上海市市北高级中学2025届物理高二上期末综合测试试题含解析

上海市市北高级中学2025届物理高二上期末综合测试试题注意事项：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、粗糙水平面上静止放置质量均为m的A、B两物体，它们分别受到水平恒力F1、F2的作用后各自沿水平面运动了一段时间，之后撤去F1、F2,两物体最终都停止，其v-t图象如图所示，下列说法错误的是()A.A、B两物体与地面间的滑动摩擦因数之比为1：2B.F1与A物体所受摩擦力大小之比为3：1C.F1和F2大小之比为2：1D.A、B两物体通过的总位移大小相等2、如图所示，正六边形abcdef区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量和电荷量都相等的粒子沿ad方向射入磁场后分别从b、e两点射出，不计粒子重力。下列说法正确的是A.两粒子都带正电B.从e点射出的粒子速率是从b点射出粒子的两倍C.从b点射出的粒子在磁场中运动时间较长D.从e点射出的粒子在磁场中运动时间较长3、下列哪项科技的应用与电磁感应原理相关（）A.回旋加速器 B.手机无线充电C.示波管 D.电磁弹射器4、如图所示，等边三角形abc与纸面平行，在顶点a、b处各放一垂直纸面向里、大小相等的恒定电流，已知a处电流在c处产生的磁场磁感强度为B，则关于c处的磁感强度大小和方向说法正确的是（）A.磁感强度大小为，方向平行ab边水平向右B.磁感强度大小为，方向垂直ab边竖直向下C.磁感强度大小为B，方向ab平行边水平向右D.磁感强度大小为B，方向垂直ab边竖直向下5、如图所示电路，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中（）A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.电压表的示数增大，电流表的示数减小D.电压表的示数减小，电流表的示数增大6、在如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左移动电路稳定后，与滑片移动前比较（）A.电阻R0两端电压变大B.电容器C上的电荷量不变C.电源消耗的总功率变小D.灯泡L变亮二、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、如图所示的U﹣I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（）A.R的阻值为1.5Ω B.电源电动势为3V，内阻为0.5ΩC.电源的输出功率为3.0W D.电源内部消耗功率为1.5W8、如图所示，水平放置的平行板电容器上极板带正电，从上极板的左端A点紧贴上极板以水平初速度v0向右射入一个带正电的粒子，粒子重力不计．当它的水平分速度与竖直分速度的大小之比为1︰2时，恰好从下极板的右端B点射出．设极板长为L，板间距为d，则A.d=LB.d=2LC.若粒子初速度为2v0，则粒子从电容器中飞出时距上极板D.若粒子初速度为2v0，则粒子从电容器中飞出时距上极板9、关于匀强磁场中的运动电荷，下列说法正确的是（）A.电荷一定受到磁场力 B.电荷可能不受磁场力C.若电荷仅受磁场力，则速度一定不变 D.若电荷仅受磁场力，则动能一定不变10、如图，一束电子以大小不同的速率沿图示方向飞入一正方形的匀强磁场区，对从右边离开磁场的电子，下列判断正确的是（）A.从a点离开的电子速度最小B.从a点离开的电子在磁场中运动时间最短C.从b点离开的电子运动半径最小D.从b点离开的电子速度偏转角最小三、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）某实验小组为测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，实验室备选了如下器材：A.电流表A1，量程为10mA，内阻r1=50ΩB.电流表A2，量程为0.6A，内阻r2=0.2ΩC.电压表V，量程为6V，内阻r3约为15kΩD.滑动变阻器R，最大阻值为15Ω，最大允许电流为2AE.定值电阻R1=5ΩF定值电阻R2=100ΩG.直流电源E，电动势为6V，内阻很小H.开关一个，导线若干I.多用电表一个J.螺旋测微器、刻度尺（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图甲所示，则金属丝的直径D=________mm。（2）实验小组首先利用多用电表粗测金属丝的电阻，如图乙所示，则金属丝的电阻为_____Ω。（3）在如图丙所示的方框内画出实验电路的原理图。且图中所用器材必须标明对应的符号_____。（4）电压表的示数记为U，所选用电流表的示数记为I，则该金属丝电阻的表达式___________，(用字母表示)。用刻度尺测得待测金属丝的长度为L，则由电阻率公式便可得出该金属丝的电阻率。12．（12分）如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置(1)将图中所缺的导线补接完整________(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏转一下，那么合上电键后进行下述操作时出现的情况是：①将线圈A迅速入线圈B时，灵敏电流指针___________〔选填“向左偏”、“向右偏”或“不偏”)②线圈A插入线圈B稳定后，将滑动变阻器触头迅速向___________(选填“左”或“右”)滑动时，灵敏电流计指针会向右偏转四、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．（10分）如图所示，单匝矩形线框abcd以ad边为轴在磁感应强度大小B＝0.5T的匀强磁场中逆时针匀速转动，lab＝0.4m，lbc＝0.5m，线框电阻r＝1Ω，ad间接入的电阻R＝9Ω，电流表为理想电表，线圈角速度ω＝102rad/s．求：(1)线框从图示位置转过30°时电流的方向及电流表的示数；(2)线框匀速转动t＝10min，电阻R上产生的热量QR14．（16分）如图所示，矩形线圈abcd的匝数为N=100匝，线圈ab的边长为bc的边长为，在磁感应强度为B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的轴匀速转动，转动的角速度，若线圈自身电阻为r=1Ω，负载电阻R=9Ω。试求：（1）感应电动势的最大值；（2）设时间t=0时线圈平面与磁感线垂直，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式；（3）1分钟时间内电阻R上产生的焦耳热Q的大小；（4）线圈从图示位置转过的过程中，通过R的电荷量。15．（12分）如图所示，长为L、质量为m的导体棒ab，置于倾角为θ的光滑斜面上．导体棒与斜面的水平底边始终平行．已知导体棒通以从b向a的电流，电流为I，重力加速度为g.(1)若匀强磁场方向竖直向上，为使导体棒静止在斜面上，求磁感应强度B的大小；(2)若匀强磁场的大小、方向都可以改变，要使导体棒能静止在斜面上，求磁感应强度的最小值和对应的方向

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】A．由速度与时间图象可知，两个匀减速运动的加速度之比为1：2；由牛顿第二定律f=ma可知A、B受摩擦力大小1：2，可知摩擦因数之比为1：2，A正确；B．由速度与时间图象可知，A物体加速与减速的位移之比为1：2，由动能定理可得解得B正确；C．由速度与时间图象可知，B物体加速与减速的位移之比为2：1，由动能定理可得解得F2：f2=3：2又A、B受摩擦力大小之比因此可知F1和F2大小之比为C错误；D.由速度与时间图象面积表示位移可知，A、B两物体加速与减速的位移相等，D正确。故错误的选C。2、C【解析】A．由图和左手定则可知，向上偏的粒子带正电，向下偏的带负电，故A错误；B．粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有得设正六边形的边长为a，如图分析可得得所以速率之比等于半径之比即为3:1，故B错误；CD．粒子在磁场中运动的时间为因两粒子的质量和电荷量都相等，同一个磁场，故它们在磁场中运动的时间与转过的圆心角α成正比，因θ1＞θ2，故从b点射出的粒子在磁场中运动时间较长，故C正确，D错误。故选C。3、B【解析】电磁感应现象是穿过闭合回路的磁通量发生变化，产生感应电流的现象。ACD．回旋加速器、电视显像管都是带电粒子在磁场中的受力，不是电磁感应现象，电磁弹射器是通电导线在磁场中受力，不是电磁感应现象，故ACD错误；B．手机无线充电，由送电线圈和受电线圈组成，充电板接入交流电源，充电板内的送电线圈可产生交变磁场，从而使手机内的受电线圈产生感应电流，故B正确。故选：B。4、A【解析】两通电直导线在c处产生的磁场如图所示，大小均为B，根据几何知识可得合磁场大小为：，方向水平向右；AB．综上所述，c处磁感强度大小，方向水平向右，A正确B错误；CD．综上所述，c处磁感强度大小为，方向水平向右，CD错误；故选A。5、A【解析】当滑片下移时，滑动变阻器接入电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小。故选A。6、D【解析】根据P移动的方向先判断出滑动变阻器电阻值的变化，然后根据外电路总电阻的变化，分析电压的变化关系．根据欧姆定律分析电流的变化．根据Q=CU分析电容器带电量的变化；【详解】由图可知，L与滑动变阻器R为串联关系；电容器与R0串联后并联在它们两端，且稳定时R0两端的电压为零，选项A错误；当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电阻减小，总电阻减小；则由闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，灯泡变亮；根据P=IE可知电源消耗的总功率变大；总电流变大，路端电压减小，则电容器上的电压变小，由Q=CU可知，电容器C上的电荷量减小；故BC错误；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、AD【解析】A．R的阻值为选项A正确；B．由图像可知，电源电动势为E=3V内阻为选项B错误；C．电源的输出功率为P=UI=1.5×1W=1.5WD．电源内部消耗功率为选项D正确故选AD。8、AD【解析】带正电粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，带电粒子在水平方向做匀速直线运动，水平速度恒为v0，当粒子恰好从下端点B射出，它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2，故竖直分速度为2v0，竖直方向的平均速度为v0，再根据运动的等时性，可得d与L的关系【详解】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，速度恒为v0，竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动；当粒子恰好从下端点B射出时，它的水平速度与竖直速度的大小之比为1：2，故竖直方向的末速度为2v0，由匀变速直线的运动规律可知：竖直方向的平均速度为v0，水平分运动和竖直分运动的运动时间相同，设为t，故，故B错误，A正确．若粒子初速度为2v0，则粒子飞出电场时时间变为原来的一半，根据可知，从电容器中飞出时距上极板的距离变为原来的1/4，即d/4，选项C错误，D正确；故选AD9、BD【解析】AB．洛伦兹力的大小：为速度与磁感应强度的夹角，当时，，当时，所以运动的电荷在磁场中不一定受到磁场力，A错误，B正确；CD．根据左手定则可知洛伦兹力方向始终与电荷的运动方向垂直，所以洛伦兹力只改变速度方向不改变速度大小，所以电荷仅受洛伦兹力，速度改变，动能一定不变，C错误，D正确。故选BD。10、BC【解析】对于从右边离开磁场的电子，从a离开的轨道半径最大，根据带电粒子在匀强磁场中的半径公式，知轨道半径大，则速度大，则a点离开的电子速度最大．从a点离开的电子偏转角最小，则圆弧的圆心角最小，根据t==，与粒子的速度无关，知θ越小，运行的时间越短．故B、C正确，A、D错误故选BC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、①.1.700（1.698～1.702均算对）②.60（58～62均算正确）③.④.【解析】（1）[1]金属丝的直径D=1.5mm+0.01mm×20.0=1.700mm。（2）[2]金属丝的电阻为6×10Ω=60；（3）[3]电路中可能达到的最大电流为:则A2量程过大，可以用已知内阻的电流表A1与定值电阻R1并联作为安培表；滑动变阻器用分压电路；因电流表内阻已知，则采用安培表内接；电路如图；（4）[4]由电路图可知，通过的电流为，两端的电压为，则12、①.（1）②.（2）向右偏③.右【解析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反【详解】（1）探究电磁感应现象实验电路分两部分，要使原线圈产生磁场必须对其通电，故电源、开关、滑动变阻器、原线圈组成闭合电路，灵敏电流计与副线圈组成另一个闭合电路，如图所示：（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；①闭合电键，将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下②原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，原线圈电流变大，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变大，灵敏电流计指针将向右偏转一下【点睛】本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回