2025届上海市市三女中物理高二上期末考试模拟试题含解析

2025届上海市市三女中物理高二上期末考试模拟试题请考生注意：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、关于公式①P=UI，②P=I2R，③，下列说法正确的是A.公式①适用于任何电路的电功率B.公式②适用于任何电路的电功率C.公式①、②、③均适用于任何电路的电功率D.公式①只适用于纯电阻电路电功率2、某同学要把一个量程为200μA，内阻为300Ω的直流电流计G，改装成量度范围是0~4V的直流电压表，那么A.串联一个阻值为20kΩ的电阻B.并联一个阻值为19.7kΩ的电阻C.改装后的电压表内阻为20kΩD.改装后的电压表内阻为19.7kΩ3、如图所示，A、B两个带正电的粒子，所带电荷量分别为与，质量分别为和．它们以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，粒子打在N板上的点，B粒子打在N板上的点，若不计重力，则（）A. B.C. D.4、关于电源，下列说法正确的是()A.当电池用旧之后，电源电动势减小，内阻增大B.当电池用旧之后，电源电动势和内阻都不变C.当电池用旧之后，电源电动势基本不变，内阻增大D.以上说法都不对5、如图所示，电阻R和内阻为r的电动机M串联接到电路中，接通开关后，电动机正常工作，设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功W1，产生热量Q1，电流流过电动机做功W2，产生热量Q2，则有（）A.B.＜C.Q1=Q2D.W1=W26、在弯道上高速行驶汽车，后轮突然脱离赛车，关于脱离了的后轮的运动情况，以下说法正确的是（）A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出C.沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D.上述情况都有可能二、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、如图所示是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图，其中电动机内电阻r=1Ω，电路中另一电阻R=9Ω，直流电压U=180V，理想电压表示数UV=135V，电动机正以v=1m/s匀速竖直向上提升某重物，g取10m/s2，下列判断正确的是（）A.通过电动机的电流是18AB.输入电动机的电功率是675WC.电机的输出功率是25WD.重物的质量是65kg8、如图圆形线圈P静止在水平桌面上，其正上方悬挂一螺线管Q，Q中通有变化的电流i，电流随时间变化的规律如图乙，P所受的重力为G，桌面对P的支持力为F，当Q中通有如图方向的电流时，图示电流取正值，则A.t1时刻，F＞G B.t2时刻，F=GC.t3时刻，F=G D.t4时刻，F＜G9、边长为L的正方形金属框在水平恒力F作用下运动，穿过方向如图所示的有界匀强磁场区域．磁场区域的宽度为d（）．已知ab边进入磁场时，线框的加速度恰好为零．则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（）A.金属框中产生的感应电流方向相反B.金属框所受的安培力方向相反C.进入磁场过程的所用的时间等于穿出磁场过程的时间D.进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量10、将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等．a、b为电场中的两点，则A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D.将检验电荷-q从a点移到b点的过程中，电场力做负功三、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）在学习安培力后，某学习小组利用安培力与磁感应强度的关系测定磁极间的磁感应强度，实验装置如图所示，步骤如下：①在弹簧测力计下端挂一n匝矩形线圈，将矩形线圈的短边完全置于U形磁铁N、S极之间的磁场中，则应使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线_____________；②在电路未接通时，记录线圈静止时弹簧测力计的读数；③接通电路开关，调节滑动变阻器使电流表读数为I，记录线圈静止时弹簧测力计的读数，则线圈所受安培力为______________。④用刻度尺测出矩形线圈短边的长度L；利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度_____________。12．（12分）在方向水平向右，电场强度大小E=2.0×104N/C的匀强电场中，沿电场线方向有A、B两点，A、B两点间的距离d=0.10m．则A、B两点的电势差UAB=__________V；将一个电荷量Q=2×10-3C的正点电荷从A点移到B点的过程中，电场力所做的功W=__________J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，在平面直角坐标系xOy内，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从y轴正半轴上y=h处的M点，以速度垂直于y轴射入电场，经x轴上x=2h处的P点进入磁场，最后以速度v垂直于y轴射出磁场.不计粒子重力.求:（1）电场强度大小E;（2）粒子在磁场中运动的轨道半径;（3）粒子离开磁场时的位置坐标.14．（16分）如图所示，赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.50×10－4T。赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L=2.0m，通有方向由东向西、大小I=10A的电流。（1）判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；（2）求导线所受安培力F的大小；（3）如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少?15．（12分）如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平成角的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计求：（1）若导轨光滑，电源电动势E多大时能使导体杆静止在导轨上？（2）若杆与导轨之间的动摩擦因数为，且不通电时导体不能静止在导轨上，则要使杆静止在导轨上，求电源的电动势的范围？

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、A【解析】公式①是功率的定义式，适用于任何电路的电功率；公式②③是根据欧姆定律推导出来的，只适用于纯电阻电路的电功率A、A项与上述分析结论相符，故A正确；B、B项与上述分析结论不相符，故B错误；C、C项与上述分析结论不相符，故C错误；D、D项与上述分析结论不相符，故D错误2、C【解析】AB．把电流计改装成电压表，需要串联一个电阻，由于改装后量程扩大的倍数为所以串联电阻阻值所以AB错误；CD．改装后总阻值为串联电阻加上电流计阻值，所以总内阻为20kΩ，C正确，D错误；故选C。3、C【解析】设粒子进入电场时的速度为，电荷量为q，质量为m，所以加速度运动时间偏转位移为，整理得显然由于A粒子的水平位移小，则有，但A粒子的电荷量不一定大，质量关系也不能确定，故C正确4、C【解析】电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，当电池用旧之后，电源的电动势基本不发生改变，但是内阻变大，故C正确，ABD错误5、B【解析】AB．设开关接通后，电路中电流为I，对于电阻R，由欧姆定律得：U1=IR，有：I=对于电动机，有U2＞Ir，即有：I＜联立可得：＜故A不符合题意，B符合题意；C．根据焦耳定律得电阻产生的热量为：Q1=I2Rt电动机产生的热量为：Q2=I2rt由于题目中没有所电阻相等，则可知热量不相等，故C不符合题意；D．电流通过电阻R做功为：W1=Q1=I2Rt=U1It电流流过电动机做功：W2=U2It由以上可知做功不相等，故D不符合题意。故选B。6、C【解析】后轮未脱离赛车时，具有向前的速度，脱离赛车后，由于惯性，后轮保持原来向前的速度继续前进，所以沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动，离开弯道。综上分析ABD错误，C正确。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、BD【解析】（1）根据欧姆定律求出通过R的电流；（2）电动机的输入功率为P1=U2I；（3）电动机内电阻的发热功率为P2=I2r，输出的机械功率为P3=P1﹣P2．由公式P3=Fv=mgv求解物体的质量【详解】A、通过R的电流为：I==A=5A；故A错误；B、电动机的输入功率为：P1=U2I=135×5W=675W；故B正确；C、电动机内电阻的发热功率为：P2=I2r=52×1W=25W，输出的机械功率为：P3=P1﹣P2=（675﹣25）W=650W；故C错误；D、P3=Fv=mgv解得：m==65kg，故D正确；故选BD【点睛】本题考查了机械公式和电功功率以及电功公式的灵活应用，关键是知道电动机做功的功率加上线圈的发热功率即为电动机消耗电能的功率，难度适中8、ABC【解析】当穿过P的磁通量增加时，根据楞次定律可知线圈有远离Q的运动趋势；无论是当Q中还是P中，有一个无电流时，两线圈均无磁场力的作用【详解】线圈总是阻碍磁通量的变化，所以t1电流增大，磁通量变大，下面线圈阻碍变化，就向下运动的趋势，所以F＞G．t2时刻与t4时刻无电流变化，t3时刻Q中没有电流；所以t2时刻、t3时刻、t4时刻F=G，故ABC正确，D错误．故选ABC【点睛】注意：由电流变化而产生的感应磁场去阻碍线圈磁通量的变化．同时可知：同向电流相吸，异向电流相斥9、AD【解析】A．根据右手定则，进入时电流方向顺时针方向、穿出时电流方向为逆时针方向，所以两种情况电流方向相反，故A正确；B．由左手定则可得进入时安培力方向水平向左，穿出时，安培力方向水平向左，总阻碍导线的运动，所受的安培力方向相同，故B错误；C．由于线圈匀速进入磁场，感应电流消失，安培力消失，故继续做加速运动，出磁场时速度大于原来的速度，所以平均速度不同，故所用时间不同，故C错误；D．根据功能关系可知，进入磁场产生的热量穿出磁场过程外力做正功，线框动能减小，则有可知故D正确。故选AD。10、ABD【解析】A项：电场线越密集的地方电场强度就越大，从上图中可以看出a处的电场线比b处的电场线密集，所以a点的场强大于b点的场强，故A项正确；B项：a点所在的电场线从Q出发到不带电的金属球终止,所以a点的电势高于金属球的电势,而b点所在处的电场线从金属球发出到无穷远,所以金属球的电势高于b点的电势,即a点的电势比b点的高.故B正确;

C项：电势越高的地方,负电荷具有的电势能越小,即负电荷在a点的电势能较b点小,故C错误;

D项：由上知,-q在a点的电势能较b点小,则把-q电荷从电势能小的a点移动到电势能大的b点,电势能增大,电场力做负功.所以D选项是正确的.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).垂直(2).(3).【解析】①[1]使矩形线圈所在的平面与N、S极的连线垂直，这样能使短边受到的安培力沿竖直方向，弹簧测力计保持竖直，方便测出拉力；③[2]对线框受力分析知：受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，F2+F安=mg，又：F1=mg，所以线圈所受安培力；④[3]由安培力公式得：F安=nBIL，解得：；12、①.2×103V；②.4J【解析】AB两点的电势差为：UAB＝Ed＝2×104×0.1V＝2000V；电场力做功为：W＝QUAB＝2×10−3×2000J=4J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）在电场中粒子做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为，则有…①…②，根据牛顿第二定律得：…③，联立①②③式得：…④；（2）由题意可知，粒子进入磁场时速度也为v，根据动能定理得：…⑤，再根据…⑥，联立④⑤⑥式得：…⑦（3）如图，设粒子离开磁场时的位置坐标为（x、-y），粒子进入磁场时速度v，与x轴正方向的夹角为θ，由图可得：所以…⑧，…⑨【点睛】粒子在电场中运动偏转时，常用能量的观点来解决问题，有时也要运用运动的合成与分解．粒子在磁场中做匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定也是本题的一个考查重点，要正确画出粒子运动的轨迹图，能熟练的运用几何知识解决物理问题14、（1）竖直向下；（2）10-3N；（3）零；【解析】（1）根据左手定则知：导线所受安培力方向向下；（2）根据公式F=BIL得，导线所受的安培力为：F=0.5