北京市丰台区市级名校2027届物理高二上期中监测试题含解析

北京市丰台区市级名校2027届物理高二上期中监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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、教学楼走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么由此设计的电路为（）A．“与”门电路 B．“或”门电路C．“非”门电路 D．上述答案都有可能2、质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，它的工作原理是带电粒子（不计重力）经同一电场加速后垂直进入同一匀强磁场做圆周运动，然后利用相关规律计算出带电粒子的质量。其工作原理如图所示，虚线为某粒子的运动轨迹，由图可知()A．此粒子带负电B．下极板比上极板电势高C．若只增大加速电压，则半径变大D．若只增大入射粒子的质量，则半径变小3、如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，电压表读数增加，由此推断，故障可能是（）A．L1灯丝烧断 B．电阻R2断路C．电阻R2短路 D．电容器被击穿短路4、在点电荷+Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W。取无限远处电势为0，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（）A．， B．C． D．5、两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示.A处电荷带正电，所带电荷量为，B处电荷带负电，所带电荷量为，且，另取一个可以自由移动的点电荷M放在A、B两点所在的直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则（）A．M为负电荷，且放于A的左侧B．M为负电荷，且放于B的右侧C．M为正电荷，且放于A、B之间D．M为正电荷，且放于B的右侧6、如图是一个示波管的工作原理图，电子经加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为U，极板长为L，每单位电压引起的偏转量叫示波管的灵敏度（h/U），为了提高灵敏度，可采用的方法是：（）A．增加两板间的电势差U； B．尽可能使极板长L做得短些；C．尽可能使极板距离d减小些； D．使电子的入射速度v0大些．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、如图所示，竖直向上的匀强电场中，一竖直绝缘轻弹簧的下端固定在地面上，上端连接一带正电小球，小球静止时位于N点，弹簧恰好处于原长状态．保持小球的带电量不变，现将小球提高到M点由静止释放．则释放后小球从M运动到N过程中A．小球的机械能与弹簧的弹性势能之和保持不变B．小球重力势能的减少量等于小球电势能的增加量C．弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量D．小球动能的增加量等于电场力和重力做功的代数和8、某宇航员在X星球表面附近，用一根细线悬挂一个质量为m的小球，如图所示，当小球从与悬点在同一水平面上静止释放，小球过最低点时测得绳子拉力大小为F。已知X星球半径为R，引力常量为G，不考虑星球自转，则（）A．X星球的第一宇宙速度为B．X星球的密度C．环绕X星球的轨道半径为2R的卫星的周期为D．环绕X星球表面的重力加速度为9、自行车速度计利用霍尔效应传感器获知自行车的运动速率．如图甲所示，自行车前轮上安装一块磁铁，轮子每转一圈，这块磁铁就靠近传感器一次，传感器会输出一个脉冲电压．图乙为霍尔元件的工作原理图．当磁场靠近霍尔元件时，导体内定向运动的自由电荷在磁场力作用下偏转，最终使导体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现电势差，即为霍尔电势差．下列说法中正确的有()A．根据单位时间内的脉冲数和自行车车轮的半径即可获知车速大小B．自行车的车速越大，霍尔电势差越高C．自行车的车速越大，霍尔电势差越低D．如果长时间不更换传感器的电源，霍尔电势差将减小10、如图，正方形容器处在匀强磁场中，一束电子从孔a垂直于磁场沿ab方向射入容器中，其中一部分从c孔射出，一部分从d孔射出，容器处在真空中，下列说法正确的是（）A．从两孔射出的电子速率之比为vc：vd=2:1B．从两孔射出的电子在容器中运动的时间之比tc:td=1:1C．从两孔射出的电子的加速度大小之比ac:ad=:1D．从两孔射出的电子的加速度大小之比ac:ad=2:1三、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）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx，开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0~1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0~10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0~1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0~0.6A，内阻约0.05Ω）E.电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）F.电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G.滑动变阻器R0（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）①为使测量尽量准确，电压表选用_______，电流表选用_______，电源选用_______。（均填器材的字母代号）；②画出测量Rx阻值的实验电路图_______。③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会_______其真实值（填“大于”“小于”或“等于”），原因是_______。12．（12分）用如图所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的内阻非常小，为防止滑动变阻器电阻过小时因电流过大而损坏器材，电路中用了一个保护电阻R1．除蓄电池、滑动变阻器、开关、导线外，可供使用的实验器材还有：①电流表（量程1.6A、3A）②电压表（量程3V、15V）③保护电阻甲（阻值1Ω、额定功率5W）④保护电阻乙（阻值11Ω、额定功率11W）电流表应选__________量程，电压表应选__________量程，保护电阻选__________．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，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量m=0.04kg、电量q=+2×10﹣4C的可视为质点的带电小球与弹簧接触但不栓接．某一瞬间释放弹簧弹出小球，小球从水平台右端A点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高B点，并沿轨道滑下．已知AB的竖直高度h=0.41m，倾斜轨道与水平方向夹角为α=37°、倾斜轨道长为L=2.0m，带电小球与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.1．倾斜轨道通过光滑水平轨道CD与光滑竖直圆轨道相连，在C点没有能量损失，所有轨道都绝缘，运动过程小球的电量保持不变．只有过山车模型的竖直圆轨道处在范围足够大竖直向下的匀强电场中，场强E=2.0×103V/m．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：(1)被释放前弹簧的弹性势能？(2)要使小球不离开轨道（水平轨道足够长），竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件？(3)如果竖直圆弧轨道的半径R=0.9m，小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P？14．（16分）水平放置的两块平行金属板长L，两板间距d，两板间电压为U，且上板带正电，一个电子沿水平方向以速度v0从两板中间射入，如图所示，已知电子质量为m，电荷量为e.(电子的重力不计)（1）求电子飞出电场时侧位移y.（2）求电子飞出电场时的速度大小v1.（3）电子离开电场后，打在屏上的P点，若平行金属板右端到屏的距离为s，求OP的长．15．（12分）有的同学说，电场线一定是带电粒子在电场中运动的轨迹，请你分析论证该同学的说法是否正确。

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】

不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，所满足的关系是“或”逻辑关系，即事件的某一个条件满足，该事件就能发生。故选B。2、C【解析】

A．由左手定则可知，粒子带正电，故A错误；B．粒子经过电场要加速，因正电粒子，所以下极板S2比上极板S1电势低，故B错误；C．根据动能定理得由得若只增大加速电压，则半径变大，若只增大入射粒子的质量，则半径变大，故C正确，D错误。故选C。3、B【解析】

A．L1灯丝烧断导致总电阻增大，总电流减小，L2变暗，不符合题意，故A错误.B．电阻R2断路，导致总电阻增大，总电流减小，L1两端电压减小，而路端电压增大，则L2两端电压增大，L2变亮，故B正确.C．电阻R2短路，L2不亮，故C错误.D．电容器被击穿短路，外电路总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，电压表读数减小，L2变亮，故D错误.4、A【解析】

依题意，-q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则电荷的电势能减小W，无限处电荷的电势能为零，则电荷在A点的电势能为EPA=-W则A点的电势故选A。5、A【解析】

假设M的电荷量为Q3且放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立。设Q3所在位置与Q1的距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小：，由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方。根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，可判断Q3带负电。故A正确，BCD错误。6、C【解析】

电子在匀强电场中发生偏转，根据已知的条件，写出偏转量的表达式，根据公式进行说明．【详解】设电子的电量为q，质量为m，加速度为a，运动的时间为t，则加速度，运动时间，偏转量．所以示波管的灵敏度，通过公式可以看出，提高灵敏度可以采用的方法是：加长板长L，减小两板间距离d和减小入射速度，C正确．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、由于有电场做功，故小球的机械能不守恒，小球的机械能与弹簧的弹性势能之和是改变的，故A错误．B、由题意，小球受到的电场力等于重力．在小球运动的过程中，电场力做功等于重力做功，小球从M运动到N过程中，出现的是重力势能减小转化为电势能，故B正确；C、释放后小球从M运动到N过程中，弹力做正功，弹簧弹性势能的减少量等于小球动能的增加量，故C正确．D、在小球运动的过程中，电场力做的负功等于重力做的正功，二者的和是1．故D错误．故选BC．8、BD【解析】

AD．从释放到最低点，设绳长为L，根据动能定理得：，在最低点，根据牛顿第二定律得：，联立解得：，第一宇宙速度为近地卫星环绕速度：，解得：，A错误D正确。B．根据，且质量，联立解得：，B正确。C．根据万有引力提供向心力：，解得：，C错误。9、AD【解析】

A．根据单位时间内的脉冲数，可求得车轮转动周期，从而求得车轮的角速度，最后由线速度公式，结合车轮半径，即可求解车轮的速度大小。故A正确。BC．根据得，UH=Bdv由电流的微观定义式：I=nesvn是单位体积内的电子数，e是单个导电粒子所带的电量，s是导体的横截面积，v是导电粒子运动的速度。整理得：。联立解得：可知用霍尔电压UH与车速大小无关。故BC错误。D．由公式，若长时间不更换传感器的电源，那么电流I减小，则霍尔电势差将减小，故D正确；10、AD【解析】试题分析：由几何关系可知从两孔射出的粒子的运动半径，则由洛仑兹力充当向心力可得出粒子的速度关系；由周期公式及转过的角度可求得时间之比；由向心力公式可求得加速度之比．设磁场边长为a，如图所示，粒子从c点离开，其半径为，粒子从d点离开，其半径为，根据几何关系可知，由，得出半径公式，故，故A正确；因为粒子都为电子，所以根据粒子在磁场中运动的周期相同，从d射出的粒子的圆心角为180°，故，从c射出的粒子的圆心角为90°，故，所以，B错误；向心加速度，则，故C错误D正确．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、BCF大于电压表的读数大于待测电阻两端实际电压【解析】

①由于本题的被测电阻达到10kΩ，所以电源要选择电动势大的，然后根据电路电流选择电流表，电压表；②若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，根据和的关系分析电流表的接法；③根据电流表的接法判断实验误差所在；【详解】①[1][3]若选用电源1.5V，由于被测电阻很大，电路中电流非常小，不利于实验，即电源选用12V的，即F；则电压表就应该选取B；[2]电路中的最大电流为故选用电流表C。②[4]因为给的滑动变阻器的最大阻值只有10Ω，若采用限流接法，则电路中电流和电压变化不明显，故采用滑动变阻器的分压接法，由于，所以采用电流表内接法，电路图如图所示③[5][6]由于电流表的分压，导致电压测量值偏大，而电流准确，根据可知测量值偏大；滑动变阻器的分压和限流接法的区别和选用原则：区别：(1)限流接法线路结构简单，耗能少；(2)分压接法电压调整范围大，可以从0到路端电压之间连续调节；选用原则：(1)优先限流接法，因为它电路结构简单，耗能较少；(2)下列情况之一者，须采用分压接法：①当测量电路的电阻远大于滑动变阻器阻值，采用限流法不能满足要求时（本题就是该例子）；②当实验要求多测几组数据（电压变化范围大），或要求电压从零开始调节；③电源电动势比电压表量程大得多，限流法滑动变阻器调到最大仍超过电压表量程时。电流表内接和外接的选用：当时，宜采用内接法，即大电阻用内接法；当时，宜采用外接法，即小电阻用外接法；可记忆为“大内，小外”。12、1.6A3V甲【解析】

[1]蓄电池内阻约为1Ω，电路中接有保护电阻，电路电流不超过1A，如果用量程为3A的电流表，误差较大，因此电流表应选1.6A量程；[2]一节蓄电池电动势约为2V，因此电压表应选3V量程；[3]一节蓄电池电动势约为2V，如果选择乙，由于定值定值较大，电路电流较小，电流变化范围小，不能测多组实验数据，故保护电阻应选甲（阻值1Ω、额定功率5W）；

本题考查了实验器材的选取，要掌握实验器材的选取原则：安全性原则、精确性原则、方便性原则、经济（节能）性原则．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、(1)0.32J(2)或(3)6【解析】

(1)据小球从A到B平抛运动过程，求出小球到B点时竖直分速度，由速度的分解求出小球到A点的速度；对弹簧将球弹出过程应用机械能守恒，求出小球被释放前弹簧的弹性势能。(2)要使小球不离开轨道，有两种临界情况：第一种情况：是恰好过竖直圆轨道最高点时，先由牛顿第二定律和向心力知识求出到最高点的速度，再由动能定理求解