2027届北京理工大附中高二上物理期末综合测试试题含解析

2027届北京理工大附中高二上物理期末综合测试试题考生请注意：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，MDN为在竖直面内由绝缘材料制成的光滑半圆形轨道，半径为R，最高点为M和N，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，一电荷量为+q，质量为m的小球自N点无初速度滑下（始终未脱离轨道），下列说法中正确的是A.运动过程中小球受到的洛伦兹力大小不变B.小球滑到D点时，对轨道压力大于mgC.小球滑到D点时，速度大小是D.小球滑到轨道左侧时，不会到达最高点M2、“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后，离开地球飞向月球．如图所示是绕地飞行的三条轨道，轨道1是近地圆形轨道，2和3是变轨后的椭囿轨道．A点是2轨道的近地点，B点是2轨道的远地点，卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s，则下列说法中正确的是（）A.卫星在2轨道经过A点时的速率一定小于7.7km/sB.卫星在2轨道经过B点时的速率一定大于7.7km/sC.卫星在3轨道所具有的机械能小于在2轨道所具有的机械能D.卫星在3轨道所具有的最大速率大于在2轨道所具有的最大速率3、两个半径为R的带电金属球所带同种电荷量分别为q1和q2，当两球心相距3R时，相互作用的静电力大小为（）A. B.C. D.无法确定4、图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中A重力对儿童做负功B.合力对儿童做正功C.儿童重力的功率一直减小D.儿童的重力势能减少5、在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器，A、V为理想电流表和电压表．在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中，下列说法中正确的是A.电压表示数变小B.电流表示数变小C.电容器C所带电荷量增多D.a点的电势降低6、下列与电磁感应现象有关的发明是A.干电池B.交流发电机C.白炽灯D.指南针二、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、均匀导线制成的正方形闭合线框abcd，线框的匝数为n、边长为L、总电阻为R、总质量为m，将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方某高度处，如图所示，释放线框，让线框由静止自由下落，线框平面保持与磁场垂直，cd边始终与水平的磁场边界平行，已知cd边刚进入磁场时，线框加速度大小恰好为，重力加速度为g，则线框cd边离磁场边界的高度h可能为()A. B.C. D.8、如图所示，一根铝管竖直放置，把一块直径比铝管内径略小的圆柱形强磁铁从铝管上端由静止释放，可以观察到，相比磁铁自由下落，磁铁在铝管中的下落会延缓多．关于磁铁在铝管中下落的过程，下列说法中正确的是A.磁铁下落会延缓，主要是因为磁铁与铝管内壁有摩擦B.磁铁做匀加速运动，其加速度小于重力加速度gC.磁铁做加速运动，其加速度逐渐减小D.磁铁和铝管会产生热量，其数值等于磁铁机械能的减少量9、如图所示，让线圈由位置1通过一个匀强磁场的区域运动到位置2，下列说法正确的是（）A.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中有感应电流，而且进入时的速度越大，感应电流越大B.在线圈进入匀强磁场区域的过程中，线圈中的感应电流方向为逆时针C.整个线圈在匀强磁场中匀加速运动时，线圈中有感应电流，而且电流是恒定的D.在线圈穿出匀强磁场区域的过程中，线圈中没有感应电流10、一段长为L的通电直导线，设单位长度导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量都是e，它们的定向移动速度大小为v，现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，已知这段导线受到安培力为F，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力A.大小为evB，方向和安培力F方向相反B.大小为evB，方向和安培力F方向一致C.大小为，方向和安培力方向一致D.大小为，方向和安培力F方向一致三、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）某同学为了测量某灯泡内阻，进行了如下实验：（1）首先用多用电表进行粗测，下列操作步骤正确的是_____A．甲图，机械调零过程中，红黑表笔短接B．乙图，对灯泡电阻进行测量C．丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零D．丁图，实验完成后，挡位调至所示位置（2）.选择×10Ω挡位，在正确的操作步骤下，测量灯泡电阻，测量结果如图戊所示，灯泡的电阻为________Ω（3）接下来用如图所示的实物图来测量小灯泡的伏安特性曲线，请根据实物图画出实验电路图_________12．（12分）（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差．在如下图所示的四个实验电路中应选用________（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将________．(选填“偏大”，“偏小”，“不变”）（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω．（结果均保留两位小数）（4）这种用图象法处理数据是为了减少________.(选填“系统误差”或“偶然误差”)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）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）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】小球受重力、支持力和洛伦兹力作用，重力做正功，支持力和洛伦兹力不做功，根据动能定理可知，在下落过程，速度大小增大，根据f=qBv，可知洛伦兹力的大小在变化，故A错误；小球运动到D点时，若受到的洛伦兹力的方向向上，在D点，由牛顿第二定律得：，解得：，小球对轨道的压力不一定大于mg，故B错误；从N点运动到D点的过程中只有重力做功，根据动能定理得：，解得：，故C正确；小球在整个运动过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒，小球滑到轨道右侧时，可以到达轨道最高点M，故D错误；故选C.【点睛】洛伦兹力的方向指向圆心，不改变速度的大小，根据动能定理求出到达D点时的速度．根据牛顿第二定律，径向的合力提供向心力，求出轨道对小球的支持力2、D【解析】卫星在经过A点时，要做离心运动才能沿2轨道运动，卫星在1轨道上的速度为7.7km/s，故在2轨道上经过A点的速度一定大于7.7km/s．故A错误．假设有一圆轨道经过B点，根据，可知此轨道上的速度小于7.7km/s，卫星在B点速度减小，才会做近心运动进入2轨道运动．故卫星在2轨道经过B点时的速率一定小于7.7km/s，故B错误．卫星的运动的轨道高度越高，需要的能量越大，具有的机械能越大，所以卫星在3轨道所具有的机械能一定大于2轨道所具有的机械能，故C错误．根据开普勒第二定律可知，卫星在3轨道上的A点具有最大的速率，在2轨道上时也是在A点具有最大的速率，但是由于卫星在轨道2上的A点加速才能进入轨道3，故卫星在3轨道所具有的最大速率大于2轨道所具有的最大速率．故D正确3、C【解析】当两球心相距时，两球不能看成点电荷，电荷的中心不在几何中心；因为是同种电荷，排斥，电荷中心距离大于，故故选C。4、D【解析】儿童高度下降，因此重力对儿童做正功，儿童的重力势能减小，故A错误，D正确；由于儿童初末位置时的速度均为零，则由动能定理可知，合力对儿童做功为零，故B错误；儿童的速度先增加后减小，根据P=Gv可知，重力的功率先增加后减小，选项C错误；故选D【点睛】该题考查物体的动能、重力势能与弹性势能之间的相互转化，要注意分析人在下落过程中的能量转化情况以及速度变化情况，明确功能关系即可正确求解5、D【解析】在滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，据闭合电路欧姆定律分析干路电流如何变化，再据欧姆定律分析电阻R1两端电压的变化，可知电压表读数的变化．分析并联部分电压的变化，可知电容器的电压如何变化，电容器所带电量的变化．由并联部分电压的变化及电源的负极接地，可分析a点的电势如何变化．用并联部分电压的变化，得出流过R2的电流如何变化，结合干路电流的变化，分析电流表示数的变化【详解】A：滑动变阻器的滑动触头P自a端向b端滑动的过程中，R3接入电路的电阻减小，电路外电阻减小，干路电流增大，电阻R1两端电压增大，电压表示数增大．故A项错误BC：干路电流增大，并联部分电压减小，电容器两板间电压减小，电容器C所带电荷量减小．并联部分电压减小，流过R2的电流减小，又干路电流增大，则流过电流表的电流增大，电流表示数变大．故BC两项错误D：外电路中顺着电流方向，电势降低，则，b点电势为零，并联部分电压减小，则a点的电势降低．故D项正确【点睛】电路动态分析问题，按局部到整体，再对局部分析各元件上电压或电流的变化．灵活应用闭合电路的欧姆定律，电动势、路端电压和内电压关系，串并联电路的电压电流关系是解决动态电路的关键6、B【解析】A、干电池把化学能转变为电能供给外电路，故选项A错误；B、交流发电机是利用电磁感应现象制成的，故选项B正确；C、白炽灯是利用电流的热效应制成的，故选项C错误；D、指南针是利用磁体在磁场中受到磁场力作用，故选项D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、AD【解析】在磁场上方运动过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故有，cd边刚进入磁场时受到的安培力为，根据法拉第电磁感应定律可得，根据欧姆定律可得，联立可得；若cd边刚进入磁场时的加速度大小方向向下，根据牛顿第二定律可得：，联立解得：；若cd边刚进入磁场时的加速度向上时，根据牛顿第二定律有：，联立解得；故AD正确，BC错误。8、CD【解析】磁铁通过铝管时，铝管中的磁通量发生变化，产生感应电流．由楞次定律可得，感应电流的效果阻碍磁铁相对于铝管的运动．磁铁运动的越快，铝管中的磁通量变化越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，磁铁做加速度减小的加速运动．据能量守恒，可得磁铁和铝管产生热量与磁铁机械能的减少量的关系【详解】A：强磁铁通过铝管时，铝管中的磁通量发生变化，产生感应电流．由楞次定律可得，铝管中感应电流的效果是阻碍磁铁相对于铝管的运动．故A项错误BC：据法拉第电磁感应定律，磁铁运动的越快，铝管中的磁通量变化越快，铝管中的感应电流越大，感应电流对磁铁的阻碍作用也越大，磁铁做加速度减小的加速运动．故B项错误，C项正确D：据能量守恒，可得磁铁和铝管产生热量数值上等于磁铁机械能的减少量．故D项正确9、AB【解析】感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．感应电流与感应电动势的关系遵行闭合电路欧姆定律，而感应电动势E=BLv，E与v成正比，感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．感应电流的方向可由楞次定律判断【详解】A项：线圈加速进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，有感应电流产生．由E=BLv知，线圈产生的感应电动势越来越大，由知，感应电流越来越大，故A正确；B项：线圈进入匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量增大，有感应电流产生，根据楞次定律可知电流方向为逆时针，故B正确；C项：整个线圈在匀强磁场中加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流产生，故C错误；D项：线圈穿出匀强磁场区域的过程中，穿过线圈的磁通量减少，线圈中有感应电流产生，根据楞次定律可知电流方向为顺时针，故D错误故应选：AB【点睛】关键要掌握产生感应电流的条件和楞次定律．知道当磁通量变化时，有感应电流；当磁通量没有变化时，没有感应电流，并要掌握公式E=BLv，并能判断感应电动势与速度的关系10、BC【解析】每米导线中有n个自由电荷，每个自由电荷的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为，磁场对这段导线的安培力，则导线中每个自由电子受到的洛伦兹力，根据左手定则可知方向和安培力F方向一致，故BC正确，AD错误三、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.C②.26③.【解析】（1）甲图，机械调零过程中，不需要红黑表笔短接，选项A错误；乙图，对灯泡电阻进行测量时手不能与表笔的金属部分接触，选项B错误；丙图，利用所示旋钮进行欧姆调零，选项C正确；丁图，实验完成后，挡位应调至交流电压最大档，选项D错误；故选C.（2）灯泡的电阻：2.6×10Ω=26Ω（3）电路如图；12、①.(1).丙②.(2).偏小③.(3).1.45(1.44—1.46均给分)④.0.70（0.67—0.72均给分）⑤.(4).偶然误差【解析】明确实验原理，从而确定实验电路图，并根据电路的分析可得出电动势的误差情况；根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻的大小．用图象法处理数据是为了减少偶然误差【详解】（1）本实验中需要测量多组路端电压和干路电流，所以必须用到滑动变阻器；同时因电流表内阻不能忽略，为了减小内阻的测量误差，电流表应采用相对电源的外接法；故应选择丙电路图；（2）丙图中由于电压表的分流，导致电流表测量值小于真实值；而电压值的示数是准确的，故U-I图象将向下移动，故电源的电动势将小于真实值；（3）根据U=E-Ir可知，图象与