北京市101中学2027届高二上物理期末统考试题含解析

北京市101中学2027届高二上物理期末统考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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，三个速度大小不同的同种带电粒子沿同一方向从图示长方形区域的匀强磁场边缘射入，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中运动时间之比分别为()A.1：1：1 B.1：2：3C.3：2：1 D.2、如图所示，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足（）A.0<v≤ B.0<v≤C.0<v≤ D.0<v≤3、如图所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所示，则此过程中磁铁受到的摩擦力（磁铁保持静止）（）A.为零B.方向由向左变为向右C.方向保持不变D.方向由向右变为向左4、两条长直导线AB和CD相互垂直，彼此相隔一很小距离，通以如图所示方向的电流，其中AB固定，CD可以其中心为轴自由转动或平动，则CD的运动情况是（）A.顺时针方向转动，同时靠近导线ABB.顺时针方向转动，同时离开导线ABC.逆时针方向转动，同时离开导线ABD.逆时针方向转动，同时靠近导线AB5、如图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大下列说法正确的是A.交流电流表的示数 B.一个周期内通过R的电荷量C.R两端电压的有效值 D.图示位置电流表的示数为06、下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是()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、如图所示的回旋加速器可将质子的速度从零加速到v，获得的最大动能为Ek。若保持匀强磁场B不变，加速静止的氘核（H），在不考虑相对论效应的情况下有A.氘核可加速到B.氘核的最大动能为2EkC.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为1︰2D.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为2︰18、始终静止在斜面上的条形磁铁，当其上方的水平导线L中通以如图所示的电流时，设斜面对磁铁的弹力N和摩擦力f，与通电流前相比（）A.N变大 B.N变小C.f变大 D.f变小9、如图所示，线圈C连接光滑平行导轨，导轨处在方向垂直纸面向里的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨上放着导体棒MN.为了使闭合线圈A产生图示方向的感应电流，可使导体棒MN()A.向右加速运动 B.向右减速运动C.向左加速运动 D.向左减速运动10、如图电路中，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，电容器的电容为C．闭合开关S，增大可变电阻R的阻值，电压表示数的变化量为ΔU，电流表示数的变化量为ΔI，则：A.变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变B.电压表示数U和电流表示数I的比值不变C.电阻R0两端电压减小，减小量为ΔUD.电容器的带电荷量增大，增加量为CΔU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）用电流表和电压表测定电池的电动势E和内电阻r，所用的电路如下图甲所示，根据实验记录，画出的图象如图乙所示，可得待测电池的内电阻r为______12．（12分）用多用电表粗略测量某圆柱体的阻值。如图，当选择开关置于欧姆挡“×1”的位置时，多用电表指针示数如图所示，则被测圆柱体电阻的阻值约为_________Ω。为进一步测其电阻，实验室备有以实验下器材：A．电压表（0~3V，内阻4kΩ）；B．电压表（0~15V，内阻15kΩ）C．电流表（0~3A，内阻0.0125Ω）；D．电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω）E．滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流为2A）；F.开关、导线若干；G.电池组（3V，内阻1.0Ω）。(1)电流表和电压表分别应选_________、_______（选填器材前的字母）。(2)测该圆柱体的电阻时，电流表在测量电路中应采用_________（选填“外”或“内”）接法，真实值比测得的电阻值偏_________（选填“大”或“小”）些。(3)若用L表示圆柱体的长度，d表示直径，测得电压为U，电流为I，请写出圆柱体电阻率的表达式_________。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）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14．（16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15．（12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L

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】粒子在磁场中运动的周期的公式为，由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°，所以偏转角为90°的粒子的运动的时间为，偏转角为60°的粒子的运动的时间为，偏转角为30°的粒子的运动的时间为；所以有，C正确；故选C【点睛】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动解题一般程序是：1、画轨迹：确定圆心，几何方法求半径并画出轨迹；2、找联系：轨迹半径与磁感应强度、速度联系；偏转角度与运动时间相联系，时间与周期联系2、D【解析】粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示根据几何知识可知，其轨道半径为因为所以有所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤，故ABC错误，D正确。故选D。3、B【解析】由图可知通电导线所在位置的磁场的方向，根据左手定则可以判定通电导线所受安培力的方向如图所示。显然安培力有一个水平方向的分量，根据牛顿第三定律可知条形磁铁受到通电导线的安培力也有一个水平方向的分量，而由于条形磁铁保持静止，故条形磁铁所受地面的静摩擦力与安培力在水平方向的分量相互平衡。所以当导线在条形磁铁的左侧上方时条形磁铁所受的静摩擦力方向向左，而当导线运动到条形磁铁的右半部分上方时条形磁铁所受地面的静摩擦力水平向右。故条形磁铁所受摩擦力的方向由向左变为向右，故B正确，ACD错误。故选B。4、D【解析】电流AB产生的磁场在右边垂直纸面向里，在左边垂直纸面向外，在CD左右两边各取一小电流元，根据左手定则，左边的电流元所受的安培力方向向下，右边的电流元所受安培力方向向上，知CD导线逆时针方向转动，当CD导线转过90°后，两电流为同向电流，相互吸引。所以导线CD逆时针方向转动，同时靠近导线AB，故D正确，ABC错误。5、A【解析】AC.矩形闭合导线框在磁场中转动，产生的交流电的电压最大值为：Em=NBSω二极管具有单向导电性，一个周期中只有一半时间电路中有电流，根据电流的热效应得：解得R两端电压电流表的示数为有效值故A正确，C错误；B.一个周期中只有一半时间电路中有电流，由，，q=It，得到电量为：，故B错误；D.电流表显示的是有效值，不会随瞬时值的变化而变化，即图示位置电流表的示数不为0，故D错误6、B【解析】根据左手定值可知，A图中的安培力应该垂直磁感线垂直于电流的方向指向左上方．故A错误；B图中磁场的方向向下，电流的方向向里，所以安培力的方向向左．故B正确；C图中磁场的方向向左，电流方向向上，所以安培力的方向向里．故C错误；D图中电流的方向与磁场的方向平行，不受安培力；故D错误．故选B.【点睛】本题考查安培定则和左手定则综合应用能力，对于两个定则要注意应用条件的不同：安培定则判断电流与磁场方向的两者关系；左手定则判断通电导线在磁场所受安培力方向与磁场方向、电流方向三者的关系二、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、AC【解析】A.粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据得射出时速度：氘核质量时质子的2倍，电荷量相等，所以氘核可加速到，故A正确；B.质子的最大动能为，则氘核的最大动能为：故B错误；C.根据周期公式有：，则有：，因质量数之比为1：2，而电量之比为1：1；加速氘核的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为1：2；故C正确，D错误；故选：AC。8、AC【解析】当导线通电后，根据左手定则判断可知，导线所受的安培力方向斜向右上方，由牛顿第三定律得知，磁铁所受的安培力方向斜向左下方。设安培力大小为F安，斜面的倾角为α，磁铁的重力为G．安培力与斜面的夹角为β；未通电时，由磁铁的力平衡得：N=Gcosαf=Gsinα通电后，则有N′=Gcosα+F安sinβ＞Nf′=Gsinα+F安cosβ＞f即N和f都变大。A．N变大，与结论相符，选项A正确；B．N变小，与结论不相符，选项B错误；C．f变大，与结论相符，选项C正确；D．f变小，与结论不相符，选项D错误；故选AC。9、AD【解析】N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.→N再由右手定则判断MN应向左运动，磁场减弱则电流减小故MN应减速，故可判断MN向左减速，同理可判断向右加速也可，故选A、D.10、AD【解析】A.根据闭合电路欧姆定律可得，可以画出图象，图象的斜率表示电源内阻与定值电阻之和，所以恒定不变．A正确B.由图可知，因为电阻增大，所以电压表示和电流表的示数的比值变大．故B错误C.闭合开关，增大可变电阻的阻值后，电流中的电流减小，由欧姆定律可得电阻两端的电压减小，两端的电压增大，而它们总的电压即路端电压增大，所以电阻两端的电压减小量小于．故C错误D.两端的电压增大量为，因为电容器与并联，所以电容器两端电压增大量为，电容器的带电荷量增量为．故D正确三、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、【解析】根据“待测电池的内电阻”可知，本题考查图象求解电源电动势与内阻，根据电源的图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，运用数形结合法，进行求解.【详解】由图示电源图象可知，图象与纵轴交点坐标值是，则电源电动势，电源等效内阻为：；【点睛】明确闭合电路欧姆定律的应用，根据电源的图象求出电源电动势与内阻.12、①.6.0②.A③.D④.外⑤.大⑥.【解析】(1)[1]选择开关置于欧姆挡“×1”的位置，表盘读数为6.0，所以是；[2][3]因为电池组的电压为3V，为了读数准确，所以选择量程为0~3V的电压表。被测圆柱体电阻的阻值约为6Ω，为了读数准确，选择0~0.6A的电流表。(2)[4][5]因为根据“小外偏小”可知，选择外接法，测量值比真实值偏小，也就是真实值比测得的电阻值偏大。(3)