2024屆北京三中物理高二上期末聯(lián)考模擬試題含解析

2024屆北京三中物理高二上期末聯(lián)考模擬試題考生請(qǐng)注意：1．答題前請(qǐng)將考場(chǎng)、試室號(hào)、座位號(hào)、考生號(hào)、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(hào)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?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、一水平放置的平行板電容器的兩極板間距為d，極板分別與電池兩極相連，上極板中心有一小孔（小孔對(duì)電場(chǎng)的影響可忽略不計(jì)）．小孔正上方處的P點(diǎn)有一帶電粒子，該粒子從靜止開始下落，經(jīng)過小孔進(jìn)入電容器，并在下極板處（未與極板接觸）返回．若將下極板向上平移，則從P點(diǎn)開始下落的相同粒子將（）A.打到下極板上 B.下極板處返回C.在距上極板處返回 D.在距上極板處返回2、物理學(xué)中研究問題有多種方法，有關(guān)研究問題的方法敘述錯(cuò)誤的是：A.在伽利略之前學(xué)者們總是通過思辨性的論戰(zhàn)決定誰(shuí)是誰(shuí)非,是他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法B.伽利略斜面實(shí)驗(yàn)是將可靠的事實(shí)和抽象思維結(jié)合起來(lái)，能更深刻地反映自然規(guī)律C.探究加速度與力、質(zhì)量三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，可以在質(zhì)量一定的情況下，探究物體的加速度與力的關(guān)系；再在物體受力一定的情況下，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系．最后歸納出加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．這是物理學(xué)中常用的控制變量的研究方法D.在公式電壓U和電流I具有因果關(guān)系、公式中ΔΦ和E具有因果關(guān)系同理在中ΔV和a具有因果關(guān)系3、如圖所示，小球和光滑斜面接觸，并處于靜止?fàn)顟B(tài)，則關(guān)于小球的受力情況，下列分析正確的是A.小球只受重力、繩的拉力作用B.小球只受重力、斜面的彈力作用C.小球只受繩的拉力、斜面的彈力作用D.小球受到重力、繩的拉力和斜面的彈力作用4、下列物理量中，均屬于標(biāo)量的一組是A.質(zhì)量、時(shí)間、功 B.質(zhì)量、速度、時(shí)間C.時(shí)間、速度、功 D.力、位移、功5、如圖所示，a、b、c三枚小磁針分別放在通電螺線管正上方、右側(cè)和管內(nèi)，當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，且當(dāng)這些小磁針靜止時(shí)，小磁針N極的指向是()A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右C.a向左，b向右，c向右 D.a向右，b向左，c向右6、如圖所示，用彈簧秤豎直向上拉水平地面上的物塊，物塊受到的重力為20N．若彈簧秤的示數(shù)為5N，則地面對(duì)物塊的彈力是（）A.15N，方向豎直向上B.15N，方向豎直向下C.20N，方向豎直向上D.20N，方向豎直向下二、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、一帶電粒子在電場(chǎng)中僅在電場(chǎng)力作用下，從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，速度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，、分別是帶電粒子在A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，則下列說(shuō)法中正確的有（）A.A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)B.A處的電勢(shì)一定高于B處的電勢(shì)C.帶電粒子從A到B的過程中，電場(chǎng)力一定對(duì)它做正功D.帶電粒子在A處的電勢(shì)能一定小于B處的電勢(shì)能8、如圖為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，若電廠輸出電壓u=220sin100t（V），則下列表述正確的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.電廠輸出電壓的有效值U1＝220VC.若電廠輸電功率不變，將U2提高為原來(lái)的10倍，輸電線上損失的功率為原來(lái)的D.用戶得到的交變電流頻率為25Hz9、2019年國(guó)產(chǎn)首套超導(dǎo)質(zhì)子回旋加速器進(jìn)入集成測(cè)試階段，通過該設(shè)備可以將質(zhì)子的能量加速到230MeV，質(zhì)子被引出后射入人體，當(dāng)?shù)竭_(dá)病灶的瞬間，釋放大量能量，實(shí)現(xiàn)對(duì)癌細(xì)胞的精準(zhǔn)清除，不損傷人體正常細(xì)胞，是癌癥患者的福音?；匦铀倨鞯脑砣鐖D，D1和D2是兩個(gè)中空的半徑為R的半圓金屬盒，接在電壓為U、周期為T的交流電源上，位于D2圓心處的質(zhì)子源A能不斷產(chǎn)生質(zhì)子(初速度可以忽略，重力不計(jì))，質(zhì)子在兩盒之間被電場(chǎng)加速，D1、D2置于與盒面垂直的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知質(zhì)子的電量為q、質(zhì)量為m，忽略質(zhì)子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，不考慮加速過程中的相對(duì)論效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.交流電源的周期B.質(zhì)子第一次進(jìn)入D1盒與第一次進(jìn)入D2盒的半徑之比為1:2C.質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)為D.若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能Ek會(huì)變大10、如圖所示為汽車蓄電池與車燈、啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組成的電路，蓄電池內(nèi)阻為0.05Ω，車燈電阻不變，電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻為0.02Ω，電流表和電壓表均為理想電表。只閉合時(shí)，電流表示數(shù)為10A，電壓表示數(shù)為12V；再閉合，啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)，電流表示數(shù)變?yōu)?A，則（）A.通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是2A B.通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)的電流是50AC.啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為430W D.啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為50W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）在訓(xùn)練場(chǎng)上，一輛實(shí)習(xí)車沿規(guī)定好的場(chǎng)地行駛，教練員在車旁記錄了汽車在各個(gè)時(shí)刻所在的位置（假設(shè)汽車在開始計(jì)時(shí)之后的連續(xù)幾個(gè)5s內(nèi)都做直線運(yùn)動(dòng)），其時(shí)刻與位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示：時(shí)刻/s05101520位置坐標(biāo)/m010-15205根據(jù)教練員記錄數(shù)據(jù)可知，汽車在開始計(jì)時(shí)后的20s內(nèi)：⑴在第_____s末達(dá)到最大位移處；⑵第______個(gè)5s內(nèi)的位移最大，其位移為______m；⑶總位移為_______m，總路程為________m。12．（12分）某同學(xué)用伏安法利用下列器材測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。A．被測(cè)干電池一節(jié)；B．電流表1：量程0~0.6A，內(nèi)阻為0.3Ω；C．電流表2：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω；D．電壓表1：量程0~3V，內(nèi)阻未知；E．電壓表2：量程0~15V，內(nèi)阻未知；F．滑動(dòng)變阻器1：0~10Ω，2A；G．滑動(dòng)變阻器2：0~100Ω，1A；H．開關(guān)、導(dǎo)線若干。在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差；在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。(1)請(qǐng)?jiān)谏鲜銎鞑闹羞x擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲__________（填寫器材前的字母）；(2)實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選擇圖___________（填“甲”或“乙”）；(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得到了如圖丙所示的U-I圖像，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。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L15．（12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的大小；（2）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

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、D【解析】設(shè)帶電粒子的質(zhì)量為m，電容器兩基板的電壓為U，由動(dòng)能定理得，若將下極板向上移動(dòng)d/3，設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中下降h，再由動(dòng)能定理得，聯(lián)立解得，所以帶電粒子還沒達(dá)到下極板就減速為零，D正確【考點(diǎn)定位】動(dòng)能定理、電場(chǎng)力做功、勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系2、D【解析】AB．在伽利略之前的學(xué)者們總是通過思辯性的論戰(zhàn)決定誰(shuí)是誰(shuí)非，是他首先采用了以實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)猜想和假設(shè)的科學(xué)方法，最典型的是就是伽利略的斜面試驗(yàn)，他將可靠的事實(shí)和抽象思維結(jié)合起來(lái)，能更深刻地反映自然規(guī)律，此實(shí)驗(yàn)也是牛頓第一定律的基礎(chǔ)，AB正確；C．探究加速度與力、質(zhì)量三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，可以在質(zhì)量一定的情況下，探究物體的加速度與力的關(guān)系；再在物體受力一定的情況下，探究物體的加速度與質(zhì)量的關(guān)系。最后歸納出加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系．這是物理學(xué)中常用的控制變量的研究方法，C正確；D．在公式中的電壓U和電流I具有因果關(guān)系，在公式中ΔΦ和E也具有因果關(guān)系，但是在中Δv和a不具有因果關(guān)系，因?yàn)槲矬w的加速度與質(zhì)量和合外力有關(guān)，而與速度變化量無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤；此題選錯(cuò)誤的，故選D。3、D【解析】地面附近物體一定受重力，故小球一定受重力；細(xì)繩拉緊，說(shuō)明細(xì)繩對(duì)小球有拉力，且拉力方向沿繩子方向向上；假設(shè)小球不受斜面的彈力，則小球不可能處于平衡狀態(tài)，故小球一定受斜面的彈力；故小球受重力、繩的拉力以及斜面上的彈力作用，故D正確，ABC錯(cuò)誤4、A【解析】質(zhì)量、時(shí)間、功都是只有大小無(wú)方向的物理量，是標(biāo)量；而速度、力和位移既有大小又有方向，是矢量；故選A.5、C【解析】由通電螺線管電流的流向，根據(jù)右手螺旋定則可得，通電螺線管的左邊為S極，右邊為N極。所以a枚小磁針的N極指向?yàn)橄蜃?、b枚小磁針N極指向?yàn)橄蛴摇枚小磁針的N極指向?yàn)橄蛴?。故選C6、A【解析】根據(jù)題目要求地面對(duì)物塊的彈力可知，要對(duì)P受力分析，考查的是受力分析以及平衡條件的應(yīng)用，對(duì)P進(jìn)行受力分析，P受重力、支持力及拉力三力；根據(jù)平衡條件求解支持力的大小【詳解】對(duì)P受力分析，P受重力、地面支持力、彈簧秤的拉力三個(gè)力的作用；根據(jù)平衡條件：N+F＝mg；得：N＝mg﹣F＝20﹣5＝15N，方向豎直向上【點(diǎn)睛】正確地對(duì)物體受力分析和應(yīng)用平衡條件，恰當(dāng)?shù)剡x用采用整體法和隔離法對(duì)物體進(jìn)行受力分析是關(guān)鍵二、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【解析】v-t圖象的斜率等于加速度，由v-t圖象看出，質(zhì)點(diǎn)做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，則知電場(chǎng)力增大，說(shuō)明電場(chǎng)強(qiáng)度增大，即有A處的場(chǎng)強(qiáng)一定小于B處的場(chǎng)強(qiáng)．故A正確．由于電荷的電性未知，不能判斷電場(chǎng)線的方向，也就無(wú)法判斷電勢(shì)的高低．故B錯(cuò)誤．質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增大，由能量守恒定律得知，其電勢(shì)能一定減小，電場(chǎng)力一定對(duì)它做正功，則有電荷在A處的電勢(shì)能一定大于在B處的電勢(shì)能．故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC【點(diǎn)睛】本題首先要根據(jù)速度圖象的斜率讀出質(zhì)點(diǎn)加速度的變化，判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小，從能量的角度可判斷電勢(shì)能及電場(chǎng)力做功的正負(fù)8、AC【解析】A．電廠發(fā)出的電，經(jīng)過升壓變壓器進(jìn)行升壓，后經(jīng)過降壓變壓器降壓后輸送給用戶，所以故A正確；B．根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可知故B錯(cuò)誤；C．若U2提高為原來(lái)的10倍，由公式則電流為原來(lái)的，根據(jù)可知，輸電線上損失的功率為原來(lái)的，故C正確；D．由題意可知，輸電過程中功率不變，所以用戶得到交流電的頻率仍為50Hz，故D錯(cuò)誤。故選AC。9、AC【解析】A．質(zhì)子在回旋加速器中每做半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)電場(chǎng)變換一次，則回旋加速器的交流電頻率等于質(zhì)子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期，故有，故A正確；B．質(zhì)子第一次進(jìn)入D1盒時(shí)加速了一次，設(shè)速度為，有做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為，有可得質(zhì)子第一次進(jìn)入D2盒時(shí)加速了兩次，同理推得，故兩半徑之比為故B錯(cuò)誤；D．無(wú)論質(zhì)子在電場(chǎng)中加速多少次，最后都是從磁場(chǎng)中以最大速度勻速圓周離開，有可得最大動(dòng)能為故有質(zhì)子的最大動(dòng)能與加速電壓U無(wú)關(guān)，與加速度的最大半徑R有關(guān)，故若只增大交變電壓U，則質(zhì)子的最大動(dòng)能不變，故D錯(cuò)誤；C．由最大動(dòng)能可推出質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速次數(shù)，有解得質(zhì)子在電場(chǎng)中加速的次數(shù)為故C正確故選AC。10、BCD【解析】AB．只接通時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知電源電動(dòng)勢(shì)車燈電阻接通后，電流表示數(shù)，電壓表示數(shù)所以電源內(nèi)電壓干路電流所以通過電動(dòng)機(jī)的電流故A錯(cuò)誤，B正確；CD．根據(jù)前面的分析可知啟動(dòng)工作時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為電動(dòng)機(jī)的總功率為所以電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為故C正確，D正確。故選BCD。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、①.15②.3③.35④.5⑤.85【解析】（1）[1]實(shí)習(xí)車初始位置位于零點(diǎn)，位置坐標(biāo)最大為20m，故實(shí)習(xí)車第3個(gè)5s末，即第15s末達(dá)到最大位移處；（2）[2][3]根據(jù)位移等于位置坐標(biāo)的變化量求出，第1個(gè)5s內(nèi)的位移為第2個(gè)5s內(nèi)的位移為負(fù)號(hào)表示方向與坐標(biāo)正方向相反，位移大小為25m；第3個(gè)5s內(nèi)的位移為第4個(gè)5s內(nèi)的位移為負(fù)號(hào)表示方向與坐標(biāo)正方向相反，位移大小為15m。所以第3個(gè)5s內(nèi)的位移最大，其位移為35m；（3）[4]總位移為[5]總路程等于各段位移大小之和，即s=10m+25m+35m+15m=85m12、①.ABDFH②.甲③.15④.0.7【解析】(1)[1]為了讀數(shù)準(zhǔn)確，電壓表應(yīng)選擇D；電流表應(yīng)選擇內(nèi)阻精確的，即選B；滑動(dòng)變阻器總阻值較小有利于電表的數(shù)值變化，便于操作且可減小誤差，故選F。綜上所述可知選ABDFH。(2)[2]因電流表內(nèi)阻已知，故應(yīng)采用相對(duì)電源的電流表內(nèi)接法，故選