2025届北京市丰台区重点中学物理高二上期末考试模拟试题含解析

2025届北京市丰台区重点中学物理高二上期末考试模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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1是回旋加速器D型盒外观图，如图2是回旋加速器工作原理图．已知D型盒半径为R,电场宽度为d,加速电压为u,磁感应强度为B,微观粒子质量是m,带正电q,从S处从静止开始被加速，达到其可能的最大速度vm后将到达导向板处，由导出装置送往需要使用高速粒子的地方．下列说法正确的是（）A.D型盒半径,高频电源的电压是决定vm的重要因素B.粒子从回旋加速器中获得的动能是C.粒子在电场中的加速时间是D.高频电源周期远大于粒子在磁场中运动周期2、如图所示，MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板（粒子速率变小），实线表示其运动轨迹，由图知A.粒子带正电B.粒子运动方向是edcbaC.粒子运动方向abcdeD.粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长3、如图所示，在半径为R圆形区域有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，从A点沿着AO方向垂直磁场射入大量带正电、电荷量为q、质量为m、速率不同的粒子，不计粒子间的相互作用力和重力，关于这些粒子在磁场中的运动以下说法正确的是（）A.这些粒子出射方向的反向延长线不一定过O点B.速率越大的粒子在磁场中通过的弧长越长，时间也越长C.这些粒子在磁场中的运动时间相同D.若粒子速率满足v=qBR/m，则粒子出射方向与入射方向垂直4、在图甲所示的电路中，理想变压器原线圈两端的正弦交变电压变化规律如图乙所示．已知变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2＝10∶1，串联在原线圈电路中的交流电流表A1的示数为1A，下列说法正确的是（）A.交流电流表A2的示数为0.1AB.变压器输出端交流电的频率为100HzC.电阻R上消耗的功率为200WD若电阻R变大，则电压表示数也增大5、如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直.若将导线中的电流增大为原来的2倍，导线在磁场中的长度增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将（）A.减小为原来的 B.减小为原来的C.增大为原来的2倍 D.增大为原来的4倍6、如图所示，其中电流表A的量程为0.6A，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻阻值的一半；R2的阻值等于电流表内阻的2倍．若用电流表A的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值，则下列分析正确的是（）A.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.04AB.将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02AC.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.06AD.将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.01A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）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为20ΩC.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大8、如图甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一质量为m=0.1kg、带电荷量为的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数.从t=0时刻开始，空间上加如图乙所示的电场.下列说法正确的是（）A.4秒内小物块一直向同一方向运动B.2s末小物块速度大小为2m/sC.4秒内小物块的位移大小为6mD.4秒内电场力对小物块所做的功为0.8J9、据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务．酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是（）A.U越大，表示c越小B.U越大，表示c越大C.检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小D.U越大，表示检测到驾驶员喝酒越多10、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，质量为m（不计重力）从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，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）用电流表和电压表测一节干电池的电动势E和内电阻r，待测干电池的电动势约1.5V、内电阻不大于1.0Ω，要求干电池放电电流不得超过0.6A，可供选择的器材除电键、导线外，还有：A．电压表（量程0〜3V，内电阻约3kΩ）B．电压表（量程0〜15V，内电阻约15kΩ）C．电流表（量程0〜0.6A，内电阻约0.lkΩ）D．电流表（量程0〜3A，内电阻约0.02kΩ）E．滑动变阻器（最大电阻50Ω，额定电流1.5A）F．滑动变阻器（最大电阻200Ω，额定电流1.5A）（1）实验中电压表应选用______、滑动变阻器应选______．（填序号）（2）根据测得的数据作出如图所示的图线，则待测干电池的电动势E=_____V．内电阻r=_____Ω．（保留两位有效数字）12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ．步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度L=_____________mm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图乙所示，由图可知其直径D=_____________mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为_________。（4）该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R直流电源E（电动势4V，内阻不计）开关S导线若干电流表A1（量程0～4mA，内阻约50Ω）电流表A2（量程0～10mA，内阻约30Ω）电压表V1（量程0～3V，内阻约10kΩ）电压表V2（量程0～15V，内阻约25kΩ）滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A）滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A）电流表选择_________，电压表选择_________，滑动变阻器选择________。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，请在框中画出测量的电路图____________，并连接实物图_____________。（5）若该同学用伏安法跟用多用电表测量得到的R测量值几乎相等，若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示，则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ＝________．（不要求计算，用题中所给字母表示）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）如图所示，在第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场足够大），磁感应强度为B，一电子从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与x轴成30o角，已知电子质量为m，电量为e，求：（1）定性地画出电子在磁场中的轨迹；并求电子的轨道半径r;（2）求电子离开磁场的出射点到O点的距离;（3）求电子在磁场中运动的时间14．（16分）根据牛顿力学经典理论，只要知道物体的初始条件和受力情况，就可以推断物体此后的运动情况，如图所示，空间存在水平方向的匀强磁场（垂直纸面向里），磁感应强度大小为B0．一质量为m0、电荷量为+q0的带电小球在磁场和重力场中运动，重力加速度为g，不计空气阻力（1）若该带电小球在场中水平向右做匀速直线运动，求该粒子速度v′的大小；（2）若该小球在A点由静止释放，小球接下来的运动比较复杂．为了研究该小球的运动，可以应用运动的合成与分解的方法，将它为0的初速度分解为大小相等的水平向左和水平向右的速度．求小球沿竖直方向运动的最大距离ym和运动过程中的最大速率vm15．（12分）如图所示在边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v．已知沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin35°≈0.577

．求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)带电粒子在磁场中运动的最长时间；(3)沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出时，还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例

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、C【解析】回旋加速器的半径一定，根据洛伦兹力提供向心力，求出最大速度，可知最大动能与什么因素有关．粒子只在电场中被加速，根据v=at求解加速时间；回旋加速器中粒子在磁场中运动的周期等于高频电源的变化周期.【详解】根据知，，则粒子的最大动能Ek=mv2=，与加速的电压无关，而最大动能与加速器的半径、磁感线强度以及电荷的电量和质量有关．故AB错误．在加速电场中的加速度，根据v=at解得在电场中的加速时间：，选项C正确；要想使得粒子在电场中不断得到加速，则高频电源的周期必须等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项D错误；故选C.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器是利用电场加速、磁场偏转来加速粒子，但是最终粒子的动能与电场的大小无关2、B【解析】A．带电粒子不计重力在匀强磁场中运动并穿过金属板后粒子速率变小，根据带电粒子在磁场中运动的半径公式：，粒子的半径将减小，故粒子应是由下方穿过金属板，故粒子运动方向为edcba，根据左手定则可得，粒子应带负电，故A错误；BC．带电粒子穿过金属板后速度减小，由轨迹半径应减小，故可知粒子运动方向是edcba，故B正确，C错误；D．由可知，粒子运动的周期和速度无关，而上下均为半圆，故所对的圆心角相同，故粒子的运动时间均为，故D错误。故选B。3、D【解析】粒子从A点进，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，从圆周上面的B点出，设圆周运动圆心为，半径为，则AB为公共弦长，弦的垂直平分线过圆心，既过O点又过．根据几何关系,可得,所以粒子出磁场的速度沿圆形磁场的半径方向，出射方向的反向延长线一定过O点，选项A错．粒子圆周运动的圆心角设为，则有，粒子做圆周运动的周期，根据洛伦兹力提供向心力即得，速度越大的粒子，半径越大，那么转过的圆心角越小，运动时间，越短，选项BC错．若粒子速率满足v=qBR/m，则圆周运动半径，，，转过圆心角，所以速度偏向角等于，即出射方向与入射方向垂直，选项D对考点：带电粒子在匀强磁场中的运动4、C【解析】根据I1：I2=n2：n1，输出电流为：I2=10I1=10A，电流表读数为有效值，故A错误；根据图乙得到交流电的周期为0.02s，频率为50Hz，故B错误；输入电压的最大值为200V，故电压的有效值为200V，变压器的输入功率为：P1=U1I1=200V×1A=200W；理想变压器输入功率等于输出功率，故输出功率为200W，故C正确；若电阻R变大，电压表示数是不变的，故D错误；故选C【点睛】本题关键是根据图象得到瞬时值最大值，然后得到有效值，最后结合理想变压器的变压比公式和变流比公式列式求解5、D【解析】根据F=BIL可知电流增大为原来的2倍，导线在磁场中的长度增大为原来的2倍，则安培力增大为原来的4倍。故选D。6、C【解析】当接线柱1、2接入电路时，R1与电流表并联，由于R1＝，可知流过R1的电流为流过电流表电流的2倍，所以1、2接线柱间的电流为通过电流表电流的3倍，所以每一小格是原来的3倍，即为0.06A，所以A、B错误；当接线柱1、3接入电路时，电流表与R1并联，然后再与R2串联，串联电阻对电流无影响，与1、2接入电路的效果一样，所以每一小格表示0.06A，C正确，D错误二、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．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有则滑动变阻器的总阻值为根据闭合电路欧姆定律得根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：联立方程解得，故AB正确；C．电源效率当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；D．把R1看成内阻，当并联部分电阻R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。故选AB。8、AD【解析】ABC．0～2s，由牛顿第二定律得物块加速度：物块向右做加速运动，2s末小物块速度前2s内的位移2～4s，由牛顿第二定律得加速度物块向右做减速运动，4s末减速到零，2～4s的位移4秒内小物块的位移故A正确，BC错误；D．4秒内电场力对小物块所做的功代入数据解得故D正确9、BD【解析】AB．图中酒精传感器与R、R0串联，电压表测R0两端的电压，U越大，说明电路中电流越大，酒精传感器的电阻减小，由题：酒精气体传感器电阻r´的倒数与酒精气体的浓度c成正比，可知，c越大，故A错误，B正确；C．检测到驾驶员喝了酒时，c增大，r´减小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，则U的示数增大，故C错误；D．由上分析可知，U越大，c越大，表示检测到驾驶员喝酒越多，故D正确故选：BD10、BD【解析】粒子运动轨迹如图所示A．当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在CD板上，由几何知识得粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得在加速电场中，由动能定理得解得故A错误；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，根据几何关系解得根据几何关系可得粒子打中区域的长度故B正确；C．粒子在磁场中运动的周期为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错误；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，最大动能根据洛伦兹力提供向心力可得解得故D正确。故选BD.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.（1）A②.E③.（2）1.5④.0.60【解析】在选择电压表和电流表时要求在不超过量程的前提下偏转角度尽量大些，在满量程的2/3左右偏转最好．从减小误差和可操作性角度确定滑动变阻器．根据数学知识可知，图象与纵坐标的截距代表的就是电源的电动势，直线的斜率代表电源的内阻【详解】（1）电动势为1.5V，因此电压表选择量程为3V的A比较合适，电流表应选用0.6A挡的C，为了减小误差和电表读数变化明显，滑动变阻器应选用较小阻值的，即E（2）由I-U图线可知当I=0时的横轴截距大小等于电源的电动势大小，图象的斜率大小等于电源的内阻，由此可知，E=1.5V，斜率k=，所以r=0.60Ω.12、①.50.15②.4.700③.220④.A2⑤.V1⑥.R1⑦.⑧.⑨.【解析】(1)[1]主尺读数为5cm=50mm，游标上第3条刻度线与主尺对齐，读数为3×0.05mm=0.15mm，则长度为50.15mm；(2)[2]螺旋测微器固定刻度读数为4.5mm，可动刻度读数为0.200mm，则直径为4.700mm；(3)[3]电阻的阻值：R=22×10Ω=220Ω；(4)[4]电阻中最大电流约为则电流表选A2；[5]电源电动为4V，电压表选V1[6]要求测得多组数据进行分析，所以应该采用分压式接法，选择较小最大值的滑动变阻器，故选R1，[7]因为，，则：，故选择电流表外接法。实验电路如图：[8]根据电路图画出的实物图如图所示：(5)[9]由电阻定律，；代入解得。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】（1）由左手定则可知，粒子受力方向垂直速度方向向右下方，则可知运动轨迹如图：对电子在做圆周运动的过程中，设半径为r，有：qvB=m所以：