杭州市高级中学 2025届物理高二上期末质量检测试题含解析

杭州市高级中学2025届物理高二上期末质量检测试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示，球被轻绳AO挂在竖直光滑墙上不动，关于球的受力情况，下列说法正确的是A.轻绳对球的拉力小于球的重力B.轻绳对球的拉力等于球的重力C.辁绳对球的拉力等于墙对球的弹力D.轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力2、物理学领域里的每次重大发现，都有力地推动了人类文明的进程．最早利用磁场获得电流，使人类得以进入电气化时代的科学家是（）A.库仑 B.奥斯特C.安培 D.法拉第3、医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度．电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160μV，磁感应强度的大小为0.040T．则血流速度的近似值和电极a、b的正负为()A.1.3m/s，a正、b负 B.2.7m/s，a正、b负C.1.3m/s，a负、b正 D.2.7m/s，a负、b正4、如图所示，A、B、C、D、E是半径为r的圆周上等间距的五个点，在这些点上各固定一个点电荷，除A点处的电量为－q外，其余各点处的电量均为＋q，则圆心O处()A.场强大小为，方向沿AO方向B.场强大小为，方向沿OA方向C.场强大小为，方向沿AO方向D.场强大小为，方向沿OA方向5、如图所示，轮船的外侧悬挂了很多旧轮胎，这样做的目的是（）A.缩短碰撞的作用时间，从而减轻对轮船的破坏B.减小碰撞中轮船受到的冲量，从而减轻对轮船的破坏C.减小碰撞中轮船的动量变化量，从而减轻对轮船的破坏D.减小碰撞中轮船受到的冲击力，从而减轻对轮船的破坏6、在如图所示的图像中，直线为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断错误的是（）A.电源的电动势为3V，内阻为0.5ΩB.电阻R的阻值为1ΩC.电源的效率为80%D.电源的输出功率为4W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、如图所示，在x轴上方有垂直于纸面向外的匀强磁场，两带正电且电量相同；质量分别为m1、m2的粒子A和B以相同的速率从O点与x轴正方向成60°角垂直射入磁场，发现粒子A从a点射出磁场，粒子B从b点射出磁场．若另一与A、B带电量相同而质量不同的粒子C以相同速率从O点与x轴正方向成30°角射入x轴上方时，发现它从ab的中点c射出磁场，则下列说法中正确的是(不计所有粒子重力)()A.粒子B在磁场中的运动时间比粒子A在磁场中的运动时间长B.粒子A、B在磁场中的运动时间相同C.可以求出粒子C的质量D.粒子C在磁场中做圆周运动的半径一定比粒子B做圆周运动的半径小8、在磁场中的同一位置放置一条直导线，导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。如图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。a、b各代表一组F—I的数据。下列图中正确的是（）A. B.C. D.9、如图甲所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，原线圈接入图乙所示的不完整的正弦交流电，电压表和电流表均为理想电表，，R2=R3=10Ω，则下列说法正确的是A.开关S闭合时，电流表示数为B.开关S断开时，电压表示数为C.开关S从从断开到闭合时，电压表示数增大D.开关S从从断开到闭合时，电流表示数增大10、如图所示，水平固定的光滑铜环，OO′为过圆心的竖直轴，长为2l、电阻为r的铜棒OA的一端在O处，另一端与铜环良好接触，OA与OO′的夹角为30°，整个装置处在磁感应强度大小为B、方向竖立向上的匀强磁场中．现使铜棒OA绕OO′以角速度逆时针（俯视）匀速转动，A端始终在铜环上，定值电阻的阻值为3r，其他电阻不计，下列说法正确的是（）A.O点的电势比A点的电势低B.回路中通过的电流为C.该定值电阻两端的电压为D.该定值电阻上的热功率为三、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）一同学用图甲电路测量电源的电动势和内阻。所用的实验器材有：待测电源（电动势约为3V，内阻约为7Ω），保护电阻R1（阻值为10Ω），滑动变阻器R（阻值范围为0~20Ω），电流表④，电压表，开关S，导线若干。他的主要实验步骤如下：①按图甲连接电路②将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关③逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I④以U为纵坐标、I为横坐标，作U一I图象（U、Ⅰ都用国际单位）（1）测量电源的电动势和内阻，电压表应选用____；电流表应选用____。（均填选项标号）A.电压表（0~15V，内阻约为15kΩ）B.电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）C.电流表（0~300mA，内阻约2Ω）D.电流表（0~30mA，内阻约为20Ω）（2）用该电路测量出多组数据，作出图乙所示的U-Ⅰ图象，则待测电源电动势E=___V、内阻r=___Ω。（结果均保留两位有效数字）12．（12分）现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，其阻值Rx约为0.5Ω，允许通过的最大电流为0.5A.现有如下器材可供选择：电流表A(量程0.6A，内阻约为0.6Ω)电压表V(量程3V，内阻约为3kΩ)待测电阻丝Rx(阻值约为0.5Ω)标准电阻R0(阻值5Ω)滑动变阻器R1(5Ω，2A)滑动变阻器R2(200Ω，1.5A)直流电源E(E＝6V，内阻不计)开关S、导线若干(1)图为四位同学分别设计的测量电路的一部分，你认为合理的是________；(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法；（分压，限流）(3)根据你在(1)(2)中的选择，在图甲上完成实验电路的连接________；(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L、直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为ρ＝________；(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图乙所示，则该电阻丝的直径D＝________.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）两根足够长的平行光滑导轨，相距1m水平放置．匀强磁场竖直向上穿过整个导轨所在的空间B＝0.4T．金属棒ab、cd质量分别为0.1kg和0.2kg，电阻分别为0.4Ω和0.2Ω，两棒的长度都是1m并排垂直横跨在导轨上．若两棒以相同的初速度3m/s向相反方向分开，不计导轨电阻，求：(1)棒运动达到稳定后的ab棒的速度大小；(2)金属棒运动达到稳定过程中，回路上释放出的焦耳热和通过cd棒的电量14．（16分）如图所示，一电荷量为-q的带电粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，射出磁场时的速度方向与原来粒子的入射方向的夹角θ=60°，求：（1）带电粒子在磁场中运动的轨道半径r（2）带电粒子穿过磁场的时间t15．（12分）如图所示，水平放置的足够长平行金属导轨MN、PQ间距离为L，左端接阻值为R的电阻，导轨的电阻不计．一质量为m、电阻为R的金属杆ab放在导轨上与导轨接触良好，不计摩擦．整个装置放在竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中．ab杆在平行于导轨的水平恒力F（F未知）作用下从静止开始运动，当向右运动距离为d时恰好达到最大速度vm．求：（1）水平恒力F的大小；（2）向右运动距离为d的过程中，电阻R上产生的热量QR；（3）当向右运动距离为d时突然撤去拉力，撤去拉力后流过金属杆的总电量为q，求金属杆继续滑行的距离x.

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】设绳子和墙面夹角为θ，对小球进行受析：把绳子的拉力T和墙对球的弹力为N合成F，由于物体是处于静止的，所以物体受力平衡，所以物体的重力等于合成F，即F=G，根据几何关系得出：，N=mgtanθ；所以轻绳对球的拉力大于墙对球的重力，轻绳对球的拉力大于墙对球的弹力，故ABC错误，D正确2、D【解析】最早利用磁场获得电流的物理学家是法拉第，是法拉第发现的电磁感应现象，使人类得以进入电气化时代A.库仑．与史实不符，故A错误；B.奥斯特．与史实不符，故B错误；C.安培．与史实不符，故C错误；D.法拉第．与史实相符，故D正确3、A【解析】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向上偏，负离子向下偏．则a带正电，b带负电．最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有所以故A正确4、D【解析】假设A处同样放+q的正电荷，由对称可知O处的合场强为零，所以在BCDE四处的+q电荷，在O处产生的合场强一定与A处所放的+q电荷产生的场强等大反向，即在BCDE四处的+q电荷在O处产生的合场强为，方向沿OA方向所以若在A处放一个-q的电荷则圆心O处的场强为，方向沿OA方向所以D正确；ABC错误；故选D。5、D【解析】轮船在发生碰撞如靠岸的过程，外侧悬挂了很多旧轮胎，由动量定理知，在动量变化相同的情况下，即冲量相同，但延长了碰撞作用时间，使得撞击力变小，从而减轻对轮船的破坏，故D正确，ABC错误。故选D。6、C【解析】A．根据闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则：A正确；B．根据图像可知电阻：B正确；C．电源的效率：C错误；D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=2A，则电源的输出功率为：P出=UI=4WD正确。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、AC【解析】AB．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，粒子的入射速度方向、出射速度方向与边界夹角相等，则知A、B两个粒子速度的偏向角均为120°，轨迹对应的圆心角也为120°．设轨迹的圆心角为θ，则粒子在磁场中运动的时间，由图知，B粒子的轨迹半径较大，而θ与v相等，所以B粒子在磁场中的运动时间比A粒子在磁场中的运动时间长，故A正确。C．设C粒子的质量为m3．Oa=L，ab=d。粒子做匀速圆周运动，轨迹如图：故质量为m1、m2、m3的粒子轨道半径分别为：故：（R1+R2）=2R3粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，故：联立以上几式解得：故C正确。D．由上知，C粒子在磁场中作圆周运动的半径可能比B粒子作圆周运动的半径大，故D错误。故选AC。8、BC【解析】导线的方向与磁场方向垂直，根据安培力公式可知，安培力F=BIL由于磁场强度B和导线长度L不变，因此F与I的关系图象为过原点的直线，故BC正确，AD错误。故选BC。9、BD【解析】根据电流的热效应求出输入电压的有效值，再根据变压器原副线圈电压之比等于线圈匝数比求出电压表示数，电键S闭合后，副线圈电阻变小，根据欧姆定律判断电流表示数的变化，根据变压器原副线圈电流之比等于线圈匝数的倒数比比求出电流表示数变化情况.【详解】B、根据电流的热效应，有，解得，根据变压比可得副线圈两端的电压为；故B正确.A、开关闭合时，副线圈两端的电压依然为，则副线圈中的电流,根据电流与匝数成反比知原线圈中的电流即电流表的示数为；故A错误.C、闭合电键S，因为原线圈电压和匝数比都不变，所以副线圈两端的电压不变，电压表示数不变，故C错误；D、闭合电键S后，总电阻减小，输出功率增大，输入功率增大，电流增大，故D正确；故选BD.【点睛】本题关键是明确交流电有效值的计算方法，同时要结合变压器的变压比公式分析，知道变压器不改变功率.10、AC【解析】A．根据右手定则可知，O点的电势比A点的电势低．故A正确B．根据法拉第电磁感应定律可知，铜棒OA切割磁感线产生的感应电动势E=，所以回路中通过的电流：I=故B错误C．该定值电阻两端的电压为：U=．故C正确D．该定值电阻上的热功率P=．故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.B②.C③.3.0④.7.2【解析】（1）[1][2]由于待测电表的电动势约为3V，故电压表应该选择B，由于电路中的最大电流约为故电流表应该选择C（2）[3][4]由闭合电路欧姆定律可得故该图像与纵轴的交点即为电源电动势，故电动势为3.0V；该图像的斜率即表示电源内阻，故电源内阻为7.2Ω。12、①.C②.R1③.分压④.⑤.⑥.1.205【解析】(1)、(2)、关键是根据闭合电路欧姆定律求出电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及接法；根据求出的最小电阻来选择保护电阻；根据待测电阻远小于电压表内阻可知电流表应用外接法，但因为待测电阻阻值太小可知待测电阻应与保护电阻串联使用(3)根据是连接电路时应先连接主干路然后再连接并联电路，注意正负极和量程(4)关键是根据欧姆定律和电阻定律求出电阻率的表达式即可(5)关键是读数时要分成整数部分和小数部分两部分来读，注意半毫米刻度线是否露出【详解】(1)根据闭合电路欧姆定律可知，电路中需要的最大电阻为：，所以变阻器应选R1并且应采用分压式接法；电路中需要的最小电阻为：，为保护电流表应与一保护电阻串联，所以排除电路A，再根据待测电阻满足，可知电流表应用外接法，所以应排除电路D，由于待测电阻阻值太小，将电压表直接测量时电压太小无法读数，所以应将待测电阻与保护电阻串联后再与电压表并联才行，所以合理的电路应是C；(2)根据题(1)中的分析可知，变阻器应选R1，并且应采用分压式接法；(3)根据题（1）中分析可知电路连接图如图所示：(4)图C电路图应有：①根据电阻定律应有：②联立①②可得：(5)螺旋测微器的读数为：D=1mm+20.6×0.01mm=1.205（±0.002）mm；【点睛】明确：①通过估算电路中需要的大小电阻来选择保护电阻，通过电路中需要的最大电阻来选择变阻器阻值以及采用的接法；②当待测电阻满足时，电流表应用外接法四、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)v＝1m/s(2)Q＝1.2J【解析】(1)ab、cd棒组成的系统合外力为零，系统的动量守恒