2025届北京市西城区普通中学高二物理第一学期期末质量检测试题含解析

2025届北京市西城区普通中学高二物理第一学期期末质量检测试题注意事项: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、在匀强磁场中有粗细均匀的同种导线制成的等边三角形线框abc，磁场方向垂直于线框平面，ac两点间接一直流电源，电流方向如图所示，则（）A.导线ab受到的安培力大于导线ac所受的安培力B.导线abc受到的安培力大于导线ac受到的安培力C.线框受到的安培力的合力为零D.线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下2、用均匀导线做成的正方形线圈边长为l，如图所示，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，当磁场以的变化率增强时，不考虑磁场的变化对虚线右侧的影响，则A.线圈中感应电流方向为adbcaB.线圈中产生的电动势E＝·l2C.线圈中a点电势高于b点电势D.线圈中b、a两点间的电势差为3、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法正确的是A.输电线消耗的功率为500WB.升压变压器中电流的频率为100HzC.降压变压器的输入功率为4400WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小4、如图所示，方向竖直向下的足够大的匀强电场中有一条与水平方向成θ角的直线MN。现将一个带正电的小球从MN上的P点以初速度v0水平抛出，小球的运动轨道与直线MN相交于Q点（图中未画出）。不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.v0越大，小球经过Q点的速度方向与水平方向的夹角越大B.v0越大，小球从P点运动到Q点的过程中减少的电势能越小C.小球运动到距离直线MN最远处的时间与v0大小成正比D.小球沿直线MN方向上的分运动为匀速直线运动5、两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环。当A以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流，则（）A.A可能带正电且转速减小 B.A可能带正电且转速增大C.A一定带负电且转速减小 D.A可能带负电且转速增大6、如图所示，匀强电场中有一平行四边形abcd，且平行四边形所在平面与场强方向平行．其中φa＝10V，φb＝6V，φd＝8V，则c点电势为A.10V B.8VC.7V D.4V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、如图所示，均匀金属圆环的总电阻为4R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过圆环。金属杆OM的长为l，阻值为R，M端与环接触良好，绕过圆心O的转轴以恒定的角速度ω顺时针转动。阻值为R的电阻一端用导线和圆环最下端的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接。下列判断正确的是（）A.金属杆OM旋转产生的感应电动势恒为B.通过电阻R的电流的最小值为，方向从Q到PC.通过电阻R的电流的最大值为D.OM两点间电势差绝对值的最大值为8、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线处于同一竖直平面内，为使MN垂直于纸面向外运动，可以A.将a、c端接电源正极，b、d端接电源负极B.将b、d端接电源正极，a、c端接电源负极C.将a、d端接电源正极，b、c端接电源负极D.将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极9、如图，北斗导航卫星先沿椭圆轨道I飞行，后在远地点P处由椭圆轨道变轨进入地球同步圆轨道II。下列说法正确的是（）A.椭圆轨道I中卫星在P点的加速度是最小的B.卫星在椭圆轨道I上的P点处加速进入轨道IIC.卫星在轨道II运行时的速度大于7.9km/sD.椭圆轨道中卫星的机械能总是变化的10、关于下列器材的原理和用途，叙述正确的是（）A.变压器既可以改变交流电压也可以改变稳恒直流电压B.经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关C.真空冶炼炉的工作原理是通过线圈发热使炉内金属熔化D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用三、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）在测量电源电动势和内电阻的实验中，有电压表V(量程为3V，内阻约3kΩ)；电流表A（量程为0.6A，内阻约为0.70Ω）；滑动变阻器R（10Ω，2A）．为了更准确地测出电源电动势和内阻设计了如图所示的电路图①在实验中测得多组电压和电流值，得到如图所示的U-I图线，由图可得该电源电动势E=____V，内阻r=______Ω．（结果保留两位有效数字）②一位同学对以上实验进行了误差分析．其中正确的是______A．实验产生的系统误差，主要是由于电压表的分流作用B．实验产生的系统误差，主要是由于电流表的分压作用12．（12分）小东想测定标有“3V，0.6W”小灯泡在不同电压下的电功率。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）；电流表（量程为0~250mA，内阻约5Ω）；电压表（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电键一个，导线若干。（1）实验中所用的滑动变阻器应选下列中的___________（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）（2）先用多用电表粗测小灯泡电阻，若用“×1”挡测量电阻，多用电表表盘如图甲所示，则读数为___________Ω。（3）该实验的电路图应选用图中的___________（填字母代号）。A.B.C.D.（4）做完实验后，小东发现在实验数据表格报告上漏写了电压为2.00V时通过小灯泡的电流，但在草稿纸上记录了下列数据，你认为最有可能的是（）A．0.10AB．0.13AC．0.17AD．0.25A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）如图所示，用一根绝缘轻绳悬挂一个带电小球，小球的质量为m=1.0×10-2kg．现加一水平方向向左的匀强电场，场强E=3.0×106N/C，平衡时绝缘线与竖直方向的夹角为θ=37°，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）小球带什么电荷及小球的电荷量；（2）若剪断细线，小球运动的加速度是多少15．（12分）如图，用两根相同的细线水平悬挂一段均匀载流直导线MN，直导线长L=10cm，处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T，未通电时，细线在竖直方向，通入恒定电流I=5A之后，棒向纸外偏转的最大角度=53°（sin53°=0.8，cos53°=0.6），重力加速度g=10m/s2．求：（1）此棒受到安培力的大小及恒定电流的方向；（2）金属棒的质量m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、D【解析】AB．导线粗细均匀，材料相同，则电阻与导线长度成正比，导线abc与导线ac并联，导线abc的电阻为导线ac的电阻的2倍，流过导线abc的电流I1与流过导线ac的电流I2的关系为导线ab受到的安培力大小为导线ac所受的安培力大小为导线abc的有效长度为L，受到的安培力大小为故AB错误；CD．根据左手定则，导线abc受安培力垂直于ac向下，导线ac受到的安培力也垂直于ac向下，故线框受到的安培力的合力方向垂直于ac向下，故C错误，D正确。故选D。2、D【解析】A．磁感应强度增大，由楞次定律可知，感应电流沿acbda方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：故B错误；C．acb段导线相当于电源，电流沿a流向b，在电源内部电流从低电势点流向高电势点，因此a点电势低于b点电势，故C错误；D．设导线总电阻为R，则b、a两点间的电势差为：故D正确；故选D。3、C【解析】对于单相变压器，电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，可以求得降压变压器的电流和输电线上的电流的大小，从而可以求得输电线和用电器消耗的功率的大小【详解】A．用电器的电流为：根据：解得输电线上的电流为：，输电线消耗的功率为故A错误；B．变压器只改变电压，不改变频率，故频率：故B错误；C．用电器消耗的功率为：根据能量守恒得降压变压器的输入功率为，故C正确；D．当用电器的电阻减小时，由于电压不变，电流增大，输电线消耗的功率增大，故D错误【点睛】本题主要是考查了远距离输电，关键是知道变压器的电压之比等于匝数之比和升压变压器的输出功率、功率损失和降压变压器的输入功率之间的关系4、C【解析】A．由题意可知，带电小球在电场中做类平抛运动，将MN看成斜面，由斜面平抛运动可知，只要落在斜面上，小球速度方向与水平方向夹角一定，故A错误；B．由几何关系可得，所以初速度越大，运动时间越长，竖直方向的位移越大，电场力做功越多，减小的电势能越大，故B错误；C．当小球速度方向与MN连线平行时，小球离MN最远，则有，由运动学公式可得，所以，由于小球受重力与电场力，所以小球合力恒定，加速度恒定，故C正确；D．将小球的初速度和电场力与重力分解到MN方向上可知，小球在MN方向上做匀加速直线运动，故D错误。故选C。5、B【解析】AB．若A带正电，顺时针转动产生顺时针方向的电流，A中磁场方向垂直纸面向里，当转速增大，B中磁通量增加,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，即感应电流磁场方向垂直纸面向外，故A中产生逆时针电流，故A错误；B正确；CD．若A带负电，顺时针转动产生逆时针方向的电流，A中磁场方向垂直纸面向外，当转速减小，B中磁通量减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直纸面向外，故A中产生逆时针电流，因此圆环可能带正电也可能带负电，故CD错误。故选B。6、D【解析】在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，进行分析计算c点的电势【详解】在匀强电场中，由公式U=Ed知：沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，故有：，则得，故选D【点睛】解决本题的关键是掌握公式U=Ed，知道在匀强电场中，沿着任意方向每前进相同的距离，电势变化相等，从而根据电势差值求解c点的电势二、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、AD【解析】A．M端线速度为v＝ωl，OM切割磁感线的平均速度为OM转动切割磁感线产生的感应电动势恒为故A正确；B．当M端位于最上端时，圆环两部分电阻相等，并联电阻最大，电路的总电阻最大，通过R的电流最小，因R并=×2R=R通过电阻R的电流的最小值为根据右手定则可知电流方向从Q到P，故B错误；C．当M位于最下端时圆环被短路，此时通过电阻R的电流最大，为故C错误；D．OM作为电源，外电阻增大，总电流减小，内电压减小，路端电压增大，所以外电阻最大时，OM两点间电势差的绝对值最大，其最大值为U=Imin·2R＝故D正确。故选AD。8、ABD【解析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向．将选项逐一代入检验，选择符合题意的【详解】将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，或者将a端接电源的正极，b接c，d端接电源的负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意．故AD正确．将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意．故B正确．将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意．故C错误．故选ABD【点睛】本题考查综合运用安培定则和左手定则分析在安培力作用导体运动方向的问题，关键是熟练运用，分清哪个定则用哪个手，基础题目9、AB【解析】A．卫星绕行，万有引力提供加速度处距离中心天体最远，加速度最小，A正确；B．根据卫星变轨原理可知，卫星在椭圆轨道I上的点做离心运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应该卫星应加速，增加所需向心力，进入轨道II，B正确；C．即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，万有引力提供向心力解得根据的表达式可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，C错误；D．椭圆轨道上运行时，只有万有引力做功，机械能不变，D错误。故选AB。10、BD【解析】变压器只能改变交流电压，不可以改变稳恒直流电压，选项A错误；由得：，则最大动能：；可知经过回旋加速器加速的带电粒子最大速度与加速电压大小无关，选项B正确；真空冶炼炉的工作原理是炉中金属产生涡流使炉内金属熔化，不是线圈发热，故C错误；磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流能起电磁阻尼的作用，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、①.1.5②.1.0③.A【解析】①[1][2]．根据U=E-Ir以及图象可知，电源的电动势为：E=1.5V，电源内阻为：②[3]．由图示电路图可知，由于电压表的分流，电流表的测量值小于流过电源的电流，实验产生了系统误差，故A正确，B错误；12、①.A②.8.3③.C④.C【解析】（1）[1]要测量小灯泡在不同电压下的电功率，需要采用分压电路，为方便实验操作，滑动变阻器应选择小电阻A；（2）[2]由图读出欧姆表读数为：8.3×1=8.3Ω；（3）[3]灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，滑动变阻器应采用分压接法；灯泡正常发光时的电阻，电流表内阻约为5Ω，电压表内阻约为3kΩ，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用外接法，应选图C所示电路；（4）[4]小灯泡正常工作时的电流：如果电阻不变，电压为2.00V时通过小灯泡的电流实际灯泡在电压为2.00V时温度比正常工作时低，灯泡的实际电阻比15Ω小，实际电流比0.13A大，但小于正常工作时