2027届北京市师范大学附属中学高二上物理期末综合测试试题含解析

2027届北京市师范大学附属中学高二上物理期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、矩形导线框固定在匀强磁场中，如图所示，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向为垂直纸面向外，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示，则（）A.0～t1时间内，导线框中电流的方向为abcdaB.0～t1时间内，导线框中电流越来越小C.0～t2时间内，导线框中电流的方向始终为adcbaD.0～t2时间内，导线框ab边受到安培力大小恒定不变2、如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器．闭合开关后，把滑动变阻器的滑片向左滑动，以下说法正确的是（）A.电流表示数变小，电压表示数变大B.电流表示数变小，电压表示数变小C.R1消耗的电功率变小D.R2消耗的电功率变大3、下列用电器中，利用静电的吸附作用进行工作的是（）A.电话机 B.电冰箱C.复印机 D.电饭煲4、如图所示，一个闭合矩形线圈abcd以速度v从无磁场区域匀速穿过匀强磁场区域．以abcd方向为电流的正方向，图中能正确反映线圈中电流－时间关系的图象是（）A. B.C. D.5、图中水平虚线表示某电场的一组互相平行的等势面，各等势面的电势值如图所示，则（）A.在B处场强方向是竖直向下的B.A、B两处场强EA和EB相比是EB＞EAC.1C的正电荷从B到A，电场力做正功2JD.负电荷从A移到B时电场力做负功6、下列物理量是矢量的是（）A.电势 B.电势差C.电场强度 D.电势能二、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，匀强电场中a、b、c、d四个水平平面，间距相等，每个平面上各点的匀强电场方向都垂直于平面．一个电子射入电场后的运动轨迹如实线MN所示，由此可知（）A.电场强度方向向左B.电子在N的动能小于在M的动能C.a平面的电势低于b平面D.电子在N的电势能小于在M的电势能的电势8、如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光．MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直．一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子（不计重力），以相同的速率v，从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域，不计粒子间的相互作用．则以下说法正确的是（）A.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其半径为B.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为C.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为D.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为9、一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带正电B.粒子1带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.粒子2和3的比荷对比，粒子2的比荷的绝对值最小10、如图所示，光滑绝缘水平面上相距7L的A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，C点为AB连线上电势最低处，且BC=2L。若可视为质点的滑块从BC中点D处，以初速度向右运动，并保持在A、B之间往复运动。已知滑块的质量为m、带电量为+q，则A.Q1︰Q2=25︰4B.A、B连线上场强为零的地方应该有两处C.当滑块从D向A运动过程，电场力先做正功后做负功D.当滑块从C向B运动过程，电势能先减小后增大三、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）用多用电表粗略测量某圆柱体的阻值。如图，当选择开关置于欧姆挡“×1”的位置时，多用电表指针示数如图所示，则被测圆柱体电阻的阻值约为_________Ω。为进一步测其电阻，实验室备有以实验下器材：A．电压表（0~3V，内阻4kΩ）；B．电压表（0~15V，内阻15kΩ）C．电流表（0~3A，内阻0.0125Ω）；D．电流表（0~0.6A，内阻0.125Ω）E．滑动变阻器（0~20Ω，允许最大电流为2A）；F.开关、导线若干；G.电池组（3V，内阻1.0Ω）。(1)电流表和电压表分别应选_________、_______（选填器材前的字母）。(2)测该圆柱体的电阻时，电流表在测量电路中应采用_________（选填“外”或“内”）接法，真实值比测得的电阻值偏_________（选填“大”或“小”）些。(3)若用L表示圆柱体的长度，d表示直径，测得电压为U，电流为I，请写出圆柱体电阻率的表达式_________。12．（12分）某实验小组利用图（甲）所示的器材测量一节干电池的电动势和内电阻。现有的实验器材为：A．待测干电池（电动势约为1.5V）B．电压表（量程3V，内阻约5kΩ）C．电流表（量程0.6A，内阻约0.5Ω）D．滑动变阻器（阻值范围0～10Ω）E．开关、导线若干（1）在图（甲）中用笔画线代替导线将电路连接完整，要求滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大_____；（2）他们根据实验数据绘制出的U﹣I图象如图（乙）所示，其中U是电压表的读数，I是电流表的读数。由此可以得到干电池的电动势E＝_____V，内电阻r＝_____Ω．（结果保留两位有效数字）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、A【解析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况；由F=BIL可知安培力的变化情况【详解】由图可知，0-t2内，线圈中磁通量的变化率相同，故0到t2时间内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为顺时针，即电流为adcba方向，故A正确，C错误；从0到t1时间内，线圈中磁通量的变化率相同，感应电动势恒定不变，电路中电流大小时恒定不变；导线电流大小恒定，故B错误；从

t1到t2时间内，磁场的变化率不变，则电路中电流大小时恒定不变，故由F=BIL可知，F与B成正比，即增大，则0～t2时间内，导线框ab边受到的安培力大小不是恒定不变的，故D错误；故选A【点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义，才能准确的利用楞次定律、左手定律等进行判定；解题时要特别注意，两个时段，虽然磁场的方向发生了变化，但因其变化为连续的，故产生的电流一定是相同的2、B【解析】根据滑片的移动方向判断出滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后由串并联电路特点、欧姆定律以及功率公式分析答题【详解】当滑动变阻器的滑片向左滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，与R2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，总电流增大，路端电压减小，则V的示数减小，根据串联电路电压与电阻成正比的特点，可知，并联部分电压减小，通过R2的电流减小，则A的示数减小，故A错误，B正确；根据P1＝I2R1可知，总电流增大，R1消耗的电功率变大，故C错误；通过R2的电流减小，根据P2＝I22R2可知R2消耗的电功率变小，故D错误．故选B【点睛】本题是一道闭合电路的动态分析题，要掌握动态电路动态分析题的解题思路与方法．也可利用经验结论进行分析：变阻器电阻增大时，所在并联电路电压增大，与之并联的另一支路电流增大，电流表读数增大3、C【解析】本题考查各种电器的工作原理，从各种实例的原理出发可以得出结论【详解】A、电话是利用电磁波传递信息，利用了电流的磁效应工作的，故A错误；B、电冰箱是利用物态变化时的吸热和放热原理制冷的，故B错误；C、复印机复印文件资料，就是利用静电墨粉吸附在鼓上．故C正确；D、电饭煲是利用了电流的热效应，来加热的．故D错误；4、D【解析】根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为负值；由知线圈进入和穿出磁场时感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生。所以选项D正确，A、B、C错误。故选D。【点睛】运用楞次定律、法拉第电磁感应定律和欧姆定律分析感应电流的方向和大小，这是电磁感应问题中常用的方法和思路。5、C【解析】根据电场线与等势面垂直，且由电势高处指向电势低处，可知电场线方向应竖直向上，则B处的场强方向是竖直向上，故A错误．图中等差等势面疏密均匀，则电场线疏密也均匀，说明此电场是匀强电场，场强处处相同，故B错误．根据电场力做功公式W=qU得：1C的正电荷从B到A，电场力做功为WBA=qUBA=1C×（3V-1V）=2J，故C正确；1C的负电荷从A移到B时电场力做功为WAB=qUAB=（-1C）×（1V-3V）=2J，即电场力做功2J，选项D错误；故选C考点：等势面；电场力的功【名师点睛】对于电场线和等势面之间的关系要掌握牢固，本题也可以作出电场线，再进行判断；同时记住求解电场力做功的公式，理解各个物理量的意义6、C【解析】电势、电势能和电压是只有大小没有方向的标量，故ABD错误；电场强度是既有大小又有方向的矢量，故C正确．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、BC【解析】根据电场线方向与等势线垂直和电子所受的电场力指向轨迹的内侧，判断出电子所受的电场力方向，分析电场力做功的正负，根据动能定理分析动能的变化和电势能的变化．根据顺着电场线方向电势降低，判断电势的高低【详解】A、根据电场线方向与等势线垂直可知，电场线方向必定位于竖直方向，则电子所受的电场力必定在竖直方向．电子做曲线运动，所受的电场力方向指向轨迹的内侧，所以可知电子所受的电场力方向应竖直向下，电子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，所以可知电场强度方向竖直向上，如图所示，故A错误;BD、若电子由M运动到N，电子所受的电场力方向应竖直向下，与速度方向的夹角为钝角，对电子做负功，根据动能定理可知，电子的动能减小，电势能增加，所以电子在N的动能小于在M的动能，在N的电势能大于在M的电势能，故B正确，D错误;C、根据顺着电场线方向电势降低，得知，a点电势低于b点电势，故C正确【点睛】解决本题的关键是根据电子的轨迹弯曲方向和电场线方向判断出电场力方向，运用动能定理和电场力做功与电势能变化的关系进行分析，注意掌握电场线与等势面之间的关系8、BD【解析】一群质量、电量都相同的正负两种粒子（不计重力），以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射，则不可能在荧光屏上出现圆形亮环，故A错误；以正粒子为例，如下图可知：正粒子垂直边界射入，轨迹如上面左图，此时出射点最远，与边界交点与P间距为：2r；正粒子沿着右侧边界射入，轨迹如上面中图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；正粒子沿着左侧边界射入，轨迹如上面右间图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；负离子受力与正离子相反，轨迹与正粒子轨迹关于PQ对称；故范围为在荧光屏上P点两侧，将出现两个相等长度条形亮线，其长度为：2r-2rcosθ=2r（1-cosθ）=，故B正确；粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离，则圆弧所对应的圆心角最大，即离P点最近的距离．由几何关系可求出粒子离x轴最大距离为，故C错误，D正确考点：带电粒子在匀强磁场中的运动9、AD【解析】A.三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：qvB=qE，根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电．故选择器的P1极板一定是带正电．与带电粒子无关．故A正确；B.在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；负电荷受到的安培力的方向向上，将向上偏转．所以1带负电．故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：qvB=qE，所以v=E/B1.故C错误；D.由，得，r与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷q/m的绝对值最小．故D正确故选AD10、AC【解析】AB.A、B两点分别固定正点电荷Q1与Q2，C点为连线上电势最低处。类比于等量同种点电荷的电场的特点可知，C点电场强度为0，AB之间电场强度为0的点只有一处。对C点，由点电荷的电场强度公式：得：故A正确，B错误；C.类比于等量同种点电荷的电场的特点可知，AC之间的电场强度的方向指向C，BC之间的电场强度指向C；滑块从D向A的运动过程中，电荷受到的电场力的方向指向C，所以电场力先做正功后做负功。故C正确；D.由C选项分析可知，当滑块从C向B运动过程，电荷受到的电场力的方向指向C，所以电场力做负功，电势能增大。故D错误。故选：AC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、①.6.0②.A③.D④.外⑤.大⑥.【解析】(1)[1]选择开关置于欧姆挡“×1”的位置，表盘读数为6.0，所以是；[2][3]因为电池组的电压为3V，为了读数准确，所以选择量程为0~3V的电压表。被测圆柱体电阻的阻值约为6Ω，为了读数准确，选择0~0.6A的电流表。(2)[4][5]因为根据“小外偏小”可知，选择外接法，测量值比真实值偏小，也就是真实值比测得的电阻值偏大。(3)[6]根据电阻公式得解得12、①.②.1.4③.0.91【解析】（1）[1]．本实验采用相对电源的电流表外接法；滑动变阻器采用限流接法，为了让滑片位于最左端时，滑动