北京市首都師大附中2025屆高二物理第一學(xué)期期末考試模擬試題含解析

北京市首都師大附中2025屆高二物理第一學(xué)期期末考試模擬試題考生請注意：1．答題前請將考場、試室號、座位號、考生號、姓名寫在試卷密封線內(nèi)，不得在試卷上作任何標(biāo)記。2．第一部分選擇題每小題選出答案后，需將答案寫在試卷指定的括號內(nèi)，第二部分非選擇題答案寫在試卷題目指定的位置上。3．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，在MN和PQ這兩個平行豎直面之間存在垂直紙面的勻強磁場和平行紙面的勻強電場，一個帶電粒子以某一初速度由A點水平射入這個場區(qū)恰能沿直線運動，并從PQ豎直面上的C點離開場區(qū)．若撤去磁場，其他條件不變，則該粒子從PQ豎直面上的B點離開場區(qū)；若撤去電場，其他條件不變，則該粒子從PQ豎直面上的D點離開場區(qū)．若粒子在上述三種情況下通過場區(qū)的總時間分別是t1、t2和t3，運動的加速度大小分別為a1、a2和a3，不計粒子所受重力的影響，則下列判斷中正確的是A.t1=t2＜t3，a1＜a2=a3 B.t2＜t1＜t3，a1＜a3＜a2C.t1=t2=t3，a1＜a2＜a3 D.t1=t3＞t2，a1=a3＜a22、如圖，三個速度大小不同的同種帶電粒子沿同一方向從圖示長方形區(qū)域的勻強磁場邊緣射入，當(dāng)它們從下邊緣飛出時相對入射方向的偏角分別為90°、60°、30°，則它們在磁場中運動時間之比分別為()A.1：1：1 B.1：2：3C.3：2：1 D.3、如圖所示，在光滑絕緣水平面上，有一鋁質(zhì)金屬球以一定的初速度通過有界勻強磁場，則從球開始進入磁場到完全穿出磁場過程中(磁場寬度大于金屬球的直徑)，小球()A整個過程都做勻速運動B.進入磁場過程中球做減速運動，穿出過程中球做加速運動C.整個過程都做勻減速運動D.穿出時的速度一定小于初速度4、如圖，在場強為的勻強電場中有一個質(zhì)量為的帶正電小球懸掛在絕緣細線上，當(dāng)小球靜止時，細線與豎直方向成角，已知此電場方向恰使小球受到的電場力最小，則小球所帶的電量應(yīng)為（）A B.C. D.5、如圖所示，一個質(zhì)量為0.5kg的鐵錘，以v＝5m/s的速度豎直打在木樁的釘子上，釘子的質(zhì)量為2g，經(jīng)0.01s后鐵錘速度減小到零，則鐵錘對釘子的作用力大小為（）A1N B.245NC.250N D.255N6、如圖c所示，裝飾用的彩燈，串成一串串，接在220V電源上，觀察燈的結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，每個燈的燈絲（R1）引線上方繞有金屬電阻絲（R2），如圖a所示；即使R1斷了，R2仍能導(dǎo)電．下列對電路情況的幾種分析中正確的是（）①根據(jù)工作特性，R1大于R2；②根據(jù)工作特性，R1應(yīng)該小于R2；③當(dāng)其中一個或幾個燈的燈絲斷了，其余的燈將變暗；④當(dāng)其中一個或幾個燈的燈絲斷了，其余的燈將變亮A.①③B.①④C.②③D.②④二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、電容式加速度傳感器原理如圖所示，質(zhì)量塊左、右側(cè)連接電介質(zhì)、輕質(zhì)彈簧，彈簧與電容器固定在外框上，質(zhì)量塊可帶動電介質(zhì)移動，改變電容．則（）A.電介質(zhì)插入極板間越深，電容器電容越小B.當(dāng)傳感器以恒定加速度運動時，電路中有恒定電流C.若傳感器原來向右勻速運動，突然減速時彈簧會壓縮D.當(dāng)傳感器由靜止突然向右加速時，電路中有順時針方向的電流8、如圖所示，傾角為的光滑導(dǎo)電軌道間接有電源，軌道間距為，軌道上放一根質(zhì)量為的金屬桿，金屬桿中的電流為，現(xiàn)加一垂直金屬桿的勻強磁場，金屬桿保持靜止，則磁感應(yīng)強度的方向和大小可能為A.磁場方向垂直于軌道平面向上時，磁感應(yīng)強度最小，大小為B.磁場方向沿軸正方向，大小為C.磁場方向沿軸正方向，大小為D.磁場方向沿軸正方向，大小為9、如圖所示的閉合電路中，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從左端滑向右端的過程中。兩個電壓表示數(shù)的變化量的大小分別為ΔU1、ΔU2，電流表示數(shù)的變化量為ΔI，則（）A.ΔU1＞ΔU2 B.ΔU1＜ΔU2C.＝ D.＜10、如圖所示，矩形區(qū)域內(nèi)有水平方向的勻強電場，一個帶負電的粒子從A點以某一速度vA射入電場中，最后以另一速度vB從B點離開電場，不計粒子所受的重力，A、B兩點的位置如圖所示，則下列判斷中正確的是（）A.電場強度的方向水平向左B.帶電粒子在A點的電勢能大于在B點的電勢能C.粒子在電場中運動的全過程中，電勢能最大處為A點D.粒子在電場中運動的全過程中，動能最大處為B點三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）在“測定金屬的電阻率”的實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，用米尺測出金屬絲的長度L，用伏安法測出金屬絲的電阻Rx，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。(1)測量金屬絲直徑時螺旋測微器刻度如圖所示，讀數(shù)D=_________mm。(2)按照下圖實物連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出多組電壓表與電流表示數(shù)U、I，處理數(shù)據(jù)得到金屬絲的電阻Rx。請依據(jù)實物圖在方框內(nèi)畫出電路原理圖_________。(3)用圖中的電路測量金屬絲的電阻比真實值_________（填“偏大”或“偏小”）。(4)該金屬絲電阻率的表達式為ρ=_________（用題中所給物理量的字母表示）。12．（12分）一個電流表G的內(nèi)阻，滿偏電流為，其滿偏電壓為_____．現(xiàn)要把它改裝成量程為15V的電壓表，需串聯(lián)的分壓電阻為_____，刻度對應(yīng)的電壓值為_____四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，在x軸的上方（y＞0的空間內(nèi)）存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個不計重力的帶正電粒子從坐標(biāo)原點O處以速度v進入磁場，粒子進入磁場時的速度方向垂直于磁場且與x軸正方向成45°角，若粒子的質(zhì)量為m，電量為q，求：（1）該粒子在磁場中作圓周運動的軌道半徑；（2）粒子在磁場中運動的時間（3）該粒子射出磁場的位置14．（16分）如圖所示，一電荷量為q的帶電粒子以速度v垂直射入磁感應(yīng)強度為B，寬度為d的勻強磁場中，穿出磁場時的速度方向與電子原來入射方向的夾角為30°。（1）在圖中畫出粒子圓周運動軌道的圓心；（2）帶電粒子在磁場做圓周運動的軌道半徑為多少？（3）帶電粒子的質(zhì)量是多少？（4）穿過磁場的時間是多少？

15．（12分）如圖所示，間距L=20cm的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌，下端與一電源和定值電阻相連，導(dǎo)軌平面跟水平面成30°角，電源電動勢E=6.0V，內(nèi)阻r=0.4Ω，定值電阻R=0.8Ω，電路其他部分電阻不計．導(dǎo)軌上水平放置一根金屬棒MN．若在導(dǎo)軌所在空間加一垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，當(dāng)磁感應(yīng)強度B=1.0T時，金屬棒MN恰好能靜止在導(dǎo)軌上．g取10m/s2．則：（1）電路中電流強度I是多大？（2）金屬棒MN受到的安培力F是多大？（3）金屬棒MN質(zhì)量m是多少？

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、A【解析】帶電粒子分別在復(fù)合場、電場、磁場中做勻速直線運動、類平拋運動、勻速圓周運動，比較三種情況下帶電粒子在兩個相互平行平面之間運動時間及加速度大?。髯杂上鄳?yīng)規(guī)律表示出時間和加速度，從而得到結(jié)論【詳解】在復(fù)合場中，帶電粒子做勻速直線運動，則有Eq=Bqv，則有E=Bv．在復(fù)合場中的時間，而在單一電場中水平方向也是做勻速直線運動，所以運動的時間，而在單一磁場中做勻速圓周運動，運動的時間，由于兩平面之間，所以時間關(guān)系為；在復(fù)合場中，單一電場中和磁場中的加速度由電場力和洛侖茲力產(chǎn)生，但兩種力相等，所以，但方向不同，綜上所述，BCD錯誤，A正確．故選A【點睛】本題是把同一帶電粒子在三種情況下運動情況進行對比，更進一步甄別類平拋運動與勻速圓周運動的區(qū)別，也證明了洛侖茲力只改變運動方向而不改變速度大小，電場力是恒力，使帶電粒子做勻變速度曲線運動2、C【解析】粒子在磁場中運動的周期的公式為，由此可知，粒子的運動的時間與粒子的速度的大小無關(guān)，所以粒子在磁場中的周期相同，由粒子的運動的軌跡可知，三種速度的粒子的偏轉(zhuǎn)角分別為90°、60°、30°，所以偏轉(zhuǎn)角為90°的粒子的運動的時間為，偏轉(zhuǎn)角為60°的粒子的運動的時間為，偏轉(zhuǎn)角為30°的粒子的運動的時間為；所以有，C正確；故選C【點睛】帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動解題一般程序是：1、畫軌跡：確定圓心，幾何方法求半徑并畫出軌跡；2、找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應(yīng)強度、速度聯(lián)系；偏轉(zhuǎn)角度與運動時間相聯(lián)系，時間與周期聯(lián)系3、D【解析】小球在進、出磁場過程中穿過小球的磁通量發(fā)生變化，有感應(yīng)電流產(chǎn)生，小球要受到阻力，球的機械能一部分轉(zhuǎn)化為電能，再轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故進、出磁場過程中均做減速運動，但小球完全進入磁場中運動時，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，小球勻速運動，故A、B、C均錯誤，D正確4、D【解析】由題意電場方向恰使小球受的電場力最小可知，的方向與細線垂直斜向上。由平衡條件可得故選D。5、D【解析】以鐵錘為研究對象，取豎直向上為正方向，由動量定理代入數(shù)據(jù)解得F=255N根據(jù)牛頓第三定律，鐵錘打擊釘子的平均作用力為255N，方向豎直向下；故D正確，ABC錯誤。故選D。6、C【解析】根據(jù)并聯(lián)電路，電阻越小，則電流越大，所以金屬電阻絲(R2)比每個燈的燈絲(R1)電阻大當(dāng)燈的燈絲斷了之后，電路中電阻增加，則電流變小，故亮度變暗．則①④的說法錯誤，②③的說法正確A、A項與上述分析結(jié)論不相符，故A錯誤；B、B項與上述分析結(jié)論不相符，故B錯誤；C、C項與上述分析結(jié)論相符，故C正確；D、D項與上述分析結(jié)論不相符，故D錯誤二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解析】A.由知，電介質(zhì)插入越深，越大，即越大，選項A不符合題意；B.當(dāng)傳感器以恒定加速度運動時，電介質(zhì)相對電容器靜止，電容不變，電路中沒有電流，選項B不符合題意；C.傳感器向右勻速運動，突然減速時，質(zhì)量塊由于慣性相對傳感器向右運動，彈簧壓縮變短，選項C符合題意；D.傳感器由靜止突然向右加速時，電介質(zhì)相對電容器向左運動，增大，增大，電源電動勢不變，由知，增大，上極板電荷量增大，即電路中有順時針方向的電流，選項D符合題意8、ACD【解析】由左手定則確定各種情況下的安培力方向，根據(jù)平衡條件判斷各項即可【詳解】A項：磁場方向垂直于軌道平面向上時，由左手定則可知，安培力方向平行斜面向上，由于此時支持力與安培力垂直，由三力平衡可知，支持力與安培力的合力與重力等大反向，由于支持力方向不變，所以當(dāng)支持力與安培力垂直時，安培力最小即磁感應(yīng)強度最小，由公式，解得：，故A正確；B項：磁場方向沿軸正方向時，與電流方向平行，金屬桿不受安培力，所以金屬桿不可能靜止，故B錯誤；C項：磁場方向沿軸正方向時，由左手定則可知，安培力方向豎直向上，要使金屬桿靜止，所以mg=BIL，解得：，故C正確；D項：磁場方向沿軸正方向時，，由左手定則可知，安培力方向水平向右，由平衡條件可得：，解得：，故D正確故選ACD9、BD【解析】AB．閉合電路電壓特點知：E＝U1+U2+Ur其中Ur表示電路的內(nèi)電壓。當(dāng)滑片向右滑動過程中，變阻器接入電路中的電阻變小，根據(jù)電路中電壓分配原則知，U1變大，U2變小，Ur變大。則有E＝U1+ΔU1+U2﹣ΔU2+Ur+ΔUr得：ΔU2＝ΔU1+ΔUr所以ΔU1＜ΔU2故A錯誤，B正確；CD．根據(jù)上面的分析知所以故C錯誤，D正確。故選BD.10、BD【解析】A．粒子在電場中向左偏轉(zhuǎn)，所受的電場力水平向左，而粒子帶負電荷，故電場強度的方向水平向右，A錯誤；B．從到，電場力先做負功，后做正功，電場力為恒力，做負功的位移小于做正功的位移，所以電場力做的總功為正功，故粒子的電勢能減小，則粒子在點的電勢能大于在點的電勢能，B正確；C．粒子電場力水平，將初速度分解為水平和豎直向下的分速度，故水平方向向右勻減速、再向左勻加速，豎直方向向下勻速，軌跡的最右端在點的右側(cè)，即電場力做負功的最大位移處在A點的右側(cè)，所以電勢能最大位置在點右側(cè)，C錯誤；D．粒子在電場中運動過程，僅受電場力做功，電勢能和動能總和保持不變，相互轉(zhuǎn)化，到達點時電場力做正功最大，電勢能最小，動能最大，D正確。故選BD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、(1).0.680(2).(3).偏小(4).或者【解析】(1)[1]．由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+18.0×0.01mm=0.680mm；(2)[2]．電流表采用外接法，滑動變阻器為分壓接法，如圖。(3)[3]．由于電壓表的分流，測得的電流比流過Rx的電流大，根據(jù)知電阻測量值偏小。(4)[4]．由電阻定律可知其中，所以電阻率12、①.②.29k③.【解析】一個電流表G的內(nèi)阻，滿偏電流為，其滿偏電壓為．現(xiàn)要把它改裝成量程為15V的電壓表，需串聯(lián)的分壓電阻為，刻度對應(yīng)的電壓值為1.5V四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、（1）；（2）．（3）(﹣0)【解析】（1）設(shè)其半徑為R，由洛倫茲力公式和牛頓第二定律，有（2）粒子在磁場中運動對應(yīng)的圓心角為270度（3）