2027届北京市顺义区、通州区物理高二上期末预测试题含解析

2027届北京市顺义区、通州区物理高二上期末预测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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、一个圆形闭合线圈固定在垂直纸面的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，如图甲所示．设垂直于纸面向内的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正．已知圆形线圈中感应电流I随时间变化的图象如图乙所示，则线圈所在处的磁场的磁感应强度随时间变化的图象可能是图中的A.B.C.D.2、如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场,另有一等腰直角三角形ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场,穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ,关于线框中的感应电流,以下说法正确的是:A.开始进入磁场时感应电流最小B.开始穿出磁场时感应电流最大C.开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向D.开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向3、按图连接电路后，灯泡L不亮，用欧姆表检查灯泡L，发现L是好的，用电压表测得Ucd＝Ubd＝0，Uad＝6V．由此可断定该电路可能发生的故障是()A.R1短路BR2短路C.R1断路D.R2断路4、如图所示，质量为m的通电直导线用一绝缘轻绳悬挂，电流方向垂直于纸面，匀强磁场平行于纸面，导线处于静止状态，轻绳与竖直方向的夹角为30°.以下说法中正确的是()A.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的B.安培力的大小可能等于，此时磁场的可能方向不是唯一的C.安培力的大小可能等于mg，此时磁场的可能方向是唯一的D.安培力的大小可能等于2mg，此时磁场的可能方向是唯一的5、某交流发电机的矩形线圈共有50匝，在磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，通过线圈的磁通量随时间变化如图所示，则下述正确的是（）①产生的交变电动势按正弦规律变化②交变电动势的最大值为2000πV③交变电动势的频率为100Hz④在1s内，电流方向改变100次A.只有①正确 B.只有②③正确C.只有②④正确 D.只有③正确6、回旋加速器是加速带电粒子的装置其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子射出时的动能,则下列说法中正确的是()A.减小磁场的磁感应强度B.增大匀强电场间的加速电压C.增大D形金属盒的半径D.减小狭缝间的距离二、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、一矩形金属线圈共10匝，在匀强磁场中绕垂直磁场方向的转轴匀速转动，产生交变电流的电动势为e＝220sin（100πt）V，对于这个交变电流的说法正确的是（）A.此交变电流的频率为50HzB.此交变电流电动势有效值为220VC.t＝0时，线圈平面与中性面重合，此时磁通量最大D.耐压为230V的电容器能够在该交变电路中使用8、在电场中把的正电荷从点移到点，电场力做功，再把这个电荷从点移到点，电场力做功。则下列说法正确的是A.、、三点中电势最高的是点B.若把的电荷从点移到点，电场力做功为C.之间的电势差为D.之间的电势差为9、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，两边界的距离为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直．现让金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v－t图象（其中OA、BC、DE相互平行）．已知金属线框的边长为L（L<s）、质量为m，电阻为R，当地的重力加速度为g，图象中坐标轴上所标出的字母v1、v2、t1、t2、t3、t4均为已知量．下落过程中bc边始终水平，根据题中所给条件，以下说法正确的是A.t2是线框全部进入磁场瞬间，t4是线框全部离开磁场瞬间B.从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgsC.v1的大小一定为D.线框离开磁场过程中流经线框横截面的电荷量和线框进入磁场过程中流经线框横截面的电荷量一样多10、如图所示，虚线框中存在匀强电场E和匀强磁场B，它们相互正交或平行有一个带负电的小球从该复合场上方的某一高度处自由落下，那么，带电小球可能沿直线通过下列的哪些复合场区域A.“”表示磁场 B.虚线表示磁场C.“”表示磁场 D.虚线表示磁场三、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）小东想测定标有“3V，0.6W”小灯泡在不同电压下的电功率。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0~250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电键一个，导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图甲所示，则读数为___________Ω。（3）该实验的电路图应选用图中的___________（填字母代号）。A.B.C.D.（4）做完实验后，小东发现在实验数据表格报告上漏写了电压为2.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是（）A．0.10AB．0.13AC．0.17AD．0.25A12．（12分）现有一电池，电动势大约为20V，内阻约为5Ω，无法从标签上看清其电动势等数据．现要准确测量其电动势和内阻，实验室备有下列器材：A．电流表(量程0～0.6A，内阻=2Ω)；B．电压表(量程0～25V，内阻约为15kΩ)；C．滑动变阻器（阻值范围0～20Ω)；D．定值电阻=10Ω；E．定值电阻=1Ω；F．开关及导线若干（1）由于实验室中电表量程不恰当，需要先将电表改装，电流表应_______联定值电阻_______(选填R1或R2)（2）在虚线框中画出实验电路原理图__________（3）若采用了正确的实验电路，通过改变滑动变阻器的阻值，得到了多组电压表示数U和电流表示数I，作出了U-I图像，若图像在纵轴的截距为a，图像的斜率绝对值为b，则电源电动势为_____________，内阻为________________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）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）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、C【解析】设垂直纸面向里的磁感应强度方向为正，线圈中顺时针方向的感应电流为正，则由乙可知：线圈中在前0.5s内产生了逆时针方向的感应电流，由楞次定律可得：当磁通量增加时，感应磁场方向与原磁场方向相反；当磁通量减小时，感应磁场方向与原磁场方向相同A图：在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．所以A选项错误；B图：在前0.5s内，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，由感应电流方向，结合楞次定律可得：若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．故B错误；C图：在前0.5s内由乙图根据楞次定律可知，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场增强的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场减弱的．而在0.5s-1.5s，若磁场方向垂直向里（正方向）时，必须是磁场减弱的；若磁场方向垂直向外（负方向）时，必须是磁场增加的．所以C正确；D图中磁场的变化引起的感应电流与A中完全相同，故可知D错误；故选C．【点睛】本题考查法拉第电磁感应定律的图象应用，要注意正确掌握楞次定律的应用，同时要注意正确分析图象的性质，能正确应用排除法进行分析．2、D【解析】A．感应电流：而E=Blv线框开始进入磁场时有效的切割长度等于AC最长，产生的感应电动势最大，此时，感应电流最大，故A错误B．开始穿出磁场时，有效切割长度逐渐增加，故感应电流最小，故B错误。C．开始穿出磁场时，ABC边切割，由右手定则，可判定部分导体切割磁感线产生的感应电流方向为C到B到A，即感应电流沿顺时针方向，故C错误。D．由右手定则，可判定部分导体切割磁感线产生的感应电流方向为C到A，即感应电流沿顺时针方向，故D正确。故选D3、C【解析】由题意可知说明电源没问题；说明电路中没有电流，应该是断路，说明ad间有断路其余部分是连通的，可判断断路，故选C故选C考点：电路故障判断点评：中等难度．判断方法：用电压表检测电路故障；(1)若电路中某两点电压不为零，说明电压表上有电流通过，则在并联路段之外无断路或并联电路内无短路；(2)若电路中某两点电压为零，说明电压表上无电流通过，则可能在并联路段之外有断路或并联电路内有短路4、D【解析】先对导体棒受力分析，根据平衡条件并结合合成法得到安培力的最小值；然后结合安培力公式FA=BIL和左手定则分析【详解】对导体棒受力分析，受重力、安培力和细线拉力，如图所示：根据平衡条件，当安培力与线垂直向上时，安培力最小，为：FA=BIL=mgsin30°=根据左手定则，磁感线方向沿悬线向上，故此时磁场方向是唯一的；当mg≥FA＞时，有2解当FA＞mg时，有一解；当FA＜时，无解故选D【点睛】本题关键是先根据平衡条件确定安培力的最小值，然后结合左手定则分析磁感线的方向5、C【解析】交变电流产生过程中，线圈在中性面上时，穿过线圈的磁通量最大，感应电动势最小，线圈与中性面垂直时，通过的磁通量最小，电动势为大；结合Φ-t图象分析答题【详解】①t=0时刻磁通量为0，则此时线圈与B平行，则交变电流按余弦规律变化，则①错误；②Em=NBSω=NBS•=50×0.4×=2000π(V)，则②正确；③由图知周期为T=0.02，则f=1/T=50Hz，则③错误；④一个周期电流方向改变2次，则1s内改变100次，则④错误，故C正确，ABD错误；故选C6、C【解析】粒子在回旋加速器中的最大半径为D形盒的半径，由，故最大动能为A．由以上推导可知，增大磁感应强度可以增大最大动能，故A错误；B．增加加速电压对最大动能无影响，故B错误；C．增大D形盒半径可以增大最大动能，故C正确；D．减小狭缝间距离对最大动能无影响，D错误；故选C。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、ABC【解析】A．根据可知，该交流电的频率为，选项A正确；B．该交流电的最大值为，有效值为，选项B正确；C．t=0时，电动势为零，此时线圈处在中性面上，磁通量最大，选项C正确；D．230V小于该交流电的最大值为，所以耐压为230V的电容器不能在该交变电路中使用，选项D错误。故选ABC。8、BC【解析】ACD．根据题意：解得：零电势的选取是任意的，题中未指定零电势，所以假设，则，，所以C点电势最高，故AD错误，C正确；B．据电势差与电势关系可得：则将另一电荷由A移到C电场力做功：故B正确。9、AD【解析】金属线框进入磁场之前，做自由落体运动，下边进入磁场切割磁感线产生感应电动势和感应电流，下边受到向上的安培力作用，做加速度减少的减速运动；导线框完全进入磁场中，导线框中磁通量不变，不产生感应电流，导线框不受安培力作用，受重力，做匀加速运动；导线框下边开始出磁场时，上边切割磁感线产生感应电动势和感应电流，上边受到向上的安培力作用，导线框做减速运动．全部离开后，以加速度g做匀加速运动．所以A正确；从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，，，B错误；当恰受力平衡时，，解得，即C有可能正确，D正确；q＝It＝＝，进入和离开相同，所以q相同【点睛】解决本题的关键通过图线理清线框在整个过程中的运动规律，结合动能定理、共点力平衡进行求解，掌握电量的经验表达式，并能灵活运用10、CD【解析】当小球所受的合力为零，或合力与速度在同一直线上时能沿着直线通过电磁场区域据此条件进行判断【详解】A、小球受重力、向右的电场力、向左的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定增大，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故A错误；B、小球刚进入场时，重力向下，电场力水平向左，洛伦兹力垂直向内，不平衡，合力与速度不共线，做曲线运动，故B错误；C、小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动，故C正确；D、粒子受向下的重力和向下的电场力，不受洛伦兹力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故D正确；故选CD.【点睛】本题关键在于洛伦兹力与速度垂直且与粒子速度方向垂直，要使粒子做直线运动，要么三力平衡，要么不受洛伦兹力三、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.A②.8.3③.C④.C【解析】（1）[1]要测量小灯泡在不同电压下的电功率，需要采用分压电路，为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻A；（2）[2]由图读出欧姆表读数为：8.3×1=8.3Ω；（3）[3]灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，应选图C所示电路；（4）[4]小灯泡正常工作时的电流：如果电阻不变，电压为2.00V时通过小灯泡的电流实际灯泡在电压为2.00V时温度比正常工作时低，灯泡的实际电阻比15Ω小，实际电流比0.13A大，但小于正常工作时的电流。故选：C12、①.（1）并②.R2③.（2）电路原理图如图所示；④.（3）a⑤.b/3【解析】（1）根据电表的改装原理可知电压表应串联电阻进行分压，而电流表应并联电阻分流进行分析；（2）根据实验原理进行分析，确定误差最小的电路图；（3）根据改装原理确定路端电压和电流，再根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻【详解】（1）为了给电流表扩大量程，应并联一个小电阻进行分流，故应并联的电阻R2；（2）由于电源内阻约为5Ω，而改装后的电流表内阻为，电压表内阻约为15kΩ，所以电压表内阻远大于电源的内阻，故