上海外国语大学附中2025届高二物理第一学期期末联考试题含解析

上海外国语大学附中2025届高二物理第一学期期末联考试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，平行板电容器两极板与电压为U的电源两极连接，板的间距为d；现有一质量为m的带电油滴静止在极板间，重力加速度为g，则（）A.油滴带正电B.油滴带电荷量为C.将下极板向下缓慢移动一小段距离，油滴将立即向上运动D.增大极板间电压，油滴将加速下落2、如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中，P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中（）A.它们运动的时间B.它们运动的加速度C.它们的动能增加之比：：2D.它们所带的电荷量之比：：23、图为一速度选择器，内有一磁感应强度为B，方向垂直纸面向外的匀强磁场，一束粒子流以速度v水平射入，为使粒子流经磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，关于这处电场场强大小和方向的说法中，正确的是（）A.大小为，粒子带正电时，方向向上B.大小为，粒子带负电时，方向向上C.大小为Bv，方向向下，与粒子带何种电荷无关D.大小为Bv，方向向上，与粒子带何种电荷无关4、有一平行于纸面的匀强电场，电场中三点边长为的等边三角形的三个顶点。一带正电的粒子以的速度通过点，到达点时，粒子动能为点时动能的两倍；若改变通过点时的速度方向，使之能运动到点，到达点时，粒子动能为通过点时动能的三倍。该带电粒子带电量为、质量为，不计粒子重力。则A.两点间的电势差 B.两点间的电势差C.匀强电场的场强为 D.匀强电场的场强为5、在下图各电场中，A、B两点电场强度相同的是（）A. B.C. D.6、下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是()A.奥斯特首先发现了电磁感应现象B.库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值C.法拉第最早提出了“电场”的概念D.卢瑟福通过对阴极射线的研究提出原子具有核式结构二、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、中国科学家首次观察到反常霍尔效应．以下来分析一个常规霍尔效应：如图所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中．当电流通过导体板时，在导体板的上表面A和下表面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应．实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系式为，式中的比例系数K称为霍尔系数，设导体板单位体积中自由电子的个数为n，电子量为e．则下列说法正确的是（）A.A的电势高于A′的电势B.A的电势低于A′的电势C.霍尔系数D.霍尔系数8、如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里且磁感应强度为B的匀强磁场，在x轴下方存在垂直于纸面向外且磁感应强度为B/2的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以与x轴成30°角斜向上射入磁场，且在x轴上方磁场中运动的半径为R．则()A.粒子经偏转后一定能回到原点OB.粒子在x轴上方和下方磁场中运动的半径之比为2∶1C.粒子完成一次周期性运动的时间为D.粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进了3R9、某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点．则下列判断正确的是（）A.粒子带负电B.电场力对粒子做负功C.粒子在N点的加速度大D.粒子在N点的速度大10、如图所示，A板发出的电子经加速后，水平射入水平放置的两平行金属板间，金属板间所加的电压为U，电子最终打在荧光屏P上，关于电子的运动，下列说法中正确的是A.滑动触头向右移动时，电子打在荧光屏上的位置上升B.滑动触头向左移动时，电子打在荧光屏上的位置上升C.电压U增大时，电子打在荧光屏上的速度大小不变D.电压U增大时，电子从发出到打在荧光屏上的时间不变三、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，电源电动势E=40V，内阻r=1Ω，电阻R=24Ω，M为一线圈电阻RM=0.4Ω的电动机，电流表为理想电流表，求：（1）当开关S断开时，电源输出功率P1是多少？（2）当开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，则通过电动机的电流及电动机输出功率P2是多少？12．（12分）匀强电场中a、b、c三点，在以它们为顶点的三角形中，∠a＝30°、∠c＝90°.电场方向与三角形所在平面平行．已知a、b和c点的电势分别为(2－)V、(2＋)V和2V．该三角形的外接圆上最低电势为________；最高电势为______________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）如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω．已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2．判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量14．（16分）如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带有正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加有如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开始，电场强度变化为原来的，求:(1)原来的电场强度为多大？(2)物体运动的加速度大小;(3)沿斜面下滑距离为L时物体的速度.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)15．（12分）如图所示，一个质量为m=2.0×10-11kg，电荷量为q=1.0×10-5C的带正电粒子P（重力忽略不计），从静止开始经U1=100V电压加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场，偏转电场的电压为U2。金属板长L=20cm，两板间距d=20cm，上极板带正电，下极板带负电。粒子经过偏转电场后进入右侧垂直纸面向里的水平匀强磁场中，位于磁场左侧的理想边界紧邻偏转电场，磁场中其余区域没有边界．磁场磁感应强度为B。求：（1）微粒进入偏转电场时的速度大小？（2）若粒子一定会由偏转电场进入磁场中，偏转电压U2满足什么条件？（3）当U2=120V时，若粒子离开磁场后不会第二次进入偏转电场，则磁感应强度B应满足什么条件？

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】A．由题可知带电油滴静止不动，则带电油滴受到向上的电场力，平行板电容器板间场强方向竖直向下，则带电油滴带负电，故A错误；B．由平衡条件得得油滴带电荷量为故B正确；C．将下极板向下缓慢移动一小段距离，电容器两极板距离增大，根据可得板间场强减小，微粒所受电场力减小，则油滴将立即向下做加速运动，故C错误；D．增大极板间电压，根据可得板间场强增大，微粒所受电场力增大，则油滴将立即向上做加速运动，故D错误；故选B。2、D【解析】A．粒子在垂直电场方向不受力，做匀速直线运动，位移相等，速度相等，由得知，运动的时间相等，故A错误；B．粒子在平行电场方向受到电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，根据位移时间关系公式，有解得由于两带电粒子平行电场方向分位移之比为：：2所以，故B错误；D．根据牛顿第二定律，有由两式解得所以它们所带的电荷量之比：：2故D正确；C．根据动能定理，有又：：2，：：2所以动能增加量之比：：4故C错误；故选：D。3、D【解析】当粒子所受的洛伦兹力和电场力平衡时，粒子流匀速直线通过该区域，有qvB＝qE，所以E＝Bv．假设粒子带正电，则受向下的洛伦兹力，电场方向应该向上．粒子带负电时，电场方向仍应向上．故正确答案为D4、C【解析】AB．由题意知解得同理可得故AB错误；CD．令点电势为零，则，故中点电势为，为等势面，为电场的方向选项C正确，D错误；故选C。5、C【解析】A．A、B是离点电荷等距的两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A错误；B．根据点电荷场强公式可知，A点的场强大于B点的场强，故B错误；C．平行金属板内部是匀强电场，A、B两点的电场强度相同，故C正确；D．图中A、B两点电场线方向不同，疏密程度也不同，两点场强不同，故D错误。故选C。6、C【解析】法拉第首先发现了电磁感应现象，选项A错误；库仑最早用扭秤实验测量出静电引力常数，密立根通过油滴实验第一次测得了电子电荷量的精确值，选项B错误；法拉第最早提出了“电场”的概念，选项C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究提出原子具有核式结构，选项D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、BD【解析】根据左手定则判断电子的偏转方向，从而确定电势的高低．抓住电子所受的洛伦兹力和电场力平衡，结合电流的微观表达式求出霍尔系数的大小【详解】根据左手定则知，电子向A板偏转，则A的电势低于A′的电势，因为I=nevS=nevhd，解得，根据evB＝e，解得U=vhB＝，因为U=，则霍尔系数K=．故BD正确，AC错误．故选BD【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，注意偏转的是电子，掌握电流的微观表达式，结合洛伦兹力和电场力平衡进行求解8、CD【解析】粒子在磁场中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据左手定则判断粒子所受的洛伦兹力方向，确定粒子能否回到原点O；根据牛顿第二定律求解半径；由求解周期；根据几何知识求解粒子第二次射入x轴上方磁场时沿x轴前进的距离【详解】A项：根据左手定则判断可知，负电荷在第一象限和第四象限所受的洛伦兹力方向不同，粒子在第一象限沿顺时针方向旋转，而在第四象限沿逆时针方向旋转，不可能回到原点0，故A错误；B项：由得粒子圆周运动的半径与B成反比，则粒子在x轴上方和下方两磁场中运动的半径之比为1：2，故B错误；C项：负电荷在第一象限轨迹所对应的圆心角为60°，在第一象限轨迹所对应的圆心角也为60°，粒子圆周运动的周期为，保持不变，在一个周期内，粒子在第一象限运动的时间为同理，在第四象限运动的时间为，完在成一次周期性运动的时间为T′=t1+t2=，故C正确；D项：根据几何知识得：粒子第二次射入x轴上方磁场时，沿x轴前进距离为x=R+2R=3R，故D正确故选CD【点睛】本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题关键是根据轨迹的圆心角等于速度的偏向角，找到圆心角，即可由几何知识求出运动时间和前进的距离9、CD【解析】A．由粒子运动的轨迹可知，粒子带正电，选项A错误；B．电场力的方向斜向上，故电场力对粒子做正功，选项B错误；C．N点的电场线比M点密集，则粒子在N点受到的电场力较大，则粒子的加速度大，选项C正确；D．因为电场力对粒子做正功，根据动能定理可知，粒子动能增加，故粒子在N点的速度大，选项D正确【点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题的关键是根据粒子的运动轨迹，判断电场力的方向，从而即可判断电性，电场力做功的情况等等；电场线的疏密是反应电场强弱的，密集的地方场强较大，则电场力较大，粒子的加速度较大.10、BD【解析】设加速电压为U′，由题意知，电子在加速电场中加速运动，根据动能定理得：eU′=mv2电子获得的速度为：电子进入偏转电场后做类平抛运动，也就是平行电场方向做初速度为0的匀加速直线运动，加速度为：电子在电场方向偏转的位移为：垂直电场方向做匀速直线运动，粒子在电场中运动时间为：联立解得：又因为偏转电场方向向下，所以电子在偏转电场里向上偏转。A.滑动触头向右移动时，加速电压变大，故电子偏转位移y变小，因为电子向上偏转，故在屏上的位置下降，故A错误；B.滑动触头向左移动时，加速电压变小，故电子偏转位移y变大，因为电子向上偏转，故在屏上的位置上升，故B正确；D.偏转电压U增大时，电子在电场中受到电场力增大，即电子偏转的加速度a增大；因为加速电压不变，电子进入电场的速度没有变化，电子在电场中运动的时间t没有发生变化，故D正确；C.偏转电压U增大时，电子在电场中受到的电场力增大，即电子偏转的加速度a增大；因为电子水平方向的速度v不变，电子在电场中运动的时间不变，电子打在屏上的速度为则电子打在屏上的速度增大，故C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)61.44W；(2)87.5W；【解析】（1）当开关S断开时，根据闭合电路欧姆定律，电流：电源输出功率为：P1=I2R=1.62×24=61.44W；（2）开关S闭合时，电流表的示数为4.0A，故路端电压为：U=E-Ir=40-4×1=36V，通过电阻R的电流：故流过电动机的电流为：I2=I-I1=4-1.5=2.5A，故电动机的机械功率为：P2=UI2-I22RM=36×2.5-2.52×0.4=87.5W；12、①.0②.4【解析】作出三角形的外接圆，其圆心O在ab的中点，该点电势为2V，OC为等势线，作出OC的垂线MN为电场线，根据U=Ed，顺着电场线MN，找出离O点最远的点，电势最低；逆着电场线，离O点最远点电势最高如图所示，取ab的中点O，即为三角形的外接圆的圆心，则：O点的电势为故Oc为等势线，其垂线MN为电场线，方向为：M→N所以外