2027届北京市西城区北京市第四中学物理高二上期末监测试题含解析

2027届北京市西城区北京市第四中学物理高二上期末监测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，平行纸面的匀强电场中有个直角三角形OAB，边长OA为3cm，OB为4cm。己知φ0=6V，φA=φB=-6V，下列说法不正确的是A.匀强电场的方向垂直ABB.OA中点的电势等于0C.匀强电场的大小500V/mD.带电粒子从A运动到B点时不受电场力2、如图所示，Q是带正电的点电荷，P1、P2为其电场中的两点.若E1、E2为P1、P2两点的电场强度的大小，φ1、φ2为P1、P2两点的电势，则A.E1>E2,φ1>φ2 B.E1>E2,φ1<φ2C.E1<E2,φ1>φ2 D.E1<E2,φ1<φ23、如图所示，虚线为两磁场的边界，左侧磁场垂直纸面向里，右侧磁场垂直纸面向外，磁感应强度大小均为B。一边长为L、电阻为R的单匝正方形导体线圈abcd，水平向右运动到图示位置时，速度大小为v，则（）A.ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向右B.ab边受到的安培力向右，cd边受到的安培力向左C.线圈受到的安培力的大小为D.线圈受到的安培力的大小为4、如图所示的电路中，电源电动势E=4V，内阻r=0.5Ω，定值电阻R=1Ω．开关S闭合后，电动机M刚好正常工作，理想电流表A的示数为1A．电动机的线圈电阻R0=0.5Ω，下列说法中正确的是A.定值电阻消耗的热功率3.5WB.电动机的输出功率为2WC.电动机两端的电压为2VD.电源的输出功率是4W5、如图所示，在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子，不计粒子间的相互作用力和重力，关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是（）A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长，时间也越长C.这些粒子在磁场中的运动时间相同D.若粒子速率满足v=qBR/m，则粒子出射方向与入射方向垂直6、实验室用的小灯泡灯丝的I﹣U特性曲线可用以下哪个图象来表示（考虑灯丝的电阻随温度的升高而增大）（）A. B.C. D.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、氢原子的能级如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62～3.11eV.下列说法正确的是()A.一个处于n＝2能级的氢原子，可以吸收一个能量为4eV的光子B.大量处于n＝4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中可以释放出6种不同频率的光子C.氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量可能大于13.6eVD.用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，有可能使个别氢原子电离8、在如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，电压表示数为U，电容器C所带电荷量为Q，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比()A.U变小 B.I变小C.Q增大 D.Q减小9、如图所示直线是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点。一负电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的速度—时间图线如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A.该电场是匀强电场B.A、B两点的电势相比一定是φA＜φBC.A、B两点的场强大小相比一定是EA＜EBD.该电荷在两点的电势能大小相比一定是EpA＜EpB10、速度相同的一束带电粒子由左端射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.该束带电粒子带正电B.速度选择器的P1极板带负电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于EB1D.粒子打在胶片上位置越靠近狭缝S0，粒子的比荷越大三、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）如图是一个多用表欧姆档内部电路示意图．电流表满偏电流0.5mA、内阻10Ω；电池电动势1.5V、内阻1Ω；变阻器阻值0-5000Ω（1）该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V刻度的，当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时仍可调零．调零后阻值将变_________（选填“大”或“小”）；若测得某电阻阻值为300Ω，则这个电阻的真实值是________Ω（2）该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值，其测量结果___________（选填“偏大”或“偏小”或“准确”）12．（12分）图为某同学组装完成的简易多用电表，图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连（1）图（a）中的A端与______________（选填“红”或“黑”）色表笔相连接（2）关于R6的使用，下列说法正确的是_____________________A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）用×100档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到_____________档（选填“×10”或“×1K”）．如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行测量，那么缺少的步骤是__________________________，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图b，则该电阻的阻值是___________________________Ω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）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15．（12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L

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．AB是一条等势线，所以场强垂直于AB，A正确，不符合题意；B．OA中点电势等于O、A两点电势和的一半，为零，B正确，不符合题意；C．根据几何知识，O到AB的距离为所以场强C正确，不符合题意；D．AB是一条等势线，在等势线上运动，电场力不做功，但带电粒子依然受电场力，D错误，符合题意；故选D。2、A【解析】由公式、可知：正电荷的电场线方向由P1指向P2，顺着电场线的方向电势降低，则电势故A正确，BCD错误3、D【解析】AB．线框的左右两边分别切割两磁场产生的动生电动势由右手定则可找出方向，如图所示两动生电源串联，总电流为顺时针方向，再由左手定则可得ab边受到的安培力向左，cd边受到的安培力向左，故AB错误；CD．线框的电动势为，则电流为两个安培力力之和为线框受到的安培力故C错误，D正确。故选D。4、B【解析】定值电阻的功率由焦耳定律求得，电源的输出功率由总功率减去内阻功率，电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差【详解】A、定值电阻消耗的热功率，A错误；BC、电动机两端的电压，则电动机的电功率为，又因为电动机线圈上的发热功率为，所以，电动机的输出功率为，B正确，C错误；D、电源的输出功率为，D错误故选B【点睛】电动机是非纯电阻电路，输出功率等于输入功率与热功率之差；电源的输出功率由总功率减去内阻功率，要注意功率公式的适用条件5、D【解析】粒子从A点进，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，从圆周上面的B点出，设圆周运动圆心为，半径为，则AB为公共弦长，弦的垂直平分线过圆心，既过O点又过．根据几何关系,可得,所以粒子出磁场的速度沿圆形磁场的半径方向，出射方向的反向延长线一定过O点，选项A错．粒子圆周运动的圆心角设为，则有，粒子做圆周运动的周期，根据洛伦兹力提供向心力即得，速度越大的粒子，半径越大，那么转过的圆心角越小，运动时间，越短，选项BC错．若粒子速率满足v=qBR/m，则圆周运动半径，，，转过圆心角，所以速度偏向角等于，即出射方向与入射方向垂直，选项D对考点：带电粒子在匀强磁场中的运动6、A【解析】根据可知，I-U图象的斜率大小表达电阻的倒数，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此I-U特性曲线是过原点的向电压轴倾斜的曲线，故A正确，BCD错误二、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、AB【解析】n=2能级的氢原子能级为-3.4eV，当吸收一个能量为4

eV的光子，则会出现电离现象．故A正确；大量处于n=4能级的氢原子，跃迁到基态的过程中，根据=6，因此释放出6种频率的光子．故B正确．氢原子从高能级向低能级跃迁的过程中释放的光子的能量，小于13.6eV．故C错误；处于基态的氢原子电离需要的最小能量是13.6eV，则用能量为10eV和3.6eV的两种光子同时照射大量处于基态的氢原子，不可能使个别氢原子电离，故D错误8、BC【解析】首先搞清电路的结构：电流稳定时，变阻器与R2串联，R1上无电流，无电压，电容器的电压等于变阻器的电压，电压表测量变阻器的电压，电流表测量干路电流；当滑片P向a端移动一些后，变阻器接入电路的电阻增大，根据欧姆定律分析电路的总电阻变化和干路电流的变化，再分析电表读数的变化和电容器电量的变化【详解】解：当滑动变阻器P的滑动触头从图示位置向a端移动时，其接入电路的电阻值增大，外电路总电阻增大，由闭合电路的欧姆定律可知，干路的电流I减小；变阻器两端的电压，由I减小，可知U增大，即电容器C两端的电压增大，再据Q=CU，可判断出电容器的电荷量Q增大，故BC正确，AD错误．故选BC【点睛】本题是含有电容器的动态变化分析问题，要综合考虑局部与整体的关系，对于电容器明确两端的电压，再利用电容器的定义式判断电量的变化情况9、CD【解析】AC．由于速度—时间图线的斜率表示物体运动的加速度，由乙图可知，电荷运动的加速度越来越大，也就是电场强度越来越大，即EB>EA故A错误，C正确；B．由于从A向B运动时，做减速运动，受力的方向与运动方向相反，因此负电荷受电场力方向从B指向A，则电场线方向相反，即由A指向B，沿电场线方向电势越来越低，因此φB＜φA故B错误；D．从A向B运动的过程中，电场力做负功，电势能增加，因此EpA＜EpB故D正确故选CD。【点睛】在电场中，电场强度越大，电荷在该点受到的电场力越大，也就是带电体的加速度越大；当电场力做正功时，电势能减少，而当电场力做负功时，电势能增加，注意电势能与电势不同，电势高的地方电势能不一定大，而电势低的地方电势能不一定小，电势能不仅与电场有关还与带电体有关。10、AD【解析】带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据安培左手定则可知该束粒子带正电，故A正确；在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡可得：，解得：，故C错误；粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有：，解得：，因为v、B不变，半径r越小，则越大，故D正确．所以AD正确，BC错误三、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.小②.290③.准确【解析】（1）[1]由闭合电路欧姆定律得因为式中E变小，r变大，故R0将减小；[2]因为该欧姆表的刻度是按电池电动势为E=1.5V刻度的．测得某电阻阻值为300Ω时，电流表中的电流其它当电池电动势下降到E′=1.45V时，此时欧姆表的内阻为由闭合电路欧姆定律得解得真实值R′=290Ω（2）[3]该欧姆表换了一个电动势为1.5V，内阻为10Ω的电池，调零后测量某电阻的阻值的测量结果准确，因为电源的内阻的变化，可以通过调零电阻的阻值的变化来抵消【考点定位】多用表的应用12、①.黑②.B③.×1K④.进行欧姆调零⑤.22000【解析】(1)[1]欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，即红进黑出；由图示电路图可知端与黑色表笔相连；(2)[2]由电路图可知只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要时行调节；A.与分析不符，不符合题意；B.与分析相符，符合题意；C.与分析不符，不符合题意；(3)[3]用×100挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明所选档位