2025届北京西城八中少年班物理高二上期末教学质量检测试题含解析

2025届北京西城八中少年班物理高二上期末教学质量检测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、重为10N的物体，由空中静止下落，运动3s落地，不计空气阻力，取g=10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（）A.300W B.400WC.500W D.700W2、如图所示,线圈匝数为,横截面积为,线圈电阻为,处于一个均匀增强的磁场中,磁感应强度随时间的变化率为,磁场方向水平向右且与线圈平面垂直,电容器的电容为,定值电阻的阻值为.由此可知,下列说法正确的是（）A.电容器下极板带正电B.电容器上极板带负电C.电容器所带电荷量为D.电容器所带电荷量为3、力F1、F2是两个相互垂直的共点力，其中F1＝5N，F2＝12N，则F1、F2的合力大小为A.2N B.7NC.13N D.17N4、图中实线为某点电荷形成的电场的电场线。那么（）A.电场强度a点较小 B.电场强度b点较小C.电势a点较小 D.电势b点较小5、图中电容器C两板间有一负电荷q静止，使q向上运动的措施是（）A.两板间距离增大B.两板间距离减小C.两板间相对面积减小D.两板间相对面积增大6、如图所示，a、b、c三枚小磁针分别放在通电螺线管正上方、右侧和管内，当开关闭合时，且当这些小磁针静止时，小磁针N极的指向是()A.a、b、c均向左 B.a、b、c均向右C.a向左，b向右，c向右 D.a向右，b向左，c向右二、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、有一个可以自由运动的矩形线框ABCD，旁边竖直固定一根长直导线PQ，线框平面与导线平行且在同一个平面内。分别通以如图所示的恒定电流，如果不计线框重力，则A.线框靠近导线方向平动 B.线框会发生转动并远离导体C.通过线框的磁通量会减小 D.通过线框的磁通量会增大8、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象，其中a、b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况，下列说法正确的是A.阴影部分的面积表示电源输出功率B.阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足时，电源的输出功率最大D.当满足时，电源效率小于50％9、如图所示,用控制变量法，可以研究影响平行板电容器电容的因素．设两极板正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．实验中，极板所带电荷量保持不变A.若保持不变，增大，则变大B.若保持不变，增大，则变小C.若保持不变，减小，则变小D.若保持不变，减小，则变大10、在如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源内阻不能忽略。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P向下调节，则下列叙述正确的是（）A.灯L1变亮，电压表的示数增大B.灯L2变暗，电流表的示数增大C.电容器C所带电荷量增加D.电容器C所带电荷量减小三、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）为了测定某型号电池的电动势（约）和内电阻（小于），需要把一个量程为的直流电压表改装成量程为的电压表，然后用伏安法测电源的电动势和内电阻，以下是该实验的操作过程：(1)改装电表，实验电路如图甲所示。①把滑动变阻器滑动片移至最左端；②把电阻箱阻值调节到0；③闭合开关；④把滑动变阻器滑片调到适当位置，使电压表读数为；⑤保持滑片不动，把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为__；⑥不再改变电阻箱阻值，保持电压表和电阻箱串联，撤去其他线路，即得量程为的电压表。（电压表的表盘没有更换）(2)用改装好的电压表测量电源电动势E和内阻r，实验电路如图乙所示，电阻箱应选__，滑动变阻器应选__。（填写下列器材前的字母序号）A.某型号电池（约，内电阻小于）B.电压表（）C.电流表（）D.电阻箱（阻值范围）E.电阻箱（阻值范围）F.滑动变阻器（阻值为）G.滑动变阻器（阻值为）(3)实验得到多组电压U和电流I的值，并作出U-I图像如图丙所示。可知电池的电动势为__V，内电阻为__。（结果保留两位小数）12．（12分）一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是，则该处的磁感应强度B的大小是____T，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是______T。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，光滑导轨MN和PQ固定在竖直平面内，导轨间距为L，两端分别接有阻值均为R的定值电阻R1和R2,两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场．一质量为m的金属杆与导轨相互垂直且接触良好，从ab处由静止释放，若金属杆离开磁场前已做匀速运动，其余电阻均不计．求：(1)金属杆离开磁场前的瞬间流过R1的电流大小和方向；(2)金属杆离开磁场时速度的大小；(3)金属杆穿过整个磁场过程中电阻R1上产生的电热14．（16分）在如图甲所示的平面坐标系内，有三个不同的静电场：第一象限内有电荷量为Q的点电荷在O点产生的电场E1，第二象限内有水平向右的匀强电场E2（大小未知），第四象限内有方向水平、大小按图乙变化的电场E3，E3以水平向右为正方向，变化周期．一质量为m，电荷量为+q的离子从（-x0，x0）点由静止释放，进入第一象限后恰能绕O点做圆周运动．以离子经过x轴时为计时起点，已知静电力常量为k，不计离子重力．求：（1）离子刚进入第四象限时的速度；（2）E2的大小；（3）当t=时，离子的速度；（4）当t=nT时，离子的坐标15．（12分）如图，足够大的光滑水平面上放着质量为M的滑块，质量为m的光滑小球从高h处由静止开始沿滑块的曲面滑下，到达水平面后碰到一端固定在竖直挡板上的轻弹簧后，等速方向弹回．曲面末端切线水平，重力加速度大小为g．求：（1）弹簧第一次被压缩时的最大弹性势能；（2）若M=2m，小球再次滑上滑块所能达到的最大高度

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、A【解析】物体做自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为物体落地前瞬间，重力瞬时功率为故选A。2、C【解析】AB．磁感应强度增大，根据楞次定律可知通过电阻r的电流为从左向右，所以r左端电势高于右端电势，则并联在定值电阻两端的电容器上极板电势高带正电，下极板带负电，AB错误；CD．根法拉第电磁感应定律求解感应电动势：外电阻r分压：电容器上带电量：C正确，D错误。3、C【解析】力F1、F2是两个相互垂直的共点力，根据平行四边形法则可知，F1、F2的合力大小为，故选C.4、B【解析】AB．电场线疏密描述电场强弱，电场线密的地方，电场强度大，疏的地方电场强度弱，点的电场线比点密，故点的电场强度比点大，故B正确；CD．沿着电场线方向电势降低，由于电场线方向无法确定，所以点的电势与点的电势无法确定，故C、D错误；故选B。5、B【解析】两极板间距离d增大，而电容器的电压U不变，则板间场强减小，电荷所受电场力减小，电荷将向下运动．故A错误．两极板间距离d减小，而电容器的电压U不变，则板间场强增大，电荷所受电场力增大，电荷将向上运动．故B正确．两极板正对面积S减小或变大时，电容器的电压U和距离d都不变，则板间场强不变，电荷并不运动．故CD错误．故选B【点睛】本题是简单的电容器动态变化分析问题，抓住板间电压不变是关键；熟练掌握匀强电场的场强公式6、C【解析】由通电螺线管电流的流向，根据右手螺旋定则可得，通电螺线管的左边为S极，右边为N极。所以a枚小磁针的N极指向为向左、b枚小磁针N极指向为向右、c枚小磁针的N极指向为向右。故选C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】AB．导线在右侧产生垂直平面向外的磁场，且离导线越远，磁感应强度越小，根据左手定则，AD边受力向左且力较大，BC边受力向右且力较小，过线框整体受力向左，向靠近导线方向平动，A正确，B错误；CD．线框向左运动，面积不变，通过他的磁感应强度增大，所以磁通量变大，C错误，D正确；故选AD。8、AC【解析】AB．阴影部分的面积为路端电压与电流的乘积，为电源的输出功率，故A正确，B错误；CD．当满足α=β时，内外阻相等，输出功率最大，但电源的效率为50%，故C正确，D错误。故选AC。9、AD【解析】AB.根据电容的决定式：知当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，则静电计指针的偏角变大，故A正确，B错误CD.根据电容的决定式：知当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量Q不变，由电容的定义式：知板间电势差增大，静电计指针的偏角变大，故C错误，D正确10、BD【解析】AB．将滑动变阻器的滑片P向下调节，变阻器接入电路的电阻减小，R与灯L2并联的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析得知，干路电流I增大，路端电压U减小，则电压表示数减小，灯L1变亮；R与灯L2并联电路的电压U并=U-U1，U减小，U1增大，则U并减小，灯L2变暗。流过电流表的电流IA=I-I2，I增大，I2减小，IA增大，电流表的示数增大，故A错误，B正确；CD．R与灯L2并联电路的电压减小，电容器板间电压减小，则其带电量减小。故C错误，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.E③.F④.20.80⑤.1.97【解析】(1)[1]把6V的直流电压表接一电阻箱，改装为量程为24V的电压表时，将直流电压表与电阻箱串联，整个作为一只电压表，据题分析，电阻箱阻值调到零，电压表读数为6V，则知把电阻箱阻值调到适当值，使电压表读数为1.5V；(2)[2][3]电压表的量程为6V，内阻约为，要改装成24V的电压表，根据串联电路的特点可知，所串联的电阻箱电阻应为故电阻箱应选电阻箱E（阻值范围）；在分压电路中，为方便调节，滑动变阻器选用阻值较小的，故选F；(3)[4][5]由丙读出，外电路断路时，电压表的电压为，则电源的电动势为内阻为12、①.0.1②.0.1【解析】[1]根据得[2]磁感应强度B是磁场本身的属性，与有无电流元以及电流大小无关．所以当该导线的长度和电流都减小一半，该处的B的大小仍为0.1T。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、(1)，方向从P到M；(2)；(3)【解析】（1）杆出磁场前已做匀速运动，重力与安培力平衡，由安培力公式F=BIL和平衡条件求解；（2）杆产生的感应电动势E=Bv，又根据闭合欧姆定律得到E=I，联立可求得速度v；（3）金属杆穿过整个磁场过程中，重力做功为mg•，杆获得的动能为mv2，根据能量守恒定律求解回路中产生的总热量，根据两个电阻并联求解R1上产生的电热【详解】（1）设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得mg＝BI，解得I＝所以R1中的电流大小I1＝，方向从P到M.（2）设杆匀速运动时的速度为v由E＝BvE＝I得v＝（3）mg＝Q＋mv2得R1上产生的焦耳热为【点睛】本题是电磁感应中电路问题，掌握安培力公式、闭合电路欧姆定律、法拉第电磁感应定律是基础；搞清能量之间的转化关系14、（1）（2）（3）（4）【解析】（1）设离子刚进入第四象限的速度为，在第一象限内离子做匀速圆周运动，有，解得；（2）在第二象限内，由动能定理可得，解得；（3）离子进入第四象限后做类平抛运动，在时，沿x轴方向上有；此时离子的速度为；（4）离子在第四象限中运动时，沿y轴负方向做匀速直线运动，沿x轴正方向离子的前半个周期做匀加速运动，后半个周期做匀减速运动，直到速度减为零，轨迹如图所示每半个周期离子沿x轴正方向前进的距离时，离子到y轴的距离故当时，离子的坐标为【点睛】确定质点的运动情况是解题的基础，根据粒子在第一象限内做匀速圆周运动电场力提供圆周运动向心力由圆周运动半径和库仑定律求得粒子刚进入第四象限的速度；在第二象限粒子做初速度为零的匀加速直线运动，由动能定理据粒子获得的速度和位移求得第二象限的电场强度；粒子进入第四象限在竖直方向做匀速直线运动，水平方向在电场力作用下先匀加速直线运动后匀减速直线运动，根据时间由运动的合成求得离子的速度；根据粒子水平方向运动的周期性求得粒子的横坐标，再根据竖直方向的运动规律求得粒子的纵坐标15、（1）（2）【解析】（1）根据动量守恒定律和能量守恒关系可求解滑块底端与滑块分离时滑块和小球的速度大小；弹簧被压缩到最短时，小球的动能