2025屆北京市海淀區(qū)物理高二上期末聯(lián)考試題含解析

2025屆北京市海淀區(qū)物理高二上期末聯(lián)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、有一個電風扇,額定電壓為U，額定功率為P，電動機線圈的電阻為R，把它接入電壓為U的電路中，下列計算時間t內(nèi)產(chǎn)生熱量的方法中正確的是()A.B.C.D.2、如圖所示，圓弧線a、b、c代表某固定點電荷電場中的三個等勢面，相鄰兩等勢面間的距離相等，直線是電場中的幾條沒標明方向的電場線，粗曲線是一帶正電粒子只在電場力作用下運動軌跡的一部分，M、N是軌跡上的兩點．粒子過M、N兩點的加速度大小分別是aM、aN，電勢能分別是EPM、EPN，a、b、c的電勢分別是φa、φb、φc，ab間，bc間的電勢差分別是Uab、Ubc，則下列判斷中正確的是（）A.aM＞aN，EPM＞EPNB.φa＜φb＜φc，EPM＜EPNC.aM＞aN，Uab=UbcD.Uab=Ubc，EPM＜EPN3、一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是A.0.10V B.0.20VC.0.30V D.0.40V4、帶電量分別﹣2Q和+4Q的兩個完全相同的金屬小球，相距為L（L遠大于小球半徑）時相互作用力的大小為F．現(xiàn)把兩個小球互相接觸后放置在距離為L的地方，則現(xiàn)在兩個小球之間的相互作用力大小為（）A.2F B.4FC. D.5、如圖所示，電源內(nèi)阻較大，當開關(guān)閉合、滑動變阻器滑片位于某位置時，水平放置的平行板電容器間一帶電液滴恰好處于靜止狀態(tài)，燈泡L也能正常發(fā)光，現(xiàn)將滑動變阻器滑片由該位置向a端滑動，則（）A.燈泡將變暗，電源效率將減小B.液滴帶正電，將向下做加速運動C.電源的路端電壓增大，輸出功率也增大D.滑片滑動瞬間，帶電液滴電勢能將減小6、如圖所示，B為半徑為R的豎直光滑圓弧的左端點，B點和圓心C連線與豎直方向的夾角為α，—個質(zhì)量為m的小球在圓弧軌道左側(cè)的A點以水平速度v0拋出，恰好沿圓弧在B點的切線方向進入圓弧軌道，已知重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.AB連線與水平方向夾角為αB.小球從A運動到B的時間C.小球運動到B點時，重力的瞬時功率D.小球運動到豎直圓弧軌道的最低點時，處于失重狀態(tài)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、如圖甲所示，電阻為5Ω、匝數(shù)為100匝的線圈（圖中只畫了2匝）兩端A、B與電阻R相連，R=95Ω．線圈內(nèi)有方向垂直于紙面向里的磁場，線圈中的磁通量在按圖乙所示規(guī)律變化．則A.A點的電勢小于B點的電勢B.在線圈位置上感應電場沿逆時針方向C.0.1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量為0.05CD.0.1s時間內(nèi)非靜電力所做的功為2.5J8、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9、如圖所示的電路中，電感L的自感系數(shù)很大，電阻可忽略，D為理想二極管，則下列說法正確的有（）A.當S閉合時，L1立即變亮，L2逐漸變亮B.當S閉合時，L1一直不亮，L2逐漸變亮C.當S斷開時，L1立即熄滅,L2也立即熄滅D.當S斷開時，L1突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅10、如圖，固定在水平桌面上的光滑金屬導軌cd、eg處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿ab與導軌接觸良好，在兩根導軌的端點d、e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計，現(xiàn)用一水平向右的恒力F作用在金屬桿ab上，使金屬桿由靜止開始向右沿導軌滑動，滑動中桿ab始終垂直于導軌，金屬桿受到的安培力用F安表示，則下列說法正確的是（）A.金屬桿ab做勻加速直線運動B.金屬桿ab運動過程回路中有順時針方向的電流C.金屬桿ab所受到的F安先不斷增大，后保持不變D.金屬桿ab克服安培力做功的功率與時間的平方成正比三、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）某同學在做“測電源電動勢與內(nèi)阻”的實驗中，可使用的器材有：A．兩只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，內(nèi)阻Rg＝1000Ω）；B．滑動變阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑動變阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各種規(guī)格的定值電阻R0；E．電源E（電動勢約為3.0V）；F．開關(guān)、導線若干由于給出的毫安表量程太小，該同學首先要把一只毫安表改裝成量程為0.6A的電流表，他需要把阻值為__________Ω的定值電阻R0與毫安表并聯(lián)（結(jié)果保留一位小數(shù)）.該同學將用如右上方的電路圖進行實驗，測定電源的電動勢和內(nèi)阻．在實驗中發(fā)現(xiàn)變阻器的滑片由左向右逐漸滑動時，電流表G1示數(shù)逐漸增大，電流表G2示數(shù)接近3.0mA并且?guī)缀醪蛔?，當滑片臨近最右端時，電流表G2示數(shù)急劇變化．出現(xiàn)這種問題，應更換一個總阻值比原來______(選填“大”或“小”)的變阻器．在更換變阻器后,該同學連好電路，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出毫安表G1、G2的示數(shù)分別為I1、I2，并得到多組數(shù)據(jù)，建立直角坐標系，作出了I2和I1的關(guān)系圖線，經(jīng)擬合得到直線I2＝3.0mA－0.4I1,則得出電源電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．（保留一位小數(shù)）12．（12分）一只多用電表的測量電阻部分共分×1、×10、×100、×1k四擋，表面電阻刻度如圖(a)所示，某學生用這只多用電表來測一個電阻的阻值，他選擇×100擋，并按使用規(guī)則正確的調(diào)整好了多用電表、測量時表針的偏轉(zhuǎn)如下圖所示(b)，為使測量結(jié)果盡可能準確，他決定再測量一次，再次測量中，他應選擇的是________擋；在后面所給的幾個操作步驟中，不需要進行的是________(填步驟前的字母代號)；在應該進行的操作步驟中，按順序應選①________，②________，③________，④________，⑤________.(填步驟前的字母序號)A．把兩根表筆短接B．將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到上面所選擇的量程上C．將選擇開關(guān)放置到交流電壓的最高擋D．在兩表筆分離的情況下，調(diào)節(jié)電表的指針定位螺絲，使指針指在最左端零位E．把兩根表筆分別與待測電阻兩端接觸，指針穩(wěn)定后讀出電阻值F．調(diào)節(jié)歐姆擋的調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上四、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，兩根相距L=0.5m的光滑平行金屬導軌MN、PQ處于同一水平面內(nèi)，導軌的左端用R=3Ω的電阻相連，導軌電阻不計，導軌上跨接一電阻r=1Ω的金屬桿ab，質(zhì)量m=0.2kg，整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度B=2T，現(xiàn)對桿施加水平向右的拉力F=2N，使它由靜止開始運動，求：（1）桿能達到的最大速度vm為多大？（2）若已知桿從靜止開始運動至最大速度的過程中通過的位移x1=10m，電阻R上產(chǎn)生的電熱QR為多少？（3）若桿達到最大速度后撤去拉力，則其繼續(xù)向前運動的最大位移x2多大？14．（16分）如圖所示的電路中，電源電動勢，內(nèi)阻，電阻，當開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)為1.5A，電壓表的示數(shù)為3.0V，試求：(1)電阻R1和R3的阻值；(2)當S閉合后，電壓表的示數(shù)；(3)R2上消耗的電功率。15．（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)的xOy直角坐標系中，第1象限內(nèi)分布著沿x軸正方向的勻強電場，第Ⅱ象限和第Ⅲ象限分布著沿y軸正方向的勻強電場在第I象限內(nèi)有一與x軸正方向成角的固定光滑絕緣桿AO，第Ⅲ象限有一用輕繩懸掛于點的弧形輕質(zhì)筐．現(xiàn)有一可看成質(zhì)點、套在桿AO上的帶電小球P以速度沿桿勻速下滑，小球從坐標原點O離開后進入第Ⅲ象限，運動一段時間恰好沿水平方向進入弧形輕質(zhì)筐內(nèi)，在小球進入弧筐的同時將勻強電場的大小不變，方向改為沿x軸正方向，隨后小球恰能在坐標系中做完整的圓周運動．已知小球的質(zhì)量為，電荷量，第Ⅱ象限和第Ⅲ象限的場強，懸點O的橫坐標．弧筐的重量忽略不計，大小遠小于輕繩長度，重力加速度為求：小球的電性及第1象限內(nèi)電場的電場強度；小球在絕緣桿AO上勻速運動的速度；懸掛弧筐的輕繩的長度L

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、B【解析】A．電風扇正常工作時產(chǎn)生的熱量是由于內(nèi)阻發(fā)熱產(chǎn)生的，所以t時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為；由于是非純電阻電路，故，故，故A錯誤；BD．由于，，故，B正確D錯誤；C．電風扇的功率為P，而電風扇消耗的電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能，所以產(chǎn)生的熱量：，C錯誤；故選B。2、B【解析】由于質(zhì)點只受電場力作用，根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向左上方，由于質(zhì)點帶正電，因此電場線方向也指向左上方，根據(jù)電場線的方向可判斷電勢的高低；電場線和等勢線垂直，且等勢線密的地方電場線密，電場強度大．電勢能和動能的變化可以通過電場力做功情況判斷【詳解】根據(jù)運動軌跡可知電場力指向運動軌跡的內(nèi)側(cè)即斜向左上方，由于質(zhì)點帶正電，因此電場線方向也指向左上方，所以正電荷受到點電荷的吸引力，所以圓心處的點電荷一定帶負電，電場線的方向指向圓心，所以φa＜φb＜φc，根據(jù)點電荷的電場線的分布特點可得，M點的電場線密，所以正電荷在M點受到的電場力大，產(chǎn)生的加速度大，即：aM＞aN；根據(jù)點電荷的電場線的分布特點可得，ab之間的電場強度大于bc之間的電場強度，由于相鄰兩等勢面間的距離相等，根據(jù)U=Ed可得，Uab＞Ubc；設粒子從M向N運動，正電荷受到的電場力的方向指向圓心，所以受力的方向與M到N的方向之間的夾角是鈍角，電場力做功負功，電勢能減小，所以EPM＜EPN．只有選項B正確故選B3、D【解析】設電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動勢，依題意有：E=800mV解得電源內(nèi)阻：電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：此時的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.40VA．0.10V，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．0.20V，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．0.30V，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．0.40V，與結(jié)論相符，選項D正確；故選D.4、C【解析】未接觸前，據(jù)庫侖定律得；兩球接觸后兩球的帶電量，兩球間的相互作用力．故C項正確，ABD三項錯誤【點睛】帶異種電荷的相同金屬小球接觸后，兩小球所帶電荷先中和再平分5、D【解析】A．將滑片由該位置向a端滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，電路中總電阻增大，電路中電流減小，燈泡消耗的功率減小，則燈泡將變暗．電源的效率外電路總電阻增大，路端電壓增大，則電源效率增大．故A項錯誤B．液滴受力平衡，因電容器上極板帶負電，板間場強向上，則知液滴帶正電．滑片由該位置向a端滑動時，變阻器接入電路的電阻增大，電路中總電阻增大，電路中電流減小，電容器板間電壓增大，板間場強增大，液滴所受的電場力增大，因此液滴將向上做加速運動．故B項錯誤C．由于電源的內(nèi)電阻與外電阻關(guān)系未知，所以不能判斷輸出功率如何變化，故C項錯誤D．因電容器兩端的電壓增大，板間場強增大，下極板與電荷所在位置間的電勢差增大，因下極板接地，電勢始終為0，則電荷所在位置的電勢減小；粒子帶正電，則粒子電勢能減小．故D項正確【點睛】本題是電容器動態(tài)變化分析與電路動態(tài)變化分析的綜合，抓住電容器的電壓與電阻電壓的關(guān)系進行分析；下極板接地且與電源正極相連，板間各點電勢均為負值6、B【解析】AB、平拋運動水平方向為勻速直線運動，豎直方向為自由落體運動，小球恰好沿B點的切線方向進入圓軌道，說明小球在B點時，合速度方向沿著圓軌道的切線方向．將合速度正交分解，根據(jù)幾何關(guān)系可得，其與水平方向的夾角為，則，解得：此時AB位移的連線與水平方向的夾角不等于，故A錯；B對C、小球運動到B點時，重力瞬時功率，故C錯；D、小球運動到豎直圓弧軌道的最低點時，有向上的加速度，所以處于超重狀態(tài)，故D錯；故選B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、BCD【解析】線圈相當于電源，由楞次定律可知A相當于電源的正極，B相當于電源的負極．A點的電勢高于B點的電勢，在線圈位置上感應電場沿逆時針方向，選項A錯誤，B正確；由法拉第電磁感應定律得：，由閉合電路的歐姆定律得：，則0.1s時間內(nèi)通過電阻R的電荷量為q=It=0.05C，選項C正確；0.1s時間內(nèi)非靜電力所做的功為W=Eq=50×0.05J=2.5J，選項D正確；故選BCD.8、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9、BD【解析】當開關(guān)接通和斷開的瞬間，流過線圈的電流發(fā)生變化，產(chǎn)生自感電動勢，阻礙原來電流的變化，根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律，以及二極管具有單向?qū)щ娦赃M行分析【詳解】閉合開關(guān)的瞬間，由于二極管具有單向?qū)щ娦?，所以無電流通過L1，由于線圈中自感電動勢的阻礙，L2燈逐漸亮，故A錯誤，B正確．待電路穩(wěn)定后斷開開關(guān)，線圈L產(chǎn)生自感電動勢，兩燈串聯(lián)，所以L1突然變亮，然后逐漸變暗至熄滅．故C錯誤，D正確．故選BD【點睛】對于線圈要抓住雙重特性：當電流不變時，它是電阻不計的導線；當電流變化時，產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源；同時運動注意二極管的作用10、BC【解析】金屬桿受到的安培力：F安培=BIL=，金屬桿在恒力作用下向右做加速運動，隨速度v的增加，安培力變大，金屬桿受到的合力減小，加速度減小，當安培力與恒力合力為零時做勻速直線運動，安培力保持不變，由此可知，金屬桿向右先做加速度減小的加速運動，然后做勻速直線運動，故A錯誤，C正確；由右手定則或楞次定律可知，金屬桿ab運動過程回路中有逆時針方向的感應電流，故B正確；安培力的功率：P安培=F安培v=，如果金屬桿做初速度為零的勻加速直線運動，則v=at，安培力的功率與時間的平方成正比，由于金屬桿先做加速度減小的加速運動后做勻速直線運動，因此金屬桿ab克服安培力做功的功率與時間的平方不成正比，故D錯誤；故選BC【點睛】由于安培力公式求出安培力的表達式，分析清楚金屬桿所受安培力如何變化、分析清楚金屬桿的運動過程是解題的前提與關(guān)鍵，由于安培力公式與功率公式即可解題三、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、①.5.0②.?、?3.0V④.2.0【解析】[1]已知量程Ig＝3mA，內(nèi)阻Rg＝1000Ω,A，設電流表的量程擴大的倍數(shù)為，并聯(lián)的電阻為,根據(jù)并聯(lián)電路的特點則有解得=5.0[2]當變阻器的滑片由左向右逐漸滑動時，變阻器的阻值逐漸減小，外電路電阻減小，電流表G1示數(shù)逐漸增大，電流表G2示數(shù)接近3.0mA并且?guī)缀醪蛔?，說明變阻器的電阻接近零時，路端電壓才接近電源電動勢，出現(xiàn)這種問題，應更換一個總阻值比原來小的變阻器，[3][4]G1示數(shù)是時,電路中的總電流是，由閉合電路的歐姆定律得整理得I2＝3.0mA－0.4I1由I2和I1的關(guān)系圖線得圖線的截距b=3.0mA，斜率A解得V，解得12、①.×1k②.D③.B④.A⑤.F⑥.E⑦.C【解析】[1][2]由圖乙所示可以知道歐姆表指針偏轉(zhuǎn)角度太小,所選擋位太小,為準確測量電阻阻值,應選擇擋,然后重新進行歐姆調(diào)零,再測電阻阻值,測量完畢,把選擇開關(guān)置于交流電壓最高擋上,因此多余的實驗步驟為D;[3][4][5][6][7]根據(jù)歐姆表使用的操作步驟可知正確的實驗步驟為:①B、②A、③F、④E、⑤C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