北京市西城區(qū)第十四中2025屆物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

北京市西城區(qū)第十四中2025屆物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目選項(xiàng)的答案信息點(diǎn)涂黑；如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動(dòng)，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準(zhǔn)使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請(qǐng)將本試卷和答題卡一并交回。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、以下說法正確的是()A.只要有可以自由移動(dòng)的電荷，就存在持續(xù)電流B.金屬導(dǎo)體內(nèi)的持續(xù)電流是自由電子在導(dǎo)體內(nèi)的電場(chǎng)作用下形成的C.電流的傳導(dǎo)速率就是導(dǎo)體內(nèi)自由電子的定向移動(dòng)速率D.在金屬導(dǎo)體內(nèi)當(dāng)自由電子定向移動(dòng)時(shí)，它們的熱運(yùn)動(dòng)就消失了2、如圖所示，直線OAC的某一直線電源的總功率隨總電流變化的曲線，拋物線OBC為同一電源內(nèi)部消耗的功率隨總電流的變化曲線，若A、B對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為1.5，則下面判斷正確的是（）A.線段AB表示的功率為2.25WB.電源的電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為1.5ΩC.電流為2A時(shí)，電源的輸出功率最大D.電流為1A時(shí)，路端電壓為1V3、在如圖所示四幅圖中，正確標(biāo)明了帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是A. B.C. D.4、閉合電路中電源不變，調(diào)節(jié)外電阻，使電路總電流變大．那么下列說法錯(cuò)誤的是（）A.路端電壓變小 B.電源總功率變大C.電源輸出功率變大 D.電源內(nèi)部的發(fā)熱功率變大5、一平行板電容器兩極板間距為d、極板正對(duì)面積為S，電容為，其中是常量。對(duì)此電容器充電后斷開電源．當(dāng)增大兩極板間距時(shí)，電容器極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度將A.變大 B.變小C.不變 D.不能確定6、如圖所示，在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，有一通電直導(dǎo)線，電流方向垂直紙面向里，則直導(dǎo)線所受的安培力方向是A.豎直向下B.豎直向上C.水平向左D.水平向右二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，具有一定電阻的正方形金屬線框的右邊與磁場(chǎng)的邊界重合．在外力作用下，金屬線框從0時(shí)刻由靜止開始，以垂直于磁場(chǎng)邊界的恒定加速度a進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域，t1刻線框全部進(jìn)入磁場(chǎng)．若規(guī)定時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，則感應(yīng)電流i、外力大小F、線框中電功率的瞬時(shí)值P以及通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q隨時(shí)間t變化的關(guān)系可能正確的是A. B.C. D.8、如圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，設(shè)兩個(gè)電源的內(nèi)阻分別為ra和rb．若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低D.R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低9、如圖所示，在光滑的水平面上有兩個(gè)滑塊P、Q，滑塊Q的左端固定連著一輕質(zhì)彈簧．兩個(gè)滑塊分別以一定大小的速度沿著同一直線相向運(yùn)動(dòng)，滑塊P的質(zhì)量為2m，速度方向向右，滑塊Q的質(zhì)量為m．速度方向向左，則下列說法正確的是A.P、Q兩個(gè)滑塊包括彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能始終保持不變B.當(dāng)兩個(gè)滑塊的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最大C.兩個(gè)滑塊最終能以共同的速度一起向右運(yùn)動(dòng)D.從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中，滑塊Q的速度大小先減小后增大10、如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中以O(shè)為中心的橢圓上有a、b、c、d、e五個(gè)點(diǎn)，在焦點(diǎn)f處固定一正點(diǎn)電荷，則下列判斷正確的是()A.c、e兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度相同B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低C.一負(fù)電荷在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能大于在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能D.將一正電荷由e點(diǎn)沿eabc移到c點(diǎn)，所受電場(chǎng)力先做正功再做負(fù)功，但總功為零三、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）用伏安法測(cè)某一電阻，如果采用如圖甲所示的電路，測(cè)量值為R1，如果采用如圖乙所示電路，測(cè)量值為R2，則電阻的真實(shí)值為R真，它們之間的關(guān)系是：R1___R真，R2____R真（填“＞”、“＝”或“＜”），這種誤差屬于_________誤差12．（12分）如圖所示是研究光電管產(chǎn)生的電流的電路圖，A、K是光電管的兩個(gè)電極，已知該光電管陰極的極限頻率為ν0?，F(xiàn)將頻率為ν（大于ν0）的光照射在陰極上，則：(1)________是陰極，陰極材料的逸出功等于________。(2)加在A、K間的正向電壓為U時(shí)，到達(dá)陽極的光電子的最大動(dòng)能為____________，將A、K間的正向電壓從零開始逐漸增加，電流表的示數(shù)的變化情況是________________。(3)為了阻止光電子到達(dá)陽極，在A、K間應(yīng)加U反＝________的反向電壓。(4)下列方法一定能夠增加飽和光電流的是________。A.照射光頻率不變，增加光強(qiáng)B.照射光強(qiáng)度不變，增加光的頻率C.增加A、K電極間的電壓D.減小A、K電極間的電壓四、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）有一電動(dòng)機(jī)，其銘牌上標(biāo)有“100V，50W”，當(dāng)給此電動(dòng)機(jī)接上100V的電源使其正常工作時(shí)，測(cè)得它可以將重10N的物體以4的豎直速度勻速提起，求：(1)此電動(dòng)機(jī)的線圈電阻為多大；(2)為了讓此電動(dòng)機(jī)和一個(gè)“100V，30W”白熾燈在一個(gè)輸出電壓為200V的電源帶動(dòng)下都能正常工作，有人設(shè)計(jì)了如圖電路，請(qǐng)計(jì)算電路中的附加電阻的阻值14．（16分）某直流電動(dòng)機(jī)接入電路，如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R的阻值，使電動(dòng)機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為0．2A和0．4V．重新調(diào)節(jié)R的阻值，使電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，此時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別為0.8A和3V．求：（1）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)的線圈電阻；（2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸入功率；（3）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的輸出功率15．（12分）某個(gè)水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100KW，發(fā)電機(jī)的電壓為250V．通過升壓變壓器升高電壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線總電阻為2Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V．要求在輸電線上損失的功率控制為5KW（即用戶得到的功率為95KW）．請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比．為此，請(qǐng)你：（1）畫出遠(yuǎn)距離輸送電能的線路示意圖（2）降壓變壓器輸出的電流是多少？輸電線上通過的電流是多少？（3）輸電線上損失的電壓是多少？升壓變壓器輸出的電壓是多少？（4）兩變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少？

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】A、要有持續(xù)電流必須有持續(xù)的電壓,A錯(cuò)誤；B、導(dǎo)體中形成電流的原因是導(dǎo)體兩端加上電壓,于是在導(dǎo)體內(nèi)形成了電場(chǎng),導(dǎo)體內(nèi)的自由電子將在靜電力作用下定向移動(dòng),形成電流,B正確；C、電流的傳導(dǎo)速度等于真空中的光速,電子定向移動(dòng)的速率很小,C錯(cuò)誤；D、在形成電流時(shí)自由電子定向移動(dòng),但是熱運(yùn)動(dòng)并沒有消失,其實(shí)電子仍然做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤故選B2、A【解析】根據(jù)電源的總功率P=EI，由C點(diǎn)的坐標(biāo)求出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；AB段表示外電路的功率，再求解AB段表示的功率【詳解】B項(xiàng)：電源的總功率P=EI，C點(diǎn)表示I=3A，P=9W，則電源的電動(dòng)勢(shì)：,由圖看出，C點(diǎn)表示外電路短路，電源內(nèi)部熱功率等于電源的總功率，則有：P=I2r，代入解得：r=1Ω，故B錯(cuò)誤；A項(xiàng)：AB段表示的功率為：PAB=EI′-I′2r=3×1.5-1.52×1（W）=2.25W，故A正確；C項(xiàng)：電源的輸出功率：P=EI-I2r=2I-I2=-（I-1）2+1，故當(dāng)I=1A時(shí)輸出功率最大，為1W，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：根據(jù)U=E-Ir=3-I，當(dāng)I=1A時(shí)，U最大，為2V，故D錯(cuò)誤故應(yīng)選：A【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵在于：（1）理解電源的總功率P總隨電流I變化的圖象與電源內(nèi)部熱功率Pr隨電流I變化的圖象的涵義；（2）分清三種功率及其關(guān)系：電源的總功率P總=EI，電源內(nèi)部發(fā)熱功率P熱=I2r，外電路消耗功率P外=UI=I2R，且根據(jù)能量關(guān)系得P總=P外+P熱3、B【解析】由左手定則判斷出帶電粒子所受洛倫茲力方向，然后答題【詳解】A項(xiàng)：由左手定則可知，在第1幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向下，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由左手定則可知，在第2幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向上，故B正確；C項(xiàng)：由左手定則可知，在第3幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向內(nèi)，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：由左手定則可知，在第4幅圖中，粒子所受洛倫茲力豎直向外，故D錯(cuò)誤故選B4、C【解析】閉合電路中電源不變，調(diào)節(jié)外電阻，使電路總電流變大，則內(nèi)阻上的電壓變大，路端電壓減??；電源消耗的總功率P=IE變大，電源內(nèi)部的發(fā)熱功率P內(nèi)=I2r變大；選項(xiàng)ABD正確；當(dāng)外電路電阻等于內(nèi)阻時(shí)電源輸出功率最大，因不知道電源內(nèi)阻和外電阻的關(guān)系，則無法確定電源輸出功率的變化情況，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；此題選擇錯(cuò)誤的選項(xiàng)，故選C.5、C【解析】通電后斷開，故兩板上的帶電量不變；根據(jù)公式代入可得即當(dāng)電容器充電后與電源斷開后，兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和兩極板間的距離無關(guān)，C正確。故選C。6、A【解析】根據(jù)左手定則：伸開左手，拇指與手掌垂直且共面，磁感線向里穿過手心，則手心朝左，四指指向電流方向，即四指向里，拇指指向安培力方向，即直導(dǎo)線所受的安培力方向是豎直向下，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤二、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(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、ACD【解析】線框做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度v=at，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv，感應(yīng)電流，i與t成正比，故A正確；線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中受到的安培力，由牛頓第二定律得：，得，F(xiàn)-t圖象是不過原點(diǎn)的傾斜直線，故B錯(cuò)誤；線框的電功率，故P-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點(diǎn)的拋物線，故C正確；線框的位移，則電荷量，故q-t圖象應(yīng)是開口向上，過原點(diǎn)的拋物線，故D正確8、ABC【解析】A．由圖象可知，圖象A斜率的絕對(duì)值大于圖象B斜率的絕對(duì)值，因此ra＞rb，故A正確；B．在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電阻R0的U-I圖象，如圖1所示，由圖象可知Ia＞Ib，故B正確；CD．R0接到電源上，如圖1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，電源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正確，D錯(cuò)誤；9、BD【解析】對(duì)于P、Q兩個(gè)滑塊包括彈簧組成的系統(tǒng)，由于只有彈簧的彈力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，即系統(tǒng)動(dòng)能和彈簧彈性勢(shì)能之和不變，動(dòng)能是變化的，故A錯(cuò)誤；P以某一初速度壓縮彈簧，在彈簧彈力作用下P做減速運(yùn)動(dòng)，Q做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)P與Q速度相等時(shí)，彈簧最短，彈性勢(shì)能最大，故B正確；設(shè)最終P、Q兩個(gè)滑塊的速度分別為和規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：，根據(jù)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒得，解得：，或，，故C錯(cuò)誤；從P滑塊和彈簧接觸到彈簧壓縮至最短的過程中，滑塊Q一直受到向右的彈力，速度先向左減小至零，再向右增大，故D正確10、BD【解析】由電場(chǎng)線的分布情況和對(duì)稱性可分析c、e兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，但方向不同，所以電場(chǎng)強(qiáng)度不同，故A錯(cuò)誤；點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為圓心的等勢(shì)面，且離正電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，故a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的電勢(shì)低，故B正確；點(diǎn)電荷的等勢(shì)面是以點(diǎn)電荷為圓心的等勢(shì)面，且離正電荷越遠(yuǎn)，電勢(shì)越低，故a點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的電勢(shì)低；根據(jù)Ep=qφ，負(fù)電荷在d點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能小于在a點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能；故C錯(cuò)誤；將一正電荷由e點(diǎn)沿eabc移到c點(diǎn)，由于是排斥力，所受靜電力先做正功再做負(fù)功；由于ec在同一等勢(shì)面上，故總功為零；故D正確；故選BD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.>；③.系統(tǒng)；【解析】根據(jù)電流表接法確定電壓、電流的偏差，從而根據(jù)歐姆定律得到電阻偏差；根據(jù)誤差來源判斷誤差類型【詳解】電流表外接時(shí)，電壓表測(cè)得電壓為電阻兩端電壓，電流表測(cè)的電流為電阻和電壓表的總電流，故電流偏大，那么，電阻偏小，即；電流表內(nèi)接時(shí)，電壓表測(cè)得電壓為電阻和電流表兩端的電壓，故電壓偏大，電流表電流為通過電阻的電流，那么，電阻偏大，即；這些誤差是由實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本身造成的，實(shí)驗(yàn)方案不變，那么誤差不變；那么，按照誤差分類可知：這種誤差為系統(tǒng)誤差【點(diǎn)睛】伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中，若最大電流大于電流表量程則采用分壓式接法，一般采用限流式接法；被測(cè)電阻較大，電流表采用內(nèi)接法；被測(cè)電阻較小，電流表采用外接法12、①.K②.hν0③.hν－h(huán)ν0＋eU④.逐漸增大，直至保持不變⑤.⑥.A【解析】(1)[1][2]被光照射的金屬將有光電子逸出，故K是陰極，逸出功與極限頻率的關(guān)系為W0＝hν0。(2)[3][4]根據(jù)光電效應(yīng)方程可知，逸出的光電子的最大初動(dòng)能為hν－h(huán)ν0，經(jīng)過電場(chǎng)加速獲得的能量為eU，所以到達(dá)陽極的光電子的最大動(dòng)能為hν－h(huán)ν0＋eU，隨著電壓增加，單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極的光電子數(shù)量將逐漸增多，但當(dāng)從陰極逸出的所有光電子都到達(dá)陽極時(shí)，再增大電壓，也不可能使單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)陽極的光電子數(shù)量增多。所以電流表的示數(shù)先是逐漸增大，直到保持不變。(3)[5]從陰極逸出的光電子在到達(dá)陽極的過程中將被減速，被電場(chǎng)消耗的動(dòng)能為eU反，如果hν－h(huán)ν0＝eU反就將沒有光電子能夠到達(dá)陽極，所以U反＝(4)[6]要增加單位時(shí)間內(nèi)從陰極逸出的光電子的數(shù)量，就需要增加照射光單位時(shí)間內(nèi)入射光子的個(gè)數(shù)，所以只有A正確。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、(1)40(2)500【解析】（1）電源使其正常工作時(shí)，測(cè)得它可以將重為10N的物體以4m/s的豎直速度勻速提起，由此可得電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率，進(jìn)而可知發(fā)熱功率；由歐姆定律可得正常工作時(shí)的電流，由焦耳定律可得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻（2）由白熾燈的額定電壓和額定功率，可得額定電流，由此可以確定分流電阻需要分的電流，由歐姆定律可得分流電阻的電阻值【詳解】（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)輸出的機(jī)械功率為：P機(jī)=Gv=10×4W=40W；所以其正常工作發(fā)熱功率為：P熱=P-P機(jī)=50-40=10W；正常工作電流為：；根據(jù)焦耳定律：P熱=I2

r根據(jù)以上可得電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻：r=Ω=40Ω；（