2025届上海市南汇第一中学高二物理第一学期期末调研试题含解析

2025届上海市南汇第一中学高二物理第一学期期末调研试题考生须知：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、两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是（）A.A和B导线两端的电压之比为5：2B.A和B导线两端的电压之比为1：2C.A和B导线的横截面积之比为1：3D.A和B导线的横截面积之比为2：32、下列各种设备或器材中没有利用电磁感应现象的是（）A.发电机 B.电动机C.电子感应加速器 D.话筒3、关于两个点电荷间相互作用的电场力，下列说法正确的是A.电量大的点电荷受力大，电量小的点电荷受力小B.他们一定大小相等，方向相反C.当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时，这两个电场力的大小可能增大D.当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时，两电荷间的相互作用力减小4、通过闭合线圈平面的图象如图所示,下列说法正确的是（）A.时刻线圈中感应电动势最大B.时刻线圈中磁通量为零C.时刻线圈平面与中性面重合D.、时刻线圈中感应电流方向相同5、以下关于物理学史的说法中，正确的是（）A.奥斯特最早引入了电场的概念B.牛顿提出了万有引力定律，并测定出万有引力常量C.库仑利用扭秤实验发现了电荷之间相互作用规律——库仑定律D.安培通过实验研究，发现了电流的磁效应6、两个相同的圆形线圈，通以方向相同但大小不同的电流I1和I2，如图所示．先将两个线圈固定在光滑绝缘杆上，问释放后它们的运动情况是（）A.相互吸引，电流大的加速度大B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，电流大的加速度大D.相互排斥，加速度大小相等二、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、当导线中分别通以图示方向的电流时，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（）A. B.C. D.8、如图1，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是（）A. B.C. D.9、均匀导线制成的单匝正方形闭合线框abcd，边长L=20cm，每边的电阻R=0.50Ω，将其置于磁感应强度B=0.10T的有界水平匀强磁场上方h=5.0m处，如图所示，线框由静止自由下落，线框平面始终与磁场方向垂直，且ab边始终与磁场的水平边界平行。取重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力，当ab边刚进入磁场时，下列说法正确的是（）A.感应电动势大小为2VB.通过ab边的电流方向由b→a，大小为0.1AC.ab边受到的安培力方向向上、大小为0.2ND.线框ab两点间的电压是0.15V10、如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管竖直放置．在管子的底部固定一电荷量为Q的正点电荷．在距离底部点电荷为h2的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的点电荷由静止释放，在距离底部点电荷为h1的B处速度恰好为零．现让一个电荷量为q、质量为3m的点电荷仍在A处由静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，则该点电荷运动过程中（）A.速度最大处与底部点电荷的距离是B.速度最大处与底部点电荷的距离是C.运动到B处的速度是D.运动到B处的速度是三、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）如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定电流，有一矩形线框与导线处于同一平面内，让线框向右平动，线圈产生感应电流的方向是_____12．（12分）如图所示，在第二象限内存在一个半径为a的圆形有界匀强磁场，磁场圆心坐标。在位置坐标为的P点存在一个粒子发射源，能在纸面内的第二象限向各个方向发射质量为m、带电量的粒子，其速度大小均为v。这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，并经过第一象限内一个垂直xOy平面向外的有界匀强磁场区域，该区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，粒子经过该磁场后，全部汇聚到位置坐标为的Q点，再从Q点进入第四象限，第四象限内有大小为、方向水平向左的匀强电场。不计粒子重力，求：（1）第二象限圆形有界匀强磁场的磁感应强度；（2）第一象限有界磁场的最小面积；（3）这些粒子经过匀强电场后再次经过y轴时速度的大小以及粒子所能达到的最远位置坐标。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）宇宙中两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此之间的万有引力作用而相互绕转，称之为双星系统．如图所示，某双星系统A、B绕其连线上的O点分别做匀速圆周运动，A、B的质量分别为m和M，AB两双星中心间的距离为L，引力常量为G，求该双星系统的运动周期14．（16分）如图所示，半径为R的圆形区域内存在着磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于纸面向里，一带负电的粒子(不计重力)沿水平方向以速度v正对圆心入射，通过磁场区域后速度方向偏转了60°(1)求粒子的比荷及粒子在磁场中的运动时间t(2)如果想使粒子通过磁场区域后速度方向的偏转角度最大，在保持原入射速度的基础上，需将粒子的入射点沿圆弧向上平移的距离d为多少？15．（12分）如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为L=1m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成37°角．完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，两棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒的质量均为0.1kg，电阻均为R=0.2Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向N上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．问：（1）通过cd棒的电流I是多少，ab棒向上运动的速度为多少？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每产生Q=0.9J的热量，力F做的功W是多少？

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、C【解析】AB．由图像可知，导线A长度为1m，两端电压；导线B长度为2m，其两端电压为，所以A导线和B导线两端的电压之比为3：2，AB错误；CD．两导线中电流相等，即算得根据电阻定律可得两导线的横截面积之比为D错误C正确。故选C。2、B【解析】A．发电机利用电磁感应原理，磁生电，故A错误；B．电动机的前提是供电，结果是产生运动，利用通电导体在磁场中受力的原理，故B正确；C．电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备，而感生电场是由变化的强磁场产生的，利用了电磁感应原理，故C错误；D．话筒是把声信号转变成电信号的，声信号的振动带动线圈在磁场中切割磁感线振动，产生电流，是电磁感应现象原理，故D错误。故选B。3、B【解析】AB.两个点电荷间相互作用的电场力是一对作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，与两个点电荷的电量大小无关，故A错误，B正确；C.根据库仑定律：可知，当两个点电荷间距离增大而电量保持不变时，这两个电场力的大小一定减小，故C错误；D.根据库仑定律可知，当两个点电荷间距离不变而其中一个电荷的电量增大时，则两电荷间的相互作用力一定增大，故D错误；故选B4、A【解析】A．图像的斜率表示磁通量变化率，由图像可知，时刻斜率最大，由法拉第电磁感应定律可知，此时感应电动势最大，故A正确；B．由图像可知，时刻斜率为零，即此时电动势为零，则此时线圈的磁通量最大，故B错误；C．由图像可知，时刻磁通量为零，则此时线圈平面与中性面垂直，故C错误；D．图像斜率的正负可示电动势的正负(即方向)，由图像可知，、时刻线圈中感应电流方向相反，故D错误。故选A。5、C【解析】A．法拉第最早引入了电场的概念，选项A错误；B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定出万有引力常量，选项B错误；C．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，选项C正确；D．奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应，选项D错误；故选C.6、B【解析】同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，根据牛顿第二定律比较两个线圈的加速度大小【详解】两个圆形线圈，电流同向，根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，知两线圈相互吸引．因为线圈1对线圈2的力和线圈2对线圈1的力大小相等，方向相反，根据牛顿第二定律知，加速度大小相等．故B正确，ACD错误．故选B【点睛】解决本题的关键掌握同向电流、异向电流的关系．同向电流相互吸引，异向电流相互排斥二、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、AB【解析】AB．已知通电直导线中电流的方向，根据右手螺旋定则，可知A、B选项的图中小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时N极垂直纸面向里，A、B正确；C．环形导线的电流方向如题图所示，根据右手螺旋定则，可知小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时N极垂直纸面向外，C错误；D．根据右手螺旋定则，结合电流的方向，可知通电螺线管内部的磁场方向由右向左，则小磁针静止时N极指向左，D错误.8、AC【解析】AB．由B-t图像可知，0~1s时间内，B的方向垂直纸面向外且增大，磁通量向外增大，由楞次定律可知，感应磁场向里，根据安培定则，可知感应电流是顺时针的，为正值；1～2s磁场大小不变，通过线圈的磁通量不变，无感应电流；2~3s，B的方向垂直纸面向外且减小，磁通量向外减小，由楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则，可知感应电流沿逆时针方向，为负值；3~4s内，B的方向垂直纸面向里且增大，磁通量向里增大，由楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则，可知感应电流沿逆时针方向，为负值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势感应电流由B-t图像可知，在每一时间段内是定值，故在各时间段内I是定值，故A正确，B错误；CD．由左手定则可知，在0~1s内，ad受到的安培力方向为水平向右，是正的，1~2s无感应电流，没有安培力，2~4s时间内，安培力方向为水平向左，是负的；ad边受到的安培力为F=BIL因I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故C正确，D错误。故选AC。9、BD【解析】A．根据机械能守恒定律知，线框ab刚进磁场时的速度为解得感应电动势故A错误；B．由右手定则可知，通过ab边的电流方向由b→a，感应电流故B正确；C．由左手定则可知，ab边受到的安培力方向向上，大小为故C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，线框ab两点间的电压故D正确。故选BD。10、BC【解析】当点电荷的质量为m时，则在下落过程中受重力和电库仑力，下落到B点时速度为零，由动能定理可得：，即，当点电荷的质量变为3m时，下落到B点时库仑力不变，故库仑力做功不变，由动能定理得，解得；当重力等于库仑力时，合力为零，此时速度最大，，解得，故BC正确，AD错误，故选BC.【点睛】由题意可知，电荷在下落过程中受重力、库仑力，由动能定理可得出两力做功的关系；同理可应用动能定理求出当质量变化时B点的速度；通过对过程的分析可得出速度最大处的位置；并通过电场力做功的正负，来判定电势能增加还是降低三、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、顺时针方向【解析】电流的方向向上，由安培定则可知线框所在处的磁场的方向垂直于纸面向里，当线框向右运动时磁场减小，则穿过线框的磁通量减小，由楞次定律可知，线框内产生的感应电流沿顺时针方向12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使这些粒子经过圆形磁场后都可以垂直y轴进入第一象限，则粒子在圆形磁场中做匀速圆周运动的半径必须和圆形磁场的半径相同，即：R=a在磁场中，由洛仑兹力提供向心力：联立可得：由左手定则知：磁感应强度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限区域磁场的磁感应强度大小为第二象限圆形磁场区域内磁感应强度大小的二分之一，则根据此时粒子在磁场中做圆周运动的半径为R′=2a则最小磁场的直径为最小面积为（3）粒子在从P到Q运动的过程中，所经历的磁场区域均不可以改变其速度的大小，所有粒子在到达Q点的速度仍是v。虽然不同粒子在Q点的速度方向不同，从Q到y轴负方向，由动能定理可得：解得：由第一象限内的磁场分布可以知道，所有从Q点射出的粒子，其速度大小均为v，方向颁布在沿x轴正向与y轴负向之间的90°范围之内。现研究从Q点射出的，速度与y轴负向平角为θ的粒子。其轨迹应是类斜抛。则有y=vcosθ×t联立两式，消去θ可得：从此式可以看出：当时，故第二次经过y轴最远位置坐标为：（0，）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、【解析】根据万有引力提供向心力公式得：半径间的关系为：联立解得周期为：14、(1)(2)【解析】带电粒子沿半径方向射入匀强磁场，做匀速