2027届北京市东城区第五中学高二物理第一学期期末经典试题含解析

2027届北京市东城区第五中学高二物理第一学期期末经典试题注意事项：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，在竖直向上的匀强磁场中，水平固定放置一根通电的长直导线，电流方向垂直纸面向外，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中A.a点磁感应强度最大 B.c点磁感应强度最大C.a、c两点磁感应强度相同 D.b、d两点磁感应强度相同2、如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B.发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率.调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为()A. B.C. D.3、如图所示的平行板器件中，电场强度E与磁感应强度B相互垂直；E方向竖直向下、B方向垂直纸面向里。一束带电粒子从极板左侧中央的小孔射入，不计重力，能从右侧小孔水平射出的粒子需满足的条件是（）A.具有相同电荷量B.具有相同速度，且C.具有相同的电性D.具有相同荷质比4、如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是（）A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流B.穿过线圈a的磁通量变小C.线圈a有扩张的趋势D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大5、当前，电磁炉已走进千家万户，电磁炉是利用电流通过线圈产生磁场，该磁场会使锅底产生涡流，自行发热，从而加热锅内的食物。下列材料中，可用来制作电磁炉锅的是（）A.陶瓷 B.大理石C.玻璃 D.不锈钢6、如图所示，在相互正交的水平匀强磁场的混合场区域内，有一质量为m、电荷量为q的微粒以垂直于磁场方向且与水平方向成θ角的速度v从O点进入混合场区，该微粒在电场力、磁场力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A点．下列说法中正确的是()A.该微粒一定带负电荷B.该电场的场强大小为BvcosθC.微粒从O到A的运动可能是匀变速运动D.该磁场的磁感应强度大小为二、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，电路电压U保持不变，滑动变阻器R的总阻值与R2的阻值均为20Ω，电阻R1的阻值为5Ω.当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中()A.干路中电流不断增大B.R1上消耗电功率不断增大C.R1上消耗电功率不断减小D.R2上消耗电功率不断减小8、如图所示，两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B。一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度，轨道与金属杆电阻不计，则（）A.如果B增大，将变大B.如果α变大，将变大C.如果R变大，将变大D.如果m变小，将变大9、如图所示的U—I图像中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（）A.R的阻值为1.5ΩB.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为1.5WD.电源内部消耗功率为1.0W10、如图所示，闭合矩形线圈abcd与长直导线MN在同一平面内，线圈的ab，dc两边与直导线平行，直导线中有逐渐增大，但方向不明的电流，则（）A.可知道线圈中的感应电流方向B.可知道线圈各边所受到磁场力的方向C.可知道整个线圈所受的磁场力的方向D.无法判断线圈中的感应电流方向，也无法判断线圈所受磁场力的方向三、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）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材：A．小电珠(3.8V，1.5W)B．直流电源(电动势4.5V，内阻约0.4Ω)C．电流表(量程0～500mA，内阻约0.5Ω)D．电压表(量程0～5V，内阻约5000Ω)E．滑动变阻器R1(0～5Ω，额定电流2A)F．滑动变阻器R2(0～5kΩ，额定电流1A)G．开关一个，导线若干如果既要满足测量要求，又要使测量误差较小，应选择如图所示的四个电路中的___，应选用的滑动变阻器是____12．（12分）在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”实验中（1）在对螺线管通电_________（选填“前”或“后”）必须对磁传感器进行调零（2）（单选题A5mTB.-5mTC.3mTD.-3mT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）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15．（12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

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】根据安培定则，直线电流的磁感应强度如图根据平行四边形定则，、、、各个点的磁场情况如图显然，点与点合磁感应强度大小相等，方向不同；点磁感应强度为两点之差的绝对值，最小；点电磁感应强度等于两个磁感应强度的代数和，最大；A．与分析不符，故A错误；B．与分析相符，故B正确；C．与分析不符，故C错误；D．与分析不符，故D错误；故选B。2、B【解析】由题，运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻时，外电阻消耗的电功率最大，根据电阻定律求出此时的内阻，代入求出R消耗电功率的最值【详解】运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势，相当于电源，其内阻为，根据数学知识可知，当外电阻等于电源的内阻，即时，外电阻消耗的电功率最大，此时，由题知，可得最大电功率故选B3、B【解析】粒子沿直线穿过平行板电容器，电场力和洛伦兹力在竖直方向上等大反向，即满足解得ACD错误，B正确。故选B。4、D【解析】AB．通电螺线管在线圈a中产生的磁场竖直向下，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，电流增大，磁场增强，故线圈a的磁通量变大，由楞次定律可知，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，AB错误；C．由楞次定律的推论“增缩减扩”可知，线圈a有缩小的趋势，C错误；D．线圈a有通过远离螺线管来减小磁通量的趋势，故线圈a对水平桌面的压力FN将增大，D正确。故选D。5、D【解析】电磁炉采用的是电磁感应现象，即通过线圈中产生的磁场在锅体中产生涡流而产生热量，因此只能采用金属制作锅体，故只能采用不锈钢，故D正确，ABC错误。故选D。6、A【解析】粒子从O沿直线运动到A，必定做匀速直线运动，根据左手定则和平衡条件可判断电性，并可求出B和E；【详解】A、若粒子带正电，电场力向右，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡，若粒子带负电，符合题意，故A正确；BD、粒子受力如图，由平衡条件得，所以该电场场强大小为，由平衡条件得，解得磁场的磁感应强度大小为，故B、D错误；C、粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力变化，粒子不能沿直线运动，与题意不符，故C错误；故选A【点睛】关键是带电粒子在复合场中运动的问题，要抓住洛伦兹力与速度有关的特点二、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、ABD【解析】电路的动态分析。【详解】A．当滑动变阻器R的滑动端P由a向b滑动过程中，滑动变阻器阻值减小，总电阻减小，由：可得，干路中电流增大，A正确；BC．R1上消耗电功率为：由于干路中电流增大，可得，R1上消耗电功率不断增大，B正确，C错误；D．R2上消耗电功率为：其中，R2上的电压：干路中电流增大，所以电压减小，可得R2上消耗电功率不断减小，D正确。故选ABD。8、BC【解析】金属杆受重力、支持力、安培力，开始时重力沿斜面的分力大于安培力，所以金属杆做加速运动。随着速度的增加，安培力在增大，所以金属杆加速度逐渐减小，当加速度减小到零，速度最大。当加速度为零时，速度最大。有得A．如果B增大，vm将变小，故A错误；B．如果α变大，vm将变大，故B正确；C．如果R变大，vm将变大，故C正确；D．如果m变小，vm将变小，故D错误。故选：BC9、AC【解析】A.电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻的阻值，R的阻值大小为：，故A正确；B.根据闭合电路欧姆定律得U=E−Ir，由图象Ⅰ读出，当I=0时，电源的电动势：E=U=3V；内阻等于图线Ⅰ的斜率大小，则，故B错误；C.两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，由图读出路端电压U=1.5V，电流I=1A，则电源的输出功率为：P出=UI=1.5×1W=1.5W，故C正确；D.内部消耗的功率为：故D错误。故选：AC。10、BC【解析】当直导线中有逐渐增大的电流，导线框中的磁通量增大，根据楞次定律，为了“阻碍”这种增大的趋势，导线框有向右运动的趋势，且可知道ab边受向右的力比bc边向左方向的力大，但感应的电流方向无法判断，BC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、①.丙②.E（填R1也正确）【解析】第一空、丙由于“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，电压和电流均要从零开始测量，所以滑动变阻器应选用分压式接法便于调节，又小灯泡的电阻约RL=9.6Ω，因为，为使测量误差较小，安培表应该选用外接法，故应选用图丙所示电路第二空、E（填R1也正确）由于R1RL，选用R1时，移动滑片电压变化明显，便于调节，故滑动变阻器应选用小电阻R112、①.前②.D【解析】（1）在对螺线管通电前必须对磁传感器进行调零，否则就会有测量误差（2）减小通电螺线管的电流后，螺线管内的磁感应强度变小，由于从另一端插入，磁传感器的读数可能为-3mT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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；