2025届北京市海淀区物理高二上期末联考试题含解析

2025届北京市海淀区物理高二上期末联考试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、有一个电风扇,额定电压为U，额定功率为P，电动机线圈的电阻为R，把它接入电压为U的电路中，下列计算时间t内产生热量的方法中正确的是()A.B.C.D.2、如图所示，圆弧线a、b、c代表某固定点电荷电场中的三个等势面，相邻两等势面间的距离相等，直线是电场中的几条没标明方向的电场线，粗曲线是一带正电粒子只在电场力作用下运动轨迹的一部分，M、N是轨迹上的两点．粒子过M、N两点的加速度大小分别是aM、aN，电势能分别是EPM、EPN，a、b、c的电势分别是φa、φb、φc，ab间，bc间的电势差分别是Uab、Ubc，则下列判断中正确的是（）A.aM＞aN，EPM＞EPNB.φa＜φb＜φc，EPM＜EPNC.aM＞aN，Uab=UbcD.Uab=Ubc，EPM＜EPN3、一太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流40mA。若将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是A.0.10V B.0.20VC.0.30V D.0.40V4、带电量分别﹣2Q和+4Q的两个完全相同的金属小球，相距为L（L远大于小球半径）时相互作用力的大小为F．现把两个小球互相接触后放置在距离为L的地方，则现在两个小球之间的相互作用力大小为（）A.2F B.4FC. D.5、如图所示，电源内阻较大，当开关闭合、滑动变阻器滑片位于某位置时，水平放置的平行板电容器间一带电液滴恰好处于静止状态，灯泡L也能正常发光，现将滑动变阻器滑片由该位置向a端滑动，则（）A.灯泡将变暗，电源效率将减小B.液滴带正电，将向下做加速运动C.电源的路端电压增大，输出功率也增大D.滑片滑动瞬间，带电液滴电势能将减小6、如图所示，B为半径为R的竖直光滑圆弧的左端点，B点和圆心C连线与竖直方向的夹角为α，—个质量为m的小球在圆弧轨道左侧的A点以水平速度v0抛出，恰好沿圆弧在B点的切线方向进入圆弧轨道，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.AB连线与水平方向夹角为αB.小球从A运动到B的时间C.小球运动到B点时，重力的瞬时功率D.小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，处于失重状态二、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、如图甲所示，电阻为5Ω、匝数为100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω．线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化．则A.A点的电势小于B点的电势B.在线圈位置上感应电场沿逆时针方向C.0.1s时间内通过电阻R的电荷量为0.05CD.0.1s时间内非静电力所做的功为2.5J8、电容式加速度传感器原理如图所示，质量块左、右侧连接电介质、轻质弹簧，弹簧与电容器固定在外框上，质量块可带动电介质移动，改变电容．则（）A.电介质插入极板间越深，电容器电容越小B.当传感器以恒定加速度运动时，电路中有恒定电流C.若传感器原来向右匀速运动，突然减速时弹簧会压缩D.当传感器由静止突然向右加速时，电路中有顺时针方向的电流9、如图所示的电路中，电感L的自感系数很大，电阻可忽略，D为理想二极管，则下列说法正确的有（）A.当S闭合时，L1立即变亮，L2逐渐变亮B.当S闭合时，L1一直不亮，L2逐渐变亮C.当S断开时，L1立即熄灭,L2也立即熄灭D.当S断开时，L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭10、如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用F安表示，则下列说法正确的是（）A.金属杆ab做匀加速直线运动B.金属杆ab运动过程回路中有顺时针方向的电流C.金属杆ab所受到的F安先不断增大，后保持不变D.金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方成正比三、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）某同学在做“测电源电动势与内阻”的实验中，可使用的器材有：A．两只相同的毫安表（量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω）；B．滑动变阻器R1（最大阻值20Ω）；C．滑动变阻器R2（最大阻值2000Ω）；D．各种规格的定值电阻R0；E．电源E（电动势约为3.0V）；F．开关、导线若干由于给出的毫安表量程太小，该同学首先要把一只毫安表改装成量程为0.6A的电流表，他需要把阻值为__________Ω的定值电阻R0与毫安表并联（结果保留一位小数）.该同学将用如右上方的电路图进行实验，测定电源的电动势和内阻．在实验中发现变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，当滑片临近最右端时，电流表G2示数急剧变化．出现这种问题，应更换一个总阻值比原来______(选填“大”或“小”)的变阻器．在更换变阻器后,该同学连好电路，改变滑动变阻器滑片的位置，读出毫安表G1、G2的示数分别为I1、I2，并得到多组数据，建立直角坐标系，作出了I2和I1的关系图线，经拟合得到直线I2＝3.0mA－0.4I1,则得出电源电动势E＝_____V，内阻r＝_____Ω．（保留一位小数）12．（12分）一只多用电表的测量电阻部分共分×1、×10、×100、×1k四挡，表面电阻刻度如图(a)所示，某学生用这只多用电表来测一个电阻的阻值，他选择×100挡，并按使用规则正确的调整好了多用电表、测量时表针的偏转如下图所示(b)，为使测量结果尽可能准确，他决定再测量一次，再次测量中，他应选择的是________挡；在后面所给的几个操作步骤中，不需要进行的是________(填步骤前的字母代号)；在应该进行的操作步骤中，按顺序应选①________，②________，③________，④________，⑤________.(填步骤前的字母序号)A．把两根表笔短接B．将选择开关旋转到上面所选择的量程上C．将选择开关放置到交流电压的最高挡D．在两表笔分离的情况下，调节电表的指针定位螺丝，使指针指在最左端零位E．把两根表笔分别与待测电阻两端接触，指针稳定后读出电阻值F．调节欧姆挡的调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上四、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，两根相距L=0.5m的光滑平行金属导轨MN、PQ处于同一水平面内，导轨的左端用R=3Ω的电阻相连，导轨电阻不计，导轨上跨接一电阻r=1Ω的金属杆ab，质量m=0.2kg，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=2T，现对杆施加水平向右的拉力F=2N，使它由静止开始运动，求：（1）杆能达到的最大速度vm为多大？（2）若已知杆从静止开始运动至最大速度的过程中通过的位移x1=10m，电阻R上产生的电热QR为多少？（3）若杆达到最大速度后撤去拉力，则其继续向前运动的最大位移x2多大？14．（16分）如图所示的电路中，电源电动势，内阻，电阻，当开关S断开时，电流表的示数为1.5A，电压表的示数为3.0V，试求：(1)电阻R1和R3的阻值；(2)当S闭合后，电压表的示数；(3)R2上消耗的电功率。15．（12分）如图所示，在竖直平面内的xOy直角坐标系中，第1象限内分布着沿x轴正方向的匀强电场，第Ⅱ象限和第Ⅲ象限分布着沿y轴正方向的匀强电场在第I象限内有一与x轴正方向成角的固定光滑绝缘杆AO，第Ⅲ象限有一用轻绳悬挂于点的弧形轻质筐．现有一可看成质点、套在杆AO上的带电小球P以速度沿杆匀速下滑，小球从坐标原点O离开后进入第Ⅲ象限，运动一段时间恰好沿水平方向进入弧形轻质筐内，在小球进入弧筐的同时将匀强电场的大小不变，方向改为沿x轴正方向，随后小球恰能在坐标系中做完整的圆周运动．已知小球的质量为，电荷量，第Ⅱ象限和第Ⅲ象限的场强，悬点O的横坐标．弧筐的重量忽略不计，大小远小于轻绳长度，重力加速度为求：小球的电性及第1象限内电场的电场强度；小球在绝缘杆AO上匀速运动的速度；悬挂弧筐的轻绳的长度L

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、B【解析】A．电风扇正常工作时产生的热量是由于内阻发热产生的，所以t时间内产生的热量为；由于是非纯电阻电路，故，故，故A错误；BD．由于，，故，B正确D错误；C．电风扇的功率为P，而电风扇消耗的电能大部分转化为机械能，所以产生的热量：，C错误；故选B。2、B【解析】由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，根据电场线的方向可判断电势的高低；电场线和等势线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场强度大．电势能和动能的变化可以通过电场力做功情况判断【详解】根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左上方，由于质点带正电，因此电场线方向也指向左上方，所以正电荷受到点电荷的吸引力，所以圆心处的点电荷一定带负电，电场线的方向指向圆心，所以φa＜φb＜φc，根据点电荷的电场线的分布特点可得，M点的电场线密，所以正电荷在M点受到的电场力大，产生的加速度大，即：aM＞aN；根据点电荷的电场线的分布特点可得，ab之间的电场强度大于bc之间的电场强度，由于相邻两等势面间的距离相等，根据U=Ed可得，Uab＞Ubc；设粒子从M向N运动，正电荷受到的电场力的方向指向圆心，所以受力的方向与M到N的方向之间的夹角是钝角，电场力做功负功，电势能减小，所以EPM＜EPN．只有选项B正确故选B3、D【解析】设电池板的内阻为r，其开路电压等于它的电动势，依题意有：E=800mV解得电源内阻：电池板连上20Ω阻值后，流过电阻的电流大小为：此时的路端电压为：U=IR=20×20mV=400mV=0.40VA．0.10V，与结论不相符，选项A错误；B．0.20V，与结论不相符，选项B错误；C．0.30V，与结论不相符，选项C错误；D．0.40V，与结论相符，选项D正确；故选D.4、C【解析】未接触前，据库仑定律得；两球接触后两球的带电量，两球间的相互作用力．故C项正确，ABD三项错误【点睛】带异种电荷的相同金属小球接触后，两小球所带电荷先中和再平分5、D【解析】A．将滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，灯泡消耗的功率减小，则灯泡将变暗．电源的效率外电路总电阻增大，路端电压增大，则电源效率增大．故A项错误B．液滴受力平衡，因电容器上极板带负电，板间场强向上，则知液滴带正电．滑片由该位置向a端滑动时，变阻器接入电路的电阻增大，电路中总电阻增大，电路中电流减小，电容器板间电压增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，因此液滴将向上做加速运动．故B项错误C．由于电源的内电阻与外电阻关系未知，所以不能判断输出功率如何变化，故C项错误D．因电容器两端的电压增大，板间场强增大，下极板与电荷所在位置间的电势差增大，因下极板接地，电势始终为0，则电荷所在位置的电势减小；粒子带正电，则粒子电势能减小．故D项正确【点睛】本题是电容器动态变化分析与电路动态变化分析的综合，抓住电容器的电压与电阻电压的关系进行分析；下极板接地且与电源正极相连，板间各点电势均为负值6、B【解析】AB、平抛运动水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道，说明小球在B点时，合速度方向沿着圆轨道的切线方向．将合速度正交分解，根据几何关系可得，其与水平方向的夹角为，则，解得：此时AB位移的连线与水平方向的夹角不等于，故A错；B对C、小球运动到B点时，重力瞬时功率，故C错；D、小球运动到竖直圆弧轨道的最低点时，有向上的加速度，所以处于超重状态，故D错；故选B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、BCD【解析】线圈相当于电源，由楞次定律可知A相当于电源的正极，B相当于电源的负极．A点的电势高于B点的电势，在线圈位置上感应电场沿逆时针方向，选项A错误，B正确；由法拉第电磁感应定律得：，由闭合电路的欧姆定律得：，则0.1s时间内通过电阻R的电荷量为q=It=0.05C，选项C正确；0.1s时间内非静电力所做的功为W=Eq=50×0.05J=2.5J，选项D正确；故选BCD.8、CD【解析】A.由知，电介质插入越深，越大，即越大，选项A不符合题意；B.当传感器以恒定加速度运动时，电介质相对电容器静止，电容不变，电路中没有电流，选项B不符合题意；C.传感器向右匀速运动，突然减速时，质量块由于惯性相对传感器向右运动，弹簧压缩变短，选项C符合题意；D.传感器由静止突然向右加速时，电介质相对电容器向左运动，增大，增大，电源电动势不变，由知，增大，上极板电荷量增大，即电路中有顺时针方向的电流，选项D符合题意9、BD【解析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据自感现象的规律，以及二极管具有单向导电性进行分析【详解】闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L1，由于线圈中自感电动势的阻碍，L2灯逐渐亮，故A错误，B正确．待电路稳定后断开开关，线圈L产生自感电动势，两灯串联，所以L1突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭．故C错误，D正确．故选BD【点睛】对于线圈要抓住双重特性：当电流不变时，它是电阻不计的导线；当电流变化时，产生自感电动势，相当于电源；同时运动注意二极管的作用10、BC【解析】金属杆受到的安培力：F安培=BIL=，金属杆在恒力作用下向右做加速运动，随速度v的增加，安培力变大，金属杆受到的合力减小，加速度减小，当安培力与恒力合力为零时做匀速直线运动，安培力保持不变，由此可知，金属杆向右先做加速度减小的加速运动，然后做匀速直线运动，故A错误，C正确；由右手定则或楞次定律可知，金属杆ab运动过程回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；安培力的功率：P安培=F安培v=，如果金属杆做初速度为零的匀加速直线运动，则v=at，安培力的功率与时间的平方成正比，由于金属杆先做加速度减小的加速运动后做匀速直线运动，因此金属杆ab克服安培力做功的功率与时间的平方不成正比，故D错误；故选BC【点睛】由于安培力公式求出安培力的表达式，分析清楚金属杆所受安培力如何变化、分析清楚金属杆的运动过程是解题的前提与关键，由于安培力公式与功率公式即可解题三、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、①.5.0②.小③.3.0V④.2.0【解析】[1]已知量程Ig＝3mA，内阻Rg＝1000Ω,A，设电流表的量程扩大的倍数为，并联的电阻为,根据并联电路的特点则有解得=5.0[2]当变阻器的滑片由左向右逐渐滑动时，变阻器的阻值逐渐减小，外电路电阻减小，电流表G1示数逐渐增大，电流表G2示数接近3.0mA并且几乎不变，说明变阻器的电阻接近零时，路端电压才接近电源电动势，出现这种问题，应更换一个总阻值比原来小的变阻器，[3][4]G1示数是时,电路中的总电流是，由闭合电路的欧姆定律得整理得I2＝3.0mA－0.4I1由I2和I1的关系图线得图线的截距b=3.0mA，斜率A解得V，解得12、①.×1k②.D③.B④.A⑤.F⑥.E⑦.C【解析】[1][2]由图乙所示可以知道欧姆表指针偏转角度太小,所选挡位太小,为准确测量电阻阻值,应选择挡,然后重新进行欧姆调零,再测电阻阻值,测量完毕,把选择开关置于交流电压最高挡上,因此多余的实验步骤为D;[3][4][5][6][7]根据欧姆表使用的操作步骤可知正确的实验步骤为:①B、②A、③F、④E、⑤C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