上海市崇明区2025届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

上海市崇明区2025届高二物理第一学期期末综合测试试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在边长为a、厚度为h的导体中，通以图示方向的电流，导体的电阻为R1，现将其四等分，取其中之一通以图示方向的电流，其电阻为R2，则R1：R2为（）A.4：1B.1：1C.1：2D.2：12、闭合线圈abcd在磁场中运动到如图所示位置时，ab边受到的磁场力竖直向上，此线圈的运动情况可能是（）A.向右进入磁场B.向左移出磁场C.以ab为轴转动D.以cd为轴转动3、一个阻值为2Ω的线圈在匀强磁场中转动，产生的交变电动势为，当该线圈与一阻值为8Ω的电阻组成闭合回路时，下列说法正确的是()A.t＝0时，线圈平面位于中性面B.t＝0时，穿过线圈的磁通量为0C.电阻的热功率为16WD.用电压表测路端电压时读数为11.3V4、以下说法中，对甲乙丙丁四幅图的描述错误的是A.如图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，两两垂直时，则电动势B.如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，则电动势C.如图丙所示，线圈以恒定速度从图示位置向上离开磁场过程中电动势逐渐变大D.如图丁所示，导体棒平动切割磁感线产生的电动势为5、如图所示，长度的通电直导线位于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。当导线中的电流时，导线所受安培力的大小该匀强磁场的磁感应强度大小为A. B.C. D.6、在地球赤道上，某放射源产生的一束α粒子（即氦原子核、带正点粒子）沿竖直向上的方向射出，考虑到地磁场的影响，这一束α粒子的运动轨迹将A.向东偏转 B.向西偏转C.向南偏转 D.向北偏转二、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、光滑绝缘曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y=x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y=a的直线（图中的虚线所示），一个质量为m的小金属球从抛物线上y=b（b＞a）处沿抛物线自由下滑，忽略空气阻力，重力加速度值为g．则（）A.小金属球沿抛物线下滑后最终停在O点B.小金属球沿抛物线下滑后对O点压力一定大于mgC.小金属球沿抛物线下滑后每次过O点速度一直在减小D.小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量是mg（b﹣a）8、如图所示,可自由转动的小磁针上方有一根长直导线,开始时二者在纸面内平行放置。当导线中通以如图所示电流I时,发现小磁针的N极向里,S极向外,停留在与纸面垂直的位置上。这一现象说明()A.小磁针感知到了电流的磁场B.小磁针处磁场方向垂直纸面向里C.小磁针处磁场方向垂直纸面向外D.若把小磁针移走,该处就没有磁场了9、如图所示，半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置，在－R≤y≤R的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v，重力忽略不计，所有粒子均能到达y轴，其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚Δt时间，则()A.粒子到达y轴的位置一定各不相同B.磁场区域半径R应满足R≤C.从x轴入射的粒子最先到达y轴D.Δt＝－，其中角度θ的弧度值满足sinθ＝10、两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m、电荷量＋q的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B的变化情况和磁通量的变化率分别是()A.磁感应强度竖直向上且正在增强，B.磁感应强度竖直向下且正在减弱，C.磁感应强度竖直向上且正在减弱，D.磁感应强度竖直向下且正在增强，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）为测定干电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：A.完全相同的干电池2节，每节干电池的电动势为1.5V左右，内阻较小B.电流表A1(量程为0.6A，内阻约0.5Ω)C滑动变阻器R3(0～10Ω，10A)D.滑动变阻器R4(0～100Ω，1A)E.电流表G(量程为3.0mA，Rg=10Ω)F.定值电阻R1=990ΩG.定值电阻R2=90ΩH.定值电阻R0=3.0ΩI.开关S和导线若干(1)由于两节干电池的内阻较小，现将定值电阻R0=3.0Ω与两节干电池串联后作为一个整体进行制量，在进行实验时，滑动变阻器应选用其中的_____，定值电阻F和G应选用其中的_____.（填写实验器材前的字母)（2)在如图所示的虚线框中补充完整本实验电路的原理图.________（3)根据实验测得的数据作出I2-I1图线，如圈所示，其中I2为通过电流表G的电流，I1为通过电流表A1的电流．根据该图线可知每节干电池的电动势为______V，内阻为____Ω.12．（12分）如图所示，两根靠得很近的平行长直导线①、②，分别通以向上的电流I1、I2，且I1>I2，导线①、②受到的安培力大小分别为F1和F2，则F1______F2（选填“>”、“<”或“=”）；导线①受到的安培力F1的方向为___________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．（10分）一长为L的细线，上端固定，下端栓一质量为m、带电荷量为q的小球。处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时小球到达B点时的速度恰好为零。试求（1）AB间电势差；（2）匀强电场的电场强度E的大小；（3）小球到达B点时，细线对小球拉力的大小。14．（16分）在科学研究中，可以通过施加适当的电场和磁场来实现对带电粒子运动的控制。如图所示的xOy平面处于匀强电场和匀强磁场中，电场强度E和磁感应强度B随时间t做周期性变化的图像如图所示。x轴正方向为E的正方向，垂直纸面向里为B的正方向。在坐标原点O有一粒子P，其质量和电荷量分别为m和+q。不计重力。在时刻释放P，它恰能沿一定轨道做往复运动。（1）求P在磁场中运动时速度的大小v0；（2）求B0应满足的关系；（3）在t0（0＜t0＜）时刻释放P，求P速度为零时的坐标。15．（12分）如图所示，两根相同的轻质弹簧的劲度系数为k，静止吊起一根长为L、质量为m的匀质水平金属棒PQ，金属棒处于方向水平向外的匀强磁场中．当金属棒中通有由P端流向Q端的电流I时，弹簧的伸长量为x．重力加速度为g．求：（1）金属棒所受安培力的大小和方向；（2）该匀强磁场的磁感应强度的大小

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、B【解析】由电阻定律可知，长度变为原来的一半，面积变原来的一半，所以电阻不变，则电阻之比为1：1故选B。2、B【解析】AB.ab边受磁场力竖直向上，由左手定则知，通过ab的电流方向是由a指向b，由右手定则可知当线圈向左移出磁场时，bc边切割磁感线可产生顺时针方向的电流．当然也可以用楞次定律判断当线圈向左移出磁场时，磁通量减小，产生顺时针的感应电流，故A错误，B正确CD.当以ab或cd为轴转动时，在图示位置，导线不切割磁感线，无感应电流产生，故CD错误故选B3、A【解析】因为电动势的表达式是正弦函数，所以是从中性面开始计时的，故A正确；t=0时，线圈处于中性面，线圈平面与磁场垂直，磁通量最大，故B错误；由题意可知，电动势的有效值为10V，所以电路中的电流为：，所以电阻的热功率为，故C错误；用电压表测路端电压时读数为U=IR=8V，故D错误．故选A【点睛】本题考查了交流电的描述，根据交流电的表达式，可知知道其最大值，以及线圈转动的角速度等物理量，知道电动势的表达式是正弦函数，从中性面开始计时的，此时磁通量最大，根据求解电功率，电压表和电流表测量的都是有效值4、C【解析】A．图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直时，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动势的计算公式可得产生的感应电动势为E=Blv，故A正确，不符合题意；

B．如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为θ时，速度v在垂直于导体棒上的分速度为vsinθ，则电动势E=Blvsinθ，故B正确，不符合题意；

C．如图丙所示，线圈以恒定速度v从图示位置向上离开磁场过程中，有效切割长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，故C错误，符合题意；

D．如图丁所示，导体棒平动切割磁感线时，导体棒垂直于磁场方向运动，B、l、v两两垂直，所以产生的电动势为Blv，故D正确，不符合题意。故选C。5、D【解析】由图可知电流与磁场方向垂直，因此直接根据安培力的大小为：可得：A．与分析不符，故A错误；B．与分析不符，故B错误；C．与分析不符，故C错误；D．与分析相符，故D正确；故选D。6、B【解析】通过磁场方向、电流方向，根据左手定则判断洛伦兹力的方向【详解】赤道处的磁场方向从南向北，带正电的α粒子在地球赤道上空竖直向上运动，根据左手定则，洛伦兹力的方向向西，所以粒子将向西偏转;选项B正确,故选B.【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电流方向、洛伦兹力方向的关系，同时要注意电磁场的分布规律二、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、BD【解析】A．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，故A错误；B．小金属球沿抛物线下滑后在最低点O只受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，加速度的方向向上，所以对轨道的压力一定大于mg，故B正确；C．圆环机械能不再减小时，最终在直线y=a以下来回摆动，之后每次过O点速度不再减小，故C错误；D．圆环在磁场中运动的过程中，没有感应电流，机械能不再减小，所以圆环最终在直线y=a以下来回摆动，小金属球沿抛物线下滑后最终产生的焦耳热总量等于减少的机械能，即故D正确。故选BD。第II卷（非选择题8、AB【解析】当通入如图所示的电流时，发现小磁针偏转，说明电流周围存在磁场，即小磁针感知到了电流的磁场，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，把小磁针移走，磁场仍然客观存在。故选AB。9、BD【解析】粒子射入磁场后做匀速圆周运动，其运动轨迹如图所示：y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，其它粒子在磁场中发生偏转。A.由图可知，发生偏转的粒子也有可能打在y=R的位置上，所以粒子到达y轴的位置不是各不相同的，故A错误；B.以沿x轴射入的粒子为例，若，则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域，所以要求，所有粒子才能穿过磁场到达y轴，故B正确；C.从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长，所以该粒子最后到达y轴，而y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，故C错误；D.从x轴入射的粒子运动时间为：沿y=±R的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴，时间最短，则所以其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角，根据几何关系有：则有：而，所以有：故D正确10、CD【解析】由题，电荷量+q的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知，油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电AC．若磁感应强度B竖直向上，B正在增强时，根据楞次定律得知，线圈中产生的感应电动势是下负上正，金属板下板带负电，上板带正电，油滴不能平衡，则磁感应强度B竖直向上且B正在减弱时，油滴能保持平衡．根据法拉第电磁感应定律得：金属板间的电压为要使油滴平衡，则有联立解得：故A错误，C正确；BD．同理可知，磁感应强度B竖直向下且正增强时油滴能保持静止，故B错误，D正确三、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.C②.F③.④.1.5⑤.1【解析】(1)电源为两节干电池，则电动势为3V较小，电源的内阻较小，为多测几组实验数据，方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器，因此滑动变阻器应选C．上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，将电流表G与定值电阻R0串联，改装成电压表；改装后电压应约大于等于3V，则根据串联电路规律可知，应串联的电阻；故选F；(2)用改装后的电压表测量电压值，用电流表A与滑动变阻器串联测电路电流，如图所示；(3)根据欧姆定律和串联的知识得电源两端电压为：U=I1（900+100）=1000I1，根据图象与纵轴的交点得电动势为E=3.0×10-3×1000V=3V，则一节干电池的电动势为1.5V；与横轴的交点可得出路端电压为2.0V时电流是0.2A，由闭合电路欧姆定律E=U+I(r+R0)可得,电源内阻;故内阻r=5-3=2.0Ω；电源为两节干电池，一节干电池的内阻为1.0Ω.【点睛】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意当器材中没有电压表时，应考虑将电流表与定值电阻串联代替电压表；涉及到用图象求解的问题，应先根据物理规律解出关于纵轴与横轴物理量的函数表达式，然后再根据截距和斜率的概念求解即可12、①.=②.向右【解析】物体间力的作用是相互的，物体间的相互作用力大小相等；磁场是由通电导线产生的，一通电导线在另一导线电流的磁场中，会受到安培力作用，由安培定则判断出电流的磁场方向，然后由左手定则判断出安培力方向通电导线在其周围产生磁场，通电导线在磁场中受到安培力作用，两导线所受安培力是作用力与反作用力，它们大小相等．由右手螺旋定则可知：由右手螺旋定则可知：在处产生的磁场垂直纸面向外，由左手定则可知，所所受安培力向右四、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）；（2）；（3）【解析】（1）由A到B由动能定理可知可得（2）根据可得匀强电场的电场强度（3）小球到达B点时，细线对小球拉力的大小14、（1）；（2），（n=1，2，3……）；（3）或，（k=1，2，3……）【解析】(1)对比题图可知：随着时间的变化，电场和磁场是交替产生的，有磁场前，粒子受到恒定的电场力，做匀加速直线运动。由匀变速直线运动的速度公式v=at即可求解，要注意粒子从才开始运动。(2)要求B0应满足的关系，首先需抓住题中的关键语：“恰能沿一定轨道做往复运动”，从而实现对本题解答的切入，然后分析粒子会做τ时间的匀速圆周运动，要想往复，则2τ时刻粒子的速度方向正好沿x轴负方向。要注意粒子做圆周运动的重复性，洛伦兹力提供向