北京市清華大學(xué)附中2025屆物理高二上期末調(diào)研試題含解析

北京市清華大學(xué)附中2025屆物理高二上期末調(diào)研試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，勻強(qiáng)電場中三點(diǎn)A、B、C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2m．已知電場線平行于△ABC所在的平面，一個(gè)電荷量q＝﹣1×10﹣6C的點(diǎn)電荷由A移到B的過程中，電勢能增加了1.2×10﹣5J，由B移到C的過程中電場力做功6×10﹣6J，下列說法正確的是（）A.B、C兩點(diǎn)的電勢差UBC＝3VB.該電場的場強(qiáng)為2V/mC.正電荷由C點(diǎn)移到A點(diǎn)的過程中，電勢能減少D.A點(diǎn)的電勢低于B點(diǎn)的電勢2、下列有關(guān)磁場的說法中正確的是（）A.某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟放在該處的通電導(dǎo)線受力的大小、電流大小和導(dǎo)線長短有關(guān)B.磁場中某處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是位于該處的通電導(dǎo)線所受安培力的方向C.磁感線切線方向表示磁場方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小D.一小段通電導(dǎo)線在某處不受磁場力的作用，則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為零3、世界一級方程式賽車錦標(biāo)賽是在世界各地十多個(gè)封閉的環(huán)行線路上進(jìn)行的，賽道中有許多彎道，如圖所示，賽車在通過彎道時(shí)非常容易沖出賽道．設(shè)有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的賽車，以相同的速率通過同一水平彎道，甲車在內(nèi)側(cè)車道，乙車在外側(cè)車道．下列說法正確的是A.甲車受到沿半徑方向摩擦力比乙車的大B.甲、乙兩車沿半徑方向受到的摩擦力大小相等C.甲車受到沿半徑方向的摩擦力比乙車的小D.賽車沿半徑方向受到的摩擦力與軌道半徑的大小無關(guān)4、在磁場中的某一位置放置一條直導(dǎo)線，導(dǎo)線的方向與磁場方向垂直．先后在導(dǎo)線中通入不同的電流，導(dǎo)線所受的力也不一樣．下列幾幅圖表現(xiàn)的是導(dǎo)線受的力與通過的電流的關(guān)系，、分別代表一組、的數(shù)據(jù)，其中正確的是（）A. B.C. D.5、如圖所示，將邊長為L的正方形閉合線圈以不同速度v1、v2向右勻速拉出磁場時(shí)(v1<v2)，下列結(jié)論不正確的是()A.拉力所做的功W2>W1 B.拉力的功率P2>P1C.流過線框的電荷量Q2>Q1 D.線框中的感應(yīng)電流I2>I16、如圖所示，在豎直放置的光滑半圓形絕緣細(xì)管的圓心O處放一點(diǎn)電荷。現(xiàn)將質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從半圓形管的水平直徑端點(diǎn)A靜止釋放，小球沿細(xì)管滑到最低點(diǎn)B時(shí)，對管壁恰好無壓力。若小球所帶電量很小，不影響O點(diǎn)處的點(diǎn)電荷的電場，則置于圓心處的點(diǎn)電荷在B點(diǎn)處的電場強(qiáng)度的大小為（）A. B.C. D.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、一臺電動機(jī)的線圈電阻與一只電爐的電阻相同，當(dāng)二者通過相同電流并且均正常工作時(shí)，在相同時(shí)間內(nèi)（）A.電爐放出的熱量等于電動機(jī)放出的熱量B.電爐放出的熱量大于電動機(jī)放出的熱量C.電爐兩端電壓等于電動機(jī)兩端電壓D.電爐兩端電壓小于電動機(jī)兩端電壓8、如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的兩只燈泡，線圈L的電阻可以忽略，下面說法中正確的是（）A.合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮B.合上開關(guān)S接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮C.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)，A2立刻熄滅，A1過一會才熄滅D.斷開開關(guān)S切斷電路時(shí)，A1、A2都要延遲一會再熄滅9、如圖所示，通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m、水平地放置在兩根傾角均為的光滑絕緣導(dǎo)體軌道上，通以圖示方向的電流，電流強(qiáng)度為E，兩導(dǎo)軌之間距離為l，要使導(dǎo)線ab靜止在導(dǎo)軌上，則關(guān)于所加勻強(qiáng)磁場方向（從b向a看）、大小的判斷正確的是A.磁場方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.磁場方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.磁場方向水平向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D.磁場方向垂直斜面向上時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度有最小值10、如圖所示,水平放置的兩塊平行金屬板,充電后與電源斷開.金屬板間存在著方向豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場.一質(zhì)量為、電荷量為的帶電粒子(不計(jì)重力及空氣阻力),以水平速度射入場區(qū),恰好做勻速直線運(yùn)動.則(

).A.粒子一定帶正電B.若僅將板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍,粒子運(yùn)動軌跡偏向下極板C.若將磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度均變?yōu)樵瓉淼?倍,粒子仍將做勻速直線運(yùn)動D.若撤去電場,粒子在板間運(yùn)動的最長時(shí)間可能是三、實(shí)驗(yàn)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）利用單擺測當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊膶?shí)驗(yàn)中：（1）某同學(xué)測量數(shù)據(jù)如下表：L/m0.4000.5000.6000.8001.200T2/s21.602.102.403.204.80請?jiān)趫D中畫出L－T2圖像______，并由圖像求得重力加速度g＝______m/s2．（保留三位有效數(shù)字）（2）某同學(xué)測得的重力加速度值比當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)值偏大，其原因可能有______A．振幅過小B．?dāng)[球質(zhì)量過大C．?dāng)[動次數(shù)多記了一次D．將擺長當(dāng)成了擺線長和球直徑之和12．（12分）如圖所示，帶電平行金屬板相距為2R，在兩板間有垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，與兩板及左側(cè)邊緣線相切．一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）沿兩板間中心線O1O2從左側(cè)邊緣O1點(diǎn)以某一速度射入，恰沿直線通過圓形磁場區(qū)域，并從極板邊緣飛出，在極板間運(yùn)動時(shí)間為t0．若撤去磁場，粒子仍從O1點(diǎn)以相同速度射入，則經(jīng)時(shí)間打到極板上（1）求兩極板間電壓u；（2）若兩極板不帶電，保持磁場不變，該粒子仍沿中心線O1O2從O1點(diǎn)射入，欲使粒子從兩板左側(cè)間飛出，射入的速度應(yīng)滿足什么條件四、計(jì)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，足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置，寬度L=0.4m，一端連接R=1Ω的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T。導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上，其長度恰好等于導(dǎo)軌間距，與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)體棒電阻r=1Ω，導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)。在平行于導(dǎo)軌的拉力F作用下，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動，速度。求：（1）感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；（2）導(dǎo)體棒MN所受安培力F安大小。14．（16分）如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離，金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面夾角，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢、內(nèi)阻的直流電源，現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量為的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體恰好靜止，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直，且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻，導(dǎo)體棒受到的摩擦力的大小為，方向沿斜面向上，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取重力加速度大小，已知，，求：（1）通過導(dǎo)體棒的電流；（2）導(dǎo)體棒受到安培力大小；（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。15．（12分）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一種“閃爍”裝置．如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內(nèi)圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構(gòu)成．后輪的內(nèi)、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡．在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強(qiáng)磁場，其內(nèi)半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6．后輪以角速度ω=2πrad/s相對于轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動．若不計(jì)其它電阻，忽略磁場的邊緣效應(yīng)（1）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)，求感應(yīng)電動勢E，并指出ab上的電流方向；（2）當(dāng)金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)，畫出“閃爍”裝置的電路圖；（3）從金屬條ab進(jìn)入“扇形”磁場時(shí)開始，經(jīng)計(jì)算畫出輪子一圈過程中，內(nèi)圈與外圈之間電勢差Uab隨時(shí)間t變化的Uab-t圖象；（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學(xué)提出，通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學(xué)的設(shè)計(jì)方案，請給出你的評價(jià)

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、B【解析】根據(jù)電勢差的定義式求B、C兩點(diǎn)的電勢差，勻強(qiáng)電場的電場線為相互平行間隔相等的平行線，而等勢線與電場線垂直，由題意知AB連線上一定有一點(diǎn)的電勢與C點(diǎn)相等，故可以找到一條等勢線，根據(jù)電場線與等勢線的特點(diǎn)可確定電場線的方向，再根據(jù)公式求出電場強(qiáng)度；【詳解】A、由B移到C的過程中電場力做功，則B、C兩點(diǎn)的電勢差為：，故A錯(cuò)誤；B、同理可知：，由于，則可知：，在AB連線取一點(diǎn)D為該線中點(diǎn)，所以，由于，則，所以C、D電勢相等，所以CD連線為等勢線，而三角形ABC為等腰三角形，所以電場強(qiáng)度方向沿著AB方向，由A指向B．因?yàn)椋蓭缀侮P(guān)系得：，所以，所以該電場的場強(qiáng)為，故B正確；C、由于，根據(jù)得：正電荷由C移到A的過程中，電場力做負(fù)功，所以電勢能增加，故C錯(cuò)誤；D、點(diǎn)電荷由A移到B的過程中，電勢能增加，知電場力做功，A、B兩點(diǎn)的電勢差，所以A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢，故D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵在于找出等勢面，然后才能確定電場線，要求學(xué)生明確電場線與等勢線的關(guān)系，能利用幾何關(guān)系找出等勢點(diǎn)，再根據(jù)等勢線的特點(diǎn)確定等勢面，知道公式應(yīng)用時(shí)為沿著電場線方向的距離2、C【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱的物理量，通過電流元垂直放置于磁場中所受磁場力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度．比值與磁場力及電流元均無關(guān)．電流元所受磁場力是由左手定則來確定【詳解】磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小跟垂直放在磁場中的通電導(dǎo)線受力的大小沒有關(guān)系，與通電導(dǎo)線電流大小也沒有關(guān)系，它由磁場的性質(zhì)決定,故A、D都錯(cuò)誤；垂直與磁場方向放置的通電導(dǎo)線的受力方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直，故B錯(cuò)誤；磁感線切線方向表示磁場方向，其疏密表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，C正確【點(diǎn)睛】磁感應(yīng)強(qiáng)度是通過比值定義得來，例如電場強(qiáng)度也是這種定義，電場強(qiáng)度與電場力及電荷量均沒有關(guān)系．再如密度也是，密度與物體的質(zhì)量及體積均無關(guān)．同時(shí)電流元放入磁場中不一定有磁場力，還受放置的角度有關(guān)3、A【解析】汽車做勻速圓周運(yùn)動，由指向圓心的靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列方程分析兩車沿半徑方向受到的摩擦力的大??；【詳解】ABC．汽車以相同的速率通過同一水平彎道，即做勻速圓周運(yùn)動，由指向圓心的靜摩擦力提供向心力，則根據(jù)牛頓第二定律有：，由于甲、乙賽車質(zhì)量和速率相同，但是由于甲車在內(nèi)側(cè)車道，乙車在外側(cè)車道，即，則，故選項(xiàng)A正確，BC錯(cuò)誤；D．由上面分析可知，賽車沿半徑方向受到的摩擦力與軌道半徑的大小有關(guān)，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題考查應(yīng)用牛頓第二定律處理生活中圓周運(yùn)動的能力，對于圓周運(yùn)動，分析向心力的來源的是關(guān)鍵4、C【解析】磁感應(yīng)強(qiáng)度是由磁場本身性質(zhì)決定的，在磁場中的某一位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)是定值，所以導(dǎo)線受的力F與通過的電流I的關(guān)系為F=BIL，則F-I圖象中的圖線應(yīng)是過原點(diǎn)的一條直線；故選C。5、C【解析】A．向右勻速拉出磁場的過程中，正方形閉合線圈的感應(yīng)電流：正方形閉合線圈受到安培力：安由于，故有：安1安2根據(jù)二力平衡，拉力安，故有：根據(jù)拉力做的功可知拉力所做的功：故A不符合題意；B．根據(jù)拉力的功率，，，則有：故B不符合題意；C.根據(jù)公式可得：可知兩次磁通量變化量相同，故電荷量相同，即：故C符合題意；D.根據(jù)，，則有線框中的感應(yīng)電流：故D不符合題意；故選C。6、C【解析】設(shè)細(xì)管的半徑為R，小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度大小為v，小球從A滑到B的過程，恰好沿著圓心O處點(diǎn)電荷的等勢線運(yùn)動，靜電力不做功，機(jī)械能守恒定律，所以有小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律得聯(lián)立以上兩式解得故選C。二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)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(cuò)的得0分。7、AD【解析】AB．電爐電路和電動機(jī)電路焦耳定律都適用。根據(jù)焦耳定律Q=I2rt，知電爐和電動機(jī)的電阻相同，電流相同，則在相同的時(shí)間內(nèi)電爐和電動機(jī)產(chǎn)生的電熱相等。故A正確，B錯(cuò)誤。CD．設(shè)電流為I，電阻為r，則電爐兩端電壓U爐=Ir電動機(jī)由U機(jī)＞Ir所以U機(jī)＞U爐即電動機(jī)兩端電壓大于電爐兩端電壓，故D正確，C錯(cuò)誤。故選AD。8、AD【解析】AB．合上開關(guān)S接通電路，A2立即亮，線圈對電流的增大有阻礙作用，所以通過A1的電流慢慢變大，最后兩燈泡的電壓一樣大，所以一樣亮。故A正確，B錯(cuò)誤；CD．?dāng)嚅_開關(guān)S切斷電路時(shí)，通過A2的原來的電流立即消失，線圈對電流的減小有阻礙作用，所以通過A1的電流會慢慢變小，并且通過A2，所以兩燈泡一起過一會兒熄滅。故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9、AD【解析】磁場方向豎直向上，受力如圖所示則有在水平方向上：，在豎直方向上：，其中F=BIL，聯(lián)立可解得：B=，A正確；若磁場方向豎直向下，受到的安培力方向水平向右，則不可能靜止，B錯(cuò)誤；若磁場方向水平向右，電流方向和磁場方向平行，不受安培力作用，C錯(cuò)誤；若要求磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，則一方面應(yīng)使磁場方向與通電導(dǎo)線垂直，另一方向應(yīng)調(diào)整磁場方向使與重力、支持力合力相平衡的安培力最小如右圖，由力的矢量三角形法則討論可知，當(dāng)安培力方向與支持力垂直時(shí)，安培力最小，對應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，設(shè)其值為，則：，得：，D正確；考點(diǎn)：考查了共點(diǎn)力平衡條件的應(yīng)用【名師點(diǎn)睛】本題是平衡條件的應(yīng)用，關(guān)鍵是受力分析，安培力的方向是由左手定則判斷的，由平衡條件列式計(jì)算即可，是一個(gè)比較簡單的題目10、CD【解析】粒子無論帶何種電荷，電場力與洛倫茲力大小都相等，且Eq=qvB，故A錯(cuò)誤；當(dāng)將板間距離變?yōu)樵瓉淼?倍，場強(qiáng)變小，Eq＜qvB

粒子運(yùn)動軌跡偏向極板；當(dāng)粒子為正電荷時(shí)，偏向上極板；當(dāng)粒子為負(fù)電荷時(shí)，偏向下極板，故B錯(cuò)誤；據(jù)Eq=qvB

可知，將磁感應(yīng)強(qiáng)度和電場強(qiáng)度均變?yōu)樵瓉淼?倍，二力依然平衡，所以粒子仍做勻速直線運(yùn)動，故C正確當(dāng)撤去電場，粒子可能在極板間做半圓周運(yùn)動再出磁場，據(jù)在磁場的圓周運(yùn)動的周期T=，粒子在板間運(yùn)動的最長時(shí)間可能是，故D正確．故選CD三、實(shí)驗(yàn)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、①.②.9.86③.CD【解析】（1）[1]根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出L－T2圖像如圖所示：[2]根據(jù)單擺周期公式：可得：結(jié)合圖象的斜率解得：g=9.86m/s2（2）[3]由(1)分析可知：AB．測量重力加速度與振幅和擺球質(zhì)量均無關(guān)，AB錯(cuò)誤；C．?dāng)[動次數(shù)多記了一次，即T偏小，故g偏大，C正確；D．將擺長當(dāng)成了擺線長和球直徑之和，則L偏大，故g偏大，D正確。故選CD。12、（1）（2）【解析】（1）設(shè)粒子從左側(cè)O1點(diǎn)射入的速度為v，極板長為L，磁場中根據(jù)受力平衡可得：qE=qvB根據(jù)勻強(qiáng)電場中電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系式：電場強(qiáng)度為：因?yàn)榱Ｗ釉诖艌鲋凶鰟蛩僦本€運(yùn)動，所以有：L=vt0在電場中做類似平拋運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律，有水平方向：L-2R=豎直方向：聯(lián)立解得：L=4R兩極板間電壓：（2）設(shè)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的軌道半徑為r，粒子恰好從上極板