北京市北京四中2025届物理高二上期末预测试题含解析

北京市北京四中2025届物理高二上期末预测试题注意事项: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、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对质量和电荷量均相等的正、负离子（不计重力）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，则正、负离子在磁场中()A.运动的轨迹半径不相等B.重新回到边界的位置与O点的距离相等C.运动的时间之比为2∶1D.运动的时间之比为1∶22、某同学将一直流电源的总功率P总、输出功率P出和电源内部的发热功率P内随电流I变化的图线画在同一坐标系内，如图所示，根据图线可知()A.反映P内变化的图线是bB.电源内阻为2ΩC.电源电动势为8VD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为4Ω3、关于速度与加速度，下列说法正确的是()A.物体的速度越大，其加速度越大 B.物体的速度变化越大，其加速度越大C.物体的速度减小，其加速度一定减小 D.物体的加速度不变，其速度可能减小4、甲、乙两个滑块叠放在一起共同沿光滑的斜面从顶端滑至底端，甲带正电，乙是不带电的绝缘块，甲、乙之间的接触面粗糙。空间存在着水平方向的匀强磁场，方向如图。在两个滑块共同下滑的过程中，下列说法正确的是A.甲滑块的加速度不断减小 B.乙滑块对斜面的压力保持不变C.甲滑块所受的合力保持不变 D.乙滑块所受的摩擦力不断增大5、如图所示，流量计是由一圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动。流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下使a、b间出现电势差。当自由电荷受到的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差U就保持稳定，从而可以通过电势差计算出液体的流量Q（流量是单位时间内流过某一段管道的流体的体积）。下列计算式正确的是A. B.C. D.6、如图所示，某一用同一材料制成的导体的形状为长方体，其长、宽、高之比为a：b：c=5：3：2。在此导体的上、下、左、右四个面上分别通过导线引出四个接线柱1、2、3、4。电流通过1、2接线柱时导体的电阻为R1，电流通过3、4接线柱时导体的电阻为R2，则R1：R2等于（）A.5：2 B.2：5C.25：4 D.4：25二、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、磁流体发电机的原理如图所示，现持续将一束速度为v的等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，而整体呈中性）垂直于磁场方向喷入磁感应强度为B的匀强磁场中，在相距为d、宽为a、长为b的两平行金属板A、B间便产生电压。如果把上、下板和一电流表及阻值为R电阻连接，上、下板就是一个直流电源的两极。稳定时电流表的示数为I，等离子体在两板间可认为均匀分布，忽略边缘效应，不计等离子体的重力和电流表的内阻，下列判断正确的是（）A.B板相当于电源的负极B.A、B板两端的电压U=BdvC.两板间等离子体的电阻率D.若增大A、B两板间的距离，电流表的示数可能不变8、在垂直纸面向里的匀强磁场中放置一足够长的绝缘棒，棒与水平方向夹角为，将带电小球套在棒上，小球质量为m，带电量为-q，小球与棒间动摩擦因数为，小球由静止开始下滑的过程中（）A.先加速后匀速B.先加速后减速最终匀速C.最大速度为D.最大加速度为gsin9、如图所示的xOy坐标系中，x轴上固定一个点电荷Q，y轴上固定一根光滑绝缘细杆（细杆的下端刚好在坐标原点O处），将一个套在杆上重力不计的带电圆环（视为质点）从杆上P处由静止释放，圆环从O处离开细杆后恰好绕点电荷Q做圆周运动．下列说法正确的是A.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，加速度一直增大B.圆环沿细杆从P运动到O的过程中，速度一直增大C.增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动D.将圆环从杆上P的上方由静止释放，其他条件不变，圆环离开细杆后仍然能绕点电荷做圆周运动10、如图甲所示，真空中水平放置两块长度为的平行金属板、，两板间距为，两板间加上如图乙所示最大值为的周期性变化的电压，在两板左侧紧靠板处有一粒子源A，自时刻开始连续释放初速度大小为，方向平行于金属板的相同带电粒子，时刻释放的粒子恰好从板右侧边缘离开电场，已知电场变化周期，粒子质量为，不计粒子重力及相互间的作用力，则（）A.在时刻进入的粒子离开电场时速度大小为B.粒子的电荷量为C.在时刻进入的粒子离开电场时电势能减少了D.在时刻进入的粒子刚好从板右侧边缘离开电场三、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）根据下图所示i-t图象写出电压的瞬时值表达式_______电压的有效值_________周期_________频率_________12．（12分）（1）如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图可以是图中的__A．B.C.D.（2）多用电表的欧姆挡有三个倍率，分别是×1Ω、×10Ω、×100Ω．，用×10Ω档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到__挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤：___，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值是___Ω（3）若换直流2.5V档测电压，指针在表盘上的位置不变，则电压读数为_____V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，倾角的两平行光滑导轨间距，两导轨间有一电阻，轨道处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中．现有质量、电阻的金属棒垂直放置在导轨上，当金属棒从离地的不同高度处由静止释放时，金属棒滑到导轨底端时的速度均为．若导轨电阻不计，金属棒运动中与导轨接触良好，取重力加速度（1）求匀强磁场的磁感应强度；（2）若金属棒在导轨上距地面高于的某处由静止释放，下滑到底端的过程中，电路中产生的总焦耳热为，求此过程中流过电阻的电荷量14．（16分）一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球经过最低点时受到的拉力大小15．（12分）如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度大小为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则（sin37°=0.6，cos37°=0.8）：(1)该棒所受安培力的大小为多少？(2)该棒的重力为多少？

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】带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，从而推导出半径关系，而运动的时间与偏转角和周期有关，进而可判断它们的关系。【详解】A.一对质量和电荷量均相等的正、负离子（不计重力）分别以相同速度沿与x轴成30°角从原点射入磁场，由可得又由于则可知它们的半径相等，周期也相等，故A错误；B.正离子进入磁场后，在洛伦兹力作用下向上偏转，而负离子在洛伦兹力作用下向下偏转，正离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为120°，而负离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为60°，它们的圆心角不等，则所对应的弦也不等，即重新回到边界的位置与O点的距离不相等，故B错误；CD.正离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为𝜃1=120°，而负离子做匀速圆周运动的圆弧对应的圆心角为𝜃2=60°，它们的周期相同，则由可知正、负离子在磁场中运动时间之比为2∶1，故C正确，D错误。故选C。2、B【解析】A．电源内部的发热功率Pr=I2rPr-I图象是抛物线，而且是增函数，则反映Pr变化的图线是c．故A错误；B．图中I=2A时，电源内部的发热功率Pr与电源的总功率相等，则有Pr=I2r得到r=2Ω故B正确；C．直流电源的总功率PE=EIP-I图象的斜率等于电动势E，则有故C错误；D．当电流为0.5A时，根据闭合电路欧姆定律得E=I(R+r)代入解得R=6Ω故D错误。故选B。3、D【解析】速度是描述运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度大，加速度不一定大,速度的变化量大，加速度不一定大,所以AB错误；物体做加速或减少运动，取决与速度与加速度的方向关系，与加速度的大小无关，故C错误；D正确4、C【解析】ABC．对甲乙整体受力分析可知，整体受重力，斜面的支持力，甲的洛伦兹力，随速度增大，垂直斜面向上的洛伦兹力增大，整体对斜面的压力减小，沿斜面方向的加速度为所以甲的加速度不变，合力也不变，故AB错误，C正确；D．由于甲的加速度为，所以甲、乙之间没有摩擦力，故D错误。故选C。5、A【解析】当自由电荷受到的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差U就保持稳定，即所以流量A正确，BCD错误；故选A。6、D【解析】根据电阻定律当在1、2两端加上恒定电压时在在3、4两端加上恒定的电压时所以故D正确，ABC错误。故选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、AC【解析】A．根据左手定则可知，正电荷向上偏转，负电荷向下偏转，故A板相当于电源的正极，B板相当于电源的负极，A正确；B．当平衡时有：，解得电源的电动势为：，而两板间的电压相当于路端电压，由于电阻的存在，所以两板间的电压，B错误；C．稳定时，根据闭合回路欧姆定律可得：，又：，联立解得：，C正确；D．若增大A、B两板间的距离，则产生的电动势增大，电流增大，电流表示数增大，D错误。故选AC。8、AD【解析】AB．小球下滑时受垂直斜杆向下的洛伦兹力，开始时速度较小，洛伦兹力较小，由，随速度的增加，加速度减小，最后加速度减为零时做匀速运动，选项A正确，B错误；C．当加速度为零时速度最大，即解得选项C错误；D．开始运动时加速度最大，即v=0时，解得a=gsinθ，选项D正确；故选AD.9、BC【解析】A.圆环从P运动到O的过程中，受库仑引力，杆子的弹力，库仑引力沿杆子方向上的分力等于圆环的合力，滑到O点时，所受的合力为零，加速度为零．故A错误B.圆环从P运动到O的过程中，只有库仑引力做正功，根据动能定理知，动能一直增大，则速度一直增大．故B正确CD.根据动能定理得：根据牛顿第二定律得：联立解得：增大圆环所带的电荷量，其他条件不变，圆环仍然可以做圆周运动；若增大高度，知电势差U增大，库仑引力与所需向心力不等，不能做圆周运动．故C正确，D错误10、ABD【解析】A．粒子进入电场后，水平方向做匀速运动，则t＝0时刻进入电场的粒子在电场中运动时间此时间正好是交变电场的一个周期，粒子在竖直方向先做加速运动后做减速运动，经过一个周期，粒子的竖直速度为零，故粒子离开电场时的速度大小等于水平速度v0，故A正确；B．在竖直方向，粒子在时间内的位移为，则计算得出故B正确；C．在时刻进入电场的粒子离开电场时在竖直方向上的位移为故电场力做功为故C错误；D．时刻进入的粒子，在竖直方向先向下加速运动，然后向下减速运动，再向上加速，向上减速，由对称可以知道，此时竖直方向的位移为零，故粒子从P板右侧边缘离开电场，故D正确。故选ABD。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、①.②.③.0.02s④.50Hz【解析】根据图象可知交流电的有效值以及周期等物理量，然后进一步可求出其瞬时值的表达式【详解】由图可知周期T=0.02s，频率，角速度，所以该交流电压的瞬时值是；电压的有效值：12、①.（1）A；②.（2）×100，③.重新进行欧姆调零，④.2200；⑤.（3）1.00【解析】红表笔插在正极孔中，与内部电源的负极相连，选档后要进行调零；用欧姆表测电阻，应选择适当的档位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零；欧姆表指针示数与档位的乘积是欧姆表示数；根据量程由图示表盘确定其分度值，然后读出其示数【详解】（1）每次换挡时都要进行欧姆调零，所以电阻要可调节，所以要串接有滑动变阻器；正极插孔接电源的负极，故A正确，BCD错误故选A；（2）用×10挡测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，说明待测电阻较大，所选档位太小，为了较准确地进行测量，应换到×100挡．如果换挡后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是：重新进行欧姆调零；由图示表盘可知，该电阻的阻值是22×100=2200Ω；（3）选择开关指向直流电压2.5V档，由图示表盘可知，其分度值为0.05V，示数为1.00V；故答案为（1）A；（2）×100，重新进行欧姆调零，2200；（3）1.00四、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