2025-2026学年北京市西城区高二（上）期末物理试卷（含解析）

这是一份2025-2026学年北京市西城区高二（上）期末物理试卷（含解析），共20页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.下列单位中，电功的单位是( )
A. 焦耳B. 安培C. 特斯拉D. 瓦特
2.如图为探究感应电流产生条件的实验装置。下列哪种情况下线圈B中无感应电流( )
A. 开关闭合瞬间
B. 开关断开瞬间
C. 开关闭合后，线圈A从B中拔出
D. 开关闭合后，滑动变阻器滑片不动
3.如图，利用多用电表的“Ω”挡测电阻时，若指针向右偏转角度很小，需要进行的操作是( )
A. 换更小倍率挡，需要重新进行欧姆调零B. 换更小倍率挡，无需重新进行欧姆调零
C. 换更大倍率挡，需要重新进行欧姆调零D. 换更大倍率挡，无需重新进行欧姆调零
4.如图，重力为G的金属杆ab垂直放在水平导轨上，处在匀强磁场中，磁场方向与水平面成θ角斜向上。开关S闭合后金属杆在导轨上保持静止，从b端看，正确表示金属杆受力示意图的是( )
A. B. C. D.
5.雷雨云底层带负电，建筑物顶部的避雷针会因静电感应而带电，在其周围形成强电场，其等势面如图所示，已知相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是( )
A. 避雷针尖端感应出负电
B. a点的电场强度大于b点的电场强度
C. a点的电势高于b点的电势
D. 电子从a点移动到b点，电势能减少
6.如图所示，玻璃皿置于S极在上的蹄形磁铁的磁场中。在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，内壁沿边缘放一个圆环形电极，两电极分别与电池组的正负极相连，在玻璃皿中倒入硫酸铜溶液，俯视发现溶液旋转，下列判断正确的是( )
A. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转
B. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转
C. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转
D. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转
7.如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强磁铁的N极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是( )
A. 铜棒向左滚动
B. 回路中有顺时针方向电流(俯视)
C. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小
D. 磁场力对磁铁做正功
8.如图所示电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略，下列说法中正确的是( )
A. 闭合开关S，A2始终比A1亮
B. 闭合开关S，A2立即亮，A1逐渐亮
C. 断开开关S，A2立即熄灭，A1逐渐熄灭
D. 断开开关S的瞬间，通过A1的电流方向反向
9.如图所示电路中，电源电动势E为8V，电源内阻r为0.5Ω，电阻R为2.0Ω，电动机M的内阻为0.5Ω。闭合开关S后，电动机转动，电路中电流为2.0A。则此时( )
A. 电源两端的电压为5V
B. 电动机两端的电压为1V
C. 电动机的发热功率为6W
D. 电动机输出的机械功率为4W
10.如图所示，xOy平面内存在竖直向下的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，电场强度大小为E。质量为m、电荷量为+q的粒子从O点沿x轴正方向水平入射，入射速度为v时，粒子沿x轴做直线运动；入射速度为2v时，粒子的运动轨迹如图中的摆线所示，粒子全程速率在0和2v之间变化。不计重力及粒子间相互作用，粒子在沿此摆线运动时，下列说法正确的是( )
A. 磁感应强度的大小B=Ev
B. 粒子在最高点所受合力的大小为零
C. 粒子运动的最高点与x轴的距离为mv2qE
D. 粒子在最低点与最高点所受的合力大小相等
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
11.下列物理量属于矢量的是( )
A. 电势B. 电荷量C. 电场强度D. 安培力
12.如图所示，竖直放置的U形金属框架宽度为l，框架的上端接有电阻R，金属框架处于方向与框面垂直、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。将质量为m的金属棒ab从一定高度处由静止释放，下落过程中金属棒始终水平，且与金属框架接触良好。金属棒下落一段高度后可视做速度大小为v的匀速直线运动，已知金属棒做匀速直线运动经过的某位置P到起点的高度差为h，重力加速度为g，不计金属棒和金属框架的电阻，忽略金属棒与金属框架之间的摩擦。则( )
A. 金属棒经过位置P时的动能为mgh
B. 下落过程中，金属棒b端电势比a端高
C. 匀速下落过程中，电阻R两端的电势差为Blv
D. 从起点下落到P位置的过程中，电阻R消耗的总电能为mgh−12mv2
13.一段镍铬合金丝的长度为100.00cm，用螺旋测微器测量该合金丝的直径，示数如图1所示。用图2所示电路测得这段合金丝的电阻R为8.0Ω，则( )
A. 由示数图读得该合金丝的直径为0.40mm
B. 由题中信息算得镍铬合金的电阻率约为1.0×10−6Ω⋅m
C. 闭合开关S，滑片P向b端移动过程中，合金丝R两端电压变小
D. 若测量直径比真实值偏小，将导致测得电阻率比真实值偏小
14.某同学通过实验发现“带电粒子速度与匀强磁场的磁场方向垂直时，做圆周运动的半径与速度成正比”的规律，就类比探究万有引力F与距离r的关系的推理过程(如表)，推导洛伦兹力f与速度v的关系( )
A. ①填r=kvB. ②填f=ma=mv2r=mv2kv=mvk
C. ②填f=ma=mv2r=mr2k2r=mrk2D. ③填f∝v
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.某同学利用如图1电路图测量某种电池的电动势E和内阻r，各仪器参数如下。
电流表μA(量程0～300μA，内阻约100Ω)；
电阻箱R(0～9999Ω)。
(1)测得几组电流表和电阻箱的数据如表：
①在U−I图(图2)中标出R为3kΩ时所对应的坐标点，并画出U−I图线；
②求出：E=______V，r=______Ω。(结果保留两位有效数字)
由于电流表内阻的影响会使本次实验电池内阻r的测量值______(选填“小于”“等于”或“大于”)真实值。
(2)为了直接测量电压，他将电压表(量程0～3V，内阻约3kΩ)并联在电阻箱两端，如图3电路图。闭合开关S后，发现：当电阻箱R接入电路的阻值分别为6kΩ和9kΩ时，电压表均有示数，但示数几乎相同。下面对于这个现象的解释，合理的是______。(多选)
A.可能是电阻箱与电路连接发生了断路
B.外电路电阻的变化达到几kΩ，r的阻值与几kΩ相接近
C.外电路电阻的变化由电压表与变阻箱的并联电阻决定，并联电阻的变化与r相比相对较小
16.利用图1甲所示电路观察电容器的充、放电现象。
(1)实验过程中电压随时间变化的u−t图像如图1乙所示，图1乙是电容器______(选填“充电”或“放电”)过程得到的。
(2)关于电容器在整个充、放电过程中的i−t图像的大致形状，图2中正确的是______。
(3)在图1甲所示的电路中，R表示电阻，E表示电源电动势(忽略电源内阻)。通过改变电路中元件的参数对同一电容器进行两次充电，对应的q−t曲线如图3中①②所示。下列判断正确的是______。
A.曲线①对应电路中R的阻值较大
B.曲线②对应电路中R的阻值较大
C.曲线①对应电路中E较小
D.曲线②对应电路中E较小
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
17.某电动汽车采用的电池容量Q为75A⋅h，充电和工作时的电压U都为400V。
(1)充电桩的输出功率P为75kW，充电时能量转化效率η为80%。用此充电桩给剩50%电量的该车电池充至70%电量，求所需的时间。
(2)充满电后，车辆以v=36km/h匀速行驶时，电机工作电流I恒为15A。求电池80%的电量可维持该车此速度下最多行驶的里程。
18.舰载机电磁弹射技术已在我国福建舰上投入运用。如图所示为某兴趣小组设计的电磁弹射系统的模型，两平行长直金属导轨固定在水平面，导轨间垂直安放金属棒。金属棒可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨接触良好。恒流源(输出电流恒定)与导轨连接，电流从一导轨流入，经过金属棒，再从另一导轨流回。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，其磁感应强度B与电流i的关系式为B=ki(k为已知常量)。金属棒被该磁场力推动。已知两导轨内侧间距为L，电流为I，金属棒的质量为m。求：
(1)金属棒受到安培力的大小F。
(2)金属棒从静止开始被推进的距离为s时速度的大小v。
19.如图所示，粒子源可以飘出初速度不计、质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)，经电压为U的加速电场加速后，沿平行板M、N间的中线进入偏转电场，偏转电场电压为2U，两板间距离为d。已知粒子刚好从N板的右端边缘进入边界宽度为d、方向垂直于纸面向里的匀强磁场中。求：
(1)带电粒子进入偏转电场的初速度大小v。
(2)平行板M、N的板长L。
(3)要使带电粒子进入磁场的位置与离开磁场的位置等高，求磁感应强度B的大小。
20.水平地面下埋有一根与地表平行的直导线，为了探测地下直导线的走向和深度，在不考虑环境磁场干扰的条件下，科技小组设计了以下二套方案。
(1)向直导线中通入恒定电流，然后通过在地表上的磁感应强度测量仪来探测直导线的走向和深度。
如俯视图所示，经过在地表平面内多点的探测，所测磁感应强度最大的点中，有两点M、N的位置如图所示。在地表平面内过M与MN垂直方向上的P点测得的磁感应强度大小为B；如正视图所示，在竖直面内M正上方Q点测得的磁感应强度大小也为B。用刻度尺测得MP、MQ的距离分别为p、q。
请依据以上信息：
a.判定地下直导线的走向。
b.计算地下直导线的深度。(可画图辅助说明)
(2)向直导线中通入交流电，然后通过测量在地表上线圈中的感应电动势来探测直导线的走向和深度。
如图2所示，当探测线圈平面平行地面测量时，在地表上A、C两处测得探测线圈中的电动势为0，B、D两处探测线圈中的电动势不为0；当探测线圈在B、D两处位置不动，调整其与地面间的夹角时，发现当线圈朝向某一方向且与地面夹角为45°时，探测线圈中的电动势为0。经过测量发现，A、B、C、D恰好位于边长为1.0m的正方形的四个顶角上。
请依据以上信息：
a.判定地下直导线的走向。
b.计算地下直导线的深度。(可画图辅助说明)
答案解析
1.【答案】A
【解析】解：电功的单位就是功的单位，即为焦耳，安培是电流单位，特斯拉是磁感应强度单位，瓦特是功率单位，故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据电功的单位进行分析解答。
考查物理量的单位问题，记住不同物理量单位即可，属于基础题。
2.【答案】D
【解析】解：AB.开关闭合或断开的瞬间，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流，故AB错误；
C.开关闭合时，拔出线圈A的瞬间，B线圈中的磁通量减小，线圈中产生感应电流，故 C错误；
D.开关闭合，滑动变阻器滑片不动时，穿过线圈的磁通量不发生变化，线圈中没有感应电流，故D正确。
故选：D。
依据感应电流产生的条件，闭合回路磁通量发生变化，分析各选项，进行选择。
这是一道探究感应电流产生条件的经典实验题，依托法拉第电磁感应定律的核心逻辑，通过开关通断、线圈插拔、滑片移动等典型操作，考查对“闭合回路磁通量变化”本质条件的理解，设计简洁，直击考点，能有效检验基础概念的掌握程度。
3.【答案】C
【解析】解：指针向右偏转角度很小，说明待测电阻阻值较大，应该选用更大的倍率挡，需要重新进行欧姆调零，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据多用电表欧姆挡使用规则和注意事项进行分析解答。
考查多用电表的使用规则和注意事项，理解换挡的原理，属于基础题。
4.【答案】B
【解析】解：由左手定则知金属杆所受安培力垂直与磁场方向向左上方，金属杆保持静止，由平衡条件可知，金属杆一定受到向右的摩擦力，金属杆也一定受到轨道的支持力，以及重力，受力示意图如图
故ACD错误，B正确。
故选：B。
先确定金属杆中电流方向，从b端视角用左手定则判断安培力斜向左上方。金属杆静止，受力包括重力、支持力、安培力与摩擦力。安培力有水平与竖直分力，水平分力由摩擦力平衡，结合受力平衡关系即可判断正确的受力示意图。
这是一道电磁学与静力学结合的基础题，以倾斜磁场中的通电金属杆为载体，核心考察左手定则的应用、受力平衡分析与力的分解，题目通过“从b端看”的视角设置细节陷阱，要求学生精准判断安培力方向，并分析重力、支持力、安培力与摩擦力的平衡关系，既检验电磁受力分析的基本功，也考验受力平衡的严谨性，是典型的基础能力型考法。
5.【答案】D
【解析】解：A.当雷雨云底层带负电时，建筑物顶部的避雷针会因静电感应而带正电(异种电荷相互吸引)，所以避雷针尖部感应出正电，故A错误；
B.等势面的疏密程度表示电场强度的大小，等势面越密，电场强度越大，由图可知，b点等势面比a点等势面密，所以b点的电场强度大于a点的电场强度，故B错误；
C.沿着电场线方向电势逐渐降低，电场线与等势面垂直，由图可大致画出电场线方向(从避雷针指向周围)，所以a点电势低于b点电势，故C错误；
D.电子带负电，a点电势低于b点电势，根据Ep=qφ(q