2027届北京市石景山第九中学物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2027年北京市石景山第九中学物理高二上期末综合测试模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、如图所示，匀强电场中A、B两点的场强分别用EA、EB表示，电势分别用、表示，关于EA和EB、和的大小关系，下列说法正确的是（）A.EA=EB B.EA<EBC.= D.<2、图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质点，Q是平衡位置在x=4cm处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则A.波的传播速度为20m/sB.波的传播方向沿x轴负方向C.t=0.4s时刻，质点P的速度大小最大，方向y轴正方向D.t=0.7s时刻，质点Q的速度大小最大，方向y轴负方向3、如图所示为“跳环实验”的实验装置，将一个带较长铁芯的线圈L、开关S和直流电源用导线连接起来后，将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环，闭合开关S的瞬间，套环立刻沿铁芯竖直跳起一定高度，待电路稳定又落下来．某同学由此实验受到启发，设想在此实验的基础上进行改进，使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，下列哪种方案可能实现他的设想（）A.增大直流电源的电压 B.选用匝数更多的线圈C.把直流电源换成交流电源 D.选用质量较小的金属套环4、如图所示的匀强电场中，一个电荷量为q的正点电荷，沿电场线方向从A点运动到B点，A、B两点间的距离为d.在此过程中电场力对电荷所做的功为W，则A点的电场强度的大小为A. B.qWdC. D.5、如图所示，直角三角形ABC中存在一垂直纸面向里的匀强磁场，比荷相同的两带电粒子沿AB方向从A点射入磁场，分别从AC边上的P、Q两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.从P点射出的粒子速度大B.从Q点射出的粒子在磁场中运动的周期大C.从Q点射出的粒子在磁场中运动的时间长D.两粒子在磁场中运动的时间一样长6、首先采用“理想实验”研究运动与力关系的科学家是A.伽利略 B.牛顿C.开普勒 D.亚里士多德二、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，不计电阻的光滑U形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H、P固定在框上，H、P的间距很小．质量为0.2kg的细金属杆CD恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1m的正方形，其有效电阻为0.1Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B＝(0.4-0.2t)T，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则()A.t＝1s时，金属杆中感应电流方向从C到DB.t＝3s时，金属杆中感应电流方向从D到CC.t＝1s时，金属杆对挡板P的压力大小为0.1ND.t＝3s时，金属杆对挡板H的压力大小为0.2N8、某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示路径运动，先后通过M点和N点。以下说法正确的是（）A.M、N点的场强B.粒子在M、N点的加速度C.粒子在M、N点的速度D.粒子带正电9、如图所示，相互正交的匀强电场方向竖直向下，匀强磁场垂直纸面向里．带有等量同种电荷的三个液滴在此空间中，液滴静止不动，液滴沿水平线向右做直线运动，液滴沿水平线向左做直线运动，则下列说法中正确的是A.三个液滴都带负电B.液滴的速率一定大于液滴的速率C.三个液滴中液滴质量最大D.液滴和液滴一定做的是匀速直线运动10、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，同时向磁场内各个方向均匀发射某种带正电的粒子（不计重力作用和粒子间的相互作用），粒子的比荷为，发射速度大小都为v0，且满足。对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是（）A.一定有粒子打到C点B.与OC边的夹角为θ＝30°飞入的粒子在磁场中运动时间最长C.从OC边飞出的粒子数与从AC边飞出的粒子数之比为1:2D.在AC边界上有粒子射出的区域长度大于L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）某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻，现备有下列器材：A．被测干电池一节B．电流表：量程0～0.6A，内阻r＝0.3ΩC．电压表：量程0～3V，内阻未知D．滑动变阻器：0～10Ω，2AE．开关、导线若干伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差：在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻（1）实验电路图应选择如图中的_____（填“甲”或“乙“）：（2）根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U﹣1图象，则在修正了实验系统误差后，干电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω．（所有结果保留两位有效数字）（3）忽略偶然误差，本实验测得的E测、r测与真实值比较：E测_____E真，r测_____r真（选填“＜”、“＝”或“＞”）12．（12分）在方向水平向右，电场强度大小E=2.0×104N/C的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10m．则A、B两点的电势差UAB=__________V；将一个电荷量Q=2×10-3C的正点电荷从A点移到B点的过程中，电场力所做的功W=__________J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、A【解析】由电场线的分布情况可知，AB两处电场线密集程度相同，则A点的场强等于B点的场强，即EA=EB．顺着电场线电势降低，则φA＞φB．故选项A正确，BCD错误，故选A点睛：本题的关键是理解电场线的意义．对于电场线的物理意义：电场线疏密表示场强的大小，电场线的方向反映电势的高低要牢固掌握，熟练应用2、D【解析】根据波形图和Q点的振动图像读出波长和周期，求解波的速度；根据Q点t=0.1s的振动方向判断波的传播方向；根据波的传播规律判断在t=0.4s时刻质点P的振动情况以及t=0.7s时刻质点Q的振动情况.【详解】由图读出波长λ=8cm，周期T=0.4s，则波速，选项A错误；由振动图像可知，t=0.1s时，Q点向上振动，由波形图可知波的传播方向沿x轴正方向，选项B错误；t=0.4s时刻，波向x正向传播，此时质点P与t=0时刻位置相同，但是向上振动，速度不是最大，选项C错误；t=0.7s时刻，质点Q从t=0.1s时刻起经过了1.5T回到平衡位置，此时的速度大小最大，方向y轴负方向，选项D正确，故选D.【点睛】本题的关键是把握两种图象之间的内在联系，会根据振动情况来判定波的传播方向．结合波形图判断质点的振动情况3、C【解析】增大直流电源的电压，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故A错误．选用匝数更多的线圈，在套环中产生的感应电流更大，跳起更高，但还会掉下来，故B错误．把直流电源换成交流电源，则在线圈中始终有感应电流产生，则套环总受安培力作用，这样可以使套环跳起后不落下来，悬在线圈正上方，成为一个“磁悬浮环”，选项C正确；选用质量较小的金属套环，同样在套环中产生的感应电流，只是跳起更高，但还会掉下来，故D错误．故选C.点睛：此题要理解套环跳起的原因以及悬浮的原因，即产生感应电流的效果阻碍引起感应电流磁通量的变化4、C【解析】电场力做功W=Fd=qEd，得：故选C5、D【解析】BCD．两带电粒子在磁场中运动轨迹如图所示，圆心分别为O1、O2，弦AP、AQ的中垂线交AC于M点和N点，由于∠AO1M＝∠AO2N，所以∠MO1P＝∠NO2Q，即两粒子轨迹所对的圆心角相等，又相同，所以两粒子在磁场中运动时间一样长，选项D正确，BC错误；A．由图看出，从Q点射出的粒子半径大，根据可得则从Q点射出的粒子速度大，选项A错误。故选D。6、A【解析】A、伽利略设想了理想斜面实验,推导出力不是维持物体运动的原因,开创了理想实验的科学方法,研究了力和运动的关系.所以A选项是正确的;B、牛顿在伽利略等人研究成果的基础上,发现了三大定律和万有引力定律.故B错误;C、开普勒提出来万有引力三大定律;揭示了天体的运动，故C错误；D、亚里士多德是古希腊的哲学家、天文学家等,主要方法是思辨.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、AC【解析】根据楞次定律，并由时刻来确定磁场的变化，从而判定感应电流的方向；根据法拉第电磁感应定律，结合闭合电路欧姆定律，及安培力表达式，与力的合成与分解，并由三角知识，即可求解【详解】当t=1s时，则由磁感应强度随时间变化规律是，可知，磁场在减小，根据楞次定律可得，金属杆中感应电流方向从C到D，故A正确；当t=3s时，磁场在反向增加，由楞次定律可知，金属杆中感应电流方向从C到D，故B错误；当在t=1s时，由法拉第电磁感应定律，则有；再由欧姆定律，则有感应电流大小；则t=1s时，那么安培力大小；由左手定则可知，安培力垂直磁场方向斜向上，则将安培力分解，那么金属杆对挡板P的压力大小，故C正确；同理，当t=3s时，感应电动势仍为E=0.1V，电流大小仍为I=1A，由于磁场的方向相反，由左手定则可知，安培力的方向垂直磁感线斜向下，根据力的合成，则得金属杆对H的压力大小为，故D错误；8、BD【解析】A．电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以有A错误；B．M处场强小，根据粒子受到的电场力小，由牛顿第二定律知加速度也小，即有B正确；C．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，若粒子从M点运动到N点，电场力方向与速度方向成锐角，电场力做正功，粒子的速度增大，则有C错误；D．根据粒子的运动的轨迹弯曲方向可以知道，粒子的受到的电场力的方向斜向上，场强方向也是斜向上，所以粒子为正电荷，D正确。故选BD。9、AD【解析】三个带电油滴都受力平衡，根据共点力平衡条件列式求解确定电性与质量大小，再依据洛伦兹力、电场力与重力关系，来判定速率的大小，最后根据洛伦兹力受到速率的影响，从而确定运动性质；【详解】AC、a球受力平衡，有：，重力和电场力等值、反向、共线，故电场力向上，由于电场强度向下，故球带负电；b球受力平衡，有：，c球受力平衡,有：，解得：，故A正确，C错误；B、由上分析可知，无法确定b与c洛伦兹力大小，因此无法确定液滴速率大小，故B错误；D、根据可知，液滴的洛伦兹力受到速率的约束，若不是做匀速直线运动时，则洛伦兹力变化，导致受力不平衡，那么就不可能做直线运动，故D正确；故选AD10、AD【解析】A．由公式，可知粒子的运动半径r=2L，因CO=L因此当即入射时，粒子恰好从C点飞出，故A正确；B．由弦长越长，运动时间越长可知，粒子从C点射出，时，粒子在磁场中运动时间最长，故B错误；C．因，则从AC边上射出的粒子的入射角范围大于60°，可知从OC边飞出的粒子数与从AC边飞出的粒子数之比为小于1:2，故C错误；D．根据图所示，若垂直AC边射出，射出区域长度为1.5L，因此在AC边界上有粒子射出的区域长度会大于L，故D正确。故选AD。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.甲②.1.5③.0.70④.＝⑤.＝【解析】根据题意分析实验电路，根据实验误差来源选择实验电路；电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻；根据题意分析实验误差【详解】（1）由题意可知，电流表内阻已知，电流表采用外接法可以减小实验误差，应选择甲电路图；（2）由闭合电路欧姆定律可知，路端电压：U＝E﹣Ir，U﹣I图象与纵轴截距等于电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻，由图示电源U﹣I图可知，电源的电动势：E＝1.50V，内电阻：（3）由题意可知，电流表的内阻已知，它引起的误差可以算出来，这样就可以消除误差，则电源电动势与内阻的测量值都等于真实值.【点睛】本题考查了实验电路选择、实验数据处理与实验误差分析，本题为设计性实验，在解题时应注意明确实验的原理；并且要由实验原理结合闭合电路欧姆定律得出表达式，由图象得出电动势和内电阻12、①.2×103V；②.