2025届上海市浦东新区洋泾中学物理高二上期末学业质量监测试题含解析

2025届上海市浦东新区洋泾中学物理高二上期末学业质量监测试题注意事项: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、我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度，已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的倍，重力加速度取，则飞机滑跑过程中牵引力为A.

N B.C. D.2、ab是长为L的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，距b端均为，位置如图.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为，在处的场强大小为．则以下说法正确的是（）A.两处的电场方向相反，<B.两处的电场方向相反，>C.两处的电场方向相同，<D.两处的电场方向相同，>3、关于通电导线所受安培力F的方向、磁场B的方向和电流I的方向之间的关系，下列说法正确的是()A.F、B、I三者必须保持互相垂直B.F必须垂直B、I，但B、I可以不相互垂直C.B必须垂直F、I，但F、I可以不相互垂直D.I必须垂直F、B，但F、B可以不相互垂直4、带电粒子以初速度v0从a点进入匀强磁场，如图所示．运动中经过b点，Oa＝Ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以相同的速度v0从a点进入电场,粒子仍能通过b点．设加磁场时，粒子通过b点的速度为v1,加电场时通过b点的速度为v2，则下列判断正确的是(不计重力)A.v1＞v2B.v1＝v2C.v1＜v2D.无法判定大小关系5、如图所示，用两根轻细悬线将质量为m、长为l的金属棒ab悬挂在c、d两处，置于匀强磁场内。当棒中通以从a到b的电流I后，两悬线偏离竖直方向θ角而处于平衡状态。为了使棒平衡在该位置上，所需的磁场的最小磁感应强度的大小、方向为（）A.tanθ，竖直向上 B.tanθ，竖直向下C.sinθ，平行悬线向下 D.sinθ，平行悬线向上6、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，两个D形金属盒处于方向垂直于盒底的匀强磁场中，下列说法正确的是（）A.粒子每次在D2盒中运行的时间是固定不变的B.粒子每次在D2盒中运行的路程是固定不变的C.粒子在D型盒内做圆周运动的周期是所加交流电周期的2倍D.回旋加速器的原理是利用磁场中的洛伦兹力做功使带电粒子速度增大二、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，x轴上方有垂直纸面向里且足够大的匀强磁场。两个质量、电荷量均相同的带电离子（不计重力），分别带正、负电荷，以相同速度从O点射入磁场中，射入方向与x轴正方向夹角均为θ，则正、负离子在磁场中（）A.运动时间相同 B.运动的轨道半径相同C.重新回到x轴时速度方向相反 D.重新回到x轴时距O点的距离相等8、如图所示，竖直放置的一对平行金属板间的电势差为U1，水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2，一电子由静止开始经U1加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出，不计电子重力，下列说法正确的是（）A.增大U1，电子一定打在金属板上B.减小U1，电子一定打在金属板上C.减小U2，电子一定能从水平金属板间射出D.增大U2，电子一定能从水平金属板间射出9、如图所示，L是自感系数很大的线圈，但其自身的电阻几乎为零。A和B是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是A.开关S由断开变为闭合，A灯泡先亮，B灯泡后亮B.开关S由断开变为闭合，A、B两灯泡同时亮，然后B灯泡逐渐熄灭C.开关S由闭合变为断开，A灯泡熄灭，B灯泡闪亮后熄灭D.开关S由闭合变为断开，A、B两灯泡同时熄灭10、如图所示为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光．关于这些光，下列说法正确的是()A.最容易表现出波动性的光是由n＝4能级跃迁到n＝1能级产生的B.这些氢原子最多可辐射出6种不同频率的光C.若用n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光照射某金属恰好发生光电效应，则用n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光照射该金属一定能发生光电效应D.用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂产生的光电子的最大初动能为3.86eV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）（1）在练习使用多用电表时，指针偏转如图所示，如果此时选择的是“×10”的欧姆挡，则读数为_________Ω；如果此时选择的是“100mA”的电流挡，则读数为________mA；如果此时选择的是“50V”的直流电压挡，则读数为________V。（2）把一量程5mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，线路如图所示，现备有如下器材：A．电源E=3V（内阻不计）；B．变阻器0~800Ω；C．变阻器0~100Ω；①变阻器选用________，红表笔接______端。（填“M”或“N”）②电流表2mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________Ω。12．（12分）某同学要探究一种新材料制成的圆柱体的电阻步骤如下：（1）用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1所示，由图可知其长度为______cm；（2）用螺旋测微器测量其直径如图2所示，由图可知其直径为______

mm；（3）用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图3所示，则该电阻的阻值约为_________Ω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，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，边长L＝10cm的正方形线圈abcd共100匝，线圈电阻r＝1Ω，线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动，每分钟转3000转，外电路电阻R＝4Ω，求：（1）转动过程中感应电动势的最大值；（2）由图示位置（线圈平面与磁感线平行）转过角时的瞬时感应电动势；（3）由图示位置转过角的过程中通过R的电荷量q；（4）交流电压表的示数；（5）请说出几种使用交流电有效值的情况（至少说出四种）14．（16分）如图所示，固定在水平桌面上的金属框架cdef，处在竖直向下匀强磁场中，金属棒ab放置在框架上，接触良好、可无摩擦滑动，此时abed构成一个边长为L的正方形，其左端接有阻值为2r的电阻，棒的电阻为r，其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。(1)若从t=0时刻起，磁感应强度B均匀增加，每秒增量为k，同时保持棒静止，求t=t1秒时需加的垂直于棒的水平拉力；(2)若从t=0时刻起，磁感应强度B逐渐减小，当棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使棒中不产生感应电流，则磁感应强度B应怎样随时间t变化？（写出B与t的关系式）(3)若磁感应强度大小始终为1T，导体棒ab质量为m=0.2kg、L=1m、r=0.5Ω，棒在水平向右、垂直于棒的F=6N恒力作用下从静止开始沿导轨运动距离1.9m时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直），试求金属棒在这一过程中产生的焦耳热。15．（12分）如图所示，在竖直平面内，虚线MO与水平线PQ相交于O，二者夹角θ=30°，在MOP范围内存在竖直向下的匀强电场，电场强度为E，MOQ上方的某个区域有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O点处在磁场的边界上，现有一群质量为m、电量为+q的带电粒子在纸面内以速度v（0<v≤）垂直于MO从O点射入磁场，所有粒子通过直线MO时，速度方向均平行于PQ向左，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力．求：（1）速度最大的粒子在磁场中运动的时间；（2）速度最大的粒子打在水平线POQ上的位置离O点的距离；（3）磁场区域的最小面积

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】根据运动学公式求得运动的加速度；根据牛顿第二定律求得牵引力；【详解】飞机在起飞过程中做匀加速直线运动，根据x=t解得：；加速度大小为：；飞机起飞的过程中受到牵引力与阻力，根据牛顿第二定律可知：F-f=ma，解得：F=f+ma=2.1×105N；故选C.【点睛】本题主要考查了运动学公式和牛顿第二定律，加速度是解决问题的中间桥梁2、C【解析】由于细杆均匀带电，我们取b关于P1的对称点b′，则bb′段在P1点的电场互相抵消，整个杆对于P1点的电场，仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场．而对于P2，是整个杆都对其有作用，所以P2点的场强大【详解】将均匀带电细杆等分为无数段，每段可看作点电荷．设细杆带正电，根据电场的叠加原理，这些点电荷在P1的合场强方向向右，在P2的合场强方向向右，所以两处的电场方向相同．由于细杆均匀带电，取b点关于P1的对称点b′，则细杆bb′段电荷在P1点产生的电场互相抵消，整个杆在P1点产生的电场，仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场．而对于P2，是整个杆产生电场，而且杆各段在P2点产生的场强方向相同，所以P2点的场强大，即有E1＜E2；故选C.【点睛】本题的解题关键要掌握电场的叠加原理，采用分割的方法，分段研究电场．因为我们只学过点电荷的电场或者匀强电场，而对于杆产生的电场没有学过，因而需要将杆看成是由若干个点构成，再进行矢量合成3、B【解析】左手定则的内容：伸开左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向；【详解】根据左手定则，可知：磁感线穿过掌心，安培力与磁场垂直，且安培力与电流方向垂直，所以安培力垂直于磁场与电流构成的平面，但磁场不一定垂直于电流，故选项B正确，ACD错误【点睛】解决本题的关键掌握左手定则判定安培力的方向，注意与右手定则的区别4、C【解析】带电粒子以速度v0从a点进入匀强磁场，运动中经过b点，Oa=Ob，所以圆周运动的半径正好等于d，洛伦兹力不做功故速度大小不变，利用几何关系判断粒子速度方向；如果换成匀强电场，则粒子做类平抛运动，根据平抛运动的基本规律结合动能定理即可分析求解.【详解】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系可知圆周运动的半径：r=oa=ob，因为洛伦兹力不做功，故加磁场时粒子通过b点的速度大小不变：v1=v0，方向沿y轴负方向；如果换成匀强电场，水平方向以v0做匀速直线运动，竖直沿y轴负方向做匀加速运动，电场力对粒子做正功，根据动能定理可知动能变大，通过b点的速度大小：v2＞v0，根据类平抛特点可知速度方向斜朝右下方与x轴正方向成锐角，所以v1＜v2，并且v1、v2方向不同，故A、B、D错误，C正确.故选C.【点睛】带电粒子在电场磁场中的运动要把握其运动规律，在电场中利用几何关系得出其沿电场和垂直于电场的运动规律；而在磁场中也是要注意找出相应的几何关系，从而确定圆心和半径.5、D【解析】要求所加磁场的磁感应强度最小，应使棒平衡时所受的安培力有最小值。由于棒的重力恒定，悬线拉力的方向不变，由画出的力的三角形可知安培力的最小值为Fmin=mgsinθ即IlBmin=mgsinθ得Bmin=sinθ方向应平行于悬线向上故选D6、A【解析】A．粒子每次在D2盒中运行的轨迹均为半圆，所以运行周期均为半个周期，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期磁感应强度和比荷不变，所以粒子每次在D2盒中运行的时间是固定不变的，故A正确；B．粒子在磁场中做匀速圆周运动解得粒子每次经过电场加速后速度变大，在磁场中运动半径变大，所以粒子每次在D2盒中运行的路程是逐渐增大的，故B错误；C．为了使粒子经过电场时能够持续的加速，交变电流的周期和粒子在磁场中运动的周期是相同的，故C错误；D．根据左手定则可知洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，粒子通过狭缝时，电场力做正功实现加速，故D错误。故选A。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、BD【解析】A．因两个离子质量相同，电荷量也相等，它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的周期必相等；当不等于时，两个离子在磁场中做圆周运动的圆心角不等，所以在磁场中的运动时间就不相等，故A错误；B．根据可得：可知运动的轨道半径相同，故B正确；C．因离子进入磁场时射入方向与轴夹角为，那么射出磁场时速度方向必与轴夹角为，所以重新回到轴时速度方向相同，故C错误；D．重新回到轴时距点的距离为：因为半径相等，相等，则重新回到轴时距点的距离相等，故D正确；故选BD。8、BC【解析】设水平金属板长为L，两板间距离为d，电子在加速度电场中，根据动能定理，有eU1=mv2电子在偏转电场中，水平方向有L=vt竖直方向联立三式可得，电子在竖直方向的偏转距离AB．由上式可知，减小U1，可增大偏转距离y，则电子一定打在金属板上，故B正确，A错误；CD．减小U2，可减小偏转距离y，则电子一定能从水平金属板间射出，故C正确，D错误。

故选BC。9、BC【解析】AB．刚闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，B逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，A灯更亮，故A错误，B正确。CD．灯泡B与线圈L构成闭合回路，所以稳定后再断开开关S后，灯泡B由暗变亮再逐渐熄灭，灯泡A立即熄灭，故C正确，D错误。故选BC。10、BD【解析】波长越短的光越不容易产生波动性；大量处于激发态n的氢原子，在向低能级跃迁时可产生的光子种类为个；处于激发态的氢原子的电子从高能级向低能级跃迁过程中，产生的光子能量由前后两个能级的能量差决定，；根据爱因斯坦光电效应方程，电子从金属表面逸出时的最大初动能【详解】A、最容易表现出波动性的光是波长较大，即频率较小的光．根据，在所有辐射出的光中，只有从n=4能级到n=3能级跃迁的能量差最小，波长最长，最满足题意，故A错误；B、由于是一群氢原子处于n=4能级，故它们在向低能级跃迁过程中产生的光子种类为种，故B正确；C、根据，从n＝4能级跃迁到n＝3能级辐射出的光子的频率小于从n＝3能级跃迁到n＝2能级辐射出的光子的频率，用频率的光恰好发生光电效应，则频率小于该种金属的极限频率（截止频率），无论光多么强，都不能发生光电效应，C错误；D、用n＝2能级跃迁到n＝1能级辐射出的光子的能量为；又根据光电效应方程，最大初动能，D正确故选BD【点睛】本题考查了能级跃迁和光电效应的综合运用，知道能级间跃迁辐射的光子频率与能级差的关系以及光电效应的条件是解决本题的关键三、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、①.70②.68③.34.0④.B⑤.N⑥.900【解析】（1）[1]欧姆表盘读数乘以倍率即为电阻阻值：[2]“100mA”的量程选择表盘中“0~10”刻度读数，每小格为2mA，所以读数为68mA；[3]“50V”的量程选择表盘中“0~50”刻度读数，每小格为1V，所以读数为34.0V；（2）[4]电流表的满偏电流为5mA，电动势为3V，计算回路中电流满偏时的电阻：所以滑动变阻器选择B；[5]红表笔接欧姆挡内部电源的负极，即N端；[6]先欧姆调零，可知：电流为2mA时：联立方程解得：。12、①.0.675②.4.700③.220【解析】（1）游标卡尺读数为（2）螺旋测测微器读数为（3）欧姆档为“×10”挡，故电阻为四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指