北京十二中2027届物理高二上期中考试试题含解析

北京十二中2027届物理高二上期中考试试题考生请注意：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、下列物理量属于矢量的是（）A．磁感应强度B．磁通量C．电流强度D．电阻率2、对静止在桌面上的木块，下列说法正确的是（）A．木块无动能，但有分子平均动能B．木块无动能，也无分子平均动能C．木块有动能，但无分子平均动能D．木块有动能，也有分子平均动能3、有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程为“1”、“10”、“100”、“1K”，某同学把选择开关旋到“100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角度很大，为了减少误差，他应该换用的欧姆挡和测量方法是A．用“1K”挡，不必重新调整调零旋钮B．用“10”挡，不必重新调整调零旋钮C．用“1K”挡，必须重新调整调零旋钮D．用“10”挡，必须重新调整调零旋钮4、图中a、b、c、d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是()A．向上 B．向下 C．向左 D．向右5、如图甲所示，两根材料相同的均匀导体柱a和b，a长为l，b长为2l，串联在电路中时，沿x轴方向电势变化φ－x图象如图乙所示，选取x＝3l处电势为零，则导体柱a、b的横截面积之比为()A．13B．12C．16、A、B在某个点电荷电场中的一根电场线上，在线上A点处放入一个静止的自由负电荷，它将沿电场线由静止向B点运动，下列判断哪些是正确的（）A．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，加速度越来越小B．电场线由B指向A，该电荷做加速运动，其加速度大小的变化由题设条件不能确定C．电场线由A指向B，电荷做匀加速运动D．电场线由B指向A，电荷做加速运动，加速度越来越大二、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，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成角，回路其余电阻不计．在空间施加匀强磁场可以使ab棒静止，则磁场的磁感应强度的值及其方向可能为()A．，竖直向上B．，垂直于回路平面向下C．，竖直向下D．，垂直于回路平面向上8、如图甲所示电路，小灯泡通电后其两端电压U随所通过的电流I变化的图线如图乙所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PM垂直于U轴，PQ垂直于I轴，下列说法中正确的是A．随着电流的增大，小灯泡的电阻减小B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝C．在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电阻R两端的电压为I1RD．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的“面积”9、某列简谐横波在=0时刻的波形如图甲中实线所示，=3.0s时刻的波形如图甲中虚线所示，若图乙是图甲a、b、c、d四点中某质点的振动图像，则A．这列波沿x轴负方向传播B．图乙是质点b的振动图像C．波速为0.5m/sD．从=0到=3.0s这段时间内，质点a通过的路程为1.5m10、如图所示的电路中，R1=1Ω，R2=6Ω，电源内阻r=1Ω，若开关闭合后，铭牌上标有“6V12W”的电动机刚好正常工作，则()A．流过电动机的电流为6AB．流过R2上的电流为1AC．电源电动势E=12VD．若电动机线圈电阻为0.5Ω，则电动机输出功率为7.5W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）某同学根据机械能守恒定律，设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。（1）如图（a），将轻质弹簧下端固定于铁架台，在上端的托盘中依次增加砝码，测得相应的弹簧长度，部分数据如下表，由数据算得劲度系数k=___N/m。（g取9.8m/s2）（2）取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图（b）所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小___。（3）用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为___。（4）重复（3）中的操作，得到v与x的关系如图（c）。由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的压缩量的平方成___关系。12．（12分）（改编）如图为某同学设计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置．当其接通电键时，有电流通过金属棒，观察到金属棒向左运动，则下列说法正确的是A．此时通过金属棒的电流是由电源经b流向aB．若调换U形磁铁的南北极，则金属棒仍向左运动C．若调换流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动D．若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动四、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，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为11V的电池相连，电路总电阻为1Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s1．判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量．14．（16分）如图为近代物理实验室中研究带电粒子的一种装置．带正电的粒子从容器A下方小孔S不断飘入电势差为U的加速电场．进过S正下方小孔O后，沿SO方向垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上并被吸收，D与O在同一水平面上，粒子在D上的落点距O为x，已知粒子经过小孔S时的速度可视为零，不考虑粒子重力．

（1）求粒子的比荷q/m；

（2）由于粒子间存在相互作用，从O进入磁场的粒子在纸面内将发生不同程度的微小偏转．其方向与竖直方向的最大夹角为α，若假设粒子速度大小相同，求粒子在D上的落点与O的距离范围；

（3）加速电压在（U±△U）范围内的微小变化会导致进入磁场的粒子速度大小也有所不同．现从容器A中飘入的粒子电荷最相同但质量分别为m1、m2（m1＞m2），在纸面内经电场和磁场后都打在照相底片上．若要使两种离子的落点区域不重叠，则应满足什么条件？（粒子进入磁场时的速度方向与竖直方向的最大夹角仍为α）15．（12分）一个带负电的粒子C在静电场中由A点运动到B点。在这一过程中，除电场力外，其他力做功为J，粒子的动能增加了。取A点为零势点，求：⑴此过程电场力所做的功；⑵A、B两点间的电势差；⑶B点的电势。

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】

矢量是既有大小又有方向的物理量，标量是只有大小没有方向的物理量。【详解】矢量是既有大小又有方向的物理量，磁感应强度是矢量，而标量是只有大小没有方向的物理量，电流强度、电阻率和磁通量都是标量，故A正确，B、C、D错误。故应选：A。对于矢量与标量，要掌握它们之间的区别：矢量有方向，标量没有方向；同时注意矢量的运算应符合平行四边形定则。2、A【解析】

桌子静止在桌面上时，物体没有速度，所以没有动能；但由于木块内部分子在做无规则运动，故分子存在平均动能；故A正确，BCD错误。故选A。本题考查分子动能和机械能的关系，要注意明确内能与机械能是无任何关系的，内能大小取决于温度、体积和物质的量．3、D【解析】欧姆表的零刻度在最右边，指针偏角大说明被测电阻小，因此，要换小挡位×10，重新欧姆调零，D正确．4、B【解析】试题分析：带电粒子在磁场中受洛伦兹力，磁场为4根长直导线在O点产生的合磁场，根据右手定则，a在O点产生的磁场方向为水平向左，b在O点产生磁场方向为竖直向上，c在O点产生的磁场方向为水平向左，d在O点产生的磁场方向竖直向下，所以合场方向水平向左．根据左手定则，带正电粒子在合磁场中洛伦兹力方向向下．故选B．考点：洛伦兹力方向判定（左手定则）和直导线周围磁场的判定（右手螺旋定则）．5、A【解析】

由图象可知导体柱a电压为6V，导体柱b电压为4V．导体柱a与导体柱b串联，故电压之比等于电阻之比，a、b的长度之比为1:2，由电阻定律R=ρLS可以求出截面积之比为1：3。6、B【解析】试题分析：自由的负电荷沿电场线由O点向B点运动，所受电场力的方向由O点指向B点，故电场线的方向由B指向A，故场源电荷在A点的左边，由O点到B点电场强度越来越小，所以电荷做加速度减小的架势运动，故A选项正确，BCD选项错误．考点：点电荷的电场带电粒子的运动【名师点睛】①电场中的一根电场线，由于无法分辨电场的疏密程度，故此不能判断A、O、B各点的电场强度的大小关系，②若已知是点电荷的电场，需要判断场源电荷的位置，就能够确定A、O、B各点的电场强度的大小关系，③再由牛顿第二定律和直线运动规律规律，就可以判断出加速度和速度的变化．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】

对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，如图所示：A、根据左手定则可知，当磁场的方向竖直向上时，安培力的方向向左，棒不可能达到平衡，故A错误；B、当磁场方向垂直于回路平面向下时，安培力的方向沿斜面向上，根据受力分析图可知此时安培力最小；故安培力的最小值为：，故磁感应强度的最小值为：;根据闭合电路欧姆定律，有：，故有：故B正确；C、当磁场方向竖直向下时，安培力的方向水平向右，此时：，故磁感应强度：故C正确；D、根据左手定则，磁场方向垂直于回路平面向上时，安培力的方向沿斜面向下，棒不可能达到平衡；故D错误故选BC．8、BD【解析】A：U－I图象上点与原点的连线的斜率表示对应状态的电阻，由图象得：随着所加电流的增大，小灯泡的电阻增大；故A正确、不能选．B：对应P点，小灯泡的电压为U1电流I2，小灯泡的电阻为；故B正确、不能选．C：在电路中灯泡L两端的电压为U1时，电路中电流为，电阻R两端的电压为I2R；故C错误、选择这一项．D：对应P点，小灯泡的电压为U1电流I2，小灯泡的功率为，对应图中矩形PQOM所围的“面积”；故D正确、不能选．综上选C点睛：U－I图象上点与原点的连线的斜率表示对应状态的电阻，不是切线斜率表示对应状态的电阻．9、AC【解析】

A．由图甲知，波长为λ=2m，由图乙知，周期T=4s，由于根据波形平移法可知波沿x轴负方向传播，故A正确；B．在t1=0时刻，质点b正通过平衡位置向下运动，与乙图情况不符，所以乙图不可能是质点b的振动图线，故B错误；C．波速为故C正确；D．从t1=0s到t2=3.0s这段时间内，因则质点a通过的路程为故D错误。故选AC。10、BC【解析】试题分析：闭合开关电动机正常工作，则电动机与R2两端电压为6V，流过电动机的电流由＝2A，A错误；电动机的输入功率为12W，电动机线圈消耗的功率为P内＝，则电动机的输出功率为10W，D错误；由知流过R2的电流为1A，B正确；通过以上分析知流过电路的总电流为3A，由知，R1两端电压为3V，内阻两端电压为3V，由闭合电路欧姆定律知，电源电动势为12V，C正确．考点：本题考查非纯电阻电路计算．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、50相等滑块的动能正比【解析】

(1)[1]表格中，当50g时，弹簧长度为8.62cm，当100g时，弹簧长度为7.63cm，当150g时，弹簧长度为6.66cm，根据胡克定律，F=k△x，设弹簧的劲度系数为k，原长为x0，则列式：0.05×9.8=k（x0-0.0862）0.1×9.8=k（x0-0.0763）联立两式解得：k=50N/m(2)[2]通过光电门来测量瞬时速度，从而获得释放压缩的弹簧的滑块速度，为使弹性势能完全转化为动能，则导轨必须水平，因此通过两个光电门的速度大小须相等；(3)[3]用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；当释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v，释放滑块过程中，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能；(4)[4]根据v与x的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比，由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比.12、D【解析】试题分析：由左手定则可知电流经流向，所以A错；若调换磁铁的南北极，磁场方向反向，则安培力的方向反向，变为向右，所以B错；若调换流经金属棒的电流方向，则安培力的方向反向，变为向右，所以C错；若同时调换磁铁的南北极和电流的方向，则导体棒所受安培力的方向不变，所以D正确．考点：安培力，左手定则．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、【解析】

金属棒通电后，闭合回路电流导体棒受到安培力根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下开关闭合前开关闭合后14、（1）（2）最大值最小值（3）【解析】

（1）沿SO方向垂直进入磁场的粒子，最后打在照相底片D的粒子；

粒子经过加速电场：qU=mv2

洛伦兹力提供向心力：qvB=m

落点