上海大学附属中学2025届物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

上海大学附属中学2025届物理高二上期末综合测试模拟试题考生须知：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、将一个电源与一个电阻箱连接构成闭合回路，测得的电阻箱所消耗的功率P与电阻箱的读数R的关系如图所示，下列说法正确的是A.电源的电动势为45VB.电源的内阻为5ΩC.电源最大输出功率可能大于45WD.电阻箱消耗的功率为最大值时，电源的效率大于50%2、如图所示，N匝矩形导线框以角速度在磁感应强度为B的匀强磁场中绕轴匀速转动，线框面积为S，线框的电阻、电感均不计，外电路接有电阻R、理想交流电流表和二极管二极管D具有单向导电性，即正向电阻为零，反向电阻无穷大下列说法正确的是A.交流电流表的示数 B.一个周期内通过R的电荷量C.R两端电压的有效值 D.图示位置电流表的示数为03、电磁炉热效率高达，炉面无明火，无烟无废气，“火力”强劲，安全可靠。图示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（）A.当恒定电流通过线圈时，会产生恒定磁场，恒定磁场越强，电磁炉加热效果越好B.电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作C.在锅和电磁炉中间放一纸板，则电磁炉不能起到加热作用D.电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差4、有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（）A.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：bB.若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：bC.从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1D.若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b25、两个可自由移动的点电荷，分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带负电Q1，B处电荷带正电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在A、B直线上，欲使Q1、Q2、Q3三者均处于平衡状态，则（）A.Q3为负电荷，且放于A的左方 B.Q3为负电荷，且放于B右方C.Q3为正电荷，且放于A左方 D.Q3为正电荷，且放于B右方6、如图，一个带负电的橡胶圆盘处在竖直面内，可以绕过其圆心的水平轴高速旋转，当它不动时，在它轴线上、两处的小磁针均处于静止状态，当橡胶圆盘逆时针（从左向右看）高速旋转时，关于小磁针的情况分析正确的是（）A.两处小磁针极均向左偏B.两处小磁针极均向右偏C.处小磁针极向右偏转，处小磁针极向左偏转D.处小磁针极向纸内偏转，处小磁针极向纸面外偏转二、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、如图所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中，以导线截面的中心为圆心，半径为r的圆周上有a、b、c、d四个点，已知a点的实际磁感应强度为零，则下列叙述正确的是（）A.直导线中的电流方向垂直纸面向外B.b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°C.c点的实际磁感应强度也为零D.d点的实际磁感应强度跟b点的相同8、质谱仪由如图所示的两部分区域组成：左侧是一速度选择器，M、N是一对水平放置的平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间在较大范围内存在着方向相互垂直，且电场强大小为E的匀强电场和磁感应强度大小为B1的匀强磁场；右侧是磁感应强度大小为B2的另一匀强磁场，一束带电粒子不计重力由左端O点射入质谱仪后沿水平直线运动，从A点垂直进入右侧磁场后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，两束粒子最后分别打在乳胶片的P1、P2两个位置，A、P1、P2三点在同一条直线上，测出，带电粒子电荷量和质量之比称为比荷，则下列说法正确的是A.甲、乙两束粒子在右侧B2磁场中的速度大小都等于B.甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷C.若甲、乙两束粒子的质量相等，则甲、乙两束粒子的电荷量比为4：3D.若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为4：39、如图是法拉第圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两个磁极之间（磁极之间是匀强磁场），两块铜片C．D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触。使铜盘按图示箭头方向转动，电阻R中就有电流通过。下列判断正确的是A.电阻R中电流方向向上 B.电阻R中电流方向向下C.D点的电势高于C点R D.C点的电势高于D点10、如图甲所示为风力发电的简易模型图，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则A.电流的表达式（A）B.磁铁的转速为5r/sC.风速加倍时电流的表达式(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为A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“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻Rx约为5Ω,实验室备有下列实验器材：A．电压表V1(量程3V，内阻约为15kΩ)B．电压表V2(量程15V，内阻约为75kΩ)C．电流表A1(量程3A，内阻约为0.2Ω)D．电流表A2(量程0.6A，内阻约为1Ω)E．滑动变阻器R1(0～50Ω，0.6A)F．滑动变阻器R2(0～500Ω，0.1A)G．电池E(电动势为3V，内阻约为0.3Ω)H．开关S，导线若干(1`)为提高实验精确度,减小实验误差,电压表应选用__________．电流表应选用__________．滑动变阻器应选用__________．（选填器材前面的字母序号）(2)为减小伏安法测电阻的实验误差,应选用_________[填“甲”或“乙”]为该实验的电路图(3)某次实验中，电表表盘如图所示，则电压表读数为________V,电流表读数为________A;(4)用千分尺测量金属丝的直径，示数如图所示，该金属丝的直径的测量值为________mm.12．（12分）如图所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U=_____V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数I=______A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，虚线左侧存在方向竖直向上、强度为E的匀强电场和方向垂直纸面向里、强度为B的匀强磁场，虚线右侧存在方向竖直向下、强度也为E的匀强电场，为以O点为圆心的光滑绝缘圆弧。一质量为m，带电量为+q的小球（可视为质点）由M点静止释放，经过一段时间后运动至M点正下方的Q点（图中没有画出）。已知，电场强度，圆弧半径为L，重力加速度为g。求：（1）小球运动至N点时对轨道的压力；（2）M点和Q点之间的距离。14．（16分）如图所示，正电荷q1固定于半径为R的半圆光滑轨道的圆心处，将另一带正电、电荷量为q2、质量为m的小球，从轨道的A处无初速度释放，求：（1）小球运动到B点时的速度大小；（2）小球在B点时对轨道的压力．15．（12分）如图所示，abcd是一个正方形盒子，边长为L，cd边的中点有一个小孔e，盒子中有沿ad方向的匀强电场。一个质量为m、带电量为q的带电粒子从a处的小孔沿ab方向以初速度v0射入盒内，并恰好从e处的小孔射出，不计粒子的重力。求：(1)该电场的场强大小；(2)带电粒子刚射出电场时速度大小；(3)该过程中电场力对该带电粒子所做功。

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】根据电源输出功率的性质可知，当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，最大值为P=，此时电源的效率为50%【详解】当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，由图可知，电源的内阻为5Ω，故B正确；由可知，E=30V；故A错误；由图可知，电源的输出功率最大为45W，故C错误；根据效率公式可得：，最大功率时内外电阻相等，所以效率为50%．故D错误．故选B【点睛】本题考查电源的输出功率的特点，要注意明确当内外电阻相等时电源的输出功率最大，但此时效率只有50%2、A【解析】AC.矩形闭合导线框在磁场中转动，产生的交流电的电压最大值为：Em=NBSω二极管具有单向导电性，一个周期中只有一半时间电路中有电流，根据电流的热效应得：解得R两端电压电流表的示数为有效值故A正确，C错误；B.一个周期中只有一半时间电路中有电流，由，，q=It，得到电量为：，故B错误；D.电流表显示的是有效值，不会随瞬时值的变化而变化，即图示位置电流表的示数不为0，故D错误3、B【解析】锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，所加的电流是交流，不是直流故A错误．根据电磁炉的工作原理可知，电磁炉通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，故B正确；在锅和电磁炉中间放一纸板，不会影响电磁炉的加热作用故C错误．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅的，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，里面不会产生涡流故D错误；故选B【点睛】电磁炉又被称为电磁灶，其原理是磁场感应涡流加热，即利用交变电流通过线圈产生交变磁场，从而使金属锅自身产生无数小涡流而直接加热于锅内食物4、C【解析】AC．从图示方向看，则根据电阻定律可知，，故两电阻相等，比值为，故A错误，C正确；BD．若电流竖直向下，则根据电阻定律有：，，故，故BD错误【点睛】本题考查电阻定律的应用，要注意本题可以作为电阻微型化的依据，注意电流方向不同，同一个电阻其阻值可能不同5、C【解析】假设Q3放在Q1Q2之间，那么Q1对Q3的电场力和Q2对Q3的电场力方向相同，Q3不能处于平衡状态，所以假设不成立设Q3所在位置与Q1距离为r13，Q3所在位置与Q2的距离为r23，要能处于平衡状态，所以Q1对Q3的电场力大小等于Q2对Q3的电场力大小即：由于Q2=4Q1，所以r23=2r13，所以Q3位于Q1的左方根据同种电荷排斥,异种电荷吸引，可判断Q3带负电故选：C.点睛：由于Q1带正电荷，Q2带负电荷，根据同种电荷排斥，异种电荷吸引，要使整个系统处于平衡状态，对其Q3受力分析，去判断所处的位置6、B【解析】带负电橡胶圆盘，逆时针旋转，则圆盘的电流方向与旋转方向相反，为顺时针。由安培定则可知，磁感线从左向右，静止时小磁针极所指方向即为磁感线的方向，故处小磁针极向右偏，处小磁针极向右偏，ACD错误，B正确。故选B。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、AB【解析】A．由a点合磁感应强度为零知，该电流在a点的磁感应强度方向向左，大小为1T，由安培定则知直导线中的电流方向垂直纸面向外。A正确；B．通电导线在b处产生的磁场竖直向上，根据平行四边形定则可知b点的实际磁感应强度为T，方向斜向上，与B的夹角为45°，B正确；C．通电导线在c处产生的磁场水平向右，所以c点的实际磁感应强度2T，方向向右。C错误；D．通电导线在d处产生的磁场竖直向下，根据平行四边形定则可知d点的实际磁感应强度为T，方向斜向下，与B的夹角为45°，D错误。故选AB。8、AD【解析】A．粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，则可得，A正确；B．由题意，半径与比荷成反比，由于，所以甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷；C．若甲、乙两束粒子的质量相等，则，C错误；D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则，D正确9、AC【解析】AB．由于铜盘切割磁感线，从而在电路中形成感应电流，根据右手定则可知，电流从D点流出，经电阻R流向C点，故电阻R中电流方向向上，故A正确，B错误；CD．圆盘为电源，电流由C点流向D点，电源内部电流是从负极流向正极的，故D点的电势高于C点的电势，故C正确，D错误。故选AC。10、BC【解析】根据i-t图象判断出电流的最大值与周期，当转速加倍时，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍；【详解】通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s，故电流的表达式为i=0.6sin10πt（A），故A错误；电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为n=1/T=5r/s，故B正确；风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A），故C正确；根据C得分析，形成的感应电流Im=1.2A，故有效值为，故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.A②.D③.E④.乙⑤.1.20⑥.0.50⑦.1.685(1.684~1.687)【解析】(1)根据电源电动势选择电压表，由欧姆定律求出电路最大电流，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器(2)根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表采用内接法还是外接法，然后选择实验电路(3)电表读数要根据精确度选择估读在同一位或下一位.(4)螺旋测微器的精确度为0.01mm，通过格数的估读会读到0.001mm.【详解】(1)由于电源的电动势为3

V，所以电压表应选A，被测电阻阻值约为5Ω，电路中的最大电流约为,则电流表选D；为保证安全且方便实验操作，滑动变阻器应选小电阻E(50Ω).(2)由于,即待测电阻为小电阻，采用小电阻外接法测量值会偏小；故选乙电路.(3)电压表的量程为3V，精确度为0.1V，需估读到下一位，故读数为1.20V；电流表的量程为0.6A，精确度为0.02A，需估读到同一位，故读数为0.50V.(4)由图示螺旋测微器可知，导线的直径d=1.5mm+18.5×0.01mm=1.685mm(1.684~1.687).【点睛】本题考查了实验器材的