2027届北京市人民大学附属中学高二上物理期末监测模拟试题含解析

2027届北京市人民大学附属中学高二上物理期末监测模拟试题请考生注意：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、如图所示是两个不同电阻的I-U图象，则图象①②表示的电阻及两电阻串联或并联后的I-U图象所在区域分别是（）A.①表示大电阻值的图象，并联后在区域IIIB.①表示小电阻值的图象，并联后在区域ⅡC.②表示大电阻值的图象，并联后在区域ⅡD.②表示大电阻值的图象，串联后在区域III2、关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法不符合历史事实的是（）A.库伦测出了静电力常量KB.安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向C.洛伦兹提出了分子电流假说D.奥斯特首先发现了电流的磁效应3、如图所示，某同学采用与乙车中相同型号的太阳能电池板给一个小电动机供电，电动机线圈的电阻为r．电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I．电流表和电压表均可视为理想电表．电动机消耗的电功率为A. B.C. D.4、如图所示的电路可以用来“研究电磁感应现象”。干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，电流计、线圈B串联成另一个电路。线圈A、B套在同一个闭合铁芯上，且它们的匝数足够多。从开关闭合时开始计时，流经电流计的电流大小i随时间t变化的图像是（）A. B.C. D.5、图甲为一列简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，P是平衡位置在x=1cm处的质点，Q是平衡位置在x=4cm处的质点，图乙为质点Q的振动图象．则A.波的传播速度为20m/sB.波的传播方向沿x轴负方向C.t=0.4s时刻，质点P的速度大小最大，方向y轴正方向D.t=0.7s时刻，质点Q的速度大小最大，方向y轴负方向6、如图甲所示，n＝50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，则a、b两点的电势高低与电压表的读数为()A.φa>φb，20VB.φa>φb，10VC.φa<φb，20VD.φa<φb，10V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，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子（不计重力）以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U、B、比荷（）、v0的变化情况为（）Ad随v0增大而增大，d与U无关B.d随v0增大而增大，d随U增大而增大C.d随U增大而减小，d与v0无关D.d随B增大而减小，d随比荷增大而减小8、如图所示，一质量为m、电荷量为＋q的圆环可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动，细杆处于磁感应强度为B的匀强磁场中，不计空气阻力，现给圆环向右的初速度v0，在以后的运动过程中，圆环运动的速度图象可能是图中的（）A.②③ B.①③C.②④ D.①④9、在如图所示的电路中，灯泡L的电阻大于电源的内阻r，闭合电键S，将滑动变阻器滑片P向左移动一段距离后，（电压表和电流表均视为理想）下列结论正确的是（）A.灯泡L变亮 B.电源的输出功率变小C电流表读数变小 D.电容器C上电荷量减小10、如图，为探讨霍尔效应，取一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体，给金属导体加与前后侧面垂直的匀强磁场B，且通以图示方向的电流I时，用电压表测得导体上、下表面M、N间电压为U.下列说法中正确的是：A.M板比N板电势高B.导体单位体积内自由电子数越多，电压表的示数越大C.导体中自由电子定向移动的速度为D.M板比N板电势低三、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）某同学用如甲图所示的电路测定电源的电动势和内阻，所用的实验器材有：待测电源E，电阻箱R（最大阻值99．99），定值电阻R0（阻值为2．0），电压表（量程为3V，内阻约为2k），开关S实验步骤：将电阻箱阻值调到最大，先闭合开关S，多次调节电阻箱，记下电压表的示数U和电阻箱相应的阻值R，以为纵坐标，R为横坐标，作图线（如图乙）（1）E为电源电动势，r为电源内阻，写出关系表达式（用E、r、R0表示）____（2）根据图线求得电源电动势E=_____V，内阻r=______．（保留两位有效数字）（3）用该种方法测电源电动势存在系统误差，产生系统误差的原因是_______12．（12分）用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系．两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值．如图是探究过程中某次实验时装置的状态（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同A．ω和rB．ω和mC．m和rD．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系A．质量mB．半径rC．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______A．1:3B．3:1C．1:9D．9:1.四、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、D【解析】由图线看出图线①的斜率大于图线②的斜率，根据欧姆定律分析得知，图线①的电阻较小，图线②的电阻较大．两个电阻并联后，总电阻比任何一个电阻都小，图线的斜率比图线①还大，所以并联后图线在区域Ⅰ．两电阻串联后总比任何一个电阻都大，图线的斜率比图线②还小，所以串联后图线在区域ⅢABC.由上分析可知，并联后在区域Ⅰ，故ABC错误；D.由上分析可知，串联后在区域III，故D正确2、C【解析】A．库伦也用类似的扭秤装置测出了静电力常量k，故A正确；B．安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向，故B正确；C．安培提出了分子电流假说，故C错误；D．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故D正确。故选C。3、C【解析】电动机正常工作时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，则电动机消耗的电功率为P=IU，故选C.4、B【解析】干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路，当开关闭合时磁通量变大，导致电流计、线圈B串联成另一个电路中产生电动势，由于电动势短暂的，出现电流慢慢变小的现象。【详解】A．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故A错误；B．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故B正确；C．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故C错误；D．由于干电池、开关、线圈A、滑动变阻器串联成一个电路的磁通量变化是瞬间的，因此电流计、线圈B串联成另一个电路中有电动势也是短暂的，所以出现电流慢慢变小，故D错误。故选B。【点睛】由楞次定律来确定感应电流的方向，而闭合线圈中的磁通量发生变化有几种方式：可以线圈面积的变化，也可以磁场的变化，也可以线圈与磁场的位置变化。5、D【解析】根据波形图和Q点的振动图像读出波长和周期，求解波的速度；根据Q点t=0.1s的振动方向判断波的传播方向；根据波的传播规律判断在t=0.4s时刻质点P的振动情况以及t=0.7s时刻质点Q的振动情况.【详解】由图读出波长λ=8cm，周期T=0.4s，则波速，选项A错误；由振动图像可知，t=0.1s时，Q点向上振动，由波形图可知波的传播方向沿x轴正方向，选项B错误；t=0.4s时刻，波向x正向传播，此时质点P与t=0时刻位置相同，但是向上振动，速度不是最大，选项C错误；t=0.7s时刻，质点Q从t=0.1s时刻起经过了1.5T回到平衡位置，此时的速度大小最大，方向y轴负方向，选项D正确，故选D.【点睛】本题的关键是把握两种图象之间的内在联系，会根据振动情况来判定波的传播方向．结合波形图判断质点的振动情况6、B【解析】由图可知磁通量均匀增大，根据楞次定律知，线圈中感应电流为逆时针方向，又线圈相当于内电路，故φa＞φb；，因而电压表的读数为10V，故B正确，ACD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、AD【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有得根据得带电粒子在磁场中的运动的半径则有所以d与m、v0成正比，与B、q成反比，与U无关，故AD正确、BC错误。故选AD。8、BD【解析】若在运动时，洛伦兹力恰好等于重力即Bvq=mg，此刻没有支持力，即也没有摩擦力，所以物体匀速直线运动，1图像有可能，所以排除AC．若速度较大，导致支持力向上，则摩擦力阻碍物体运动，导致速度变小，最终物体应该做匀速直线运动，所以4有可能．若洛伦兹力小于重力，则摩擦力使得速度越来越小，直到停止，3也有可能，答案为BD考点：受力分析点评：本题考查了结合洛伦兹力的受力分析（动态分析），根据不同情况，判断摩擦力，最终是否能够匀速直线运动9、BC【解析】A．当滑动变阻器滑片P向左移动时，其接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，总电流I减小，灯泡的功率，不变，则P减小，灯泡L变暗，故A错误；B．当内、外电阻相等时，电源的输出功率最大，由于灯泡L的电阻大于电源的内阻，当R增大时，电源的内、外电阻的差值增大，则电源的输出功率减小，故B正确；C．电路中电流减小，电流表读数变小，故C正确；D．变阻器两端电压增大，电容器与变阻器并联，电容器上电压也增大，则其电荷量增大，故D错误。故选BC。10、CD【解析】电流方向向右，电子定向移动方向向左，根据左手定则判断可知，电子所受的洛伦兹力方向：向上，则M积累了电子，MN之间产生向上的电场，所以M板比N板电势低，A错误D正确；电子定向移动相当长度为d的导体切割磁感线产生感应电动势，电压表的读数U等于感应电动势E，则有，可见，电压表的示数与导体单位体积内自由电子数无关，B错误；由，得自由电子定向移动的速度为，C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、①.②.5.7③.3.7④.由于电压表的分流【解析】（1）根据闭合回路欧姆定律可得，变形可得（2）图像的斜率，解得，图像的纵截距，解得（3）由于电压表的分流，比实际电流要大，考点：考查了测量电源电压和电动势实验12、①.A②.C③.B【解析】（1）[1]．在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A（2）[2]．两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C（3）[3]．根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线