上海交大附属中学2025届高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

上海交大附属中学2025届高二物理第一学期期末统考模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示电容器充电结束后保持与电源连接，电源电压恒定，带电油滴在极板间静止，若将板间距变大些，则()A.电容器的电容增大B.电容器所带的电荷量减少C.两极板间的场强不变D.油滴将向上运动2、如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则A.α粒子在M点的速率比在Q点的大B.三点中，α粒子在N点的电势能最大C.在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低D.α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功3、关于电场和磁场，以下说法正确的是（）A.电场、磁场、电场线、磁感线都是为了研究问题方便而假想的B.电场的电场线和磁场的磁感线都是闭合的曲线C.无论是运动电荷还是静止的电荷在电场中都会受电场力的作用D.电荷在磁场中某位置受到的磁场力为零，则该位置的磁感应强度为零4、如图，单匝矩形线框的面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO＇轴匀速转动，角速度大小为ω，从线圈平面与磁场平行的位置开始计时．则A.开始计时时刻穿过线圈的磁通量最大B.感应电动势瞬时值表达式为C.线框转动过程中产生电动势的最大值为BSωD.线框转动过程中产生电动势的有效值为5、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则流过两只电阻的电流之比是()A.1∶4 B.1∶2C.1∶ D.1∶16、在水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场方向竖直向下、匀强磁场方向水平向里。现将一个带正电的金属小球从点以初速度水平抛出，小球着地时的速度为，在空中的飞行时间为。若将磁场撤除，其他条件均不变，那么小球着地时的速度为，在空中飞行的时间为，小球所受空气阻力可忽略不计。则关于和和的大小比较，以下判断正确的是（）A. B.C. D.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、如图所示直线是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点。一负电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的速度—时间图线如图乙所示，则下列说法中正确的是（）A.该电场是匀强电场B.A、B两点的电势相比一定是φA＜φBC.A、B两点的场强大小相比一定是EA＜EBD.该电荷在两点的电势能大小相比一定是EpA＜EpB8、嫦娥四号月球探测器于2018年12月12日成功到达预定环月轨道，并于2019年1月3日成功在月球背面预定着陆区实现软着陆，第一次为人类拨开了古老月背的神秘面纱。嫦娥四号月球探测器质量为m，其环月近地飞行可视为圆周运动已知月球质量为M，月球半径为R，月球表面重力加速度为g0，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，则嫦娥四号月球探测器环月飞行时的（）A.角速度ω＝ B.线速度v＝C.运行周期T＝2π D.向心加速度an＝9、如图甲所示，质量的“”形金属细框竖直放置在两水银槽中，“”形框的水平细杆CD长L=0.20m，处于磁感应强度大小B1=0.1T，方向水平向右的匀强磁场中，有一匝数n=300，面积S=0.01m2的线圈通过开关S与两水银槽相连，线圈处于与线圈平面垂直，沿竖直方向的匀强磁场中，其磁感应强度B2随时间t变化的关系如图乙所示，t=0.22s时闭合开关S，细框瞬间跳起（细框跳起瞬间安培力远大于重力），跳起的最大高度h=0.20m，不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是A.0~0.10s内线圈中的感应电动势大小为3VB.开关S闭合瞬间，CD中的电流方向由C到DC.磁感应强度B2的方向竖直向下D.开关S闭合瞬间，通过细杆CD的电荷量为0.03C10、如图，PQ为一段固定于水平面上的光滑圆弧导轨，圆弧的圆心为O，半径为L，空间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，OQ间连有定值电阻R，金属杆OA的A端位于PQ上，OA与导轨接触良好，杆OA及导轨电阻均不计。现使OA杆以恒定的角速度绕圆心O顺时针转动，在其转过角度的过程()A.流过电阻R的电流方向为B.AO两点间电势差为C.流过OA的电荷量为D.要维持OA以角速度匀速转动，外力的功率应为三、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）实验室有一个阻值约200Ω左右的待测电阻Rx（1）甲同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值，实验室提供如下器材：电池组E：电动势3V，内阻不计电流表A1：量程0~15mA，内阻约为100Ω电流表A2：量程0~600μA，内阻为1000Ω滑动变阻器R1：阻值范围0~20Ω，额定电流2A电阻箱R2，阻值范围0~9999Ω，额定电流1A电键S、导线若干①为了测量待测电阻两端的电压，该同学将电流表A2与电阻箱串联，并将电阻箱阻值调到__________Ω时，将电流表A2改装成一个量程为3.0V的电压表。②为了尽可能准确地测量Rx的阻值，在方框中画完整测量Rx阻值的电路图，并在图中标明器材代号__________________。③调节滑动变阻器R1，两表的示数如图所示，可读出电流表A1的示数是___mA，电流表A2的示数是____μA，则待测电阻Rx的阻值是____Ω。（2）乙同学则直接用多用电表测Rx的阻值，多用电表电阻挡有3种倍率，分别是×100、×10、×1．该同学选择×100倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大．为了准确地进行测量，请你从以下给出的操作步骤中，选择必要的步骤，并排出合理顺序：______．（填步骤前的字母）A．旋转选择开关至欧姆挡“×l”B．旋转选择开关至欧姆挡“×10”C．旋转选择开关至“OFF”，并拔出两表笔D．将两表笔分别连接到Rx的两端，读出阻值后，断开两表笔E．将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔按正确步骤测量时，指针指在图示位置，Rx的测量值为______Ω12．（12分）在利用碰撞做“验证动量守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示，图中斜槽部分与水平槽部分平滑连接，按要求安装好仪器后开始实验．图中设计有一个支柱（通过调整，可使两球的球心在同一水平线上，上面的小球被碰离开后，支柱立即倒下）．先不放被碰小球，让入射小球从挡板C处由静止滚下，重复若干次；然后把被碰小球放到支柱上，有重复若干次．在白纸上记录下挂于槽口的重锤线在记录纸上的竖直投影点和各次实验时小球落点的平均位置，从左至右依次为O、M、P、N点，两小球直径相等，并用刻度尺测出OM、OP、ON的长度．入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2．则（1）入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应该满足m2_____m1（填“>”或“<”）（2）用螺旋测微器测量小球的直径如图乙所示，则小球的直径d=___________mm（3）当所测的物理量满足表达式_____________________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球的碰撞遵守动量守恒定律（4）某次实验得到入射小球的落点M、P到O距离如图丙所示，假设两球的碰撞是弹性正碰，则被碰小球的落点N到O的距离ON=_________cm．（保留2位小数）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，质量分别为m1=m2=1.0kg的木板和足够高的光滑凹槽静止放置在光滑水平面上，木板和光滑凹槽接触但不粘连，凹槽左端与木板等高.现有一质量m=2.0kg的物块以水平初速度v0=5.0m/s从木板左端滑上木板，物块离开木板时木板速度大小为1.0m/s，物块以某一速度滑上凹槽.已知物块和木板间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度g取10m/s2.求：（1）木板的长度；（2）物块滑上凹槽的最大高度14．（16分）如图所示，两平行金属导轨间距L=0.5m，导轨与水平面成θ=37°．导轨上端连接有E=6V、r=1Ω的电源和滑动变阻器．长度也为L的金属棒ab垂直导轨放置且与导轨接触良好，金属棒的质量m=0.2kg、电阻R0=1Ω，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，金属棒一直静止在导轨上．当滑动变阻器的阻值R=1Ω时金属棒刚好与导轨间无摩擦力．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）此时电路中电流I；（2）当滑动变阻器接入电路的电阻为4Ω时金属棒受到的摩擦力大小15．（12分）如图所示，匀强电场场强E=4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向垂直纸面向里。质量m=1kg、q=2.5C的带正电小物体A，从M点沿粗糙、绝缘的竖直墙壁无初速下滑，它滑行h=0.8m到N点时脱离墙壁做曲线运动，在通过P点瞬时，此时其速度第一次与水平方向成=45°角，当地重力加速度g取10m/s2。求：（1）A沿墙壁下滑时，克服摩擦力做的功Wf；（2）P点与M点的水平距离s。

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、B【解析】根据电容的决定式：可知将板间距变大些，电容减小，故A错误；根据电容定义式：可知极板间电压不变，电容器所带的电荷量减少，故B正确；电容器一直与电源相连，则极板两端的电压不变；当板间距变大时，由U=Ed可得，两板间电场强度减小，则电荷受到的电场力减小，故油滴将向下运动，故CD错误．所以B正确，ACD错误2、B【解析】解法一（从等势线分布入手）：重核带正电荷，在其周围形成的电场中，离重核越近电势越高，所以φN＞φM＞φQ，选项C错误；电势越高，正电荷的电势能越大，所以带正电的α粒子在三点处的电势能大小关系是EN＞EM＞EQ，即N点的电势能最大，Q点的电势能最小，B正确；α粒子仅受电场力的作用，其电势能和动能相互转化，但电势能和动能之和保持不变，根据EN＞EM＞EQ可知，EkN＜EkM＜EkQ，α粒子在M点的动能比在Q点的小，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，选项A错误；由EM＞EQ可知，α粒子从M点运动到Q点，电势能减小，电场力对它做的总功肯定为正功（电场力做正功，电势能减小，动能增大），选项D错误解法二（从电场力做功入手）α粒子受到的电场力始终是斥力，在α粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，再从N点运动到Q点时，电场力做正功，已知Q点比M点离核更远可知，正功大于负功，所以整个过程，电场力对它做的总功为正功，D错误；已知从M运动到N，电场力做的总功为正功，可知α粒子的动能变大，速度变大，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，A错误；距离带正电荷的重核越近，电势越高，α粒子的电势能越大，结合三点的位置关系可知，电势关系φN＞φM＞φQ，电势能关系EN＞EM＞EQ，B正确，C错误3、C【解析】A．电场线和磁感线都是为了形象的描述电场和磁场而引入的曲线，是假想的，并不是实际存在的线，但电场和磁场是实际的存在，故A错误；B．电场线是一条不闭合曲线，有起点和终点，从正电荷出发负电荷终止；磁感线是闭合曲线，在磁铁的外部，从N极出发进入S极，磁铁内部从S极指向N极，故B错误。C．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论是运动电荷还是静止的电荷在电场中都会受电场力的作用，故C正确。D．静止电荷在磁场中不受磁场力，但该处磁感应强度不一定为零，故D错误。故选：C。4、C【解析】A项：由从线圈平面与磁场平行的位置开始计时可知，穿过线圈的磁通量为0，故A错误；B项：感应电动势瞬时值表达式为，故B错误；C项：线框转动过程中产生电动势的最大值为，故C正确；D项：线框转动过程中产生电动势的有效值为，故D错误故选C5、C【解析】正弦式交变电流的有效值：方形交变电流有效值：解得：，则流过两只电阻的电流之比：故C正确，ABD错误。故选C6、C【解析】因为洛伦兹力对小球永远不做功，则根据动能定理，磁场存在与否，重力和电场力对小球做功相同，由得小球着地时的速率都应该是相等的，即存在磁场时，小球就要受到向右上方的洛伦兹力，有竖直向上的分力，由得小球在竖直方向的加速度小于没有磁场时的加速度，在空中飞行的时间要更长些，即故C正确，ABD错误。故选C。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、CD【解析】AC．由于速度—时间图线的斜率表示物体运动的加速度，由乙图可知，电荷运动的加速度越来越大，也就是电场强度越来越大，即EB>EA故A错误，C正确；B．由于从A向B运动时，做减速运动，受力的方向与运动方向相反，因此负电荷受电场力方向从B指向A，则电场线方向相反，即由A指向B，沿电场线方向电势越来越低，因此φB＜φA故B错误；D．从A向B运动的过程中，电场力做负功，电势能增加，因此EpA＜EpB故D正确故选CD。【点睛】在电场中，电场强度越大，电荷在该点受到的电场力越大，也就是带电体的加速度越大；当电场力做正功时，电势能减少，而当电场力做负功时，电势能增加，注意电势能与电势不同，电势高的地方电势能不一定大，而电势低的地方电势能不一定小，电势能不仅与电场有关还与带电体有关。8、BC【解析】AB.对嫦娥四号，由万有引力提供向心力可得故嫦娥四号的角速度和线速度为由可得故A错误，B正确；C.由可得T＝2π故C正确；D.由可得故D错误；故选BC。9、BD【解析】A.由图像可知内，线圈中感应电动势大小，A错误；BC.由题意可知细杆所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知电流方向为，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上，故B正确C错误；D.对细框由动量定理得，细框竖直向上做竖直上抛运动，电荷量，解得，D正确10、ACD【解析】A．由右手定则可知，回路中产生顺时针方向的电流，所以流过电阻R的电流方向为，故A正确；B．OA产生的感应电动势为杆OA及导轨电阻均不计，所以AO两点间电势差为，故B错误；C．在其转过角度的过程，面积变化为所以故C正确；D．流过OA的电流由功能关系可知，要维持OA以角速度ω匀速转动，外力的功率应为故D正确。故选ACD。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).4000Ω(2).(3).8.0mA(4).300μA(5).187.5Ω(6).B、E、D、C(7).220Ω【解析】（1）①[1]为了测量待测电阻两端的电压，可以将电流表A2电阻箱串联组成电压表；改装后电压表量程是3V，则电阻箱阻值②[2]因改装后的电压表内阻已知，则采用电流表A1外接，电路如图：③[3][4][5]由图可知，电流表A1的示数是8mA，电流表A2的示数是300μA，则待测电阻Rx的阻值是。（2）①[6]该同学选择×100倍率，用正确的操作方法测量时，发现指针转过角度太大，说明倍率档选择过大，应该选择×10倍率档，然后调零再进行测量；即操作顺序是：BEDC；②[7]Rx测量值为22×10Ω=220Ω。12、①.<②.12.803（12.802-12.804）③.m1OP=m1OM+m2（ON-d）④.36.28【解析】（1）为防止入射球反弹，入射小球的质量要大于被碰小球的质量；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．（3）根据动量守恒定律求出实验需要验证的表达式，然后根据表达式分析答题；（4）根据动量守恒定律以及机械能守恒定律列式，联立即可求得速度关系，从而求出OM、ON以及OP之间的关系【详解】（1）为防止入射球反弹，入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2应该满足m2<m1；（2）螺旋测微器的固定刻度读数为12.5mm，可动刻度读数为0.01×30.3mm=0.303mm，所以最终读数为：d=12.5mm+0.303mm=12.803mm（3）由动量守恒定律可知，如果动量守恒，则应保证：m1v=m1v1+m2v2；因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，（ON-d）是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1•OP=m1•OM+m2•（ON-d），说明两球碰撞遵守动量守恒定律；（4）设入射小球质量为m1，被碰小球质量为m2．碰撞前入射球速度为v0，碰撞后两球速度分别为v1、v2．根据动量守恒得和机械守恒定律得：m1v0=m1v1+m2v2m1v02=m1v12+m2v22联立解得：v0+v1=v2三球平抛运动时间相同，则得到：OP+OM=ON′=ON-d故：ON=OP+OM+d=25cm+10cm+1.28cm=36.28cm【点睛】本题主要考查了“验证动量守恒定律”的实验的原理及要求以及数据处理等基础知识，掌握实验原理、应用动量守恒定律求出实验需要验证的表达式即可正确解题．注意小球2平抛的起点在水平面上的投影在O点后相距d处四、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、（1）0.8m（2）0.15m【解析】（1）物块在木板上滑行的过程中，设水平向右为正方向，对木板和物块组成的系统由动量守恒定律mv0=mv1+（M1+M2）v2，由能量守恒定律的.联立并代入数据解得v1=4m/s，L=0.8m.（2）物块在凹槽上滑行的过程中，物块和凹槽组成的系统水平方向不受力，因