2027届北京市北京第四中学高二上物理期末学业水平测试试题含解析

2027届北京市北京第四中学高二上物理期末学业水平测试试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、如图是一正弦式交变电流电流图象，此交流电的周期为（）A.0.01s B.0.02sC.0.03s D.0.04s2、如图中的实线表示某电场的电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点。下列说法正确的是A.M点的电势小于N点的电势B.M点的场强大于N点的场强C.粒子在M点时的动能小于在N点时的动能D.粒子在M点时的电势能小于在N点时的电势能3、如图所示，a、b是两个匀强磁场边界上的两点，左边匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，右边匀强磁场的磁感线垂直纸面向外，两边的磁感应强度大小相等．电荷量为2e的正离子以某一速度从a点垂直磁场边界向左射出，当它运动到b点时，击中并吸收了一个处于静止状态的电子，不计正离子和电子的重力且忽略正离子和电子间的相互作用，则它们在磁场中的运动轨迹是()A.BC.D.4、某研究性学习小组在探究电磁感应现象和楞次定律时，设计并进行了如下实验：如图，矩形金属线圈放置在水平薄玻璃板上，有两块相同的蹄形磁铁，相对固定，四个磁极之间的距离相等．当两块磁铁匀速向右通过线圈位置时，线圈静止不动，那么线圈所受摩擦力的方向是()A.先向左，后向右 B.先向左，后向右，再向左C.一直向右 D.一直向左5、在如图所示的电路中，当开关S闭合后，若将滑动变阻器的滑片P向上调节，下列说法正确的是（）A.灯变亮，电容器的带电荷量增大B.灯变暗，电压表示数增大C.灯变暗，电压表和电流表的示数都增大D.灯变暗，电流表的示数减小6、首先采用“理想实验”研究运动与力关系的科学家是A.伽利略 B.牛顿C.开普勒 D.亚里士多德二、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、南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一还未通电的螺线管，如图所示，下列说法正确的是（）A.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B.若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大C.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大D.若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将减小8、某横波在介质中沿x轴传播，图甲为t=0.25s时的波形图，图乙为P点（x=1.5m处的质点）的振动图象，那么下列说法正确的是（）A.该波向右传播，波速为B.质点L与质点N的运动方向总相反C.时，质点M处于平衡位置，并正在往y轴负方向运动D.时，质点K向右运动了2m9、如图所示为圆柱形区域的横截面，在没有磁场的情况下带电粒子（不计重力）以初速度v0沿截面直径方向入射，穿过此区域的时间为t。在该区域加沿轴线方向的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射，粒子飞出此区域时，速度方向偏转60°角，根据上述条件下列说法正确的是（）A.该粒子带正电 B.带电粒子在磁场中运动的时间为C.带电粒子在磁场中运动的半径为 D.带电粒子的比荷为10、下列说法正确的是（）A.公式E=对匀强电场适用B.公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量C.物体所带的电量有可能是元电荷的2.5倍D.电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹三、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）如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是最大阻值为20kΩ的可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为600Ω。虚线方框内为换挡开关。A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位。5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×1kΩ挡。（1）图中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接。（2）关于R6的使用，下列说法正确的是____(填正确答案标号)。A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置（3）要想使用直流电压1V挡，选择开关B应与______相连(填选择开关对应的数字)。（4）根据题给条件可得R1＋R2=________Ω。12．（12分）如图所示是三个成功的演示实验，回答下列问题。(1)在实验中，电流表指针偏转的原因是___________。(2)第一个成功实验(如图a)中，将条形磁铁从同一高度插入到线圈中同一位置，快速插入和缓慢插入有什么量是相同的？__________，什么量是不同的？__________。(3)从三个成功的演示实验可归纳出的结论是：___________________________。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】一个完整的周期是从波峰到最近的波峰，或者波谷到最近的波谷，或者相邻两个平衡位置长度的两倍，也就是一个点到振动情况相同的最近的一个点，由图知，周期为0.02s，B正确，ACD错误；故选B。2、C【解析】A．根据沿电场线方向电势降低，所以M点电势高于N点电势，故A错误；B．根据电场线疏密表示场强大小可知，M点电场强度比N点电场强度小，故B错误；C．粒子从M点到N点电场力做正功，粒子动能增大，电势能减小，所以粒子在M点时的动能小于在N点时的动能，在M点的电势能大于N点电势能，故C正确，D错误。故选C。3、D【解析】电子没有质量，正离子吸收电子后电荷量改变，再由左手定则可判断所受洛仑兹力的方向，从而判断正确的运动图象【详解】碰撞后整体的带电量为e，由左手定则判断知整体在b点受到的洛伦兹力向下，整体向下旋转碰撞过程遵守动量守恒定律，由可得，知碰后mv不变，q变为原来的一半，由轨道半径增大为原来的2倍，故它们的运动轨迹为D故选D【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，注意正确应用左手定则判断受力方向，从而得出可能的偏转轨迹4、D【解析】当原磁通量增加时，感应电流的磁场与原来磁场的方向相反，两个磁场产生相互排斥的作用力；当原磁通量减少时，感应电流的磁场就与原来磁场的方向相同，两个磁场产生相互吸引的作用力，所以感应电流总要阻碍导体和磁极间的相对运动．当磁铁匀速向右通过线圈时，N极靠近线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．当N极离开线圈，线圈的感应电流总要阻碍磁极的相对运动，给磁极向左的安培力，那么磁极给线圈向右的安培力，线圈静止不动，是因为受到了向左的摩擦力．所以整个过程线圈所受的摩擦力一直向左．故D正确．故选D5、B【解析】A．根据欧姆定律，流过L1的电流其中当滑片P向上调节时，R增大，I减小，所以灯泡L1变暗；电容器两端电压增大，所带电荷量增大，故A错误；B．电压表示数当I减小时，电压表示数增大，故B正确；C．流过电流表的电流已知R增大，I减小，所以减小，故C错误；D．灯泡L2两端电压随着I的减小而增大，所以灯泡L2将变亮，故D错误。故选B。6、A【解析】A、伽利略设想了理想斜面实验,推导出力不是维持物体运动的原因,开创了理想实验的科学方法,研究了力和运动的关系.所以A选项是正确的;B、牛顿在伽利略等人研究成果的基础上,发现了三大定律和万有引力定律.故B错误;C、开普勒提出来万有引力三大定律;揭示了天体的运动，故C错误；D、亚里士多德是古希腊的哲学家、天文学家等,主要方法是思辨.故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、AC【解析】根据安培定则，结合电流的方向判断出通电螺线管的磁场的方向，然后根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引即可判定【详解】AB、若将a端接电源正极，b端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的下端是磁场的N极，磁场的方向向下；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到排斥力，弹簧测力计示数将减小．故A正确，B错误；C、若将b端接电源正极，a端接电源负极，则根据安培定则可知，螺线管的上端是磁场的N极，磁场的方向向上；又南极附近的磁场的方向向上，所以螺旋管将受到吸引力，弹簧测力计示数将增大．故C正确；D、由上分析可知，故D错误【点睛】该题结合地球的磁场的特点考查安培定则，情景的设置新颖，与实际生活的结合比较好，是一道理论结合实际的好题目8、AB【解析】根据质点P点的振动图象，可确定波的传播方向，再由波的传播方向来确定质点L的振动方向．由振动图象读出质点的振动周期，从而知道波的传播周期，根据，从而求出波速，质点不随着波迁移【详解】从振动图象可知，在t=0.25s时，P点振动方向向上，所以波向右传播，且据，则有v=m/s=2m/s，故A正确；由波动图象可知，质点L与质点N平衡位置间距为半个波长，振动情况总是相反，因此运动方向总是相反，故B正确．由乙图可知周期是2s；甲图为t=0.25s时的波形图，到t=0.75s时经过了的时间是：0.75s-0.25s=0.5s=T时，即t=0.75s时，质点M处于平衡位置，并正在向y轴正方向运动．故C错误．在1.25s时间内，质点K在平衡位置来回振动，并不随着波迁移．故D错误．故选AB【点睛】本题考查识别、理解振动图象和波动图象的能力，以及把握两种图象联系的能力，同时掌握由振动图象来确定波动图象的传播方向9、AC【解析】A．根据左手定则可知该粒子带正电，故A正确；BCD．没有磁场时，粒子做匀速直线运动，故有加上磁场后，轨迹如图根据几何关系，则有带电粒子在磁场中运动的半径为根据几何关系可知粒子转过的圆心角，粒子在磁场中做圆周运动的运动时间粒子磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得带电粒子的比荷为故C正确，B、D错误；故选AC。10、AB【解析】A．公式E=对匀强电场适用，A正确；B．公式E=仅用于求点电荷电场的电场强度，式中Q是场源电荷的电荷量，B正确；C．物体所带的电量只能是元电荷的整数倍，C错误；D．电场线是为了描述电场而假想的曲线，一般不是带电粒子在电场中运动的轨迹，D错误。故选AB。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.红②.B③.4④.200Ω【解析】（1）[1]．欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，由图示电路图可知，A端与红色表笔相连。（2）[2]．由电路图可知，R6只在测量电阻时才接入电路，故其作用只能进行欧姆调零，不能进行机械调零，同时在使用电流档时也不需要进行调节，故B正确，AC错误；故选B。（3）[3]．由图示电路图可知，开关B与4相连时表头与分压电阻串且串联电阻阻值较小，此时多用电表测电压，电压表量程较小为1V。（4）[4]．直流电流档分为1mA和2.5mA，由图可知，当接1时应为2.5mA；当接2时应为1mA，根据串并联电路规律可知：12、①.穿过闭合线圈的磁通量发生变化②.磁通量的变化量③.磁通量的变化率④.只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生【解析】(1)[1]当磁通量发生变化，会产生感应电流，电流表指针发生偏转(2)[2][3]第一个成功实验（图a）中，将条形磁铁从同一高度插入线圈中，快速插入和慢速插入过程中，磁通量的变化量相同，磁通量的变化率不同(