北京市人民大学附属中学2027届物理高二上期末监测试题含解析

北京市人民大学附属中学2027届物理高二上期末监测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，氧气在0℃和100℃两种不同情况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系．下列说法正确的是A.甲为0℃时情形，速率大的分子比例比100℃时少B.乙为0℃时情形，速率大的分子比例比100℃时少C.甲为100℃时情形，速率小的分子比例比0℃时多D.乙为100℃时情形，速率小的分子比例比0℃时多2、如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的极正对．在两磁铁竖直对称轴上的点固定一垂直于纸面的长直导线，并通以垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁始终处于静止状态，则（）A.导线受到的安培力竖直向上，木板受到地面的摩擦力水平向右B.导线受到的安培力竖直向下，木板受到地面的摩擦力水平向左C.导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力水平向右D.导线受到的安培力水平向右，木板受到地面的摩擦力为零3、两个完全相同的金属小球A、B，球A所带电荷量为＋4Q，球B不带电。现将球B与球A接触后，移到与球A相距为d处（d远远大于小球半径）。已知静电力常量为k，则此时两球之间相互作用的库仑力大小是（）A. B.C. D.4、如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘．当MN中电流突然减小时，线圈所受安培力的合力方向A.向左 B.向右C.垂直纸面向外 D.垂直纸面向里5、如图所示，通电直导线右边有一个矩形线框，线框平面与直导线共面，若使线框从图中实线位置向左缓慢平移到虚线位置，此时直导线正好平分矩形线框。已知直线电流在周围产生的磁场随距离增大而减弱，则穿过线框的磁通量将A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先减后增 D.先增后减6、如图所示，两段长度和材料相同、各自粗细均匀金属导线a、b，单位体积内的自由电子数相等，横截面积之比Sa∶Sb＝1∶2。已知5s内有5×1018个自由电子通过导线a的横截面，电子的电荷量e=1.6×10－19C。下列说法正确的是（）A.流经导线a的电流为0.16AB.流经导线b的电流为0.32AC.a、b的电阻之比Ra∶Rb＝1∶2D.自由电子在导线a和b中的定向移动速率之比va∶vb＝1∶2二、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、如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为2∶1，原线圈两端的交变电压随时间变化规律如图乙所示，副线圈电路中接有灯泡L，灯泡的额定功率为22，原线圈电路中接有电压表和电流表。现闭合开关后，灯泡恰能正常发光。若用和分别表示此时电压表和电流表的读数，则（）A.原线圈输入电压的瞬时表达式为)VB.灯泡的额定电压为110VC.副线圈输出交流电的频率为100HzD.220V，0.2A8、一个电热器电阻为R，当它两端电压为U时，通电时间t消耗电能为W，若使它消耗的电能为4W，下列方法正确的是()A.电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍B.电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变C.电阻R不变，电压U增大1倍，通电时间t不变D.电阻R减半，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍9、矩形线圈的匝数为50匝，在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动时，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，下列结论正确的是：A.在和时，电动势最大B.在和时，电动势改变方向C.电动势的最大值是157VD.在时，磁通量变化率最大，其值10、如图所示，是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路，有带电小球静止在平行板电容器中间，在增大电容器两极板间距离的过程中（  ）A.带电小球将竖直向下运动B.带电小球将竖直向上运动C.电阻R中有从a流向b的电流D.电阻R中有从b流向a的电流三、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）用电流传感器和电压传感器等可测干电池的电动势和内电阻．改变电路的外电阻，通过电压传感器和电流传感器测量不同工作状态的端电压和电流，输入计算机，自动生成U－I图线，由图线得出电动势和内电阻(1)记录数据后，打开“坐标绘图”界面，设x轴为“I”，y轴为“U”，点击直接拟合，就可以画出U－I图象，得实验结果如图甲所示．根据图线显示，拟合直线方程为：________，测得干电池的电动势为________V，干电池的内电阻为________Ω.(2)现有一小灯泡，其U－I特性曲线如图乙所示，若将此小灯泡接在上述干电池两端，小灯泡的实际功率是多少？(简要写出求解过程；若需作图，可直接画在方格图中)12．（12分）(1)用螺旋测微器测量合金丝的直径．为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧如下图所示的部件________(选填“A”“B”“C”或“D”)．从图中的示数可读出合金丝的直径为___________mm(2)用游标卡尺可以测量某些工件的外径．在测量时，示数如上图乙所示，则读数为_______mm(3)某同学为了测定一只电阻的阻值，采用了如下方法：用多用电表粗测：多用电表电阻挡有4个倍率：分别为×1k、×100、×10、×1．该同学选择×10倍率，用正确的操作步骤测量时，发现指针偏转角度太大(指针位置如下图中虚线所示)①为了较准确地进行测量，应该选择__________倍率（填“×1k、×100、×1”）并重新欧姆调零，正确操作测量并读数，若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是_________Ω②该同学用伏安法继续测定这只电阻的阻值，除被测电阻外，还有如下实验仪器：A．直流电源(电压3V，内阻不计)B．电压表V1(量程：0～3V，内阻约为15kΩ)C．电压表V2(量程：0～15V，内阻约25kΩ)D．电流表A1(量程：0～25mA，内阻约为10Ω)E．电流表A2(量程：0～250mA，内阻约为1Ω)F．滑动变阻器一只，阻值0～10ΩG．电键一只，导线若干在上述仪器中，电压表应选择________(填“V1”或“V2”)，电流表应选择________(填“A1”或“A2”)③若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，以下电路图应该选择哪个电路________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）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14．（16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、A【解析】由题意可知考查分子速率分布图线，根据分子热运动的特点分析可得【详解】AB．一定质量的气体分子，温度升高，大部分分子速率增大，反映在图象上峰值右移，分子平均速率越大，分子速率大的占有比例越大．由此可知甲为0℃时情形，速率大的分子比例比100℃时少，故A正确，B错误；CD．如前分析可知甲为0℃时情形，速率小的分子比例比100℃时多，故CD均错误【点睛】温度升高，大部分分子速率增大，图象的峰值右移，个别分子速率可能增大，也可能减小2、C【解析】AB.做出两磁铁的磁场经过C点的磁感线，并标出两磁场在C点的磁场方向，由矢量合成可知，合磁场的方向竖直向上根据左手定则可知，导线受到的安培力水平向右，A、B不符合题意；CD.根据牛顿第三定律可知，木板和磁铁组成的整体受到通电导线对它们水平向左的作用力，因此木板受到地面的摩擦力的方向水平向右，C符合题意，D不符合题意；3、B【解析】接触后两球将电量平分，即再由库仑定律，得故B正确，ACD错误；故选B。4、B【解析】当MN中电流突然减小时，单匝矩形线圈abcd垂直纸面向里的磁通量减小，根据楞次定律，单匝矩形线圈abcd中产生的感应电流方向顺时针方向，由左手定则可知，线圈所受安培力的合力方向向右，选项B正确5、D【解析】线圈从开始到线圈左边与直导线重合，此过程中，由于磁场增强，所以穿过线框的磁通量增大，线圈从左边与直导线重合到一半在直导线左边一半在直导线右边，由于直导线两边的磁场方向相反，所以磁通量减小一直到0，所以穿过线框的磁通量先增大后减小。故选D。6、A【解析】AB．根据电流的定义式求解通过、导体的电流A正确，B错误；C．根据电阻定律可知C错误；D．根据电流的微观表达式可知D错误。故选A。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】AC．原线圈的频率为角速度为瞬时表达式为故A正确，C错误；B．有效值为由得副线圈两端电压为110V，即灯泡的额定电压为110V，故B正确；D．电压表示数为副线圈中的电流为由公式可知，原线圈中的电流为即电流表示数为0.1A，故D错误。故选AB。8、CD【解析】A．当电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍时，消耗电能不合题意；则A错误；B．当电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变时，消耗电能不合题意；则B错误；C．当电阻R不变，电压U增大1倍，通过时间t不变时，消耗电能符合题意；则C正确；D．当电阻R减半，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍时，消耗电能符合题意，故D正确。故选CD。分卷II9、CD【解析】从题图中可知，在0.1s和0.3s时刻，穿过线圈的磁通量最大，此时刻磁通量的变化率等于零；0.2s和0.4s时刻，穿过线圈的磁通量为零，但此时刻磁通量的变化率最大；由此得选项A、B错误.根据电动势的最大值公式：Em=nBSω，Φm=BS，ω=2π/T，可得：Em=50×0.2×2×3.14/0.4V="157"V；磁通量变化率的最大值应为=3.14Wb/s，故C、D正确.考点：交流电点评：本题考查了交流电的产生，或者考查了法拉第电磁感应定律中关于磁通量变化率的理解．通常可以理解为该点的切线的斜率大小10、AC【解析】AB．初始时，小球静止，受到向上的电场力和向下的重力。电容器两极板与电源两端相连，所以电容器的电压不变，在增大电容器两极板间距离的过程中，由分析可知板间场强减小，微粒所受的电场力减小，所以微粒将向下做加速运动，故A正确，B错误；CD．增大电容器两极板间距离，由电容的决定式，分析可知电容C减小，因U不变，由，分析可知Q减小，电容器放电，则R中有从a流向b的电流，故C正确，D错误。故选AC。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)y＝－2x＋1.51.52(2)0.27W【解析】(1)设直线方程为y＝ax＋b，把坐标(0,1.5)和(0.75,0)代入方程解得：a＝－2，b＝1.5，得出直线方程为：y＝－2x＋1.5；由闭合电路的欧姆定律得：E＝IR＋Ir＝U＋Ir，对比图象可得：E＝1.5V，r＝2Ω.(2)作出U＝E－Ir图线，可得小灯泡工作电流为0.30A，工作电压为0.90V，因此小灯泡的实际功率为：P＝UI＝0.30×0.90W＝0.27W.12、①.（1）B②.0.410mm.③.（2）11.50mm.④.（3）①“×1”；⑤.12Ω；⑥.②B⑦.E⑧.③C【解析】（1）为防止读数时测微螺杆发生转动，读数前应先旋紧固定螺钉B．螺旋测微器的固定刻度读数为0mm，可动刻度的读数为：0.01mm×41.0=0.410mm，故合金丝的直径为d=0.410mm（2）游标卡尺测量某些工件的外径读数为：1.1cm+0.05mm×10=11.50mm（3）①指针偏角过大，说明倍率档选择的过大，则为了较准确地进行测量，应该选择“×1”倍率；读数为12Ω；②电源电压为3V，则电压表选择3V量程的B；电路可能出现的最大电流为，则电流表选择E；③电