北京市西城區(qū)第三十九中2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

北京市西城區(qū)第三十九中2025屆物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、十九世紀(jì)安培為解釋地球的磁性做出這樣的假設(shè)：地球的磁場是由繞著地心的環(huán)形電流I引起的，圖中假設(shè)的引起地球磁場的環(huán)形電流方向正確的是（）A. B.C. D.2、交流發(fā)電機(jī)正常工作時產(chǎn)生的電動勢為e=Emsin2ωt，若將其線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，而轉(zhuǎn)速減為原來的一半，其他條件不變，則產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式為：A.e=Emsinωt B.e=2EmsinωtC.e=2Emsin2ωt D.e=Emsin2ωt3、如圖所示電路中，開關(guān)S閉合，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從a端向b端滑動時，以下判斷正確的是()A.電壓表示數(shù)變小，通過燈L1的電流變小，燈L2變亮B.電壓表示數(shù)變小，通過燈L1的電流變大，燈L2變暗C.電壓表示數(shù)變大，通過燈L2的電流變小，燈L1變暗D.電壓表示數(shù)變大，通過燈L2的電流變大，燈L1變亮4、如圖有一內(nèi)電阻為4.4Ω的電解槽和一盞標(biāo)有“110V60W”的燈泡串聯(lián)后接在電壓為220V的直流電路兩端，燈泡正常發(fā)光，則()A.電解槽消耗的電功率為120WB.電解槽消耗的電功率為60WC.電解槽的發(fā)熱功率為60WD.電路消耗的總功率為60W5、如圖，絕緣光滑圓環(huán)豎直放置，a、b、c為三個套在圓環(huán)上可自由滑動的空心帶電小球，已知小球c位于圓環(huán)最高點，ac連線與豎直方向成60°角，bc連線與豎直方向成30°角，三個小球均處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說法正確的是（）A.a、b、c小球帶同種電荷 B.a、b小球帶異種電荷，b、c小球帶同種電荷C.a、b小球電量之比為 D.a、b小球電量之比6、兩根平行放置的通電長直導(dǎo)線，電流大小分別為I1和I2，方向如圖所示，與導(dǎo)線垂直的平面內(nèi)有a、b、c、d四點，其中a、b在導(dǎo)線橫截面中心連線的延長線上，c、d在導(dǎo)線橫截面中心連線的垂直平分線上，則下列說法正確的是A.當(dāng)時，a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零B.當(dāng)時，b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零C.當(dāng)時，c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零D.當(dāng)時，d點的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零二、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、如圖為遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，若電廠輸出電壓u=220sin100t（V），則下列表述正確的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.電廠輸出電壓的有效值U1＝220VC.若電廠輸電功率不變，將U2提高為原來的10倍，輸電線上損失的功率為原來的D.用戶得到的交變電流頻率為25Hz8、如圖所示，實線為電場線，且AB=BC，電場中的A、B、C三點的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC電勢分別為、、，AB/BC間的電勢差分別為UAB、UBC．下列關(guān)系中正確的有A. B.C. D.9、物體沿光滑斜面下滑，在此過程中A.斜面對物體的彈力做功為零 B.斜面對物體的彈力的沖量為零C.物體動能的增量等于重力的功 D.物體的動量的增量等于重力的沖量10、在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場。在電場中有一根長為2m的絕緣細(xì)線，一端固定在O點，另一端系質(zhì)量為0.04kg、帶電荷量為3×10-5C的帶電小球（視為質(zhì)點），它靜止時細(xì)線與豎直方向成37°角，如圖所示。給小球一個初速度，讓小球恰能繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動，取小球在靜止時的位置為電勢能和重力勢能的零點，下列說法正確的是（取cos37°=0.8，g=10m/s2）()A.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為1×104N/CB.小球的動能最小值為0.96JC.小球的機(jī)械能最小值為1.54JD.小球運動過程中的最大電勢能為0.96J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）電磁波譜的排列是：無線電波、微波、_______________、可見光、紫外線、X射線、γ射線；可用來滅菌消毒的電磁波是____________；在探月工程中，從地球向“月兔號”月球車發(fā)指令，電磁波信號經(jīng)過__________s到達(dá)月球車。（已知地月表面距離約為3.84×108m）12．（12分）某同學(xué)對實驗室的一個多用電表中的電池進(jìn)行更換時發(fā)現(xiàn)，里面除了一節(jié)1.5V的干電池外，還有一個方形的電池(層疊電池)．為了測定該電池的電動勢和內(nèi)電阻，實驗室中提供如下器材：A.電流表A1(滿偏電流10mA，內(nèi)阻10Ω)；B.電流表A2(0～0.6A，內(nèi)阻未知)；C.滑動變阻器R0(0～100Ω，1A)；D.定值電阻R(阻值990Ω)；E.開關(guān)與導(dǎo)線若干該同學(xué)根據(jù)現(xiàn)有的實驗器材，設(shè)計了如圖甲所示的電路，圖乙為該同學(xué)根據(jù)上述設(shè)計的實驗電路測出多組數(shù)據(jù)并繪出的I1—I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù))，則由圖線可以得到被測電池的電動勢E＝_____V，內(nèi)阻r＝_____Ω．(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)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，一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，在ad邊中點O，方向垂直磁場向里射入一速度方向跟ad邊夾角θ=30゜、大小為v0（未知量）的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長為L，ab邊足夠長，粒子重力不計，求：(1)若粒子恰好不能從磁場下邊界射出，求粒子的入射速度大小v01；(2)若粒子恰好沿磁場上邊界切線射出，求粒子的入射速度大小v02；(3)若帶電粒子的速度v0大小可取任意值，求粒子在磁場中運動的最長時間。14．（16分）如圖所示，在電子槍右側(cè)依次存在加速電場，兩水平放置的平行金屬板和,豎直放置的熒光屏。加速電場的電壓為，兩平行金屬板的板長、板間距離均為,熒光屏距兩平行金屬板右側(cè)距離也為。電子槍發(fā)射的質(zhì)量為、電荷量為的電子，從兩平行金屬板的中央穿過，打在熒光屏的中點。不計電子進(jìn)入加速電場前的速度及電子重力。(1)求電子進(jìn)入兩金屬板間時的速度大小;(2)若兩金屬板間只存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(如圖)，求電子到達(dá)熒光屏的位置與點距離的最大值和此時磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;(3)若兩金屬板間只存在豎直方向的勻強(qiáng)電場，兩板間的偏轉(zhuǎn)電壓為，電子會打在熒光屏上某點，該點距點距離為，求此時與的比值。15．（12分）如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy的y軸右側(cè)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場（范圍足夠大），質(zhì)量為m、電荷量為q（不計粒子所受重力，不計粒子間的所有作用力）的帶負(fù)電粒子以不同的速度從P點出發(fā)，沿PQ1方向勻速運動進(jìn)入y軸右側(cè)磁場。已知P點的坐標(biāo)為（-2L，0），在y軸上的Q1、Q2兩點的坐標(biāo)分別為（0，L）、（0，-L）。在坐標(biāo)為（-L，0）處的C點固定一平行于y軸且長為的絕緣擋板，D為擋板最高點。（1）若某粒子能從Q直接到達(dá)Q處求該粒子從Q到達(dá)Q2的時間t；（已知）（2）若某粒子能從Q1直接到達(dá)原點O處，求該粒子的速度大小v；（3）若磁場由于某種原因范圍突然縮小且變?yōu)榫匦?，且磁場左邊界仍在y軸上，發(fā)現(xiàn)有粒子恰好能撞在擋板最高點D處，求此時磁場的最小矩形面積S。

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】地磁場的分布情況：地磁的北極在地理南極的附近，地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向地球南極，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向，故環(huán)形電流的方向由東向西流動，故ACD錯誤，B正確。故選B。2、A【解析】根據(jù)Em=NBSω判斷電動勢的峰值，由e=Emsinωt知電動勢的表達(dá)式判斷新產(chǎn)生的電動勢的表達(dá)式【詳解】由Em=NBSω知若線圈的匝數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，而轉(zhuǎn)速減為原來的一半時Em不變；轉(zhuǎn)速變?yōu)橐话?，由e=Emsinωt知電動勢的表達(dá)式為e′=Emsinωt故A正確，BCD錯誤故選A。3、A【解析】當(dāng)滑動變阻器的滑片P從a端向b端滑動時，變阻器接入電路的電阻減小，外電路總電阻減小，由閉合電路歐姆定律分析得知，干路電流增大，通過燈L2的電流變大，則燈L2變亮；電源的內(nèi)電壓和L2的電壓增大，路端電壓減小，則并聯(lián)部分電壓減小，電壓表讀數(shù)變小，通過燈L1的電流變小，燈L1變暗；AB．綜上分析電壓表讀數(shù)變小，通過燈L1的電流變小，L1變暗；通過燈L2的電流變大，L2變亮，A正確B錯誤；CD．綜上分析電壓表讀數(shù)變小，通過燈L1的電流變小，L1變暗；通過燈L2的電流變大，L2變亮，CD錯誤；故選A4、B【解析】A,B項：由于燈泡正常發(fā)光，所以電解槽的電壓應(yīng)該和燈泡兩端的電壓是相等的，都是110V，由于電解槽和燈泡串聯(lián)，它們的電流相等，所以,所以電解槽的輸入功率為：，所以A錯誤．B項正確C項、電解槽的發(fā)熱功率為：，所以C項錯誤D項、電路消耗總功率為為：,所以D錯誤故選項B正確5、D【解析】AB．對a，a受到重力、環(huán)的支持力以及b、c對a的庫侖力，重力的方向在豎直方向上，環(huán)的支持力以及b對a的庫侖力均沿圓環(huán)直徑方向，故c對a的庫侖力為引力，同理可知，c對b的庫侖力也為引力，所以a與c的電性一定相反，與b的電性一定相同。即：a、b小球帶同種電荷，b、c小球帶異種電荷，故AB錯誤；CD．對c小球受力分析，將力沿水平方向和豎直方向正交分解后可得又解得：故C錯誤，D正確。故選D。6、B【解析】A．因兩根通電導(dǎo)線在a點產(chǎn)生的磁場方向相反，而I1與a點較近，則當(dāng)時，a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，選項A錯誤；B．因兩根通電導(dǎo)線在b點產(chǎn)生的磁場方向相反，而I2與b點較近，則當(dāng)時，b點的磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零，選項B正確；C．當(dāng)時，由安培定則可知，兩根導(dǎo)線在c點產(chǎn)生的磁場的合磁場方向沿虛線豎直向上，即c點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，選項C錯誤；D．當(dāng)時，由安培定則可知，兩根導(dǎo)線在d點產(chǎn)生的磁場的合磁場方向沿虛線豎直向上，即d點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不可能為零，選項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、AC【解析】A．電廠發(fā)出的電，經(jīng)過升壓變壓器進(jìn)行升壓，后經(jīng)過降壓變壓器降壓后輸送給用戶，所以故A正確；B．根據(jù)有效值與最大值的關(guān)系可知故B錯誤；C．若U2提高為原來的10倍，由公式則電流為原來的，根據(jù)可知，輸電線上損失的功率為原來的，故C正確；D．由題意可知，輸電過程中功率不變，所以用戶得到交流電的頻率仍為50Hz，故D錯誤。故選AC。8、AB【解析】A.由電場線的密集程度可看出電場強(qiáng)度大小關(guān)系為，故A正確；B.A、B、C三點處在一根電場線上,根據(jù)沿著電場線的方向電勢逐漸降落,故有，故B正確；C.電場線密集的地方電勢降落較快，由U=Ed知：UAB>UBC，故C錯誤，D錯誤故選AB.9、AC【解析】A.物體沿斜面下滑時彈力方向與物體位移方向垂直，斜面對物體的彈力不做功，故選項A符合題意；B.斜面對物體的彈力的沖量：所以斜面對物體的彈力的沖量不為零，故選項B不符合題意；C.由動能定理可知，物體動能的增量等于合外力的功，等于重力對物體所做的功，故選項C符合題意；D.根據(jù)動量定理可知物體動量的增量等于合外力的沖量，不等于重力的沖量，故選項D不符合題意10、ACD【解析】A．小球靜止時有解得，故A正確；B．將重力和電場力合成后的合力為，小球能在豎直平面內(nèi)做圓周運動，其等效最高點為將繩反向延長與圓的交點，如圖所示，在等效最高點時動能最小，由F提供向心力可得故動能最小值為故B錯誤；C．電場力做負(fù)功最多時，機(jī)械能最小，故機(jī)械能最小的點為圓軌道最左邊的點，如圖中C點，從A到C，電場力做功為在A點時，小球的機(jī)械能為從A到B，由動能定理可得故小球在C位置的機(jī)械能為故C正確；D．小球在C位置時電勢能最大，故小球的最大電勢能為故D正確；故選ACD。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.紅外線②.紫外線③.1.28【解析】考查電磁波譜，電磁波的特性，電磁波的傳播?！驹斀狻縖1]．電磁波譜根據(jù)波長從長波到短波排列順序是：無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線；[2]．紫外線具有滅菌消毒的作用；[3]．電磁波在真空中傳播速度為光速，所以：。12、①.9.0V②.10Ω【解析】表頭及定值電阻充當(dāng)電壓表使用，則由閉合電路歐姆定律可得出表達(dá)式，由圖象結(jié)合表達(dá)式可得出電動勢和內(nèi)電阻.【詳解】表頭的示數(shù)與定值電阻阻值的乘積可作為路端電壓處理，則由閉合電路歐姆定律可知：，即，由圖可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點為9.0mA，則有：，解得E=9.0V；由圖象可知圖象的斜率為10×10-3，由公式得圖象的斜率等于，故，解得r=10Ω【點睛】本題為測量電源的電動勢和內(nèi)電阻的實驗的變形，注意由于沒有電壓表，本實驗中采用改裝的方式將表頭改裝為電壓表，再根據(jù)原實驗的研究方法進(jìn)行分析研究四、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)【解析】(1)(2)兩臨界情況的運動軌跡如圖所示若粒子速度為，則解得設(shè)圓心在處對應(yīng)圓