2027届北京市师大二附中物理高二第一学期期末质量检测试题含解析

2027年北京市师大二附中物理高二第一学期期末质量检测试题注意事项：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、在物理学中，常用比值定义物理量，用来表示研究对象的某种性质。下列表达式属于比值定义的是（）A. B.C. D.2、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20Ω）．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则下列说法正确的是（）A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.电源的最大输出功率为1.5WD.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W3、下列说法正确的是（）A.楞次最先发现了电流的磁效应B.法拉第发现了产生感应电流的条件C.由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线I、L的乘积成反比D.若运动的电荷不受洛伦兹力作用，则该处磁感应强度为零4、两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力)，从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大B.轨道半径增大，角速度减小C.轨道半径减小，运动周期增大D.轨道半径增大，运动周期减小5、如图所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，沿水平面做匀速直线运动，此时绳中拉力为F，则木箱所受合力大小为()A.Fsinθ B.FC.Fcosθ D.06、如图，在MN和PQ这两个平行竖直面之间存在垂直纸面的匀强磁场和平行纸面的匀强电场，一个带电粒子以某一初速度由A点水平射入这个场区恰能沿直线运动，并从PQ竖直面上的C点离开场区．若撤去磁场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的B点离开场区；若撤去电场，其他条件不变，则该粒子从PQ竖直面上的D点离开场区．若粒子在上述三种情况下通过场区的总时间分别是t1、t2和t3，运动的加速度大小分别为a1、a2和a3，不计粒子所受重力的影响，则下列判断中正确的是A.t1=t2＜t3，a1＜a2=a3 B.t2＜t1＜t3，a1＜a3＜a2C.t1=t2=t3，a1＜a2＜a3 D.t1=t3＞t2，a1=a3＜a2二、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、我们通常用阴极射线管来研究磁场对运动电荷的作用，图为阴极射线管的示意图，两个电极的连线沿x轴方向．玻璃管内部已抽成真空，当两个电极连接到高压电源两端时，阴极会发射电子，电子在电场的加速作用下，由阴极沿x轴方向飞向阳极，电子束掠射到荧光板上，显示出电子束的径迹．要使电子束的径迹向z轴正方向偏转，下列措施中可采用的是A.加磁场，磁场方向沿x轴正方向B.加磁场，磁场方向沿y轴负方向C.加电场，电场方向沿z轴正方向D加电场，电场方向沿z轴负方向8、如图所示，固定在倾角为θ的斜面内的两根平行长直金属导轨，其间距为d，底端接有阻值为R的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，导体杆ab与导轨间的动摩擦因数μ，导体杆ab从静止开始沿导轨下滑距离为L时，速度恰好达到最大（运动过程中导体杆ab始终与导轨保持垂直，且与两导轨保持良好接触），设导体杆ab接入电路的电阻为R，导轨电阻和空气阻力忽略不计，重力加速度大小为g，导体杆ab由静止到速度达到最大的过程中。下列说法正确的是（）A.通过电阻R的电荷量为B.导体杆ab两端电压最大值为C.电阻R中的最大电流为D.导体杆ab运动的时间为9、如图所示，ab是匀强磁场的边界，质子()和α粒子()先后从c点射入磁场，初速度方向与ab边界夹角均为45º，并都到达d点．不计空气阻力和粒子间的作用．关于两粒子在磁场中的运动，下列说法正确的是()A.质子和α粒子运动轨迹相同B.质子和α粒子运动动能相同C.质子和α粒子运动速率相同D.质子和α粒子运动时间相同10、如图所示，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面未画出一群比荷为的负离子体以相同速率较大，由P点在纸面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后，又飞出磁场，则下列说法正确的是A.离子飞出磁场时的动能一定相等B.离子在磁场中运动的半径一定相等C.沿着PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长三、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“2V，1W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的I-U图线，有下列器材供选用：A．电压表（0～3V内阻约10kΩ）B．电压表（0～15V内阻约20kΩ）C．电流表(0～0.3A，内阻约1Ω）D．电流表(0～0.6A，内阻约0.4Ω）E．滑动变阻器（5Ω，1A）F．滑动变阻器（500Ω，0.2A）G．电源（电动势3V，内阻1Ω）(1)实验中电压表应选用_____________，电流表应选用_____________，为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用___________（用序号字母表示）(2)实验中移动滑动变阻器滑片，得到了小灯泡的I-U图象如图所示，则可知小灯泡的电阻随电压增大而____________（填“增大”、“减小”或“不变”）12．（12分）用伏安法测量电阻阻值R，并求出电阻率ρ。给定电压表（内阻约为50kΩ）、电流表（内阻约为40Ω）、滑动变阻器（20Ω）、电源、电键、待测电阻（约为250Ω）及导线若干。（1）在图3中完成测量的电路图__________________。（2）图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，要求在图1中画出U-I图象________________。并根据图象求出的电阻值R=_________Ω．（保留3位有效数字）（3）待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，长度L己知。用游标为50分度的卡尺测量其直径，如图2所示。由图可知其直径为_________cm（4）由于实验误差，实验测量出的ρ__________材料真实的ρ0（填“大于"“等于”“小于”）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、D【解析】A．公式：不是电流的定义式，I与P及U有关，不属于比值定义法，故A错误；B．电容器两端的电势差U与电荷量Q及电容器电容C有关，不属于比值定义法，故B错误；C．放入磁场中导体棒的电流与力F和磁感应强度B及有效长度L有关，故不属于比值定义法，故C错误；D．电场强度的定义式：E与F、q无关，由电场本身决定，属于比值定义法，故D正确。故选D。2、D【解析】A．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A错误；B．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V故B错误；C．因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W故C错误；D．由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流则滑动变阻器消耗的总功率故D正确。【点睛】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。3、B【解析】磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，与导线受到的安培力以及电流强度I和导线长度L的乘积都无关【详解】A、B项：奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，故A错误，B正确；C项：磁感应强度大小由磁场本身决定，与放在该处的一小段通电导线的电流及长度无关，故C错误；D项：当运动电荷的速度方向与B平行时，运动的电荷不受洛伦兹力作用，但磁感应强度不为零，故D错误故选B4、B【解析】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提高向心力，由牛顿第二定律有：解得：从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后。B减小，所以r增大。线速度、角速度的关系为：v=ωR，线速度v不变，半径r增大，所以角速度减小，由可知周期变大；A．轨道半径减小，角速度增大，与结论不相符，选项A错误；B．轨道半径增大，角速度减小，与结论相符，选项B正确；C．轨道半径减小，运动周期增大，与结论不相符，选项C错误；D．轨道半径增大，运动周期减小，与结论不相符，选项D错误；故选B。5、D【解析】木箱沿水平面做匀速直线运动，处于平衡状态，合外力为零【详解】根据题意可知，木箱沿水平面做匀速直线运动，受力平衡，合外力为零，故D正确，ABC错误【点睛】解答本题一定要注意木箱的运动状态，明确匀速直线运动加速度为零，合外力为零6、A【解析】带电粒子分别在复合场、电场、磁场中做匀速直线运动、类平抛运动、匀速圆周运动，比较三种情况下带电粒子在两个相互平行平面之间运动时间及加速度大小．各自由相应规律表示出时间和加速度，从而得到结论【详解】在复合场中，带电粒子做匀速直线运动，则有Eq=Bqv，则有E=Bv．在复合场中的时间，而在单一电场中水平方向也是做匀速直线运动，所以运动的时间，而在单一磁场中做匀速圆周运动，运动的时间，由于两平面之间，所以时间关系为；在复合场中，单一电场中和磁场中的加速度由电场力和洛仑兹力产生，但两种力相等，所以，但方向不同，综上所述，BCD错误，A正确．故选A【点睛】本题是把同一带电粒子在三种情况下运动情况进行对比，更进一步甄别类平抛运动与匀速圆周运动的区别，也证明了洛仑兹力只改变运动方向而不改变速度大小，电场力是恒力，使带电粒子做匀变速度曲线运动二、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、BD【解析】负电荷在电场中的受力应该和电场方向相反，而在磁场中的受力要根据左手定则来判断，由于向上偏转则受力向上可判断出磁场的方向【详解】电子带负电，要是负电荷向上偏转，根据左手定则可知应该加沿y轴负方向的加磁场，若加电场，根据负电荷受力和场强方向相反可知应该加沿电场方向沿z轴负方向的电场，故BD对；AC错；故选BD8、BCD【解析】A．电荷量为A错误；BC．导体棒匀速下滑时，加速度为0，速度最大，产生的电动势最大，根据平衡条件解得回路中最大电流为路端电压BC正确；D．导体棒匀速运动时切割磁感线根据电路解得根据动量定理又联立方程解得D正确。故选BCD。9、AB【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，质子和α粒子从同一点沿相同的方向射入磁场，然后从同一点离开磁场，则它们在磁场中的运动轨迹相同，故A正确；两粒子的运动轨迹相同，则它们的轨道半径r相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子动能：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度B都相等，则EK质子=EKα粒子，故B正确；由牛顿第二定律得：，解得：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，轨道半径r、磁感应强度B都相等，则：，故C错误；粒子在磁场中做圆周运动的周期：，质子与α粒子的电量分别为e和2e，质量之比为1：4，磁感应强度B都相等，则：，两粒子的运动轨迹相同，粒子在磁场中转过的圆心角θ相同，粒子在磁场中的运动时间：，，故D错误；故选AB点睛：本题考查了粒子在磁场中的运动，根据题意确定两粒子的轨迹关系与轨道半径关系，然后应用牛顿第二定律、动能计算公式、周期公式进行分析即可正确解题10、BD【解析】粒子在磁场中均由于洛仑兹力充当向心力而做匀速圆周运动，根据公式和圆的性质可得出粒子运动的半径、偏向角及离开磁场的时间；由洛仑兹力不做功可知离开时的动能【详解】因洛仑兹力永不做功，故粒子在磁场中运动时动能保持不变，但由于不知离子初动能，故飞出时的动能不一定相同，故A错误；由可知，，因粒子的速率相同，比荷相同，故半径相同，故B正确；由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故此时粒子一定不会沿PQ飞出，故C错误；由C的分析可知，由Q点飞出的粒子圆心角最大，故所对应的时间最长，故D正确．所以BD正确，AC错误【点睛】本题为多个粒子的偏转问题，此类题目要求我们能将圆的性质掌握清楚，利用我们所掌握的几何知识进行分析判断三、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.A；②.D；③.E；④.增大；【解析】（1）根据灯泡额定电压选择电压表，根据灯泡额定电流选择电流表，为了方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器（2）根据图示图象应用欧姆定律分析答题【详解】（1）灯泡额定电压是2V，电压表应选择A，灯泡额定电流，电流表应选择D，为方便实验操作，滑动变阻器应选择E；（2）由图所示图象可知，随电压增大，灯泡电流增大，电压与电流的比值增大，灯泡电阻增大；12、(1).(2).(3).（）(4).0.800（0.802也对）(5).小于【解析】(1)[1]分压式接法电压从零变到最大，可以得到更多的数据；(2)[