2025届上海复旦附中物理高二第一学期期末联考试题含解析

2025届上海复旦附中物理高二第一学期期末联考试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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，边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，对角线CE和DF的交点为P，在P点处有一粒子源，可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q，不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足（）A.0<v≤ B.0<v≤C.0<v≤ D.0<v≤2、锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法不正确的是()A.电能转化为化学能的功率为UI－I2rB.充电器输出的电功率为UI＋I2rC.电池产生的热功率为I2rD.充电器的充电效率为×100%3、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4、一种新型发电机叫磁流体发电机,如图所示表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和负电的粒子,而从整体来说呈中性)沿图中所示方向喷射入磁场,磁场中有两块金属板A、B,这时金属板上就聚集了电荷.在磁极配置如图中所示的情况下,下列说法中正确的是（）A.A板带正电B.有电流从b经用电器流向aC.金属板A、B间的电场方向向下D.等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力小于所受电场力5、如图所示，一个质点沿两个半径为R的半圆弧由A运动到C，规定向右方向为正方向，在此过程中，它的位移和路程分别为（）A.4R，2πR B.4R，-2πRC.-4R，2πR D.-4R，-2πR6、将阴极射线管的两极与高压电源连接后，加上如图所示的磁场，可观察到从负极向右射出的高速电子流的偏转情况是A.平行于纸面向上偏转 B.平行于纸面向下偏转C.垂直于纸面向内偏转 D.垂直于纸面向外偏转二、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、在如图甲所示的电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电流表示数变化的完整过程图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）A.图乙中图线a是电压表的示数随电流表示数变化的图线B.电源内阻为ΩC.电源的最大输出功率为WD.滑动变阻器的最大功率为W8、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.2m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（）A.磁感应强度的大小为0.05TB.导线框运动速度的大小为0.04m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.01N9、如图，光滑平行金属导轨固定在水平面上，左端由导线相连，导体棒垂直静置于导轨上构成回路．在外力F作用下，回路上方的条形磁铁竖直向上做匀速运动．在匀速运动过程中外力F做功WF，磁场力对导体棒做功W1，磁铁克服磁场力做功W2，重力对磁铁做功WG，回路中产生的焦耳热为Q，导体棒获得的动能为EK．则()A.W1=EkB.WF+WG=EK+QC.W1=QD.W1+W2=Q10、关于平抛运动，下列说法中正确的是（）A.平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B.平抛运动是一种匀变速曲线运动C.平抛运动的水平射程x由初速度决定，与下落的高度h无关D.平抛运动的落地时间t由初速度决定，越大，t越大三、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）用螺旋测微器测量某圆柱体的直径，由图读得其直径为_________mm｡12．（12分）某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻，使用的器材还包括定值电阻（）一个、开关两个、导线若干．电路图如图所示;①在图中，已正确连接了部分电路，请完成余下电路的连接_______②请完成下列主要实验步骤：A．检查并调节电压表指针指零；调节电阻箱，示数如图所示，读得电阻值是____；B．将开关S1闭合，开关S2断开，电压表的示数是1.49V；C．将开关S2________，电压表的示数是1.16V；断开开关S1③使用测得的数据，计算出干电池的内阻是________（计算结果保留两位有效数字）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）如图所示，在平面直角坐标系xoy中，在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场；在第一象限内某区域存在方向垂直于坐标平面向里的有界圆形匀强磁场(图中未画出)．一粒子源固定在x轴上坐标为(-L,0)的A点，粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为v的电子，电子恰好能通过y轴上坐标为(0,2L)的C点，电子继续前进距离L后进入磁场区域，再次回到x轴时与x轴正方向成45°夹角．已知电子的质量为m，电荷量为e，有界圆形匀强磁场的磁感应强度，不考虑粒子的重力好粒子之间的相互作用，求：(1)匀强电场的电场强度E的大小；(2)圆形磁场的最小面积；(3)电子从进入电场到再次回到x轴过程的总时间。14．（16分）如图所示，两根间距为L的平行金属导轨，其cd右侧水平，左侧为竖直的画弧，圆弧半径为r，导轨的电阻与摩擦不计，在导轨的顶端接有阻值为R1的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中．现有一根阻值为R2、质量为m的金属杆，在水平拉力作用下，从图中位置ef由静止开始做加速度为a的匀加速直线运动，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好．开始运动后，经时间t1，金属杆运动到cd时撤去拉力，此时理想电压表的示数为U，此后金属杆恰好能到达圆弧最高处ab．重力加速度为g．求：（1）金属杆从ef运动到cd的过程中，拉力F随时间t变化的表达式；（2）金属杆从ef运动到cd的过程中，电阻R1上通过的电荷量；（3）金属杆从cd运动到ab的过程中，电阻R1上产生的焦耳热15．（12分）在远距离输电时，要考虑尽量减少输电线上的功率损失．某小型发电站，输送的电功率为P＝500kW，发电站输出电压为U1＝250V．为减少输送功率的损失，变电站先用一升压变压器将电压升高到U2＝5kV再输出，在这种情况下，用户端获得的电功率为P1＝340kW．所用变压器均为理想变压器．求（1）升压变压器原副线圈的匝数之比为多少？（2）这样输电，效率仍然较低，若想使输电效率提高到98％，又不改变输电线，那么变电应将电压升高到多少向外输电？

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、D【解析】粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示根据几何知识可知，其轨道半径为因为所以有所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤，故ABC错误，D正确。故选D。2、B【解析】ABC．由可知充电器输出的电功率为，根据热功率公式可得电池产生的热功率为，电能转化为化学能和热能，根据能量守恒定律有电能转化为化学能的功率为：，故A、C正确，B错误；D．充电器的充电效率为，故D正确；3、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。4、B【解析】A．根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则A板带负电．故A错误；B．因为B板带正电，A板带负电，所以电流的流向为b经用电器流向a．故B正确；C．因为B板带正电，A板带负电，所以金属板间的电场方向向上．故C错误；D．等离子体发生偏转的原因是离子所受洛伦兹力大于所受电场力．故D错误。故选B5、C【解析】由图可知质点的位移大小为4R，方向由A指向C向左，故位移为-4R，而质点经过的路程恰好为一个圆；故为2πR，故C正确ABD错误。故选C。6、D【解析】应用左手定则判断洛仑兹力时，四指指向电子运动的反方向，磁场穿过掌心，则大拇指方向垂直于纸面向外，故电子束垂直纸面向外偏转；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。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、AC【解析】A．将滑动变阻器的滑片P从最右端移到最左端，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R1的电压和电源的内电压增大，则R2的电压减小，所以电压表V1的示数增大，电压表V2的示数减小，可知图线b反映的是电压表V1的示数随电流的变化，图线a反映的是电压表V2的示数随电流的变化，故A正确。B．根据闭合电路欧姆定律得电压表V2的示数为：U2=E-I（R1+r）①由图线a的斜率大小等于R1+r，由图知：图线b的斜率等于R1，则有：则电源的内阻为r=5Ω，故B错误；C．图线a延长与U轴截距为电源的电动势E=6V，当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，最大的输出功率为：故C正确；D．把R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R1+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，滑动变阻器的最大功率为：故D错误；故选AC。8、AC【解析】根据线框匀速运动的位移和时间求出速度，结合E=BLv求出磁感应强度，根据感应电流的方向，结合楞次定律得出磁场的方向．根据安培力公式得出导线框所受的安培力【详解】由图象可以看出，0.2-0.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入用时0.2s，导线框匀速运动的速度为：，根据E=BLv知磁感应强度为：，故A正确，B错误．由b图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，根据楞次定律得，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确．在0.4-0.6s内，导线框所受的安培力，故D错误．故选AC【点睛】本题考查了导线切割磁感线运动，掌握切割产生的感应电动势公式以及楞次定律，本题能够从图象中获取感应电动势的大小、方向、运动时间等9、AB【解析】AC．根据题意，由动能定理知：导体棒：W1=Ek，故A正确，C错误；D．根据能量守恒知W2-W1=Q，故D错误；B．对磁铁有：WF+WG-W2=0，联立得WF+WG=Ek+Q，故B正确；故选AB。10、AB【解析】平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动【详解】A、B项：平抛运动只受重力作用，加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，运动轨迹是曲线，所以平抛运动一定是变速运动，故AB正确；C项：由平抛可得：，解得：，即：平抛运动的水平射程由物体下落的高度和初速度共同决定，故C错误；D项：由C知，平抛运动落地时间由h决定，与初速度无关，故D错误【点睛】本题考查对平抛运动规律的掌握和理解，知道平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，结合运动规律分析水平射程和落地时间三、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、700【解析】考查螺旋测微器的读数。【详解】螺旋测微器主尺读数4.5mm，螺旋读数0.200mm，因此读得直径为

5mm+0.200mm=4.700mm12、①.②.20Ω③.闭合④.0.69Ω【解析】①实物连线如图②电阻箱的阻值为2×10Ω=20Ω③测量电源电动势和内阻主要采取的方法是通过改变外电阻改变路端电压，利用E=U+Ir得到方程组求解，所以本题中通过通断开关改变外电阻④由闭合电路欧姆定律有E=U1+I1r；E=U2+I2r解得内阻r=0.69Ω【点睛】难度中等，要理解本实验的实验原理，是通过闭合电路欧姆定律测量的，即公式E=U+Ir的应用，通过多次改变路端电压和电流得到方程组求解出电源电动势和内阻四、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）电子在从A运动到C的过程中，做类平抛运动，在x方向上在y方向上2L＝vt由①②式联立解得：（2）电子离开电场时的速度的反向延长线将交于y方向位移的中点，故tanθ＝1，θ＝45°电子进入磁场后仅受洛伦兹力evCB作用，在磁场中做匀速圆周运动，由牛顿第二定律根据几何关系可知根据题意作出电子的运动轨迹示意图如图所示由图中几何关系可知，电