2027届北京市101中学高二物理第一学期期中统考试题含解析

2027届北京市101中学高二物理第一学期期中统考试题考生请注意：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、在如图所示的各图中，表示磁感应强度B方向、电流I方向及电流受力F方向三者关系正确的是A． B．C． D．2、关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是A．奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象B．库仑提出了库仑定律，并最早用实验测得元电荷e的数值C．牛顿发现万有引力定律，并通过实验测出了引力常量D．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机3、把质量为m的点电荷q在电场中释放,在它运动过程中，如果不计重力,下列说法中正确（）A．点电荷运动轨迹必和电场线重合B．若电场线是直线，则点电荷运动轨迹必和电场线重合C．点电荷的速度方向必定和它所在的电场线的切线方向一致D．点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上4、如图所示，竖直放置的长直导线通有恒定电流，侧旁小磁针N极的最终指向应为()A．平行纸面向右B．平行纸面向左C．垂直纸面向里D．垂直纸面向外5、一块手机电池的背面印有如图所示的一些符号，另外在手机使用说明书上还写有“通话时间3h，待机时间100h”，则该手机通话和待机时消耗的功率分别约为（）A．1.8W，5.4×10-2WB．3.6W，0.108WC．0.6W，1.8×10-2WD．6.48×103W，1.94×102W6、在下图各种电场中，A点电场强度大于B点电场强度的是（）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、如图所示，不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近一带电导体C时A．A端金箔张开，B端金箔闭合B．A端，B端金箔均张开C．用导线连接枕形导体的A、B两端，两端金箔均闭合D．用手触摸枕形导体后，A端金箔张开，B端金箔闭合8、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油滴P正好静止在极板正中间，现将B极板向下移动到虚线位置，其他条件不变．则（）A．油滴将向上运动B．在B极板移动过程中电流计中有由b流向a的电流C．油滴运动的电势能将增大D．极板带的电荷量减少9、如图所示，平行线代表电场线，但未标明方向，一个带正电、电量为10－6C的微粒在电场中仅受电场力作用，当它从A点运动到B点时动能减少了10－5J，已知A点的电势为－10V，则以下判断正确的是A．微粒的运动轨迹如图中的虚线1所示；B．微粒的运动轨迹如图中的虚线2所示；C．B点电势为零；D．B点电势为－20V10、如图所示的U-I图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A．R的阻值为1.5ΩB．电源电动势为3.0V，内阻为1.5ΩC．电源的输出功率为3.0WD．电阻R消耗的功率为1.5W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）某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：A．电流表（量程100μA，内阻约为200Ω）；B．电流表（量程500μA，内阻约为300Ω）；C．电压表（量程15V，内阻约为100kΩ）；D．电压表（量程50V，内阻约为500kΩ）；E．直流电源（20V，允许最大电流1A）；F．滑动变阻器（最大阻值1kΩ）；G．开关和导线若干．（1）电流表应选_________，电压表应选_________．（填字母代号）（2）请在虚线框中画出测量Rx阻值的实验电路图．12．（12分）在下面括号内列举的科学家中，对发现和完善万有引力定律有贡献的是．（安培、牛顿、焦耳、第谷、卡文迪许、麦克斯韦、开普勒、法拉第）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，在绝缘光滑水平面上，有一个边长为L的单匝正方形线框abcd，在外力作用下以恒定的速率v向右运动进入磁感应强度为B的有界匀强磁场区域；线框被全部拉入磁场的过程中线框平面保持与磁场方向垂直，线框的ab边始终平行于磁场的边界．已知线框的四个边的电阻值相等，均为R．求：（1）在ab边刚进入磁场区域时，线框内的电流大小；（2）在ab边刚进入磁场区域时，ab边两端的电压；（3）在线框被拉入磁场的整个过程中，线框中电流产生的热量．14．（16分）如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为U1=100V，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为d=0.2m，板的长度为L=1m，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负电荷从板的小孔处由静止释放，求：（1）为了使负电荷能打在P点，C、D两板哪板电势高？板间电压UCD应为多少？（2）如果C、D两板间所加的电压为4V，求负电荷离开电场时竖直方向的偏转距离为多少？15．（12分）在某项科研实验中，需要将电离后得到的氢离子(质量为m、电量为+e)和氦离子(质量为4m、电量为+2e)的混合粒子进行分离．小李同学尝试设计了如图甲所示的方案：首先他设计了一个加速离子的装置，让从离子发生器逸出的离子经过P、Q两平行板间的电场加速获得一定的速度，通过极板上的小孔S后进入Q板右侧的匀强磁场中，经磁场偏转到达磁场边界的不同位置，被离子接收器D接收从而实现分离．P、Q间的电压为U，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，装置放置在真空环境中，不计离子之间的相互作用力及所受的重力，且离子进入加速装置时的速度可忽略不计．求：（1）氢离子进入磁场时的速度大小；（2）氢、氦离子在磁场中运动的半径之比，并根据计算结果说明该方案是否能将两种离子分离；（3）小王同学设计了如图乙所示的另一方案：在Q板右侧空间中将磁场更换为匀强电场，场强大小为E，离子垂直进入电场．请你论证该方案能否将两种离子分离．

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】

根据左手定则可得A．A中安培力的方向是竖直向上的，故A正确；B．B中安培力的方向水平向左，故B错误；C．C中安培力的方向是水平向左的，故C错误；D．D中电流方向与磁场平行，导线不受磁场力，故D错误。2、D【解析】

奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象并制作了世界上第一台发电机，选项A错误，D正确；库仑提出了库仑定律，密立根最早用实验测得元电荷e的数值，选项B错误；牛顿发现万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了引力常量，选项C错误．3、D【解析】

点电荷运动的轨迹不一定与电场线重合，只有当电场线是直线，而且点电荷没有初速度或初速度方向与电场线在同一直线上时，点电荷的运动轨迹才与电场线重合，A错误；题中初速度不一定为零，若点电荷受到的电场力和初速度方向不共线，则电荷运动轨迹和电场线不重合，由于轨迹不一定与电场线重合，所以其速度方向不一定终与所在点的电场线的切线方向相同，BC错误；电场方向沿电场线的切线方向，所以电荷的受到的电场力方向一定和电场线切线共线，根据牛顿第二定律可得点电荷的加速度方向必定和它所在的电场线的切线方向在一直线上，D正确．4、D【解析】试题分析：当导线中通过图示方向的电流时，产生磁场，根据安培定则判断磁场的方向．小磁针处于磁场中，N极受力方向与磁场方向相同．根据磁场方向判断小磁针的转动方向．解：当导线中通过图示方向的电流时，根据安培定则判断可知，小磁针所在处磁场方向垂直纸面向外，小磁针N受力向外，S极受力向里，故D正确，ABC错误．故选D．【点评】判断电流方向与磁场方向的关系是运用安培定则．小磁针N极受力方向与磁场方向相同．5、C【解析】由图知,．通话时，由，得.同理待机时，，C对．6、B【解析】

A、在负点电荷的同一个圆上的所有点的电场的大小都是相等的，但是它们的方向不同，故A错误；

B、在正的点电荷的电场中，离电荷近的地方电场强度大，所以A的电场强度大于B点的，故B正确；

C、在匀强电场中各个点的电场强度都相同，所以A、B的电场强度相等，所以C错误；

D、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以A的电场强度小于B的电场强度，故D错误．

故选：B．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】

AB．金属导体处在正电荷的电场中，由于静电感应现象，枕形导体的右端要感应出正电荷，导体的左端会出现负电荷，所以导体两端的验电箔都张开，且左端带负电，右端带正电，故A错误，B正确；C．用导线连接枕形导体的A、B两端，由于静电感应现象，体两端的验电箔都张开，故C错误；D．用手触摸枕形导体后，大地上电子跑到导体上，将B端的正电荷中和，而A端的负电荷增多，所以A端金箔仍张开，B端金箔闭合，故D正确。8、CD【解析】

带电油滴P正好静止在极板正中间时，所受的电场力与重力二力平衡，电场力必定竖直向上．将B极板向下移动到虚线位置时，板间距离增大，分析电容的变化，抓住电压不变，分析板间场强和电容器电量的变化，即可判断油滴的运动情况，由电量的变化情况，确定电路中电流的方向．【详解】A．将B极板向下移动到虚线位置时，两极板的距离增大，由于板间电势差U不变，根据可知，极板间的电场强度减小，油滴所受的电场力减小，油滴将向下加速，故A错误；BD．电容器板间距离增大，则电容减小，而板间电压U不变，则由可知，电容器所带电荷量减小，开始放电，上极板带正电，则知电流计中电流由a流向b，故B错误，D正确；C．油滴向下运动时电场力做负功，其电势能将增大，故C正确．【点评】解决本题的关键抓住电容器始终与电源相连，电势差不变，结合电容的变化判断电量的变化．由分析场强的变化．9、AC【解析】

AB．由题，带正电的微粒仅受电场力的作用，从A点运动到B点时动能减少了11-5J，说明电场力做负功，则知电场力方向水平向左，根据曲线运动的合力指向轨迹的内侧，故微粒的运动轨迹是如图虚线1所示。故A正确，B错误。CD．根据动能定理得：qUAB=△Ek，得又UAB=φA-φB，φA=-11V，则φB=1．故C正确，D错误。10、ABD【解析】

A、由两图线的交点知，，故A正确；B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确；CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确．综上所述本题答案是：ABD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）B、C（2）滑动变阻器分压式、电流表内接【解析】（1）电源电压为20V，故电压表应选择C；

通过电流值约为：，而电流表A量程太小，内阻也大，所以不选A，而B合适．（2）因待测电阻约为25KΩ，，故用电流表内接法：

因是小电阻控制大电阻，若用限流式接法，控制的电压变化范围太小，则应用分压式接法．原理图如图所示；

点睛：实验电路所用器材的要求要熟练掌握，读数的要求，误差来源的分析，变阻器的分压与限流式区别要弄清楚．12、第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许【解析】分析：本题强调对万有引力定律的发现和完善有贡献的科学家，第谷是观测家，从而为开普勒得出三定律奠定基础．牛顿在前人的基础之上发现万有引力定律．最后卡文迪许测出引力常量，从而完善了定律．解答：解：对发现和完善万有引力定律有贡献的是：第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许故答案为第谷、开普勒、牛顿、卡文迪许点评：对物理定律与定理的物理史实要熟悉，同时还要记清晰．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、（1）（2）（3）【解析】试题分析：（1）ab边切割磁感线产生的感应电动势为E=BLv通过线框的电流为，（2）ab边两端的电压为路端电压Uab＝E所以（3）线框被拉入磁场的整个过程所用时间线框中电流产生的热量考点：法拉第电磁感应定律【名师点睛】由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势，由焦耳定律可求出产生的热量．但注意是ab边两端的电压，由于ab边切割，相当电源接入三个电阻均为R的外电阻，电源的内电阻也为R的电路，所以ab边两端的电压是电路中的路端电压．14、见解析．【解析】

（1）设负离子的质量为m，电量为q，从B板小孔飞出的速度为v0，由动