2025届北京市人民大学附属中学物理高二上期末检测模拟试题含解析

2025届北京市人民大学附属中学物理高二上期末检测模拟试题注意事项: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、下图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（）A. B.C. D.2、如图所示。在a、b两点固定着两个等量异种点电荷，c、d两点将a、b两点的连线三等分，则（）A.c、d两点处的场强方向不相同B.c、d两点处的场强大小不相等C.从c点到d点场强先变大后变小D.从c点到d点场强先变小后变大3、关于物体带电现象，下列说法正确的是（）A.不带电的物体没有电荷B.带电的粒子一定具有多余的电子C.摩擦起电是电荷从一个物体转移到另一个物体的过程D.带电导体棒放在潮湿的房间里一段时间，导体棒不带电了，说明电荷量不是守恒的4、如图所示，直角三角形的AB边长为L，∠C为30°，三角形所围区域内存在着方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子(不计重力)从A点沿AB方向以速度v0射入磁场，要使粒子不从BC边穿出磁场，则下列说法正确的是A.磁感应强度的最小值为B=B.磁感应强度的最小值为B=C.粒子在磁场中运动的最长时间为t=D.粒子在磁场中运动的最长时间为t=5、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图像如图所示，x轴正方向为场强的正方向。下列说法中正确的是（）A.x2和－x2两点的电势相等B.正电荷从x1运动到x3的过程中电势能先增大后减小C.原点O与x2两点之间的电势差小于－x2与x1两点之间的电势差D.该电场可能是由一对分别位于x2和－x2两点的等量异种电荷形成的电场6、如图1所示，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t＝0时刻起，棒上有如图2的变化电流I、周期为T，电流值为I，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A.在一个周期内先向右移动再向左移动B.在一个周期内加速度保持不变C.受到的安培力在一个周期内都做正功D.在一个周期内动能先增大后减小二、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、某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图象如图所示，点M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是A.图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线B.图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线C.通过图线中可求得M点对应小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值D.图线中M点对应的状态，表示小灯泡的功率与热敏电阻的功率相等8、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同9、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足．粒子发射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是()A.粒子有可能打到A点B.以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出10、如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图．图乙表示该波传播的介质中x=2m处的a质点从t=0时刻起的振动图像．下列说法正确的是A.波传播的速度为20m/sB.波沿x轴负方向传播C.t=0.25s时，质点a的位移沿y轴正方向D.t=0.25s时，x=4m处的b质点的加速度沿y轴负方向三、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）用如图甲所示的装置可验证机械能守恒定律．装置的主体是一个有刻度尺的立柱，其上装有可移动的铁夹A和光电门B.主要实验步骤如下：①用游标卡尺测量小球的直径d，如图乙所示；②用细线将小球悬挂于铁架台上，小球处于静止状态；③移动光电门B使之正对小球，固定光电门；④在铁夹A上固定一指针（可记录小球释放点的位置）；⑤把小球拉到偏离竖直方向一定的角度后由静止释放，读出小球释放点到最低点的高度差h和小球通过光电门的时间t；⑥改变小球释放点的位置，重复步骤④⑤回答下列问题：(1)由图乙可知，小球直径d=____________cm；(2)测得小球摆动过程中的最大速度为____________（用所测物理量的字母表示）；(3)以t2为纵轴，以____________（填“h”或“1/h”）为横轴，若得到一条过原点的、且斜率大小k=_________（用所测物理量的字母和重力加速度g表示）的倾斜直线，即可验证小球在摆动过程中机械能守恒.12．（12分）电流表G1的量程为0～5mA，内阻r＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA，大量程为0～100mA；电压档小量程为0～10V，大量程为0～25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E的电动势为15V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R5＝_____Ω.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，两光滑的平行金属导轨位于同一水平面上，相距L，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒ab置于导轨上，导体棒接入电路部分的电阻。现给导体棒一水平向右的初速度v0，导轨足够长且电阻忽略不计。求：(1)导体棒ab两端电势差的最大值Uab；(2)电阻R上产生热量的最大值QR；(3)导体棒ab运动位移的最大值x。14．（16分）如图，两平行金属板A、B间电势差U＝5×104V，在B板右侧有两个方向不同但宽度相同的有界磁场Ⅰ、Ⅱ，它们宽度为d1＝d2＝6.25m，磁感应强度分别为B1＝2.0T、B2＝4.0T，方向如图中所示．现有一质量m＝1.0×10﹣8kg、电荷量q＝1.6×10﹣6C、重力忽略不计的粒子从A板的O点由静止释放，经过加速后恰好从B板的小孔Q处飞出．试求：（1）带电粒子从加速电场Q处飞出时的速度v的大小；（2）带电粒子穿过磁场区域Ⅰ所用的时间t；（3）若d1的宽度不变，改变d2的宽度，要使粒子不能从Ⅱ区飞出磁场，则d2的宽度至少为多大？15．（12分）如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离d＝20cm，电源电动势E＝12V，内电阻r＝1Ω，电阻R0＝35Ω．闭合开关S，将滑动变阻器R滑片P移到适当位置，接入电路的阻值为R1，稳定后，将一质量m＝1×10﹣2kg、电荷量q1＝+1×10﹣2C的小球从A板小孔上方10cm处自由释放，小球恰能到达B板；保持滑动变阻器滑片位置不变，将B板向下移动，使两板间的距离增大为原来的2倍，稳定后，将另一个质量是m＝1×10﹣2kg、电荷量是q2的带电小球从同一位置释放，恰能到达第一个小球达到的最低位置．g取10m/s2，不考虑空气阻力．求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值R1；（2）另一个带电小球的电荷量q2

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】A．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向上，故A错误；B．由图可知，磁感应强度B与电流I平行，导线不受安培力，故B错误；C．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向竖直向下，故C正确；D．由左手定则可知，通电直导线所受安培力的方向垂直纸面向外，故D错误。故选C。2、D【解析】AB．带等量异种电荷连线的中点，c、d两点将a、b两点的连线三等分，所以c与d关于连线的中点对称，所以关于连线的中点对称的两点c与d的场强等大同向，故AB错误；CD．根据等量异种电荷电场线的分布，电场线密的地方场强大，反之电场线疏的地方场强小，所以在两点电荷连线上O点场强最小，两边依次增大。所以从c点到d点场强先变小后变大，故C错误，D正确。故选D。3、C【解析】A．不带电的物体可能带有等量的正电荷和负电荷，对外显示不带电．故A错误；B．带负电的粒子一定具有多余的电子，选项B错误；C．摩擦起电实际上是电荷从一个物体转移到另一个物体或者从物体的一部分转移到物体的另一部分的过程，故C正确；D．一根带电导体放在潮湿的房间一段时间后，发现导体棒不带电了，是因为电荷被中和了，但电荷仍然守恒，故D错误。故选C。4、C【解析】粒子在磁场中做圆周运动，根据题意作出粒子临界运动轨迹，求出粒子临界轨道半径，应用牛顿第二定律求出磁感应强度的最小值；根据粒子在磁场中转过的最大圆心角求出粒子在磁场中运动的最长时间.【详解】A、B、粒子恰好不从BC射出时运动轨迹如图所示：图中四边形ABDO是正方形，故圆周的半径为：r=L，粒子在磁场中做圆周运动，由牛顿第二定律得：，解得：，粒子不从BC边射出：，故A、B错误；C、D、粒子从AC边射出磁场时在磁场中转过的圆心角最大为：120°，粒子在磁场中运动时间最长，粒子在磁场中的最长运动时间：，故C正确，D错误；故选C.【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据题意分析清楚粒子运动过程、作出粒子运动轨迹是解题的前提，应用牛顿第二定律与周期公式可以解题.5、A【解析】A．由于x2和－x2两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到x2和从O点到－x2电势降落相等，故x2和－x2两点的电势相等，故A正确；B．由图可知，从x1到x3电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，故B错误；C．x2和－x2两点的电势相等，原点O与x2两点之间的电势差等于原点O与－x2两点之间的电势差，－x2与x1两点之间的电势差等于x2与x1两点之间的电势差，所以原点O与x2两点之间的电势差大于－x2与x1两点之间的电势差，故C错误；D．根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于x2和－x2两点的等量异种电荷形成的电场，故D错误。故选A。6、D【解析】根据左手定则判断出安培力的方向，结合加速度方向与速度方向的关系判断金属棒的运动规律．从而得出速度、安培力随时间的变化规律，根据安培力的做功情况判断动能变化【详解】根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F＝BIL知，安培力在第一个T/2内做匀加速直线运动，在第二个T/2内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变；知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，加速度大小不变，方向改变，速度随时间周期性变化；安培力在一个周期内先做正功，后做负功，在一个周期内动能先增大后减小．故ABC错误，D正确．故选D【点睛】解决本题的关键掌握安培力的方向判断，会根据金属棒的受力情况判断其运动情况是解决本题的基础二、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、ACD【解析】A、B项：小灯泡的灯丝温度随通电电流增大，阻值也随着增大，所以图中b是小灯泡的伏安特曲线，同理可知，热敏电阻的温度随着通电电流增大，其阻值会减小，所以图线a是热敏电阻的伏安特性曲线，故A正确，B错误；C项：由公式可求出M点的小灯泡的阻值和热敏电阻的阻值，故C正确；D项：两图线的交点M，表示此状态一个人元件不公电流相同，电压也相同，所以功率相同，故D正确故选ACD8、AB【解析】A．由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向外。A正确；B．通电导线在b处产生的磁场竖直向上，根据平行四边形定则可知b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°，B正确；C．通电导线在c处产生的磁场水平向右，所以c点的实际磁感应强度2T，方向向右。C错误；D．通电导线在d处产生的磁场竖直向下，根据平行四边形定则可知d点的实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B的夹角为45°，D错误。故选AB。9、AD【解析】A．根据，又v0＝qBL/m，可得，又OA=L，所以当θ=60o时，粒子经过A点，所以A正确；B．根据粒子运动的时间，圆心角越大，时间越长，粒子以θ＝60°飞入磁场中时，粒子从A点飞出，轨迹圆心角等于60o，圆心角最大，运动的时间最长，所以B错误；CD．当粒子沿θ=0°飞入磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，在磁场中运动时间也恰好是，θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大，在AC边上有一半区域有粒子飞出，所以C错误；D正确10、AD【解析】本题要在乙图上读出a质点在t=0时刻的速度方向，在甲图上判断出波的传播度方向；由甲图读出波长，由乙图读出周期，即求出波速和频率；【详解】由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，由甲图知，波长λ=4m，则波速为：故A正确；由乙图知，t=0时刻，质点a向下运动，根据甲图可知，该波沿x轴正方向传播，故B错误；由乙图知，质点的振动周期为T=0.2s，所以质点a在t=0.25s的时刻的振动情况与t=0.05s时刻的振动情况相同，即处于负的最大位移处，所以a的位移沿y轴负方向．故C错误；由图甲可知，a质点和b质点的平衡位置相距半个波长，振动情况总是相反，所以在振动过程中任意时刻的位移都相反，所以质点b处于正的最大位移处，加速度沿y轴负方向．故D正确．故选AD.【点睛】本题关键要把握两种图象的联系，能根据振动图象读出质点的速度方向，在波动图象上判断出波的传播方向三、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、①.1.060②.d/t③.1/h④.d2/2g【解析】(1)游标卡尺读数等于主尺读数加上游标读数，不需估读；(2)小球经过最低点的速度最大，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度求出最大速度的大小；(3)应用机械能守恒定律求出图象的函数表达式，然后分析答题.【详解】(1)游标卡尺的主尺读数为10mm，游标读数为0.05×12mm=0.60mm，则最终读数为10.60mm=1.060cm.(2)小球经过最低点的速度最大，根据极短时间内的平均速度等于瞬时速度知，最大速度.(3)根据机械能守恒有：，整理得：，以h为纵轴，以t2为纵轴，若得到一条过原点的直线，应以为横轴，由图象可知，图象的斜率.【点睛】解决本题的关键知道实验的原理，知道极短时间内的平均速度等于瞬时速度，掌握游标卡尺的读数方法，注意不需要估读.12、①.20.0V（19.8～20.2）②.6③.红色④.29【解析】(1)[1]开关S端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V；(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为Im＝10mA，则根据闭合电路欧姆定律可知，EE＝Imr内联立解得Rx＝6kΩ；(3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A为红表笔.[4]当开关S端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA，根据电表改装原理可知，Ig(r+R6)＝(I1-Ig)R5；当开关S端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA，Igr＝(I2-Ig)(R5+R6），联立解得R5＝29Ω.四、