2025年北京市西城区第十五中学物理高二第一学期期末联考模拟试题含解析.doc

2025年北京市西城区第十五中学物理高二第一学期期末联考模拟试题
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、如图所示，图中边长为O的正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（　　）

A.，方向由C指向O B.，方向由O指向C
C.，方向由C指向O D.，方向由O指向C
2、如图所示，电源内阻不计，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现用一个内阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V.若把它接在a、b两点间，电压表的读数为（　　）

A.18 V B.12 V
C.8 V D.6 V
3、某同学从楼顶让一石块自由下落，测得石块到达地面的时间为2秒，则楼房的高度为（g=10m/s2）：
A.20m B.40m
C.45m D.50m
4、图乙中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近平行放置．A线圈中通有如图甲中所示的交变电流i，则

A.t2时刻两线圈间吸引力最大
B.tl时刻两线圈间作用力为零
C.在tl到t2时间内A、B两线圈相斥
D.在t2到t3时间内A、B两线圈相吸
5、在如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r，R1和R2 是两个固定的电阻，C为电容器．当可变电阻的滑片向b端移动时：

A.I1变大，I2变小，电容器带电量增加
B.I1变大，I2变大，电容器带电量增加
C.I1变小，I2变大，电容器带电量减少
D.I1变小，I2变小，电容器带电量减少
6、如图所示，一个带绝缘支架的空心金属球半径为r，原来不带电，放在一个电荷量为的点电荷右侧，点电荷到金属球表面的最近距离为2r，达到静电平衡后，下列表述正确的是　　

A.整个金属球表面将感应带上同种电荷
B.金属球球心处的电场强度大小为
C.感应电荷在金属球球心处激发的电场强度大小为
D.如果用导线将金属球左右两侧相连，金属球左右两侧的电荷会发生中和
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、位于地球赤道上随地球自转的物体P和地球的同步通信卫星Q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，周期为T．已知地球同步通信卫星轨道半径为r，地球半径为R，第一宇宙速度为v，仅利用以上已知条件能求出（　　）
A.地球同步通信卫星运行速率
B.地球同步通信卫星的向心加速度
C.随地球自转的物体的向心加速度
D.万有引力常量
8、如图，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B．M为磁场边界上一点有无数个带电量为q、质量为m的相同粒子（不计重力）在纸面内向各个方向以相同的速率通过M点进入磁场，这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的．下列说法正确的是（ ）

A.粒子从M点进入磁场时的速率为
B.粒子从M点进入磁场时的速率为
C.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
D.若将磁感应强度的大小增加到，则粒子射出边界的圆弧长度变为原来
9、在如图所示的电路中，两个相同的小灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R．闭合开关S后，调节R，使L1和L2发光的亮度一样。此时开始计时，t′后断开S．能正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t变化的图象是

A. B.
C. D.
10、如图所示，平行板电容器的两个极板A、B间距为d，两极板分别接在电压为U的恒压源上，在距离B极板为L处的C点有一质量为m的带电小球恰好处于静止状态，电容器带电荷量为Q，A极板接地，重力加速度为g。下列说法正确的是( )

A.小球带正电
B.小球的电荷量为
C.C点的电势为
D将极板B向上缓慢移动一小段距离，小球将向上做加速运动
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）有一个小灯泡上标有“4.8 V 2 W”的字样，现在测定小灯泡在不同电压下的电功率，并作出小灯泡的电功率P与它两端电压的平方U2的关系曲线．有下列器材可供选用：
A．电压表V1（0～3 V，内阻3 kΩ） B．电压表V2（0～15 V，内阻15 kΩ）
C．电流表A（0～0.6 A，内阻约1 Ω） D．定值电阻R1=3 kΩ
E．定值电阻R2=15 kΩ F．滑动变阻器R（10 Ω，2 A）
G．学生电源（直流6 V，内阻不计） H．开关、导线若干
(1)为了使测量结果更加准确，实验中所用电压表应选用_______，定值电阻应选用_______（均用序号字母填写）；
(2)为尽量减小实验误差，并要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图__________；

(3)根据实验做出P﹣U2图象，下面的四个图象中可能正确的是_____________
A、 B、
C、 D、
12．（12分）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下测量：

（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度，测量结果如图甲所示，金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐，则接入电路的金属丝长度为______cm．用螺旋测微器测量金属丝的直径，测量结果如图乙所示，则金属丝的直径为______mm。
（2）在接下来实验中发现电流表量程太小，需要通过测量电流表的满偏电流和内阻来扩大电流表量程。他设计了一个用标准电流表G1（量程为0～30μA）来校对待测电流表G2的满偏电流和测定G2内阻的电路，如图所示。已知G1的量程略大于G2的量程，图中R1为滑动变阻器，R2为电阻箱。该同学顺利完成了这个实验。
①实验步骤如下：
A.分别将R1和R2的阻值调至最大。
B.合上开关S1。
C.调节R1使G2的指针偏转到满刻度，此时G1的示数I1如图甲所示，则I1=______μA。
D.合上开关S2。
E.反复调节R1和R2的阻值，使G2的指针偏转到满刻度的一半，G1的示数仍为I1，此时电阻箱R2的示数r如图乙所示，则r=______Ω。
②若要将G2量程扩大为I，并结合前述实验过程中测量的结果，写出需在G2上并联的分流电阻RS的表达式，RS=______。（用I、I1、r表示）
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，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0 =1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8

（1）求磁感应强度B的大小；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度
15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

(1)小球到达C点的速度大小
(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小
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、C
【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为

三个电荷在O处产生的场强大小均为

根据对称性和几何知识得知，两个-q在0处产生的合场强为

再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为

方向由C指向O，故ABD错误，C正确。
故选C。
2、B
【解析】当电压表并联在R2的两端时，电压表与R2的并联电阻为：可知，R并=R1；根据串联电路的分压特点，可知R1两端的电压也等于6V，故U=12V．所以把电压表接在a、b两点间，电压表的读数为12V．故选B．
【点睛】本题要注意电压表是实际的电表，内阻不是无穷大，电表对电路的影响不能忽略，把电压表看成可测量电压的电阻．
3、A
【解析】根据自由落体运动的位移时间公式h＝gt2求出楼房的高度
【详解】楼房的高度h＝gt2＝×10×4m＝20m．故A正确，BCD错误．故选A
4、B
【解析】A．在t2时刻，线圈A中的电流最小，而磁通量的变化率是最大的，所以线圈B感应电流也是最大，但A、B间的相互作用力最小，故A错误；
B．由题意可知，在t1时刻，线圈A中的电流最大，而磁通量的变化率是最小的，所以线圈B感应电流也是最小，因此两线圈间作用力为零，故B正确；
C．在t1到t2时间内，若设逆时针（从左向右看）方向为正，则线圈A电流方向逆时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相同，出现相互吸引现象，故C错误；
D．在t2到t3时间内，若设逆时针方向（从左向右看）为正，则线圈A电流方向顺时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈B的电流方向逆时针方向，因此A、B中电流方向相反，A、B出现互相排斥，故D错误；
故选B。
5、A
【解析】在闭合电路中，R与R2串联，再与R1并联，电容器并联在R的两端，电容器两端的电压等于R两端间的电压．当可变电阻R的滑片向上端移动时，电阻R的阻值减小，抓住电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，判断通过R1和R2的电流以及R两端的电压
【详解】当可变电阻R的滑片向b端移动时，R的阻值增大，整个电路的总电阻增大，电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流减小，内电压减小，外电压增大，所以I1增大．总电流减小，则I2减小，R2两端的电压减小，则R两端的电压增大，根据Q=CU，可知电容器带电量增加．故A正确，BCD错误
故选A
6、C
【解析】根据同咱电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可知金属球的右端感应出正电荷，左端感应出负电荷，故A错误；点电荷Q与感应电荷在金属球内任意位置激发的电场场强都是等大且反向，金属球内部合电场为零，处于静电平衡状态，则金属球球心处的电场强度大小为零．故B错误；感应电荷在金属球球心处激发的电场强度与点电荷在球心处产生的电场强度大小相等，方向相反，即为故C正确；如果用导线将金属球左右两侧相连时，由于静电平衡的导体是一个等势体，导体表面是一个等势面，所以电荷不再移动，不会中和．故D错误．所以C正确，ABD错误

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、ABC
【解析】A．地球同步卫星的周期已知，故同步卫星的运行速率由

可求，故A正确；
B．地球同步通信卫星的向心加速度由

可求，故B正确；
C．赤道上随地球自转的物体的向心加速度由

可求，故C正确；
D．要求出引力常量，还需要知道地球的质量，故引力常量不能求出，故D错误。
故选ABC。
8、BD
【解析】A、边界上有粒子射出的范围是偏转圆直径为弦所对应的边界圆弧长，即偏转圆半径，所以，，故A错误，B正确；
C、磁感应强度增加到原来的倍，那么，偏转圆半径，所以，偏转圆直径对应的弦长为R，有粒子射出的边界圆弧对应的圆心角为，所以粒子射出边界的圆弧长度变为原来，故C错误，D正确
9、AD
【解析】AB.由于小灯泡与电感线圈串联，断开S后，电感线圈对电流有阻碍作用，流过的电流逐渐减小，且减小得越来越慢，故A正确，B错误；
CD.由图中可知小灯泡中的电流方向先向左，当S断开后，小灯泡中电流方向变为向右，且和中电流变化情况相同，故C错误，D正确；
故选AD
10、BD
【解析】A．由图可知，上极板带正电，小球受到的电场力向上，故小球带负电，故A错误；
B．对小球，由

可得小球电荷量为

故B正确；
C．由与A板电势为0，故

故C点电势为

故C错误；
D．B板上移后，两板间场强电大，电场力变大，故小球向上做加速运动，故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.A ②.D ③.见解析 ④.C
【解析】为了使测量误差小，电压表V2量程太大，所以用V1，又因为V1量程小于灯泡的额定电压，所以串联一个电阻组成一个稍大一些的电压表，故定值电阻与V1串联，测量灯泡两端的电压，新量程在6V左右即可，因为3kΩ与电压表V1内阻相等，所以新量程为6V，若选用15kΩ，新量程变为18V，太大了，所以定值电阻选用D;
为了多测几组数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，电流表电阻较小与被测灯泡阻值接近，所以采用外接，电路图如下：

根据功率，电压，电阻的关系,随功率的增加小灯泡的电阻变大，所以图像的斜率变小，故C正确
12、 ①.22.46 ②.0.850 ③.25.0 ④.508 ⑤.
【解析】（1）[1]毫米刻度尺读数要估读到0.1mm，故读数为224.6mm=22.46cm；
[2]螺旋测微器固定刻度读数为0.5mm；
可动刻度读数
故毫米刻度尺读数为；
（2）①[3]C.微安表最小分度为1μA，故指针示数为25.0μA；
E.[4]由电阻箱示数可知，电阻箱的读数为：5×100+0+8×1=508Ω；
②[5]扩大量程要并联电阻分流，并联的电阻为：
。

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、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
15、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N