北京东城55中学2027届高二上物理期末统考试题含解析

北京东城55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、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带负电荷的粒子仅在电场力的作用下在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，下列说法中正确的()A.带电粒子一定是先经过a，再到b，然后到cB.带电粒子在三点所受电场力的大小Fb>Fa>FcC.带电粒子在三点动能Ekc>Eka>EkbD.带电粒子在三点电势能的大小相等2、质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍．此离子和质子的质量之比为（）A.11 B.12C.144 D.1213、矩形通电导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内，电流方向如图所示，ab边与MN平行．关于MN的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是()A.线框有两条边不受安培力B.线框有两条边所受的安培力相同C.线框所受安培力的合力向左D.线框将绕MN转动4、两个初速度大小相同同种离子a和b，从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场，最后打到屏P上．不计重力，下列说法正确的有()A.a、b均带负电 B.a在P上落点与O点的距离比b的近C.a在磁场中飞行的路程比b的短 D.a在磁场中飞行的时间比b的短5、在如图所示的电路中E为电源，其内阻为r，R1为定值电阻（R1＞r），R2为电阻箱，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表，A为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是（）A.用光照射，电流表示数变小B.用光照射，电压表示数变小C.将电阻箱阻值变大，电流表示数变大D.将电阻箱阻值变大，电压表示数变大6、一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转.现把它与开关、线圈串联，下列各图中能使灵敏电流计指针向正接线柱一侧偏转的是（）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、寒冷的冬季，人们常用电热毯取暖.某电热毯的电路原理图如图所示，温控器为理想二极管（具有单向导电性），电源电压，当开关S闭合时，电热丝的电功率为P0。则()A.开关闭合，电路中电流的频率为100HzB.开关闭合，交流电压表的读数为220VC.开关断开，电热丝的电功率为0.5P0D.开关断开，电热丝的电功率为0.25Po8、如图所示，一个电阻值为R，匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R的电阻R1连结成闭合回路，线圈的半径为r1。在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0，导线的电阻不计。则（）A.流经电阻R1中的电流方向为b到aB.回路中感应电动势的大小为C.回路中感应电流大小为D.a与b之间的电势差为9、电容式加速度传感器原理如图所示，质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动，改变电容．则（）A.电介质插入极板间越深，电容器电容越小B.当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C.若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会压缩D.当传感器由静止突然向右加速时，电路中有顺时针方向的电流10、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为ΔU1和ΔU2，下列说法中正确的是（）A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.ΔU1<ΔU2D.ΔU1>ΔU2三、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）有一个小灯泡上标有“4V，2W”的字样。现在要用伏安法描绘这个小灯泡的伏安特性曲线。现有下列器材供选用：A．电压表V（0~5V，内阻约10kΩ）；B．电流表A（0~0.6A，内阻约0.4Ω）；C．滑动变阻器R（0~10Ω，2A）；D．学生电源（直流6V）、开关及导线。则：(1)为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据；请在下面的方框中画出实验电路图（其中，部分电路已画出）___________________________。(2)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线，如上图所示，P为上图中图线上的一点，PN为图线上P点的切线、PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是_________A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大C．对应P点，小灯泡的实际功率约为1.08WD．对应P点，小灯泡的电阻约为0.1875Ω12．（12分）竖直升降电梯的箱状吊舱在匀速上升的过程中，舱顶有一个螺钉脱落，已知吊舱高度为h，重力加速度为g，则这个螺钉从舱顶落到地板所需时间是____________。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）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

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】A．根据电场线与等势面垂直，且指向电势较低的等势面，由图可知，电场的方向向上，根据轨迹弯曲方向可知，带电粒子受到的电场力向下，说明粒子带负电。无论是依次沿a、b、c运动，还是依次沿c、b、a运动，都会得到如图的轨迹，故A错误；B．因表示电场中三个等势面的三条虚线是平行且等间距的，由此可判断电场是匀强电场，所以带电粒子在电场中各点受到的电场力相等，故B错误；CD．根据Ep=qφ知，带电粒子在三点电势能关系为Epc<Epa<Epb．带负电的粒子在电场中运动时，电势能与动能之间相互转化，根据能量守恒定律应有：Ekc＞Eka＞Ekb。故C正确，D错误。故选C。2、D【解析】质量为m，带电量为q的粒子在质谱仪中运动，则粒子在加速电场中加速运动，设粒子在磁场中运动的速度为v，应用动能定理可得：解得：粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有：解得：因为离子和质子从同一出口离开磁场，所以他们在磁场中运动的半径相等，即为：所以离子和质子的质量比m离：m质=121；A．11，与结论不相符，选项A错误；B．12，与结论不相符，选项B错误；C．144，与结论不相符，选项C错误；D．121，与结论相符，选项D正确；3、C【解析】A.直导线中的电流方向由M到N，根据安培定则，知导线右侧区域磁感应强度方向向内，根据左手定则，知ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，都受安培力作用，故A错误；B.由于离MN越远的位置，磁感应强度B越小，故根据安培力公式F=BIL，ab边受到的安培力大于cd边，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力，但方向相反，故B错误；CD.根据ab边受的安培力向左，cd边受到的安培力向右，bc边受到的安培力向上，ad受到的安培力向下，bc边受到的安培力大小等于ad受到受到的安培力大小，方向相反，所以线框所受的安培力的合力向左，将向左平动，故C正确，D错误；故选C.4、B【解析】因粒子向下偏转，则由左手定则可知，粒子均带正电；故A错误；由r=可知，两粒子半径相等，根据粒子入射方向可判断其向心力方向，从而明确其圆心的位置，则可知a、b粒子的运动轨迹如图所示：由图根据运动轨迹可知，b到P点的落点的距离为直径，而a的落点为一个小于直径的弦；故两粒子在P上的落点与O点的距离a比b的近，故B正确．由图可知a粒子在磁场转过的圆心角较大，故a在磁场中飞行的路程要长；故C错误；根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞行的时间比b的长，故D错误；故选B点睛：本题考查带电粒子在磁场中的运动规律，要注意带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为：定圆心、画轨迹、求半径．同时明确左手定则判断粒子受力时，对于正电荷四指指向运动方向，而对于负电荷，四指指向运动的反方向5、C【解析】A、用光照射，阻值减小，则电路总电阻减小，干路总电流增大，路段电压减小，两端电压增大，则并联部分电压减小，则通过电流减小，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数增大，故AB错误；C、将变阻箱阻值变大，则电路总电阻变大，干路总电流减小，路端电压增大，两端电压减小，则并联部分电压增大，则通过电流增大，即电流表示数增大，电压表示数减小，故C正确，D错误6、A【解析】A．磁铁S极向下运动，穿过线圈的磁通量增大，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极，故A正确；B．磁铁N极向下运动，穿过线圈的磁通量增大，原磁场方向向下，根据楞次定律可以判断，电流从负接线柱流入电流计，指针偏向负极，故B错误；C．磁铁S极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为逆时针方向，从负接线柱流入电流计，指针偏向负极，故C错误；D．磁铁N极向上运动，穿过线圈的磁通量减小，原磁场方向向下，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向，从负接线柱流入电流计，指针偏向负极，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、BC【解析】A．由公式故A错误；B．电压表读数为有效值，开关接通时，电压表测量原线圈电压，所以电压表的示数为故B正确；CD．温控器是二极管，具有正向通电性，所以开关断开后，只有一半周期的电流通过电路，根据电流的热效应得解得则故C正确，D错误。故选BC。8、AC【解析】A．由楞次定律可判断通过电阻R1上的电流方向为从b到a，A正确；B．由图像分析可知，0至t1时间内有，由法拉第电磁感应定律有其中面积为S=πr22得B错误；C．由闭合电路欧姆定律有联立以上各式解得，通过电阻R1上的电流大小为C正确；D．线圈两端的电压大小，即外电压为电流方向为从b到a，所以D错误。故选AC。【点睛】此题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小。还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率，同时磁通量变化的线圈相当于电源。9、CD【解析】A.由知，电介质插入越深，越大，即越大，选项A不符合题意；B.当传感器以恒定加速度运动时，电介质相对电容器静止，电容不变，电路中没有电流，选项B不符合题意；C.传感器向右匀速运动，突然减速时，质量块由于惯性相对传感器向右运动，弹簧压缩变短，选项C符合题意；D.传感器由静止突然向右加速时，电介质相对电容器向左运动，增大，增大，电源电动势不变，由知，增大，上极板电荷量增大，即电路中有顺时针方向的电流，选项D符合题意10、BD【解析】AB．当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则变亮．变阻器的电阻减小，并联部分的电阻减小，则并联部分电压减小，则L3变暗．总电流增大，而的电流减小，则的电流增大，则变亮，故A错误B正确；CD．电压表的示数减小，电压表的示数增大，由于路端电压减小，所以，故C错误，D正确故选BD。【名师点睛】在分析电路动态变化时，一般是根据局部电路变化（滑动变阻器，传感器电阻）推导整体电路总电阻、总电流的变化，然后根据闭合回路欧姆定律推导所需电阻的电压和电流的变化（或者电流表，电压表示数变化），也就是从局部→整体→局部三、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.BC【解析】（1）[1]灯泡内阻电压表远大于灯泡内阻，应采用电流表外接法，而由题意要求可知，电压从零开始变化，并要多测几组数据，故只能采用滑动变阻器分压接法，电路图如图所示（2）[2]AB．图线的斜率逐渐减小，说明电阻逐渐增大，故A错误，B正确；C．对应P点，小灯泡的实际功率约为故C正确；D．根据