2027届北京市十三中物理高二第一学期期末统考试题含解析

2027届北京市十三中物理高二第一学期期末统考试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，两根相距为L平行放置的光滑导轨，与水平面的夹角为θ，导轨处于磁感应强度为B、方向垂直导轨向上的匀强磁场中，一根质量为m，电阻为r的通电金属杆ab位于导轨上，若ab恰好在导轨上处于静止状态，则关于通过ab的电流的方向和大小的说法正确的是()A.方向由b到a，大小I＝B.方向由b到a，大小I＝C.方向由a到b，大小I＝D.方向由a到b，大小I＝2、容器中有质子，α粒子的混合物，为了把它们分开，先让它们从静止开始经电场加速，穿出加速电场后，第一种：垂直进入匀强电场；第二种：垂直进入匀强磁场，利用电场或磁场使它们偏转，最后穿出电场或磁场，从而达到分开的目的．对于上述两种情况，能使质子和α粒子分开的是（不计粒子重力）A.两种情况都能使质子和α粒子分开B.两种情况都不能使质子和α粒子分开C.进入电场后可以分开进入磁场不能分开D.进入电场后不能分开进入磁场能够分开3、如图，直角坐标系oxy2、4象限有垂直坐标系向里的匀强磁场磁感应强度大小均为B，在第3象限有垂直坐标系向外的匀强磁场磁感应强度大小为2B，现将半径为R，圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动．t=0时线框在图示位置，设电流逆时针方向为正方向．则下列关于导线框中的电流随时间变化关系正确的是（）A. B.C. D.4、电子在电场中A点具有80eV电势能，它由A点运动到B点过程中，克服电场力做功30eV，则（）A.电子在B点的电势能是30eVB.电子的电势能减少30eVC.电子在B点的电势能是110eVD.B点的电势是110V5、一辆汽车刹车后做匀减速直线运动，初速度为10m/s，加速度的大小为2m/s2，则汽车在6s末的速度大小和6s内的位移大小分别是（）A.2m/s和24m B.0和24mC.2m/s和25m D.0和25m6、以下论述正确的是（）A.某点的电场强度大，该点的电势一定高B.某点的磁感应强度大，通电导线在该点的安培力大C.某点的磁感应强度大，线圈在该处的磁通量一定大D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零二、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、下列现象属电磁驱动的是A.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做B.微安表的表头在运输时要把两接线柱短接C.自制金属地雷探测器D.当图中B变大时，ab在固定光滑导轨上滑动8、如图所示，一辆质量M=3kg的小车A静止在光滑的水平面上，A上有一质量m=1kg的光滑小球B，将一左端固定于A上的轻质弹簧压缩并锁定，此时弹簧的弹性势能Ep=6J，B与A右壁距离为l。解除锁定，B脱离弹簧后与A右壁的油灰阻挡层（忽略其厚度）碰撞并被粘住，下列说法正确的是（）A.碰到油灰阻挡层前A与B的动量相同B.B脱离弹簧时，A的速度为1m/sC.B和油灰阻挡层碰撞并被粘住，该过程B受到的冲量大小为3N·sD.整个过程B移动的距离为9、下图中，洛伦兹力的方向判断正确的是()A.B.C.D.10、如图，用一根总电阻为粗细均匀的铜导线制成半径为的圆环，为圆环的直径，其左右两侧存在垂直于圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为，但方向相反。一根长度为、电阻为金属棒绕着圆环的圆心点紧贴着圆环以角速度沿顺时针方向匀速转动，转动过程中金属棒与圆环始终接触良好（不计金属棒经过位置瞬间），则下列说法正确的是（）A.圆环消耗电功率是变化的B.金属棒两端的电压大小为C.金属棒中电流的大小为D.金属棒旋转一周的过程中，整个回路产生的焦耳热为三、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）读数，甲为游标卡尺，乙为螺旋测微器（1）图甲游标卡尺的读数为____________________（2）图乙螺旋测微器的读数为__________________12．（12分）某同学用游标卡尺测量电阻元件的长度为L，用螺旋测微器测量金属丝直径d。(1)电阻元件长L为______，金属丝的直径d为______；(2)选用“×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，因此需选择倍率的电阻挡______（填：“×1”或“×100”）。并先进行______再进行测量，之后多用表的示数如图所示，测量结果为R=______。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）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，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、A【解析】金属杆静止时，所受的安培力F沿斜面向上，由左手定则知杆ab中电流方向由b到a，杆受力如图所示：由平衡条件得：F＝mgsinθ，又F＝BIL，联立解得：，故A正确，BCD错误2、D【解析】根据动能定理可求得两粒子加速后的动能和速度；再分别对进入电场和磁场中进入分析，根据电场中的类平抛运动规律和磁场中圆周运动规律进行分析，得出偏转位移和半径公式即可明确能否散开，从而确定能否分析【详解】设加速电场电压为U，则在电场中加速过程，根据动能定理有，进入电场时，粒子做类平抛运动，设电场强度为E，则在垂直电场线方向上有，沿电场线方向上有：，则可知，偏转位移与荷质比无关，故无法将两种粒子分开；进入磁场时，根据洛伦兹力充当向心力则有，解得，因荷质比不同，则两种粒子运动半径不同，故在磁场中分开，由以上分析可知，D正确【点睛】本题考查带电粒子在电场和磁场中的运动规律分析，要注意明确带电粒子在电场中做类平抛运动或匀变速运动，而在磁场中做匀速圆周运动，要注意体会两种方法的不同3、B【解析】在0﹣t时间内，线框从图示位置开始（t=0）转过90°的过程中，产生的感应电动势为：E1=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I1==．根据楞次定律判断可知，线框中感应电流方向沿逆时针在t﹣2t时间内，线框进入第3象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E2=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在2t﹣3t时间内，线框进入第4象限的过程中，回路电流方向为逆时针．回路中产生的感应电动势为：E3=ω•R2+ω•R2=Bω•R2=3E1；感应电流为：I2=3I1；在3t﹣4t时间内，线框出第4象限的过程中，回路电流方向为顺时针．回路中产生的感应电动势为：E4=ω•R2；由闭合电路欧姆定律得，回路电流为：I4=I1；故B正确故选B4、C【解析】ABC．电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加．本题“克服电场力做功，即为电场力做负功，所以电势能增加。根据W电=ΔEP电得出：电子在B处的电势能是W电=ΔEP电=80eV+30eV=110eV故AB错误，C正确；D．根据电势的定义，若带电粒子是电子，则在B点的电势等于D错误。故选C。【点睛】根据电场力做功与电势能变化的关系，电场力做负功，电势能增加，即可得到电子在B点具有的电势能；电势是电荷在电场中某点具有的电势能与电荷所带电荷量的比值，由定义式可求出该点电势5、D【解析】汽车刹车后做匀减速直线运动，加速度汽车刹车到停止所需时间汽车在6s末的速度大小为0汽车在6s内的位移等于前5s内的位移故D项正确，ABC三项错误点睛：汽车刹车后先做匀减速直线运动然后静止，要注意题目中所给时间与刹车时间之间的关系，确定汽车处于什么运动阶段6、D【解析】A．某点的电场强度大，该点的电势不一定高，两者没有直接关系，故A错误；B．根据公式可知，某点的磁感应强度大，通电导线在该点的安培力不一定大，如磁场方向与导线平行时，安培力为零，故B错误；C．磁场越强的地方，B越大，线圈在该处的磁通量不一定大，当平面与磁场平行时，穿过这个面的磁通量为零，故C错误；D．某点的电势为零，即φ=0，由公式EP=qφ知，检验电荷在该点的电势能一定为零，故D正确。故选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、AD【解析】A．铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，故A正确；

B．连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，故B错误；

C．金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成，而非电磁驱动，故C错误；

D．当图中B变大时，回路中产生电流，又产生安培力，故属于电磁驱动，故D正确；

故选AD。8、BCD【解析】A．对于B球、弹簧和A车组成的系统，在弹簧作用的过程、B球撞A车右壁的过程，均满足系统的外力之和为零，系统的动量守恒，初态总动量为零，则此后的任何时刻A与B的动量总是等大反向，因方向相反而动量不同，故A错误；B．设B脱离弹簧时，B的速度为，方向向右，A的速度为，方向向左，设向右为正方向，由动量守恒定律由能量守恒定律可得联立可得，，故B正确；C．B球与A车以等大反向的动量相撞，由动量守恒定律可知两物体的共同速度为零，则对B球由动量定理可知即粘住的过程B受到的冲量大小为3N·s，负号表示冲量方向向左，故C正确；D．对B球与A车的作用过程，满足人船模型解得，，故D正确。故选BCD。9、AD【解析】A．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向正电荷的运动方向向右，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故A正确；B．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向左，大拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力向上，故B错误；C．当速度与磁感线平行时，电荷不受洛伦兹力，故C错误；D．根据左手定则，磁感线穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向向下，拇指指向洛伦兹力的方向，判断出来洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D正确。故选AD。【点睛】带电粒子在磁场中运动时受到洛伦兹力方向根据左手定则判断，由磁感线方向确定手心方向，由电荷运动方向确定四指指向，由大拇指指向来判断洛伦兹力的方向。10、CD【解析】AB．根据右手定则判断电势的高低，可知和导体棒转动切割磁感线产生的电动势为二者之和：圆环的电阻由两个电阻为的半圆电阻并联组成，所以圆环的总电阻为：电路中总电阻：金属棒两端电压为路端电压：路端电压恒定，圆环电阻恒定，根据：可知圆环消耗的电功率恒定，AB错误；C．通过导体的电流：C正确；D．金属棒旋转一周的过程中，根据焦耳定律：D正确。故选CD。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、①.298②.5.680【解析】解决本题的关键掌握游标卡尺读数的方法，主尺读数加上游标尺读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读【详解】游标卡尺主尺读数为2.9cm，游标尺上第8个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为8×0.1mm=0.8mm，所以最终读数为：2.9cm+0.8mm=2.98cm．螺旋测微器的固定刻度为5.5mm，可动刻度为18.0×0.01mm=0.180mm，最终读数为5.5mm+0.180mm=5.680mm12、①.11.050②.4.700③.④.欧姆调零⑤.30.0【解析】(1)[1]电阻元件长L为11cm+0.05mm×10=11.050cm；[2]金属丝的直径d为4.5mm+0.01mm×20.0=4.700mm；(2)[3][4][5]选用×10”倍率的电阻挡估测元件电阻，发现多用表指针偏转过大，说明倍率档选择过高，因此需选择倍率的电阻挡×1，并先进行