精品解析：北京市海淀区2024-2025学年高二上学期期末物理试卷

2025届北京海淀区物理高二上期末统考试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、单项选择题 1. 2017年1月我国科学家利用天眼观测到一颗宜居行星，这是迄今为止发现的最像地球的行星，这颗行星的直径是地球的a倍，质量是地球的b倍。已知近地卫星绕地球运动的周期为T，引力常量为G．则该行星的平均密度为 A. B. C. D. 2. 利用如图所示的电路可以测量出电压表的电阻，为电阻箱，电源电压恒定不变，当取不同阻值时，电压表均对应有不同读数，多次改变电阻箱的阻值，所得到的图象为下图中的哪一个（ ） A. B. C. D. 3. 关于电流，下列说法中正确的是(　 　) A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B. 电子运动的速率越大，电流越大 C. 因为电流有方向，所以电流是矢量 D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 4. 金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，如图的四个图象中可能表示金属铂电阻的U﹣I图象是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在水平向右匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（ ） A. 金属块带负电荷 B. 金属块的电势能减少 C. 金属块克服电场力做功 D. 金属块的机械能减少 6. 将3A的直流电通过电阻R时，ts内产生的热量为Q．现让正弦交流电通过电阻R，若2ts内产生的热量为Q，则该交流电流的有效值和最大值分别为（　　） A. ，3A B. 3A， C. ， D. ，6A 二、多项选择题 7. 关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是 A. 所有晶体都表现为各向异性 B. 晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C. 所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 D. 液晶微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化 8. 如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s，第二次用时0.4s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则（　　） A. 第一次线圈中磁通量变化较快 B. 第一次电流表G的最大偏转角较大 C. 第二次电流表G的最大偏转角较大 D. 若断开S，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势 9. 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是 A. a粒子速率最大 B. c粒子速率最大 C. a粒子在磁场中运动的时间最长 D. 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc 10. 我国在2018年12月8日发射的“嫦娥四号”可以更深层次、更加全面的探测月球地貌和资源等信息。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为，引力常量为G。“嫦娥四号”绕月球可看做匀速圆周运动，它离月球中心的距离为，根据以上信息可知下列结果正确的是（ ） A. 月球的平均密度为 B. 月球的平均密度为 C. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 D. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 三、实验题 11. 电流表G1的量程为0～5mA，内阻r＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流挡小量程为0～10mA，大量程为0～100mA；电压挡小量程为0～10V，大量程为0～25V. (1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____. (2)已知图甲中的电源E的电动势为15V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_____kΩ. (3)此多用电表的表笔A为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R5＝_____Ω. 12. （1）在一次实验时某同学用游标卡尺测量（如图所示），示数为 ___________ cm.在一次实验时某同学用螺旋测微器测量（如图），示数为_________________ mm. （2）某电阻额定电压为3 V（阻值大约为10 Ω）．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A：电流表A1（量程300 mA，内阻约1 Ω） B：电流表A2（量程06 A，内阻约0.3 Ω） C：电压表V1（量程3.0 V，内阻约3 kΩ） D：电压表V2（量程5.0 V，内阻约5 kΩ） E：滑动变阻器R1（最大阻值为10 Ω） F：滑动变阻器R2（最大阻值为1 kΩ） G：电源E（电动势4 V，内阻可忽略） H：电键、导线若干． ①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表_______，电压表_________，滑动变阻器________. ②画出该实验电路图 _____________________ . 四、计算题 13. 如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动。 (1)开始时，整个装置放在无磁场的环境中，即B0＝0，求此时斜面对通电直导线的支持力大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2) (2)给整个装置所处的空间加竖直向上的匀强磁场，若斜面对通电直导线的支持力为零，求磁感应强度B的大小。 14. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为r，质量为m0的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环部分处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于M、N点，圆心角∠MON=120°。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为30°，斜面和滑轮均光滑。求： （1）滑块的质量； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大。 15. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求： （1）小球所受电场力的大小； （2）小球通过最低点C时的速度大小； （3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025届北京海淀区物理高二上期末统考试题 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、单项选择题 1. 2017年1月我国科学家利用天眼观测到一颗宜居行星，这是迄今为止发现的最像地球的行星，这颗行星的直径是地球的a倍，质量是地球的b倍。已知近地卫星绕地球运动的周期为T，引力常量为G．则该行星的平均密度为 A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对地球的近地卫星可得 解得 故该行星的密度为 故B正确，A、C、D错误； 故选B。 2. 利用如图所示电路可以测量出电压表的电阻，为电阻箱，电源电压恒定不变，当取不同阻值时，电压表均对应有不同读数，多次改变电阻箱的阻值，所得到的图象为下图中的哪一个（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设电压表的内阻为，由闭合电路的欧姆定律可得电路中的电流 电压表示数 则 因、为定值，所以与之间的关系是一次函数关系。 故选A。 3. 关于电流，下列说法中正确的是(　 　) A. 通过导体横截面的电荷量越多，电流越大 B. 电子运动的速率越大，电流越大 C. 因为电流有方向，所以电流是矢量 D. 单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大 【答案】D 【解析】 【详解】根据I=q/t可知，通过导体横截面的电荷量越多，电流不一定越大，选项A错误；根据I=nesv可知，电子运动的速率越大，电流不一定越大，选项B错误；电流有方向，但是电流是标量，选项C错误；根据I=q/t可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，选项D正确；故选D. 4. 金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，如图的四个图象中可能表示金属铂电阻的U﹣I图象是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】金属铂导体的电阻对温度的变化很敏感，电阻随温度的升高而增大，在一定温度下其U-I图线是非线性的，且图线的斜率越来越大，B正确、ACD错误． 故选B． 5. 如图所示，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了，金属块克服摩擦力做功，重力做功，则以下判断正确的是（ ） A. 金属块带负电荷 B. 金属块的电势能减少 C. 金属块克服电场力做功 D. 金属块的机械能减少 【答案】D 【解析】 【详解】ABC. 在金属块滑下的过程中动能增加了12J，金属块克服摩擦力做功8.0J，重力做功24J，根据动能定理得：W总=WG+W电+Wf=△EK解得：W电=−4J，所以金属块克服电场力做功4.0J，金属块的电势能增加4J.由于金属块下滑，电场力做负功，所以电场力应该水平向右，所以金属块带正电荷．故A错误，B错误，C错误； D. 在金属块滑下的过程中重力做功24J，重力势能减小24J，动能增加了12J，所以金属块的机械能减少12J，故D正确． 故选D. 6. 将3A的直流电通过电阻R时，ts内产生的热量为Q．现让正弦交流电通过电阻R，若2ts内产生的热量为Q，则该交流电流的有效值和最大值分别为（　　） A. ，3A B. 3A， C. ， D. ，6A 【答案】A 【解析】 【详解】根据3A的直流电通过电阻R时，t时间内产生的热量为Q可知：Q=I12Rt ① 当让一交流电通过电阻R，若2t时间内产生的热量为Q，则有：Q=I有2R•2t ② 联立①②，代入数据解得:,则最大值：. 故A正确，B、C、D错误.故选A. 二、多项选择题 7. 关于晶体、非晶体、液晶，下列说法正确的是 A. 所有的晶体都表现为各向异性 B. 晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体 C. 所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点 D. 液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化 【答案】CD 【解析】 【详解】单晶体表现为各向异性，多晶体表现为各向同性，选项A错误；单晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属是多晶体，选项B错误；所有的晶体都有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点，选项C正确；液晶的微观结构介于晶体和液体之间，其光学性质会随电压的变化而变化，选项D正确；故选CD. 8. 如图所示，闭合开关S，将条形磁铁插入闭合线圈，第一次用时0.2s，第二次用时0.4s，并且两次磁铁的起始和终止位置相同，则（　　） A. 第一次线圈中的磁通量变化较快 B. 第一次电流表G的最大偏转角较大 C. 第二次电流表G的最大偏转角较大 D. 若断开S，电流表G均不偏转，故两次线圈两端均无感应电动势 【答案】AB 【解析】 【分析】两次磁铁的起始和终止位置相同，知磁通量的变化量相同，根据时间长短判断磁通量变化的快慢，感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比． 【详解】A项：磁通量变化相同，第一次时间短，则第一次线圈中磁通量变化较快，故A正确； B、C项：感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比，磁通量的变化率大，感应电动势大，产生的感应电流大，故B正确，C错误； D项：断开电键，电流表不偏转，知感应电流为零，但感应电动势不为零，故D错误． 故选AB． 【点睛】解决本题的关键知道感应电动势产生的条件，以及知道感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比． 9. 圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c,以不同的速率沿着AO方向对准圆心O射入磁场,其运动轨迹如图所示．若带电粒子只受磁场力的作用,则下列说法正确的是 A. a粒子速率最大 B. c粒子速率最大 C. a粒子在磁场中运动的时间最长 D. 它们做圆周运动的周期Ta<Tb<Tc 【答案】BC 【解析】 【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得： AB．由于三个带电粒子的质量、电荷量均相同，在同一个磁场中，当速度越大时、轨道半径越大，由图示可知，a粒子的轨道半径最小，粒子c的轨道半径最大，则a的粒子速率最小，c粒子的速率最大，故A错误，B正确； CD．粒子在磁场中做圆周运动的周期：，粒子在磁场中的运动时间 三粒子运动周期相同，由图示可知，a在磁场中运动的偏转角最大，对应时间最长，故C正确，D错误． 10. 我国在2018年12月8日发射的“嫦娥四号”可以更深层次、更加全面的探测月球地貌和资源等信息。已知月球的半径为R，月球表面的重力加速度为，引力常量为G。“嫦娥四号”绕月球可看做匀速圆周运动，它离月球中心的距离为，根据以上信息可知下列结果正确的是（ ） A. 月球的平均密度为 B. 月球的平均密度为 C. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 D. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．万有引力等于重力 密度，体积为，联立解得 故A错误，B正确； CD．根据万有引力提供向心力有 万有引力等于重力 联立解得 故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 电流表G1的量程为0～5mA，内阻r＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流挡小量程为0～10mA，大量程为0～100mA；电压挡小量程为0～10V，大量程为0～25V. (1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连，则此多用电的表读数为_____. (2)已知图甲中的电源E的电动势为15V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该挡测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_____kΩ. (3)此多用电表的表笔A为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R5＝_____Ω. 【答案】 ①. 20.0V（19.8～20.2） ②. 6 ③. 红色 ④. 29 【解析】 【详解】(1)[1]开关S端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V； (2)[2]分析多用电表内部结构，开关S端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为Im＝10mA，则根据闭合电路欧姆定律可知， E E＝Imr内 联立解得 Rx＝6kΩ； (3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A为红表笔. [4]当开关S端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA，根据电表改装原理可知， Ig(r+R6)＝(I1-Ig)R5； 当开关S端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA， Igr＝(I2-Ig)(R5+R6）， 联立解得 R5＝29Ω. 12. （1）在一次实验时某同学用游标卡尺测量（如图所示），示数为 ___________ cm.在一次实验时某同学用螺旋测微器测量（如图），示数为_________________ mm. （2）某电阻额定电压为3 V（阻值大约为10 Ω）．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材： A：电流表A1（量程300 mA，内阻约1 Ω） B：电流表A2（量程0.6 A，内阻约0.3 Ω） C：电压表V1（量程3.0 V，内阻约3 kΩ） D：电压表V2（量程5.0 V，内阻约5 kΩ） E：滑动变阻器R1（最大阻值为10 Ω） F：滑动变阻器R2（最大阻值为1 kΩ） G：电源E（电动势4 V，内阻可忽略） H：电键、导线若干． ①为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需添器材前面的字母即可）：电流表_______，电压表_________，滑动变阻器________. ②画出该实验电路图 _____________________ . 【答案】 ①. ; ②. ;; ③. A; ④. C; ⑤. E; ⑥. 【解析】 【详解】（1）[1]20分度的游标卡尺，精确度是0.05mm，游标卡尺的主尺读数为104mm，游标尺上第1个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为: 1×005mm=0.05mm 所以最终读数为： 104mm+0.05mm=104.05mm=10.405cm； [2]螺旋测微器的固定刻度为8mm，可动刻度为： 7.5×0.01mm=0.075mm 所以最终读数为： 8mm+0.075mm=8.075mm （2）①[3]根据欧姆定律，流过电阻的最大电流： 故电流表选A； [4]电阻额定电压为3V则电压表选C即可； [5]为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻分压式接法，为了方便调节，滑动变阻器选小阻值的E． ② [6]即被测电阻为小电阻，选取电流表外接，题目要求为了尽可能提高测量准确度，选择滑动变阻分压式．故电路图如图． 【点睛】选择器材通常的步骤：1、根据实验要求设计合理的实验电路．2、估算电路中电压、电流可能达到的最大值，以此选择电压表和电流表的量程． 四、计算题 13. 如图所示，在倾角为37°的光滑斜面上有一根长为0.4 m、质量为6×10－2 kg的通电直导线，电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导线用平行于斜面的轻绳拴住不动。 (1)开始时，整个装置放在无磁场的环境中，即B0＝0，求此时斜面对通电直导线的支持力大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2) (2)给整个装置所处空间加竖直向上的匀强磁场，若斜面对通电直导线的支持力为零，求磁感应强度B的大小。 【答案】(1) 0.48N (2) 2T 【解析】 【详解】(1)斜面对通电直导线的支持力为： ； (2)由题意知导体棒受水平向左安培力: ， 若斜面对通电直导线的支持力为零可得： ， 磁感应强度为 。 答：(1)开始时，整个装置放在无磁场的环境中，即B0＝0，此时斜面对通电直导线的支持力为0.48N； (2)给整个装置所处的空间加竖直向上的匀强磁场，若斜面对通电直导线的支持力为零，磁感应强度。 14. 如图所示，在竖直平面内有一个半径为r，质量为m0的金属圆环，圆环平面与纸面平行，圆环部分处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里，磁场的水平边界与圆环相交于M、N点，圆心角∠MON=120°。用绝缘轻绳把放在斜面上的滑块通过定滑轮与圆环相连。当圆环中通有逆时针方向大小为I的电流时，滑块保持静止。已知斜面倾角为30°，斜面和滑轮均光滑。求： （1）滑块的质量； （2）若圆环电流I大小不变，方向突然变为顺时针方向时，滑块的瞬时加速度为多大。 【答案】（1）2m0（2） 【解析】 【详解】（1）设滑块质量为m，圆环处在磁场中部分所受安培力为： ①， 方向竖直向上， 系统处于静止状态： ② 联立①②式得： ③ （2）电流I反向后，安培力大小不变，方向相反，对系统由牛顿第二定律 ④ 联立①③④式得： 15. 如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°。现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放，g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80。求： （1）小球所受电场力的大小； （2）小球通过最低点C时的速度大小； （3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小。 【答案】（1）0.75N；（2）1m/s；（3）1.5N 【解析】 【详解】（1）小球在B点时，根据平衡条件有 解得 （2）对小球从A到C的过程，由动能定理得 解得 （3）小球在C点时，根据牛顿第二定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$