稱性，可知C、D兩個點(diǎn)的電勢都與P點(diǎn)的電勢相同；故選B．二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解題分析】

A.當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相反。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上。故A不符合題意；

B.當(dāng)磁鐵S極向上運(yùn)動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相同。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而上，故B不符合題意；

C.當(dāng)磁鐵S極向下運(yùn)動時，線圈的磁通量變大，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相反。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向與圖中電流方向相同。故C符合題意；

D.當(dāng)磁鐵N極向上運(yùn)動時，線圈的磁通量變小，由增反減同可知，則感應(yīng)磁場與原磁場方向相同。再根據(jù)安培定則，可判定感應(yīng)電流的方向：沿線圈盤旋而下，故D符合題意；8、BC【解題分析】

A、由圖像看出,甲從靜止開始與乙同向運(yùn)動,說明甲受到了乙的排斥力作用,則知兩電荷的電性一定相同.故A錯誤.

B、由于甲乙之間是排斥力，所以當(dāng)甲乙之間的距離減小時說明電場力做負(fù)功，電勢能增大，結(jié)合圖像可知在t1時電勢能由最大值，故B正確；C、圖像包圍的面積代表甲乙走過的位移，從圖像上可以看出在0～t2時間內(nèi)甲乙之間的距離先減小后增大，所有靜電力先增大后減小，故C正確；D、0～t3時間內(nèi)，甲的動能一直增大，乙的動能先減小后反向增大，故D錯誤；故選BC點(diǎn)睛：會結(jié)合圖像找到甲乙位移之間的關(guān)系，并利用靜電力做功找到電勢能變化規(guī)律．9、AC【解題分析】

A、開關(guān)閉合時,液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則受到的電場力向上，根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知上板帶正電，所以液滴帶負(fù)電，故A對；BCD、開關(guān)閉合時，電容器兩板間的電壓等于電阻R2兩端的電壓,小于電源的電動勢.當(dāng)開關(guān)斷開時,電路穩(wěn)定時,電路中沒有電流,電容器板間電壓等于電源的電動勢,則知電容器板間電壓增大,板間場強(qiáng)增大,液滴所受電場力增大,則液滴將向上運(yùn)動.因?yàn)殡娙萜鞯碾妷涸龃?由公式Q=CU可以知道,電容器上的帶電量將增大.故C對；BD錯；故選AC【題目點(diǎn)撥】開關(guān)閉合時,電容器兩板間的電壓等于電阻R2兩端的電壓,小于電源的電動勢,當(dāng)開關(guān)斷開時,電路穩(wěn)定時,電容器板間電壓等于電源的電動勢,分析液滴的運(yùn)動情況,根據(jù)電壓的變化,分析電容器的電量變化.10、AC【解題分析】

外磁場、電流的磁場方向如圖所示在b點(diǎn)B0＝B0－B1＋B2在a點(diǎn)B0＝B0－B1－B2由上述兩式解得B1＝B0，B2＝B0。故AC正確，BD錯誤。故選AC。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，不要求寫出演算過程。11、5.015cm3.205mm0.16A【解題分析】

(1)[1]．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為5cm+0.05mm×3=5.015cm；(2)[2]．螺旋測微器的讀數(shù)為3mm+0.01mm×20.5=3.205mm；(3)[3]．電流表接0~0.6A量程，最小分度為0.02A，則電流表的讀數(shù)為0.16A.12、L1①L1、L1、t1、t1、mA、mB的數(shù)據(jù)測量誤差；②沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程；③滑塊并不是做標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線運(yùn)動，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力．④氣墊導(dǎo)軌不完全水平．【解題分析】

A、B兩滑塊被壓縮的彈簧彈開后，在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動時可視為勻速運(yùn)動，因此只要測出A與C的距離L1、B與D的距離L1及A到C、B到D的時間t1和t1，測出兩滑塊的質(zhì)量，就可以用mA＝mB驗(yàn)證動量是否守恒．(1)實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)測量的物理量為B的右端至擋板D的距離，符號為L1.(1)驗(yàn)證動量守恒定律的表達(dá)式是mA＝mB產(chǎn)生誤差的原因：①L1、L1、t1、t1、mA、mB的數(shù)據(jù)測量誤差；②沒有考慮彈簧推動滑塊的加速過程；③滑塊并不是做標(biāo)準(zhǔn)的勻速直線運(yùn)動，滑塊與導(dǎo)軌間有少許摩擦力．④