北京海淀外国语2027届物理高二上期末监测试题含解析

北京海淀外国语2027届物理高二上期末监测试题注意事项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、某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是()A. B.C. D.2、如图所示，一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，结果发现有些离子保持原来的运动方向，未发生任何偏转，如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，对这些进入后一磁场的离子，可得出结论（）A.它们的动能一定不相同B.它们的电量一定不相同C.它们的质量一定不相同D.它们的电量与质量之比一定不相同3、匀强磁场中有一细金属圆环，圆环平面位于纸面内，如图甲所示，磁场方向垂直纸面，规定向里的方向为正，磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示；用I1、I2、I3分别表示Oa、ab、bc段的感应电流，F1、F2、F3分别表示金属环上很小一段导体受到的安培力．下列说法正确的是（）A.I1沿逆时针方向，I2沿顺时针方向B.I2沿顺时针方向，I3沿逆时针方向C.F1方向指向圆心，F2方向指向圆心DF2方向背离圆心向外，F3方向背离圆心向外4、两根平行放置的通电长直导线，电流大小分别为I1和I2，方向如图所示，与导线垂直的平面内有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面中心连线的延长线上，c、d在导线横截面中心连线的垂直平分线上，则下列说法正确的是A.当时，a点的磁感应强度可能为零B.当时，b点的磁感应强度可能为零C.当时，c点的磁感应强度可能为零D.当时，d点的磁感应强度可能为零5、回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示．它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，a、b接在电压为U、周期为T的交流电源上．两盒间的窄缝中形成匀强电场，两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面．带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出．设D形盒的半径为R，现将垂直于D形盒的磁场感应强度调节为，刚好可以对氚核进行加速，氚核所能获得的最大能量为，以后保持交流电源的周期T不变．已知氚核和粒子的质量之比为3：4，电荷量之比为1：2．下列说法正确的是A.若只增大交变电压U，则氚核在回旋加速器中运行的时间不会发生变化B.若用该装置加速粒子，应将磁场的磁感应强度大小调整为C.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中获得的最大能量为D.将磁感应强度调整后对粒子进行加速，粒子在加速器中加速的次数大于氚核的次数6、如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻R=70Ω，线圈电阻r=10Ω，则下列说法正确的是A.线圈的角速度为100rad/sB.0.01s末穿过线圈的磁通量最大C.通过线圈的最大电流为1.25AD.电压表的示数为87.5V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，真空中等量同种正点电荷放置在M、N两点，在MN的连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是()A.正电荷+q在c点电势能大于在a点电势能B.正电荷+q在c点电势能等于在a点电势能C.在MN连线的中垂线上,O点电势最高D.负电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度先减小再增大8、如下图所示，质量为m的通电细杆放在倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，当有电流通过细杆，细杆恰好静止于导轨上．细杆与导轨间的摩擦力一定不为零的是A. B.C. D.9、嫦娥四号月球探测器于2018年12月12日成功到达预定环月轨道，并于2019年1月3日成功在月球背面预定着陆区实现软着陆，第一次为人类拨开了古老月背的神秘面纱。嫦娥四号月球探测器质量为m，其环月近地飞行可视为圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则嫦娥四号月球探测器环月飞行时的（）A.角速度ω＝ B.线速度v＝C.运行周期T＝2π D.向心加速度an＝10、法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，半径为L．若从上向下看，圆盘以角速度ω顺时针转动，下列说法正确的有A.P的电势高于Q的电势B.P的电势低于Q的电势C.圆盘转动产生的感应电动势为BL2ωD.若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍三、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）图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。(1)图a中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。(2)关于R6使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___________。（结果均保留3位有效数字）12．（12分）用螺旋测微器测量其直径如图，由图可知其直径为_____m；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）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L14．（16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15．（12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

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、D【解析】根据左手定则可知，A图中安培力方向应该向下，B图中安培力应该垂直于磁场斜向左上方，C图中磁场方向和电流方向在同一直线上，不受安培力作用，D图中安培力方向斜向左下方垂直于电流方向，故ABC错误，D正确2、D【解析】考查带电粒子在复合场中的运动。【详解】垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里，未发生任何偏转，则有：即所有离子速度相同；进入另一个匀强磁场中，发现这些离子又分裂成几束，即在另一个匀强磁场中做圆周运动，半径不同，由半径公式：可知，它们的电量与质量之比一定不相同，D正确。故选D。3、A【解析】应用楞次定律可以判断出感应电流方向，由左手定则可以判断出电流所受安培力方向，从而即可求解【详解】A项：由图甲所示可知，oa段，磁场垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I1沿逆时针方向，在ab段磁场向里，穿过圆环的磁通量减少，由楞次定律可知，感应电流I2沿顺时针方向，故A正确；B项：由图甲所示可知，在bc段，磁场向外，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流I3沿顺时针方向，故B错误；C项：由左手定则可知，oa段电流受到的安培力F1方向指向圆心，ab段安培力F2方向背离圆心向外，故C错误；D项：由左手定则可知，ab段安培力F2方向背离圆心向外，bc段，安培力F3方向指向圆心，故D错误故选A【点睛】本题考查了判断感应电流方向与安培力方向，应用楞次定律与左手定则即可正确解题；要熟练掌握楞次定律与左手定则；要掌握应用楞次定律解题的步骤4、B【解析】A．因两根通电导线在a点产生的磁场方向相反，而I1与a点较近，则当时，a点的磁感应强度不可能为零，选项A错误；B．因两根通电导线在b点产生的磁场方向相反，而I2与b点较近，则当时，b点的磁感应强度可能为零，选项B正确；C．当时，由安培定则可知，两根导线在c点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即c点的磁感应强度不可能为零，选项C错误；D．当时，由安培定则可知，两根导线在d点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即d点的磁感应强度不可能为零，选项D错误；5、C【解析】回旋加速器运用电场加速磁场偏转来加速粒子，根据洛伦兹力提供向心力可以求出粒子的最大速度，从而求出最大动能．在加速粒子的过程中，电场的变化周期与粒子在磁场中运动的周期相等.【详解】A、粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大动能：，根据动能定理：Ekm=n•qU，若其他量不变，只提高加速电压U，则质子在电场中加速的次数减小；质子在加速器中运动的总时间将缩短；故A错误.B、粒子在磁场中运动的周期,每加速一次和半个圆周电场变换一次反向，则电场变换的周期为，若该装置加速α粒子则,由于，，应将磁场的磁感应强度大小调整为；故B错误.C、粒子离开的最大动能为，α粒子的最大动能为；故C正确.D、氚核在磁场中加速的次数：，α粒子在加速器中加速的次数，可知将磁感应强度调整后对α粒子进行加速，α粒子在加速器中加速的次数小于氚核的次数；故D错误.故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道最大动能与什么因素有关，以及知道粒子在磁场中运动的周期与电场的变化的周期相等.6、C【解析】A．由图乙知，交流电的周期，线圈转动的角速度．故A项错误B．由图乙知，0.01s末线圈产生的感应电动势最大，则0.01s末线圈平面与磁场平行，线圈的磁通量为0．故B项错误C．由图乙知，线圈产生感应电动势的最大值，则线圈的最大电流．故C项正确D．线圈产生感应电动势的有效值，电压表的示数．故D项错误二、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、BC【解析】本题考查了等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等.【详解】根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，则正电荷在a点电势能一定等于在c点电势能．故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故C正确；由对称性知O点的场强为零，从O点向上或向下场强都是先增加后减小；则电荷-q从d点静止释放，在它从d点运动到b点的过程中，加速度可能先减小再增大，也可能先增大，后减小再增大再减小．故D错误；故选BC8、CD【解析】通过受力分析，根据杆子所处的状态为平衡状态，合力为0，去判断是否有摩擦力【详解】A图中杆子受重力、支持力，水平向右的安培力，可知，杆子可能受摩擦力，也可能不受．故A错误．B图中若杆子受的重力与所受的竖直向上的安培力相等，杆子不受摩擦力．若重力大于安培力，则受重力、支持力，安培力、摩擦力．所以杆子可能受摩擦力，可能不受摩擦力．故B错误．C图中杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，若要处于平衡，一定受摩擦力．故C正确．D图中杆子受重力水平向左的安培力、支持力，若要处于平衡，一定受摩擦力．故D正确．故选CD【点睛】解决本题的关键会正确地进行受力分析，能够根据受力平衡判断摩擦力的存在9、BC【解析】AB.对嫦娥四号，由万有引力提供向心力可得故嫦娥四号的角速度和线速度为由可得故A错误，B正确；C.由可得T＝2π故C正确；D.由可得故D错误；故选BC。10、BC【解析】AB．把铜盘等效为无数根导体棒，根据右手定则可知，电流从P流向Q，又因为此时PQ段相当于电源，故P的电势低于Q的电势；故A错误，B正确。C．设圆盘转动了△t时间，则该时间内，等效导体棒扫过面积的磁通量为根据法拉第电磁感应定律有故C正确。D．若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电动势变为原来的2倍，此时电流在R上的热功率变为原来的4倍，故D错误。故选BC。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.黑②.B③.160④.880⑤.1.47mA⑥.1.10×103Ω⑦.2.95V【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。(2)[2]R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。(3)[3]换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以[4]换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻新表头的量程是1mA，所以(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5mA的电流表，则读数为1.47mA；[6]若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100Ω挡，则读数为11.0×100Ω，即1.10×103Ω；[7]若此时B端与“5”