北京市东城区第五中学2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题含解析

北京市东城区第五中学2027届高二上物理期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、下面是某同学对电场中的一些概念及公式的理解，其中正确的是（）A.由电场强度的定义式可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比B.真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关C.由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为1VD.由匀强电场的场强公式可知，电场强度与两点间电势差大小成正比2、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框的ab边平行磁场边界MN，线框以垂直于MN速度匀速地完全进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1．现将线框进入磁场的速度变为原来的两倍，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则有()A.Q2=Q1，q2=q1 B.Q2=2Q1,q2=2q1C.Q2=2Q1，q2=q1 D.Q2=4Q1，q2=2q13、质量为m的通电导体棒置于倾角为θ的光滑导轨上，下面四个图中的磁场不可能使导体棒保持静止的是A. B.C. D.4、在磁场中同一位置放置一根直导线，导线的方向与磁场方向垂直．先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样．下图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系．a、b各代表一组F、I的数据．在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是（）A.甲、乙、丙、丁都正确 B.甲、乙、丙都正确C.乙、丙都正确 D.只有丙正确5、如图所示,平行板电容器通过一滑动变阻器R与直流电源连接,G为一零刻度在表盘中央的灵敏电流计,闭合开关S后,下列说法正确的是（ ）A.若只在两板间插入电介质，电容器的两板间电压将增大B.若只在两板间插入电介质，电容器的电容将保持不变C.若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器储存的电量将增加D.若只将电容器下极板向下移动一小段距离，此过程电流计中有从a到b方向的电流6、关于安培力和洛伦兹力，下列说法中正确的是A.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用B.放置在磁场中的通电导线，一定受到安培力作用C.洛伦兹力对运动电荷一定不做功D.洛伦兹力可以改变运动电荷的速度大小二、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、真空中有两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点C和顶点B上，D为斜边AB的中点，∠ABC=30°，如图所示，已知A点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说法正确的是（）。A.q1带负电，q2带正电B.D点电势低于A点电势C.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半D.q1电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍8、如图所示是一定质量的理想气体的体积V和摄氏温度t的关系图象，气体由状态A变化到状态B的过程中，下列说法正确的有（）A.气体的内能增大B.气体的压强减小C.气体的压强不变D.气体对外做功，同时从外界吸收热量9、如图，指纹传感器半导体基板上阵列了10万金属颗粒，每一颗粒充当电容器的一个板，当手指的指纹与传感器绝缘表面接触时，手指指纹构成电容器的另一个极。由于指纹深浅不同，对应的峪（本义：山谷）和嵴（本义：山脊）与半导体基板上的金属颗粒间形成一个个电容值不同的电容器。其工作过程是通过对电容器感应颗粒预先充电到某一参考电压，然后对每个电容的放电电流进行测量，设备将采集到不同的数值汇总，也就完成了指纹的采集。若金属颗粒与手指指纹间组成的每个电容电压保持不变，则（）A.对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容小B.对比峪，指纹的嵴处形成的电容器的电容大C.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量增大D.在手指挤压绝缘表面时，电容器电极间的距离减小，金属颗粒电极电量减小10、铅蓄电池的电动势为2V，这表示()A.电路中每通过1C的电荷量，电源就把2J的化学能转化为电能B.蓄电池把其他形式的能转化为电能的本领比干电池的大C.蓄电池在1秒内将2J的化学能转化为电能D.蓄电池接入不同电路中，电动势就会发生变化三、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）某小组同学利用如图所示的实验装置测量一节干电池的电动势和内阻(1)根据实验装置图，在矩形方框中画出电路原理图_____；(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下表:其中5组数据的对应点已经标在坐标纸上，请标出余下一组数据的对应点，并画出U-I图线______；序号123456电压U/V1.451.401301.251.201.10电流I/A0.060.120.240.260.360.48(3)根据(2)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内阻r＝______Ω。（结果保留3位有效数字）12．（12分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器，使用的都是______（填“直流电”或“交流电”）.（2）下列说法正确的是________.A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象（3）如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a=_______m/s2四、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）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、B【解析】A．电场中某点的电场强度只由电场本身决定，与试探电荷所带的电荷量无关，选项A错误；B．真空中点电荷电场强度公式可知，电场中某点的电场强度与场源电荷所带的电荷量有关，选项B正确；C．由电势差的定义式可知，带电荷量为1C的正点电荷，从A点移动到B点克服电场力做功为1J，则A、B两点间的电势差UAB为－1V，选项C错误；D．匀强电场的电场强度与两点间电势差无关，选项D错误。故选B。2、C【解析】根据及可得安培力表达式；拉力做的功转化为电能，然后转化为焦耳热，由可知产生的焦耳热与速度成正比，所以；根据可知通过线框某横截面的电荷量与速度无关，，故ABD错误，C正确。故选C。3、C【解析】A.导线所受安培力竖直向上，若其大小等于重力，则导线可以静止在光滑的斜面上，故A可能静止，不符合题意；B.导线所受安培力水平向右，受重力和支持力，三个力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故B可能静止，不符合题意；C.导线所受安培力竖直向下，受重力和支持力，三个力不可能平衡，所以导线不能静止在光滑的斜面上，故C不可能静止，符合题意；D.导线所受安培力沿斜面向上，受重力和支持力，三力可以平衡，所以导线能静止在光滑的斜面上，故D可能静止，不符合题意4、C【解析】由于a、b导线的方向均与磁场垂直，根据安培力公式F=BIL写出表达式即可正确求解【详解】在匀强磁场中，当电流方向与磁场垂直时所受安培力为：F=BIL，由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故甲丁错误，乙丙正确．故C正确，ABD错误．故选C5、C【解析】闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变．将开关S断开，电容器放电，知电量的变化．若只将电容器下极板向下移动一小段距离，分析电容的变化，判断电量的变化，分析电路中电流的方向．若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电压增大【详解】A、B项：闭合开关S后，电容器板间电压等于变阻器下部分电阻的电压，保持不变，若只在两板间插入电介质，电容器的电容将增大．故A、B错误；C项：若只将滑动变阻器滑片P向上移动，电容器极板间电压增大，则电容器所带电荷增多，故C正确；D项：若只将电容器下极板向下移动一小段距离，板间距离增大，电容减小，而电压不变，则电容器所带电量减小，电容器放电．由于上极板带正电，所以此过程电流计中有从b到a方向的电流，故D错误故应选：C【点睛】本题电容器动态变化分析问题，关键是确定电容器的电压．电路稳定时，电容器所带电路无电流，只有在充电或放电过程中电容器所在电路有电流6、C【解析】根据安培力公式、洛伦兹力公式及左手定则分析答题，知道导线或粒子方向沿电场线时均不受磁场力【详解】A、当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，带电粒子不受洛伦兹力作用，故A错误；B、当通电导线电流方向与磁场方向平行时，通电导线不受安培力，故B错误；C、由左手定则可知，洛伦兹力与粒子的运动方向垂直，即与位移方向垂直，在洛伦兹力方向上，带电粒子没有位移，洛伦兹力对带电粒子不做功，故C正确；D、洛伦兹力只能改变运动电荷速度方向，不会改变速度大小，故D错误故选C【点睛】本题考查磁场力的性质，要注意安培力、洛伦兹力的产生、方向是初学者很容易出错的地方，在学习中要加强这方面的练习，提高对知识的理解二、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．根据题述，A点电场强度垂直AB向下，由平行四边形法则可知，q1带正电，q2带负电，A错误；B．由几何关系结合电势概念可知，正电荷q1在AD两点产生的电势相等，负电荷q2在A点的负电势高于D点的负电势，由电势叠加可知A点的电势高于D点，B正确；CD．根据题述，A点的电场强度垂直AB向下，可得sin30°＝又r2＝2r1，联立解得q2＝2q1C正确，D错误。故选BC。8、ABD【解析】A．A到B气体的温度升高，内能增大，故A正确；BC．在V-t图象中等压线是延长线过-273.15℃的直线，斜率越大，压强越小，气体从状态A到状态B的过程中，压强变小，故B正确，C错误；D．从状态A到状态B，体积增大，气体对外做功，W＜0；温度升高，内能增大，△U＞0，根据热力学第一定律△U=W+Q知Q＞0，故D正确；故选ABD。9、BC【解析】AB．对比峪，指纹的嵴处与半导体基板上对应的金属颗粒距离近，根据电容的决定式得知其电容大，，A错误B正确；CD、在手指挤压绝缘表面时，手指与对应的金属颗粒距离靠近，电容增大，而电压一定，则由Q=CU可知，各金属颗粒电极电量增大，故C正确D错误。故选BC。10、AB【解析】A．铅蓄电池的电动势为2V，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J，即电源把2J的化学能转化为电能，故A正确；B．电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领；故铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的强，故B正确；C．电源的电动势表示将1C的电量转移时做功为2J，但并不明确做功的时间；故C错误；D．电动势反映电源将其他形式的能转化为电能的本领；与接入的外电路无关，故D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、①.②.③.1.50④.0.833【解析】(1)[1]如图所示(2)[2]如图所示(3)[3]U-I图线的纵截距为电动势，则电源电动势E=1.50V，[4]U-I图线的斜率的绝对值为内阻，其值为r=0.833Ω。12、①.交流电②.D③.2.4【解析】（1）[1]．常用的电磁打点计时器和电火花计时器，使用的都是交流电.（2）[2]．A．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误；B．实验时应先接通电源后释放小车，选项B错误；C．本实验中为了使得砝码及砝码盘的重力近似等于小车的牵引力，则砝码及砝码盘B的质量应远小于小车A的质量，选项C错误；D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象，这样得到的是一条直线，说明a与m成反比，选项D正确；（3）[3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可得：设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，