2027届北京西城14中物理高二上期末检测试题含解析

2027届北京西城14中物理高二上期末检测试题请考生注意：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、电阻为1Ω的矩形线圈绕垂直于磁场方向的轴在匀强磁场中匀速转动，产生的交变电动势随时间变化的图象如图所示，现把交流电加在电阻为9Ω的电热丝上，则下列说法中正确的是A.线圈转动的角速度为B.如果线圈转速提高一倍,则电流不会改变C.电热丝两端的电压VD.电热丝的发热功率P=1800W2、标有“220V100W”的一灯泡接在u=311sin314tV的正弦交变电流上,则()A.产生该交变电流的发电机转速为每分钟50转B.与该灯泡串联的理想电流表读数为0.64AC.与该灯泡并联的理想电压表读数为311VD.通过该灯泡的电流i=0.64sin314tA3、在如图所示的电路中，电源的内电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω，电流表的内阻不计，闭合开关后，电流表的示数I=0.3A．电源的电动势E等于A.1V B.2VC.3V D.5V4、关于电子伏特（eV），下列说法中正确的是（）A.电子伏特是电势的单位 B.电子伏特是电场强度的单位C.电子伏特是能量的单位 D.1eV=1.60×1019J5、如图所示，圆形磁场区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，PQ为圆形磁场的直径，O为圆心磁场的圆心，OA为圆形磁场的水平半径，圆心磁场的半径为R，处于磁场边界P点的粒子源不断沿各个方向将速率v0的同种带电粒子垂直磁场方向射入磁场．当磁感应强度为B＝B0时，PQ左侧圆弧恰全部有带电粒子射出，下列说法正确的是（）A.粒子一定带负电B.粒子出磁场时速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷为D.若B＝2B0，PA圆弧上均有粒子射出6、将一块宽为b，厚为d，横截面为矩形的金属导体置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于侧面，如图所示，当通以图示方向电流I时，在导体上、下表面间用理想电压表可测得电压为已知自由电子的电荷量为e，下列判断正确的是A.金属导体上表面电势高于下表面B.只增强金属导体中的电流I，电压表的示数会减小C.只增加金属导体的厚度d，电压表的示数会减小D.该导体中单位体积内的自由电子数为二、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，匀强磁场的方向垂直纸面向里，匀强电场的方向竖直向下，有一正离子恰能以速率v沿直线从左向右水平飞越此区域．下列说法正确的是()A.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子也沿直线运动B.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向上偏转C.若一电子以速率v从右向左飞入，则该电子将向下偏转D.若一电子以速率v从左向右飞入，则该电子也沿直线运动8、如图甲所示，足够长的水平光滑平行金属导轨MN、PQ，两导轨间距为1m，范围足够大的匀强磁场方向竖直向上，导轨M、P之间连接一个阻值为3Ω的电阻R，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑的定滑轮与重物相连，细线对导轨的拉力平行于导轨，金属棒ab的质量为0.2kg、有效电阻为0.5Ω，重物的质量为0.4kg。将重物和金属棒由静止释放，金属棒的位移与时间的关系如图乙所示，其中0.4s~0.6s内的图线为直线，导轨的电阻不计，g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.t=0时刻金属棒的加速度大小为10m/s2B.磁场的磁感应强度大小为2TC.在0～0.6s内通过电阻R的电荷量为0.8CD.在0～0.6s内电阻R产生的热量为1.925J9、煤气灶点火所需的高压由如图所示装置产生，在铁芯上绕着两组彼此绝缘的线圈，其中用粗导线绕制、匝数较少的是初级线圈，用细导线绕制，匝数较多的是次级线圈．钢制弹簧片D上装有一小锤P，当电路中无电流时，弹簧片D与螺丝钉W接触．接通开关S，铁芯被磁化，小锤P被吸引，使得弹簧片D与螺丝钉分离，电路断开，铁芯失去磁性，小锤重新回到原来位置，电路又被接通，如此反复，在电路发生通断时，由于电磁感应，次级线圈将会产生高压，导致G、L间出现放电现象．关于该点火装置，下列说法正确的是A.增大初级线圈电流，可使线圈周围的磁场增强B.增加次级线圈匝数，可增大次级线圈的感应电动势C.次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期D.小锤质量越大，通断时间间隔越短10、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为2V。一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV。下列说法正确的是（）A.平面c上的电势为零B.该电子可能到达不了平面fC.该电子经过平面d时，其电势能为4eVD.该电子经过平面b时的速率是经过d时的2倍三、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）若多用电表电阻挡有三个倍率，分别是×1、×10、×100.用×10挡测量某电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度过小，为了较准确地进行测量，则应：①将选择开关置于________；②将红、黑表笔短接进行_________________；③将待测电阻Rx接在___________________进行测量．若按照以上①②③步骤正确操作后，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是______Ω.12．（12分）在测定一节干电池的电动势和内电阻的实验中，备有下列器材：A.干电池E(电动势约为1.5V、内电阻大约为1.0Ω)B.电流表Al(满偏电流2mA、内阻RA1=20Ω)C.电流表A2(0～0.6A、内阻约0.1Ω)D.滑动变阻器R1(0～10Ω、2A)E.滑动变阻器R2(0～100Ω、lA)F．定值电阻R3=980ΩG．开关S、导线若干(1)为了方便且能较精确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器是_____(填“R1”或“R2”)(2)四位同学分别设计了甲、乙、丙、丁四个实验电路图，其中最合理的是________(3)四位同学讨论后，根据最合理的实验方案正确操作，利用测出的数据绘出了右图所示的图线(I1为电流表A1的示数，I2为电流表A2的示数)．由图线可求得被测电池的电动势E=______V(结果保留三位有效数字)；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，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．从图中可知：T=0.02s角速度为：rad/s故A说法错误；B．在t=0.01s时刻，产生的感应电动势最大，此时线圈与中性面垂直，磁通量为零，故B说法正确；CD．交流电压的最大值为Em=200V，所以有效值V则电热丝两端的电压为：V消耗的功率为：W故C错误，D正确。故AC2、D【解析】由交流电u=311sin314tV可知ω=314rad/s，电压最大值Um=311V．由ω=2πf求解频率f．由U=Um求出电压的有效值．交流电压表测量的是有效值【详解】灯泡接在u=311sin（314t）V的正弦交流电上，ω=314rad/s，所以产生该交流电的发电机转速为每秒50转，故A错误；由交流电u=311sin314tV可知，电压的最大值Um=311V．有效值U=Um=220V，可以使“220V，100W”的灯泡正常发光，且电流表的电流I=P/U=0.46A．故B错误，与灯泡并联的交流电压表测量时，读数为220V．故C错误．灯泡的最大电流为Im=I=0.64A，因此通过灯泡的电流i=0.64sin314t（A）．故D正确．故选D3、C【解析】根据闭合电路欧姆定律得电源的电动势，故选项C正确，ABD错误点睛：闭合电路欧姆定律反映了电路中电流与整个电路的电动势和总电阻的关系4、C【解析】ABC．电子伏特是能量的单位，代表一个电子电势改变（增加或减少）单位伏特时其能量的改变量；故AB错误，C正确；D．1eV=1.60×10-19J，故D错误；故选C。5、B【解析】粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，故由粒子射出磁场边界恰好占整个边界的一半可得：粒子运动轨迹的轨道半径为R；A项：由左手定则知粒子带正电，故A错误；B项：由粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，根据几何关系可得：粒子离开磁场时的径向平行于PQ，故粒子离开磁场时速度方向垂直PQ连线，故B正确；C项：根据洛伦兹力做向心力可得：故粒子的比荷，故C错误；D项：若B＝2B0，粒子运动轨迹的轨道半径为，改变初速度方向，粒子从PA圆弧射出，最远从如图的M点射出，PM＝R，故D错误；故选B6、D【解析】A、根据左手定则，电子向上表面偏转，下表面失去电子带正电，所以下表面电势高，则下表面带正电，故A错误；BC、根据，解得：，导体的厚度d越大，U越大，而U与导体中的电流I无关，故B、C错误；D、再依据，得该导体中单位体积内的自由电子数为：，故D正确；故选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、BD【解析】正离子从左边进入电场，在电场中受到向下的电场力和向上的洛伦兹力作用，因恰能沿直线从右边水平飞出，可知电场力和洛伦兹力平衡，有qE=qvB，得v=E/BABC．若电子从右边向左边进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，即向上，则电子将向上偏转，选项B正确，AC错误；D．若电子从左边以速度v射入，电场力和洛伦兹力的方向对调，发现还是有v=E/B，所以只要粒子以速度v从左边水平进入电场，粒子就会沿水平方向射出，与电性和电量无关，选项D正确。故选BD。8、BC【解析】A．据系统牛顿第二定律得解得故A错误；B．导体棒匀速运动时，其速度为据平衡条件得解得故B正确；C．根据电磁感应过程的电荷量推论公式故C正确；D．根据系统能量守恒可得解得回路中的焦耳热电阻与导体棒电阻串联，则有故D错误。故选BC。9、ABC【解析】A．电流越强产生的磁场越强，则增大初级线圈电流可以增大线圈周围的磁场，故A正确；B．由可知，在磁通量变化快慢不变的情况下，增大线圈匝数可以增大次级线圈的感应电动势，故B正确；C．变压器不会改变频率和周期，故次级线圈中交变电压周期等于初级线圈中电流的通断周期，故C正确；D．通断时间取决于铁芯磁化和去磁的时间，与小锤质量无关，故D错误10、AB【解析】A．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相邻两个等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为2V，由于电子的电势能增加，等势面电势由a到f是降低的，因此平面c上的电势为零，故A正确；B．由上分析可知，当电子由a向f方向运动，则电子到达平面f的动能为2eV，由于题目中没有说明电子如何运动，因此也可能电子在匀强电场中做抛体运动，则可能不会到达平面f，故B正确；C．在平面b上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，动能为8eV，电势能与动能之和为6eV，当电子经过平面d时，动能为4eV，其电势能为2eV，故C错误；D、电子经过平面b时的动能是平面d的动能2倍，电子经过平面b时的速率是经过d时的倍，故D错误。故选AB。【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键。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.×100②.欧姆调零③.红黑表笔之间④.2200【解析】①[1]选用挡测量时若偏角过小，说明测量电阻比较大，所以应该换大挡，即挡；②[2]换挡必调零，所以要把红黑表笔短接然后进行欧姆凋零③[3][4]调零过后，将待测电阻接在红黑表笔之间进行测量，从图中读出电阻的值。12、①.（1）R1②.（2）乙③.（3）1.45—1.47④.0.81—0.84【解析】（1）为方便实验操作，滑动变阻器应选择R1（2）没有电压表，应该用电流表A1与电阻R3串联组成电压表，电压表测路端电压，用电流表A2测电路电流，由电路图可知，合理的实验电路图是乙（3）由图乙所示实验电路可知，在闭合电路中：E=I1（RA1+R3）+I2r，由图象可知，图象的截距：，则电源电动势E=1.46V；图象斜率：，电源内阻r=0.