2027届北京丰台十二中物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

2027年北京丰台十二中物理高二上期末学业水平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、有一通电金属导线在赤道上方，东西向水平放置，电流方向向西，它受到地磁场的作用力方向为（）A.向东 B.向西C.向上 D.向下2、奥斯特实验说明了（）A.磁场的存在B磁场具有方向性C.通电导线周围存在磁场D.磁体间有相互作用3、如图所示，直角三角形通电闭合线圈ABC处于匀强磁场中，磁场垂直纸面向里，则线圈所受磁场力的合力为（）A.大小为零 B.方向竖直向上C.方向水平向右 D.方向垂直AC斜向下4、在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满水，水中放一个红蜡做的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧（如图甲），再将玻璃管倒置（如图乙），蜡块R沿玻璃管匀速上升。若将玻璃管倒置后沿水平方向向右匀加速移动，则蜡块R的运动轨迹可能是下列选项中的（）A. B.C. D.5、如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，半径OC与OB成60°角，质子甲以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场，从C点射出。质子乙以速率v从A点沿AB方向射入磁场，从D点射出磁场（D点没有画出），不计质子重力。则A、D两点间的距离为A.R B.RC.R D.2R6、在如图所示的电路中，、、和皆为定值电阻，为可变电阻，电源的电动势为E，内阻为r，设电流表的读数为，电流表的读数为，电压表V1的示数为，电压表的读数为，当的滑动触点向a端移动过程中，电流表的读数变化量大小为，电流表的读数变化量大小，电压表的读数变化量大小为，电压表的读数变化量大小为，则（）A.变大，，不变B.变大、，不变C.变小，变小，变小D.变小，变小，变大二、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、在竖直平面内有水平向右的匀强电场。在电场中有一根长为2m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系质量为0.04kg、带电荷量为3×10-5C的带电小球（视为质点），它静止时细线与竖直方向成37°角，如图所示。给小球一个初速度，让小球恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能和重力势能的零点，下列说法正确的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.匀强电场的电场强度大小为1×104N/CB.小球的动能最小值为0.96JC.小球的机械能最小值为1.54JD.小球运动过程中的最大电势能为0.96J8、如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为20ΩC.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大9、下列说法错误的是()A.一定温度下饱和汽的压强随体积的增大而减小B.人对空气干爽与潮湿的感受主要取决于空气的相对湿度C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示D.知道某物质的摩尔质量和密度就可求出阿伏加德罗常数E.产生毛细现象时，液体在毛细管中一定上升10、如图，平行金属板中带电质点P处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，下列说法正确的是（）A.电压表读数减小B.质点P将向上运动C.电流表的示数减小D.电源的效率变高三、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）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的器材及代号如下：A．小灯泡L（3V、5Ω）；B．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1.5A）；C．电压表V1（量程：0~3V，RV约5kΩ）；D．电压表V2（量程：0~15V，RV约10kΩ）；E．电流表A1（量程：0~0.6A，RA约0.5Ω）；F．电流表A2（量程：0~3A，RA约0.1Ω）；G．铅蓄电池、开关各一个，导线若干实验中要求加在小灯泡两端的电压可连续地从零调到额定电压（1）为了减少误差，实验中应选电压表______，电流表_______．（填写器材前面的字母序号，如：A、B、C等．）（2）选出既满足实验要求，又要减小误差的实验电路图________（3）根据所得到的小灯泡的相关数据描绘的伏安特性曲线如图所示，若将该小灯泡串联一阻值为2.0Ω的定值电阻后接在电动势为3.0V、内阻为0.5Ω的电池两端，则此时小灯泡的实际功率为_______W（保留两位有效数字）12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________。（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V，内阻不计）开关S导线若干电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）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，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14．（16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L15．（12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

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】因为赤道上空的地磁场由南向北，所以方向向东的电流受到地磁场的作用力的方向是向上的，选项C正确2、C【解析】奥斯特将通电导线放于小磁针上方时发现小磁针发生了偏转，说明了通电导线周围存在着磁场A.磁场的存在．与结论不符，故A错误；B.磁场具有方向性．与结论不符，故B错误；C.通电导线周围存在磁场．与结论相符，故C正确；D.磁体间有相互作用．与结论不符，故D错误3、A【解析】若通以顺时针的电流方向，根据左手定则可知：各边所受的安培力背离中心处.如图所示：由公式F=BIL得出各边的安培力的大小，从而得出安培力大小与长度成正比，因而两直角边的安培力与斜边的安培力等值反向；所以线圈所受磁场力的合力为零.故A正确，B、C、D错误.故选A.4、D【解析】蜡块竖直方向的速度不变，水平方向的速度增大，故其合速度方向不断变化，做曲线运动。蜡块R沿玻璃管匀速上升，说明其在竖直方向合力为零。同时向右匀加速运动，说明在水平方向的合力向右，故其合力水平向右。做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，可知D正确，ABC错误。故选D。5、A【解析】质子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有甲质子的半径为乙质子的半径为甲、乙质子的运动轨迹如图所示，由几何关系可得所以，则三解形AOD为等边三角形，所以AD距离为R，故A正确。故选A。6、A【解析】C．当R5的滑动触点向图中a端移动时，R5变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律知，总电流I1变大，路端电压变小，U1变小。根据闭合电路欧姆定律知：U2=E-I1（r+R1+R3），I1增大，则U2变小，因此I2变小。故C错误。AB．U1的变化量等于U2的变化量与R1，R3的电压变化量之和，U1变小，U2变小，而R1，R3的电压变化量之和增加，则知：△U1＜△U2。由闭合电路欧姆定律知：U1=E-I1r，则，不变。故A正确，B错误。D．由于，则可知不变；故D错误。故选A。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、ACD【解析】A．小球静止时有解得，故A正确；B．将重力和电场力合成后的合力为，小球能在竖直平面内做圆周运动，其等效最高点为将绳反向延长与圆的交点，如图所示，在等效最高点时动能最小，由F提供向心力可得故动能最小值为故B错误；C．电场力做负功最多时，机械能最小，故机械能最小的点为圆轨道最左边的点，如图中C点，从A到C，电场力做功为在A点时，小球的机械能为从A到B，由动能定理可得故小球在C位置的机械能为故C正确；D．小球在C位置时电势能最大，故小球的最大电势能为故D正确；故选ACD。8、AB【解析】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有则滑动变阻器的总阻值为根据闭合电路欧姆定律得根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：联立方程解得，故AB正确；C．电源效率当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；D．把R1看成内阻，当并联部分电阻R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。故选AB。9、ADE【解析】A．饱和汽的压强与液体的种类和温度有关，与体积无关，故A符合题意；B．人对空气干爽与潮湿的感受不是取决于绝对湿度，而主要取决于空气的相对湿度，故B不符合题意；C．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，符合客观事实，故C不符合题意；D．知道某物质的摩尔质量和密度，不能计算出单个分子的质量，无法求出阿伏加德罗常数，故D符合题意；E．若两物体是不浸润，则液体在毛细管中可以是下降的，故E符合题意。故选择ADE选项。10、BCD【解析】AC．由图可知，R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联后，再与R1串联接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向a移动时，滑动变阻器接入电阻增大，则电路中总电阻增大；由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流减小；路端电压增大，同时R1两端的电压也减小；故并联部分的电压增大；由欧姆定律可知流过R3的电流增大，则流过串联部分的电流减小，即电流表示数减小，因而R2中电压减小，故电压表示数增大，故A错误，C正确；B．因电容器两端电压等于联部分电压，增大，故电荷受到的向上电场力增大，则重力小于电场力，合力向上，电荷向上运动，故B正确；D．电源的效率为当滑动变阻器R4的滑片向a端移动时，外电路中的电阻变大，所以电源的效率变高，故D正确。故选BCD。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.C;②.E;③.C;④.0.80;【解析】（1）根据小灯泡的标称数据可明确最大电流和电压，则可选取电压表和电流表；同时根据实验原理确定实验电路图；（2）在灯泡的U-I图象同一坐标系内作出电源的U-I图象，两图象的交点坐标值是用该电源给小灯泡供电时的电压与电流值，由P=UI求出灯泡的实际功率【详解】（1）由题意可知，额定电压为3V，故电压表选择C；灯泡的额定电流约为0.6A，故电流表应选择E；由表中实验数据可知，电压与电流从零开始变化，因此滑动变阻器应采用分压接法；灯泡电阻5Ω，电压表内阻约为5kΩ，电流表内阻约为0.5Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，故应选用C图中的电路图进行实验；（2）在灯泡伏安特性曲线中作出电源的伏安特性曲线，如图所示，两图的交点表示灯泡的工作点，则可知，灯泡电压为2.0V，电压为0.4A，则灯泡的功率P=UI=2×0.4=0.8W；【点睛】本题考查了实验电路的设计，设计实验电路是实验常考问题，设计实验电路的关键是根据题目要求确定滑动变阻器采用分压接法还是采用限流接法，根据待测电路元件电阻大小与电表内阻间的关系确定电流表采用内接法还是外接法12、①.50.15②.4.700③.220④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.⑧.⑨.【解析】(1)[1]主尺读数为5cm=50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数为3×0.05mm=0.15mm，则长度为50.15mm；(2)[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm；(3)[3]电阻的阻值：R=22×10Ω=220Ω；(4)[4]电阻中最大电流约为则电流表选A2；[5]电源电动为4V，电压表选V1[6]要求