2025届江苏省苏州市平江中学物理高二上期末综合测试试题含解析

2025届江苏省苏州市平江中学物理高二上期末综合测试试题考生须知：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、如图所示，在竖直平面xoy内，固定一半径为R的光滑绝缘的圆形轨道，圆心在O点，第四象限（含x、y轴）内有水平向右的匀强电场，一质量为m，带电荷量为+q的小球，从图中A点静止释放，沿圆弧内侧轨道运动，第一次恰能通过圆弧轨道的最高点，已知重力加速度为g，则匀强电场的电场强度大小为（）A B.C. D.2、如图所示交流电的电流随时间而变化的图象，此交流电的有效值是（）A.5A B.5AC.3．5A D.3．5A3、如图所示，截面为等腰直角三角形的物块固定在水平面上，两根长为L的细导体棒a、b被放在三角形的两个光滑直角面等高的地方，导体棒a的质量为ma，导体棒b的质量为mb。现分别对两导体棒通以同向电流Ia、Ib，且Ia＝2Ib＝2I，两棒恰能保持静止，则下列说法正确的是（）A.两导体棒的质量之比ma：mb＝2：1B.两导体棒的质量之比ma：mb＝1：2C.电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小为D.电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小为4、图甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是()A.匀速运动 B.匀加速运动C.匀减速运动 D.变加速运动5、磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线，假设地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是A.由南向北沿磁子午线 B.由北向南沿磁子午线C.由东向西垂直磁子午线 D.由向东垂直磁子午线6、发现电流磁效应的物理学家是（）A.法拉第B.奥斯特C.库仑D.安培二、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、在光滑水平面上有一个质量为m=1kg的小球，小球的一端与水平轻弹簧连接，另一端与不可伸长的轻绳相连，轻绳与竖直方向成θ=45°角，如图所示．小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，取g=10m/s2，则（）A.此时弹簧的弹力为10NB.剪断弹簧瞬间，小球加速度的大小为10m/s2C.剪断细绳的瞬间，小球受到的合力水平向左D.剪断细绳的瞬间，小球加速度的大小为10m/s28、如图所示电路中，R为某种半导体元件，其阻值随周围环境酒精浓度的增大而减小，当酒精浓度增大时，下列说法中正确的是（）A电流表A示数增大 B.电压表V示数增大C.电源输出功率减小 D.电源效率减小9、如图所示，M、N为同一水平面内的两条平行长导轨，左端串联电阻R，金属杆ab垂直导轨放置，杆和导轨的电阻不计，且杆与导轨间无摩擦，整个装置处于竖直方向的匀强磁场中．现对金属杆ab施加一个与杆垂直的水平向右的恒力F，使杆从静止开始运动．在运动过程中，杆的速度大小为v，杆所受安培力为F安，R中的电流为I，R上消耗的总能量为E总，则下列关于v、F安、I、E总随时间变化的图像可能正确的是（）A. B.C. D.10、如图（甲）所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑动片由a端向b端移动，用两个理想电表分别测量电压和电流，得到部分U-I关系图像如图（乙）所示，则（）A.电源的电动势为9VB.滑动变阻器的总阻值为20ΩC.当电压表示数为4.5V时，电源效率最高D.当电压表示数为5.0V时，R2消耗的总功率最大三、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）在匀强磁场中，有一段0.05m的导线和磁场垂直．当导线通过的电流是1A时，受磁场的作用力是0.1N，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T；当导线通过的电流是0时，那么该匀强磁场磁感应强度B=______T12．（12分）在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按图（）接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系。当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央。然后按图（）所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联一成另一个闭合电路。(1)S闭合后，将螺线管A（原线圈）插入螺线管B（副线圈）的过程中，电流表的指针将_____偏转；(2)线圈A放在B中不动时，指针将______偏转；(3)线圈A放在B中不动，将滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表指针将______偏转（选填“向左”、“向右”或“不”）。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，一匝数N=10匝、总电阻R=2.5Ω、ad长L1=0.4m、ab宽L2=0.2m的匀质矩形金属线框静止在粗糙水平面上，线框的bc边正好过半径r=0.1m的圆形磁场的直径，线框的左半部分处于垂直线框平面向上的匀强磁场区域内，磁感应强度B0=1T，圆形磁场的磁感应强度为B，方向垂直线框平面向下，大小随时间变化规律如图乙所示，已知线框与水平面间的最大静摩擦力f=3.0N，π≈3.求：(1)t=0时刻穿过线框的磁通量大小；(2)线框何时开始滑动.14．（16分）如图所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）水平向右电场的电场强度的大小；（2）若将电场强度减小为原来的，小物块的加速度是多大；（3）电场强度变化后小物块下滑距离L时的动能。15．（12分）如图所示，半径为R的半圆形区域内，有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，半圆弧的圆心坐标为，圆弧与y轴相切于坐标原点．在坐标原点有一粒子源，可以向坐标平面内射出质量为m、电荷量大小为q的带负电的粒子，不计粒子重力若粒子源沿x轴正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不从直径PQ射出磁场，则粒子的速率最大是多少？若粒子源向坐标平面内各个方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子不从直径PQ射出磁场，则粒子的速率最大又是多少？

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、B【解析】小球恰好通过最高点，则有：，解得小球在最高点的速度为：，小球从A点到最高点的过程中，根据动能定理可得：，解得：，故B正确ACD错误。故选B。2、B【解析】根据交流电的有效值的定义：,解得：I=5A，故选B【点睛】对于非正弦式电流可根据有效值的定义求解有效值．取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值3、D【解析】AB．对导体棒a、b受力分析如图所示，由平衡条件得：对a有F＝magtan45°同理对b有F＝mbgtan45°解得：ma：mb＝1：1故AB错误；CD．根据磁感应强度定义式得：电流Ia在导体棒b处产生的磁场的磁感应强度大小电流Ib在导体棒a处产生的磁场的磁感应强度大小故C错误，D正确；故选D。4、C【解析】由U−t图象得到，线圈两端的电压大小与时间呈线性关系，即有：U=U0−kt由法拉第电磁感应定律E=U=BLv，B.L、k均一定，则速度v随时间均匀减小，所以火车做匀减速直线运动。A.匀速运动。与上述结论不符，故A错误；B.匀加速运动。与上述结论不符，故B错误；C.匀减速运动。与上述结论相符，故C正确；D.变加速运动。与上述结论不符，故D错误。故选：C.5、C【解析】根据题意知，地磁体的N极朝南,根据安培定则,大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线，所以选C6、B【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，法拉第发现了电磁感应现象，库仑发现了库仑定律，安培发现了分子电流假说，B正确二、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、CD【解析】考查弹力的突变和牛顿第二定律。【详解】A．对小球受力分析：弹簧弹力：A错误；B．剪断弹簧的瞬间，弹簧弹力突变为0，绳的拉力也突变为0，水平面对物体有向上的支持力，与重力平衡，合力等于0，加速度为0，B错误；C．剪断细绳的瞬间，绳的拉力突变为0，物体有往下掉的趋势，水平面对物体有向上的支持力，与重力等大反向，此时物体的合外力为弹簧弹力，水平向左，C正确；D．由牛顿第二定律：解得加速度，D正确。故选CD。8、AD【解析】AB．当酒精浓度增大时，减小，总电阻减小，则总电流增大，内电压增大，路端电压减小，即电压表V示数减小，根据欧姆定律可知通过的电流减小，因此通过的电流增大，即电流表A示数增大，故A正确，B错误；C．当电路的外电阻等于电源的内阻时，电源输出功率最大；由于电路的外电阻与电源的内阻关系未知，所以无法判断电源输出功率的变化，故C错误；D．电源效率为由于电源的电动势不变，路端电压减小，所以电源效率减小，故D正确；故选AD。9、AD【解析】根据牛顿第二定律知，杆子的加速度为：，由于速度增大，则加速度减小，可知杆子做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度等于零时，速度最大，做匀速直线运动，故A正确．根据可知，安培力先逐渐变大，后不变，但是由于速度不是均匀变大，则F安-t图像开始阶段不是直线，选项B错误；感应电流，则电流先逐渐变大，后不变，但是由于速度不是均匀变大，则I-t图像开始阶段不是直线，选项C错误；根据焦耳定律知，E=Q＝I2Rt＝t，因为速度增大，可知E-t图线的切线斜率增大，最终电流不变，E与t成正比，故D正确．故选AD【点睛】题考查了电磁感应与动力学和能量的综合，知道杆子在整个过程中的运动规律，知道当拉力和安培力相等时，杆子做匀速直线运动10、AB【解析】A．根据电路图结合数学知识可知，当aP的电阻等于bP的电阻时，并联部分电阻最大，此时电压表示数最大，根据乙图可知，电压表示数最大为5V，此时电流表示数为0.5A，则有则滑动变阻器的总阻值为根据闭合电路欧姆定律得根据乙图可知，当电压表示数U1=4V时电流表示数为I1=0.25A或I2=1A，根据闭合电路欧姆定律得：联立方程解得，故AB正确；C．电源效率当电压表示数为5.0V时，并联部分电阻最大，则外电路电阻最大，此时路段电压最大，效率最高，故C错误；D．把R1看成内阻，当并联部分电阻R2消耗的总功率最大，此时电压表示数不是5V，故D错误。故选AB。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、①.2②.2【解析】根据磁感应强度的定义式，磁感应强度，这与导线的放置、长短、电流大小等因素无关，即该处的磁感应强度有磁场本身决定，该匀强磁场磁感应强度12、①.右偏②.不偏③.右偏【解析】(1)[1]线圈A中磁场方向向上，插入B线圈，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转；(2)[2]线圈不动，磁通量不变，无感应电流，故指针不动；(3)[3]线圈A中磁场方向向上，滑片向左移动，电流变大，故线圈B中磁通量变大，阻碍变大，故感应电流的磁场方向向下，故电流从右向左流过电流表，故电流表指针向右偏转。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）0.01Wb（2）0.2s【解析】穿过线框的磁通量由两部分组成，根据磁通量Φ=BS，即可求解；根据法拉第电磁感应定律与闭合电路欧姆定律，即可求解感应电流的大小；根据安培力表达式，结合左手定则与受力平衡条件，即可求解【详解】（1）设磁场向上穿过线框磁通量为正，由磁通量的定义得t=0时，有；（2）根据法拉第电磁感应定律有由闭合电路欧姆定律，则有；由楞次定律可知，圆形磁场的磁感应强度增大时，线框内产生的感应电流的方向为逆时针方向，ad中的感应电流的方向向下，由左手定则可知，ad边受到的安培力的方向向左，ad边受到的安培力是10匝线圈受到的安培力的合力，即：F=NB0IL1=10×1×0.3×0.4=1.2N＜3N；圆形磁场的磁感应强度均匀增大，所以产生大小不变的电动势，感应电流的大小不变，而左侧的磁场区域内的磁场不变；由图乙可知，磁感应强度随时间t变化的表达式为B′=2+5t，由左手定则可知，右侧的bc边受到的安培力方向向左，整体受到安培力的合力等于：F安=F+F'=1.2+F'=3.0N=f，大小：F'=nB'I2r=10×B'×0.3×2×0.1=1.8N，解得B'=3T，t=0.2s所以线框在t=0.2