2025届上海嘉定区安亭高级中学物理高二上期末学业水平测试模拟试题含解析

2025届上海嘉定区安亭高级中学物理高二上期末学业水平测试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，质量m＝0.75kg的通电导体棒在安培力作用下静止在倾角为30°、宽度L＝1m的光滑绝缘框架上，磁场方向垂直于框架平面向下(磁场仅存在于绝缘框架内)。右侧回路中，电源的电动势E＝8V、内阻r＝1Ω，额定功率为6W、额定电压为2V的电动机M正常工作。取重力加速度大小g＝10m/s2，则磁场的磁感应强度大小为（）A.1T B.1.25TC.1.5T D.2T2、如图所示，线圈L与小灯泡D并联后接到电源上。闭合开关S，稳定后，通过线圈的电流为，通过小灯泡D的电流为。断开开关S，发现小灯泡D闪亮一下再熄灭。下列说法正确的是（）A.断开开关S前后，通过线圈的电流方向不变B.断开开关S前后，通过小灯泡的电流方向不变C.断开开关S，发现小灯泡D闪亮一下再熄灭，是小灯泡D发生了自感D.断开开关S前后，通过小灯泡两次的电流是一样大的3、闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界（Ⅰ到Ⅲ间）的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（）A.经过Ⅰ时，a→b→c→d→aB.经过Ⅱ时，a→b→c→d→aC.经过Ⅱ时，a→d→c→b→aD.经过Ⅲ时，a→b→c→d→a4、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）A.安培 B.法拉第C.奥斯特 D.特斯拉5、两平行金属板水平放置，板间距为0.6cm，两板接上6×103V电压，板间有一个带电液滴质量为4.8×10-13kg，处于静止状态，则油滴上有元电荷数目是（g取10m/s2）（）A.3×106 B.30C.10 D.3×1046、一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向上。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为（）A.动能减少 B.动能和电势能之和增加C.电势能增加 D.重力势能和电势能之和减小二、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、a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．ab边长1m，ad边长4m，a、b、d三点的电势分布如图所示，下列说法正确的是()A.电场强度的大小为V/mB.c点处的电势为12VC.电子在a点的电势能比在c点的高12eVD.电子从d点运动到c点，电场力做功为4eV8、半径为r和2r的同心圆形轨道固定在同一水平面内，一长为r，电阻为R的均匀直导体棒AB置于圆轨道上面，BA的延长线通过圆导轨中心O，装置的俯视图如图所示，整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B，方向竖直向下．在两环之间接阻值为R的定值电阻和电容为C的电容器．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触，不计导轨电阻．以下说法正确的是（）A.金属棒中电流从A流向BB.金属棒两端电压为Bωr2C.电容器的M板带负电D.电容器所带电荷量为CBωr29、如图为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷。在b正上方用绝缘丝线悬挂一闭合铝环，铝环也处于水平面中，且环和b盘的中心在同一条竖直线OO1上。现让橡胶盘由静止开始绕OO1轴逆时针加速转动（从上往下看），下列说法正确的是A.铝环a有扩张的趋势B.铝环a对丝线的拉力大于自身的重力C.铝环a对丝线的拉力小于自身的重力D.从上往下看，铝环a中产生沿逆时针方向的感应电流10、如图所示，直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线，设两个电源的内阻分别为ra和rb．若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上，通过R0的电流分别为Ia和Ib，则（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源的效率较低D.R0接到b电源上，电源的输出功率较小，电源的效率较低三、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）当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为___图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为___图A.B.C.D.12．（12分）如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的灯泡，则当开关S闭合瞬间，A、B两灯_________(填“同时”或“不同时”)亮，当开关S断开瞬间，a点电势比b点电势______________（填“高”或“低”）。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）如图甲所示，两根完全相同的光滑导轨固定在水平面上，每根导轨均由两段与水平面成的长直导轨和一段圆弧导轨平滑连接而成，导轨两端均连接电阻，阻值。导轨间距在右侧导轨所在斜面的矩形区域内分布有垂直斜面向上的磁场，磁场上下边界、的距离。磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示。时刻，在右侧导轨斜面上与距离处，有一根阻值的金属棒ab垂直于导轨由静止释放，恰好匀速通过整个磁场区域，重力加速度g取，导轨电阻不计。求：(1)金属棒ab在磁场中运动的速度大小v；(2)在时刻和时刻电阻R1的电功率之比；(3)金属棒ab从静止释放到不再进入磁场区域的过程中，电阻产生的总热量。14．（16分）如图所示，电源的电动势是6V，内阻是0.5Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5Ω，限流电阻R0为3Ω，若理想电压表的示数为3V，试求：（1）电源的总功率和电源的输出功率；（2）电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率15．（12分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球通过最低点C时的速度大小；（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小

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、B【解析】电动机上的电流为：内电压为：U内=8V-2V=6V则电源电流为：则磁场中导线的电流为I′=6A-3A=3A根据平衡条件：BIL=mgsin30°得：A．1T，与结论不相符，选项A错误；B．1.25T，与结论相符，选项B正确；C．1.5T，与结论不相符，选项C错误；D．2T，与结论不相符，选项D错误；故选B。2、A【解析】在断开开关后，线圈中将产生自感电动势，所以线圈中的电流不会发生突变，通过线圈的电流方向不变；而灯泡的电路中没有自感，所以电流可以发生突变；由于灯泡与线圈构成回路，所以断开开关前后，通过小灯泡的电流方向相反，由于小灯泡D闪亮一下，说明断开开关S瞬间通过小灯泡的电流更大，故A正确。故选A。3、A【解析】A.经过Ⅰ时，通过线框的磁通量增加，根据楞次定律增反减同，感应电流的磁场为“·”场，根据右手螺旋定则可判断感应电流的方向为a→b→c→d→a，选项A正确；BC.经过Ⅱ时，通过线框的磁通量没有变化，因而没有感应电流，选项BC错误；D.经过Ⅲ时，通过线框的磁通量减少，根据楞次定律增反减同，感应电流的磁场为“×”场，根据右手螺旋定则可判断感应电流的方向为a→d→c→b→a，选项D错误。故选A。4、C【解析】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特；安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场；法拉第研究了电磁感应现象；特斯拉是电力工程师。故选C。5、B【解析】平行金属板板间场强为，带电液滴所受电场力为F=qE，带电液滴在匀强电场中处于静止状态，电场力与重力平衡，则有，所以，油滴上元电荷的数目为A.3×106与计算结果不符，故A错误B.30与计算结果相符，故B正确C.10与计算结果不符，故C错误D.3×104与计算结果不符，故D错误6、D【解析】A．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，故从a到b的运动过程中合外力做正功，动能增加，选项A错误；B．从a到b的运动过程中，根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变；从a到b的运动过程中重力做负功，重力势能增加，因此动能和电势能之和减小，选项B错误；C．由轨迹图可知，油滴所受的合力方向竖直向上，则带电油滴所受重力小于电场力，从a到b的运动过程电场力做正功，电势能减小，选项C错误；D．根据能量守恒可知，重力势能、电势能、动能三者之和保持不变，动能增加，因此重力势能和电势能之和减小，选项D正确。故选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、AD【解析】在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等．根据该结论分析cd间的电势差，并判断电势的高低．由研究电场强度的大小【详解】A、B项：在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等，则cd间的电势差等于ba间的电势差即，解得：，故B错误；将ab等分成四等分，设依次为aM、MP、PF、Fd，由在匀强电场中，在相同的方向上，每前进相同的距离，电势的降落相等可知，，连接Fc即为等势线，由几何关系可知，，所以cd两点沿场强方向的距离为，所以场强为：，故A正确；C项：负电荷在电势低处电势能更大，所以电子应在c点的电势能更大，故C错误；D项：由公式，故D正确故应选：AD【点睛】本题关键是记住“匀强电场中每前进相同的距离电势的降落相等”的结论，基础问题8、BD【解析】A项：根据右手定则可知，金属棒AB逆时针切割磁感时，产生的感应电流应该是从B向A，故A错误；B项：据E＝BLv以及v＝rω可得切割磁感线时产生电动势E＝BLv＝Br，切割磁感线的导体相当于电源，则AB两端的电压相当于电源的路端电压，根据闭合电路欧姆定律可知，UAB＝，故B正确；C项：切割磁感线的AB相当于电源，在AB内部电流方向由B向A，故金属棒A相当于电源正极，故与A接近的电容器M板带正电，故C错误；D项：由B分析知，AB两端的电压为，则电容器两端的电压也为，所以电容器所带电荷量Q＝CU＝，故D正确故选BD9、CD【解析】ABC．胶木盘由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷，根据右手螺旋定则知，通过铝环的磁通量向下，且增大，根据楞次定律的另一种表述，引起的机械效果阻碍磁通量的增大，知金属环的面积有缩小的趋势，且有向上的运动趋势，所以，橡胶圆盘对铝环的作用力方向竖直向上，即铝环a对丝线的拉力小于自身的重力，且铝环有收缩的趋势，故AB错误，C正确；D．依据楞次定律，可知，穿过铝环a的磁通量，向上且增大，因此铝环a有沿逆时针方向的感应电流，故D正确。故选CD。10、ABC【解析】A．由图象可知，图象A斜率的绝对值大于图象B斜率的绝对值，因此ra＞rb，故A正确；B．在同一坐标系内作出电阻R0的U-I图象，如图1所示，由图象可知Ia＞Ib，故B正确；CD．R0接到电源上，如图1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，电源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正确，D错误；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.A【解析】当电流增大时，线圈会阻碍电流的增大，当电流减小时，线圈会阻碍电流的减小【详解】当电键S接通时，由于线圈的阻碍作用，A1灯中的电流逐渐增大，最后达到稳定电流不变，故选C；当电键S接通时，A2稳定电流不变，故A正确12、①.同时②.高【解析】[1]电键S闭合瞬间，线圈L对电流有阻碍作用，则相当于灯泡A与B串联，因此同时亮[2]稳定后当电键s断开后，A中不会再有电流通过，故A马上熄灭，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，由楞次定律可知，其相当于左端为正极的电源，与灯泡B构成闭合回路放电，流经灯泡B的电流是由a到b，故a点电势比b点电势高四、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)1m/s(2)4：1(3)0.01J【解析】(1)根据动能定理可得解(2)金属棒从释放到运动至的时间在时，金属棒还没有进入磁场，有此时与金属棒并联后再与串联，则根据欧姆定律可得由图乙可知，后磁场保持不变，ab经过磁场的时间故时，ab还在磁场中运动，电动势此时和并联路端电压根据电功率的计算公式可得，在时刻和时刻电阻的电功率之比：(3)设ab的质量为m，ab在磁场中运动时，通过ab的电流为ab受到的安培力为解得在时间内，两端电压，产生的热量ab最终将在下方的轨道区域往返运动，到处的