北京市第156中学2027届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

北京市第156中学2027届高二物理第一学期期末综合测试试题请考生注意：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，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为A. B.C. D.2、如图所示，两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平面的M、N两小孔中，O为M、N连线的中点，连线上a、b两点关于O点对称，导线中均通有大小相等、方向向上的电流。已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度，式中k是常数、I是导线中的电流、r为点到导线的距离。一带正电小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点。关于上述过程，下列说法正确的是（）A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球先做减速运动后做加速运动C.小球对桌面的压力一直在增大D.小球对桌面的压力先减小后增大3、关于静电场的电场强度和电势，下列说法正确的是（）A.电场强度为零的地方，电势也为零B.电场强度的方向处处与等势面垂直C.随着电场强度的大小逐渐减小，电势也逐渐降低D.电势降落的方向一定是电场强度方向4、电磁炉热效率高达，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差5、有一个多用电表，其欧姆挡的四个量程分别为：“×1”、“×10”、“×100”、“×1k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应该（）A.换用“×1k”挡，不必重新调整调零旋钮B.换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮C.换用“×1k”挡，必须重新调整调零旋钮D.换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮6、用比值法定义物理量是高中物理学习中常用的方法，下列表达式中，表示物理量的定义式的是（）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、质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为d，杆ab与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，如图所示，图中的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是（）A.B.C.D.8、​如图甲所示,物块A.B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg．用轻弹簧栓接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙相接触．另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v-t图象如图乙所示,下列说法正确的是（

）A.​物块C的质量mc=2kgB.​墙壁对物块B的弹力在4s到12s对B不做功C.​B离开墙后的过程中弹簧具有最大弹性势能EP=9JD.​墙壁对物块B的弹力在4s到12s的时间内对B的冲量I为09、如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值．静止的带电粒子带电荷量为＋q，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，CD为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为θ=30°，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，则()A.两板间电压的最大值 B.CD板上可能被粒子打中区域的长度C.粒子在磁场中运动的最长时间 D.能打到N板上的粒子的最大动能为10、用如图甲所示的电路测定电池的电动势和内阻，根据测得的数据作出了如图乙所示的U-I图象，由图可知（）A.电池电动势的测量值是1.40V，短路电流为0.40AB.电池内阻的测量值是3.50ΩC.电源的输出功率最大为0.49WD.电压表的示数为1.20V时电流表的示数I′为0.20A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）高二物理研究性学习小组在学习了恒定电流的相关知识后，设计了一个电路，该电路既能测量出电源电动势E和内阻r，同时又能描绘一定范围内灯泡的伏安特性曲线。所用器材及已经连接的部分电路如图甲。实验时，当调节滑动变阻器的阻值时，同时记录电流表A、电压表V1和电压表V2的示数。经过多次测量，最后描绘出两条U-I图线，如图乙所示，电压表内阻很大，电流表内阻不计，请回答下列问题。（1）请你将图甲的实物连线补充完整；（）（2）图乙中的___________（“①”或“②”）图线是表示电压表V的读数和电流表A的读数之间的关系；（3）电源电动势E=___________V，内阻r=___________Ω（保留两位有效数字）；（4）在坐标系中两条图线相交于P点，此时滑动变阻器连入电路的阻值为___________Ω。12．（12分）某同学为测量一个圆柱状导体材料的电阻率，利用了游标卡尺、螺旋测微器、欧姆表测量该导体的长度、粗细、电阻值。⑴用螺旋测微器测截面直径如图甲所示，则该材料的直径为_______mm；用20分度的游标卡尺测量长度如图乙所示，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，对齐部分已标注，该材料长度为________cm。⑵用多用电表试测时发现材料的电阻大约是300Ω，为测量尽量准确，应该选择欧姆档的___________档位进行测量。（表盘如图所示）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、B【解析】0-，线框在磁场外，力与电流为0。~2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：；2~4，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则Ubc=BLv。4~5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：。故选B。2、C【解析】AB．根据右手螺旋定则及叠加原理可知，MN间的连线上，靠近M处的磁场方向垂直于MN向内，靠近N处的磁场方向垂直于MN向外，从M到N磁感应强度先减小，过O点后反向增大，据左手定则可知，带正电的小球从a到b过程受到的洛伦兹力方向先向上后向下，故小球在运动方向上不受外力，将做匀速直线运动，AB错误；CD．洛伦兹力大小为可知带正电的小球从a到O过程受到的洛伦兹力方向向上且逐渐减小，竖直方向据平衡条件可得可知桌面的支持力N1增大，过O点后受到的洛伦兹力方向向下且逐渐增大，据平衡条件可得可知桌面的支持力N2增大，故小球对桌面的压力一直在增大，C正确，D错误。故选C。3、B【解析】电场强度为零的地方，电势不一定为零，例如等量同种电荷连线的中点处，选项A错误；电场强度的方向处处与等势面垂直，选项B正确；沿电场线方向电势降低，则随着电场强度的大小逐渐减小，电势不一定也逐渐降低，选项C错误；电势降落最快的方向是电场强度方向，选项D错误；故选B.4、B【解析】锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流故A错误．根据电磁炉的工作原理可知，电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，故B正确；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用故C错误．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流故D错误；故选B【点睛】电磁炉又被称为电磁灶，其原理是磁场感应涡流加热，即利用交变电流通过线圈产生交变磁场，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内食物5、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，且要重新欧姆调零，故D正确，ABC错误；故选D。6、B【解析】A．物体的加速度与F成正比，与m成反比，不属于比值定义法，故A错误；B．电容的定义式中，C与两板间的电量及两板间的电势差无关，属于比值定义法，故B正确；C．电流I与电压U成正比，与电阻R成反比，不是比值定义法，选项C错误；D．在匀强电场中，该式反映了E与U的关系，不属于比值法定义式，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、AB【解析】A．杆子受重力、水平向右的安培力和斜面的支持力，若三个力平衡，则不受摩擦力。故A正确。B．杆子受重力，竖直向上的安培力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受摩擦力。故B正确。C．杆子受重力、竖直向下的安培力、支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故C错误。D．杆子受重力、水平向左的安培力，支持力，要想处于平衡，一定受摩擦力。故D错误。故选AB.8、ABC【解析】A．由图可知，C与A碰前速度为v1=9m/s，碰后速度为v2=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mCv1=（mA+mC）v2，解得：mC=2kg故A正确。B．在4s到12s内，B不动，则墙壁对物块B的弹力在4s到12s对B不做功。故B正确。C．在12s时，B离开墙壁，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当AC与B速度相等时，弹簧弹性势能最大，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：（mA+mC）v3=（mA+mB+mC）v4，由机械能守恒定律得：，代入数据解得：EP=9J故C正确。D．由图知，12s末A和C的速度为v3=-3m/s，4s到12s，墙对B的冲量为I=（mA+mC）v3-（mA+mC）v2，解得：I=-36N•s方向向左。故D错误。9、ACD【解析】画出粒子运动轨迹的示意图，如图所示，A.当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打CD板上，可知粒子半径r=L，在加速电场中，根据动能定理在偏转磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得可得两板间电压的最大值，故A正确；B.设粒子轨迹与CD相切于H点，此时粒子半径为，粒子轨迹垂直打在CD边上的G点，则GH间距离即为粒子打中区域的长度s，根据几何关系解得，则可得粒子打中区域的长度故B错误；C.粒子在磁场中运动的周期，粒子在磁场中运动的最大圆心角，所以粒子在磁场中运动的最长时间为，故C正确；D.当粒子在磁场的轨迹与CD边相切时，即粒子半径时，打到N板上的粒子的动能最大，最大动能为，根据洛伦兹力提供向心力可得qvB=m解得能打到N板上的粒子的最大动能为，故D正确10、CD【解析】A．由图示图象可知，电源U-I图象与纵轴交点坐标值为1.40V，则电源的电动势测量值为1.40V，0.40A是路端电压为1.00V时的电流，不是短路电流，故A错误；B．电源内阻等于图象斜率的绝对值，为故B错误；C．当外电路电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，为故C正确；D．当电压表示数为1.20V时，故D正确。故选CD。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、①.②.①③.4.5V④.1.0Ω⑤.0Ω【解析】（1）[1]要同时测量出电源电动势E和内阻r，和描绘灯泡的伏安特性曲线，所以一个电压表测路端电压，一个电压表测灯泡的电压，电流表测量干路电流。实物连接如图所示：（2）[2]电压表V1测量的是路端电压，由U=E−Ir可知，路端电压随电流的增大而减小，成线性关系，所以图中曲线①表示电压表V1的读数和电流表A的读数之间的关系；（3）[3]根据U=E−Ir可知，曲线①在U轴的截距等于电源电动势，所以E=4.5V；[4]曲线①的斜率等于电源内阻，所以等于内阻：；（4）[5]两条图线交点处说明灯泡电压等于路端电压，滑动变阻器的电压等于零，所以此时滑动变阻器连入电路的阻值为0Ω。12、①.2.200mm②.5.78cm③.R×10【解析】(1)根据螺旋测微器测量规则，由图甲可知，固定刻度尺整数示数是2mm,可动刻度尺刚好是20个小刻度，即0.20mm,螺旋测微器测量时，还有估读数，所以，应读为2.200mm，故该材料的直径为2.200mm，该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，可根据游标尺10个刻度的长来确定游标卡尺的零刻线的大约位置，应是5.7cm到5.8cm之间，游标尺有第16个小刻度与主尺上某刻线对齐，游标尺是20分度的，因此游标尺上的读数是16×0.05cm=0.08cm，故该材