2027届北师大第二附属中学高二上物理期末监测模拟试题含解析

2027届北师大第二附属中学高二上物理期末监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示，电源内阻为r，定值电阻，可变电阻R的最大阻值为2r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中（）A.电源的输出功率一直变大B.电源的输出功率一直变小C.当可变电阻滑到时电源的输出功率最大D.当可变电阻滑到R=r时电源的输出功率最大2、从某一高度由静止释放一小球，忽略空气阻力，则小球在下落过程中（）A.重力对小球做负功 B.小球的重力势能增大C.小球的动能增大 D.小球的动能不变3、直流电动机M接在如图所示的电路中，理想电压表的示数是20V，理想电流表的示数是1.0A，限流电阻R=5.0Ω，则可知（）A.电动机的机械功率是20W B.电阻R消耗的电功率是5WC.电动机线圈的电阻是20Ω D.电动机产生的电热功率是20W4、竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场，其极板带电量为Q，在两极板之间，用轻质绝缘丝线悬挂质量为m，电量为q的带电小球(可看成点电荷)，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，此时小球离右板距离为b，离左板的距离为2b，如图所示，则（）A.小球受到电场力为B.若将小球移到悬点下方竖直位置，小球电势能减小C.若将细绳剪断，小球经时间到达负极D.小球带正电，极板之间的电场强度大小为5、如图所示，在xOy平面内，匀强电场的方向沿x轴正向，匀强磁场的方向垂直于xOy平面向里．一电子在xOy平面内运动时，速度方向保持不变．则电子的运动方向沿()A.x轴正向 B.x轴负向C.y轴正向 D.y轴负向6、如图所示，一圆柱形匀强磁场区域的横截面是半径为R的圆，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外．一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子沿垂直于直径ab的方向射入磁场区域，入射点与ab的距离为，已知粒子出射时速度方向偏转了60°(不计重力)．则粒子的速率为()A.B.C.D.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（a）所示，两水平平行正对的金属板M、N间距为d，加有如图（b）所示的交变电压。一质量为m、电荷量为q的带正电的微粒被固定在两板正中间的P点，在t=0时刻释放该粒子，3t0时间内粒子未到达极板。则在0~3t0时间内，下列说法正确的是（）A.从t=0开始，粒子向M板运动B.粒子从t0开始一直向N板运动C.0~2t0时间内，电场力对粒子做的功为mg2t02D.3t0时，重力对粒子做功的瞬时功率为mg2t08、如图所示，空间有一垂直纸面向外的磁感应强度为0.5T的匀强磁场，一质量为0.2kg足够长的绝缘木板静止在光滑水平面上，在木板左端无初速度地放置一质量为0.1kg、电荷量为q=+0.2C的滑块，滑块与绝缘木板之间的动摩擦因数为0.5，滑块受到的最大静摩擦力可以认为等于滑动摩擦力，现对木板施加一方向水平向左、大小为0.6N的恒力为F，g取10m/s2，则（）A.木板和滑块一直做加速度为2m/s2的匀加速运动B.滑块开始做匀加速直线运动，然后做加速度减小的变加速运动，最后做匀速运动C.最终木板做加速度为2m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动D.最终木板做加速度为3m/s2的匀加速运动，滑块做速度为10m/s的匀速运动9、如图为演示自感现象的实验电路图，L为自感系数较大的电感线圈，A1、A2为两个相同的小灯泡，调节滑动变阻器R，使其接入电路中的阻值与线圈直流电阻相等。下列说法正确的是（）A.接通开关S瞬间，A1、A2立即变亮B.接通开关S后，A1逐渐变亮，A2立即变亮C.断开开关S后，A1、A2慢慢熄灭D.断开开关S后瞬间，A2中有方向向右的电流10、如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则（）A.带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低C.带电油滴的电势能将增大D.电容器的电容减小，极板带电量减小三、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）某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系．使用的器材有：斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器实验步骤如下：①如图(a)，将光电门固定在斜面下端附近，将一挡光片安装在滑块上，记下挡光片前端相对于斜面的位置，令滑块从斜面上方由静止开始下滑；②当滑块上的挡光片经过光电门时，用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt；③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示]，表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小，求出；④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同，令滑块由静止开始下滑，重复步骤②、③；⑤多次重复步骤④；⑥利用实验中得到的数据作出v－Δt图，如图(c)所示完成下列填空：(1)用a表示滑块下滑的加速度大小，用vA表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小，则与vA、a和Δt的关系式为＝________.(2)由图(c)可求得vA＝______cm/s，a＝______cm/s2.(结果保留3位有效数字)12．（12分）如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。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、C【解析】对于电源，当电源的内外电阻越接近，电源的输出功率越大，相等时，电源的输出功率最大【详解】由题意知，电源的内阻为r，当可变电阻的滑动触头从最左端向右端滑动过程中，外电阻从到变化，根据上述结论可知，电源的输出功率先增大后减小，当时电源的输出功率最大，C正确，ABD错误。故选C。2、C【解析】A．小球在下落过程中，重力方向和位移方向相同，则重力对小球做正功，选项A错误；B．重力对小球做正功，则小球的重力势能减小，选项B错误；CD．重力对小球做正功，小球的动能增大，选项C正确，D错误；故选C.3、B【解析】电动机消耗的总功率为：P="IU=20"W，选项AD错误；电阻R消耗的电功率为PR=125W="5"W，选项B正确；电动机不是纯电阻电路，故不适用欧姆定律，故电动机线圈的电阻，电动机产生的电热功率不是20W选项CD错误；故选B4、C【解析】对小球受力分析，据平衡条件可得小球所受电场力，另对小球而言，板上电荷不能视为在同一水平线上的点电荷，两板对小球的电场力．据小球所受电场力和场强的定义式可得极板之间的电场强度．据电场力的方向，可得将小球移到悬点下方竖直位置过程中电场力做功的正负，从而判断小球电势能的变化．细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，据运动学公式和牛顿运动定律可得小球到达负极所需时间【详解】AD：对小球受力分析，由平衡条件可得，则小球受到电场力，极板之间的电场强度．对小球而言，板上电荷不能视为与小球在同一水平线上的点电荷，则两板对小球的电场力．故AD两项错误B：小球所受电场力水平向右，将小球移到悬点下方竖直位置，电场力对小球做负功，小球的电势能增加．故B项错误C：细绳剪断后小球做匀加速直线运动，将小球的运动分解成水平方向和竖直方向，对水平方向、，解得：小球到达负极所需时间．故C项正确5、C【解析】A．若电子沿x轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向下，而电场力方向沿x轴负方向，则电子将向下偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故A错误。B．若电子沿x轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向向上，电场力方向沿x轴负方向，则电子将向上偏转，做曲线运动，速度方向将发生改变。故B错误。C．若电子沿y轴正方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴正向，电场力方向沿x轴负向，电场力与洛伦兹力平衡时做匀速直线运动，电子的速度方向不发生改变。故C正确。D．若电子沿y轴负方向运动，由左手定则判断可知：所受的洛伦兹力方向x轴负向，电场力方向沿x轴负向，电子将向左偏转做曲线运动，电子的速度方向发生改变。故D错误。故选C。6、C【解析】粒子运动轨迹如图所示：粒子出射时速度方向偏转了60°，即：θ＝60°，由题意可知：入射点与ab距离为，则：AB＝CD＝，cosβ＝＝，解得：β＝60°，由几何知识得：α＝＝＝60°，粒子做圆周运动的轨道半径：r＝CDtanβ＋CDtanα＝tan60°＋tan60°＝R，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：qvB＝m，解得：v＝故C符合题意，ABD不符合题意。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、AD【解析】AB．电场力为F=qE=2mgt=0时刻，电场力向上，时间向上匀加速，加速度为g；时间向上匀减速，加速度为3g；时间向下匀减速，加速度为g；从t=0开始，粒子向M极运动；从开始一直向N极运动；故A正确，B错误；C．时间向上匀加速，根据位移时间关系公式，位移为，时间向上匀减速，根据位移时间关系公式，位移、速度分别为，在时间内，粒子的位移为零，故重力对粒子做的功为零，则由动能定理可得故C错误；D．根据速度时间关系公式，时粒子的速度为方向向下，故时，重力对粒子做功的瞬时功率为故D正确。故选AD。【点睛】带电粒子做直线运动，先根据F=qE求解电场力，再根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解各个时间段的位移，然后根据恒力做功表达式求解电场力的功，根据P=Fv求解瞬时功率。8、BD【解析】先求出木块静摩擦力能提供的最大加速度，再根据牛顿第二定律判断当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起运动的加速度，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时摩擦力等于零，此后物块做匀速运动，木板做匀加速直线运动。【详解】由于动摩擦因数为0.5，滑块受到静摩擦力能提供滑块的最大加速度为所以当0.6N的恒力作用于木板时，系统一起以的加速度一起运动，当滑块获得向左运动的速度以后又产生一个方向向上的洛伦兹力，滑块受到的合外力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动，当洛伦兹力等于重力时滑块与木板之间的弹力为零，此时解得此时摩擦力消失，滑块做匀速运动，而木板则在恒力作用下做匀加速运动，加速度大小故选BD。9、BCD【解析】AB、电阻R不产生自感现象，接通开关S瞬间，灯A2立即正常发光。而电感L产生自感电动势，根据楞次定律得知，自感电动势阻碍电流的增大，使得电路中电流只能逐渐增大，所以闭合开关的瞬间，A1灯逐渐变亮，即A2灯先亮，A1灯后亮。故A错误，B正确。C、闭合开关，待电路稳定后断开开关，通过A2灯原来的电流立即消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，两灯串联，自感电流流过两灯，两灯都熄灭。故C正确；D、电路稳定后断开开关，通过A2灯原来的电流立即消失，电感线圈L产生自感电动势，相当于电源，所以A1灯的电流的方向不变，而A2灯电流的方向与开始时相反，即断开开关S后瞬间，A2中有方向向右的电流。故D正确10、BCD【解析】A．将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，油滴所受的电场力减小，则油滴将向下运动。故A错误。B．场强E减小，而P点与下极板间的距离不变，则由公式U=Ed分析可知，P点与下极板间电势差将减小，而P点的电势高于下极板的电势，则知P点的电势将降低。故B正确。C．由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，根据可知，油滴的电势能将增加。故C正确。D．根据Q=UC，由于电势差不变，电容器的电容，可知电容减小，故带电量减小，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、①.②.③.【解析】（1）设挡光片末端到达光电门的速度为v，则由速度时间关系可知：，且联立解得：；（2）由图（c）结合几何关系可求得，，即【点睛】此题主要考查学生对匀变速直线运动的基本规律的运用能力；解题时要搞清实验的原理，能通过运动公式找到图象的函数关系，结合图象的截距和斜率求解未知量12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：联立可得：由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为R′=2a则最小磁场的直径为最小面积为（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，由动能定理可得：解得：由第一象限内的磁