上海市杨浦区交大附中2025届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

上海市杨浦区交大附中2025届高二物理第一学期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，a、b两个闭合正方形线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，边长la＝3lb，图示区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀增大，不考虑线圈之间的相互影响，则()A.两线圈内产生顺时针方向的感应电流B.a、b线圈中感应电动势之比为9∶1C.a、b线圈中感应电流之比为3∶4D.a、b线圈中电功率之比为3∶12、由同种材料制成的粗细均匀的导线A和B，横截面积之比SA：SB=1:3，将它们并联后接入电路后，热功率之比为PA:PB=2:3,则它们的长度之比LA:LB为（）A.1:3 B.1:2C.2:3 D.3:13、如图所示，竖直平面内有一金属圆环，半径为a，总电阻为R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面，环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB，AB由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为v，则这时AB两端的电压大小为（）A. B.C. D.Bav4、小张在探究磁场对电流作用的实验中,将直导线换作导体板,如图所示,发现在两点之间存在电压进一步实验结果如下表,由表中结果可知电压电流磁感应强度电压UabIBUI2B2UI3B3U2IB2U2IB3UA.与电流无关B.与磁感应强度无关C.与电流可能成正比D.与磁感应强度可能成反比5、在如图所示四幅图中，正确标明了带正电的粒子所受洛伦兹力F方向的是A. B.C. D.6、如图所示是一种转子和定子都有线圈的电动机原理图(转向器未画出)，在图示状态，线圈转动方向如图中箭头方向所示，则电源的正极应是()A.a端 B.b端C.a端或b端都可以 D.无法判断二、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，带电量相等、质量不同的带电粒子a和b从带电平行板M的边缘沿平行于极板的方向以相同的初动能进入M、N两极板间的匀强电场中且最终都飞离电场，a恰好能从N板的右缘飞出，不计重力作用，则（）A.b粒子飞出电场时的位置一定与a相同B.b粒子飞出电场时的位置位于两板中点C.两粒子飞出电场时的动能一定相等D.两粒子飞出电场时的动能不一定相等8、如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动9、如图所示，两个相同的带电小球A、B分别用2L和L长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的同一点，当平衡时，小球B偏离竖直方向30°，小球A竖直悬挂且与光滑绝缘墙壁接触．若两小球的质量均为m，重力加速度为g．则A.A、B的静电力等于B.墙壁受的压力等于C.A球受到细线的拉力等于D.B球受到细线的拉力等于10、如图所示，真空中有等量同种点电荷、分别放置在M、N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是A.在M、N连线的中垂线上，从b到d，各点电势都相等B.在M、N连线的中垂线上，从b到d，电势先升高后降低C.在M、N连线上，从a到c，场强先减小后增大，电势先减小后增加D.在M、N连线上，从a到c，场强逐渐增大，电势逐渐升高三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V，额定电流250mA。现有器材规格如下：直流电流表A1（量程0~300mA，内阻约0.5Ω）；直流电流表A2（量程0~500mA，内阻约0.2Ω）直流电压表V1（量程0~3V，内阻约5kΩ）；直流电压表V2（量程0~15V，内阻约10kΩ）直流电源E（电动势6V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1.0A）；电键1个，导线若干条。（1）实验时电流表应选择___________，电压表应选择___________。（填仪器字母代号）（2）根据电路图在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路___________。（3）某同学在正确完成实验后，在坐标纸上画出如图所示的小灯泡I-U曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随电流I变大而___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。12．（12分）（1）如图所示用多用电表测量小灯泡的电压时，红表笔应接在_____（填“a”或“b”）（2）将多用电表选择开关旋至欧姆档对黑箱中的三个接线柱间电阻进行测量，如图所示得到如下表格中数据，那么黑箱中的线路应该是如图所示电路中的哪一个______黑笔触点112红笔触点231表头读数00.5kΩ2kΩ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）质谱仪是分析同位素的重要工具．如图所示,设质量为、电荷量为q的离子,从容器A下方的小孔不断飘入加速电场,其初速度可视为零,然后经过小孔垂直于磁场方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中,做半径为R的匀速圆周运动．离子行进半个圆周后离开磁场并被收集,不考虑离子重力及离子间的相互作用（1）求加速电场的电压U;（2）若容器A中有电荷量同为q、质量分别为和的同种元素的两种离子（设＞）,它们经电场加速后进入磁场中会发生分离.某次实验时加速电压的大小在U±ΔU范围内发生有微小变化．应在什么范围内才能使这两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠?14．（16分）小明观察到一个现象:当汽车电动机启动时，车灯会瞬时变暗。汽车的蓄电池、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示。已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。当车灯接通、电动机未启动时，车灯正常发光，电流表的示数为10A:当电动机启动时，电流表的示数达到58A。不计电流表的内阻及车灯的电阻变化，试问：（1）车灯变暗的原因是什么?（2）车灯正常发光的功率及启动瞬间电动机消耗的功率分别是多大?（3）为防止汽车蓄电池亏电（电池长时间不用而导致的慢慢自行放电现象），你对汽车蓄电池的保养能提出一条什么建议?15．（12分）如图是回旋加速器示意图，置于真空中的两金属D形盒的半径为R，盒间有一较窄的狭缝，狭缝宽度远小于D形盒的半径，狭缝间所加交变电压的频率为f，电压大小恒为U，D形盒中匀强磁场方向如图所示，在左侧D形盒圆心处放有粒子源S，产生的带电粒子的质量为m，电荷量为q。设带电粒子从粒子源S进入加速电场时的初速度为零，不计粒子重力。求：(1)D形盒中匀强磁场的磁感应强度B的大小(2)粒子能获得的最大动能Ek(3)粒子经n次加速后在磁场中运动的半径Rn

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】根据楞次定律可知，两线圈内均产生逆时针方向感应电流，选项A错误；因磁感应强度随时间均匀增大，则，根据法拉第电磁感应定律可知，则，选项B正确；根据，故a、b线圈中感应电流之比为3:1，选项C错误；电功率，故a、b线圈中电功率之比为27:1，选项D错误；故选B【考点定位】法拉第电磁感应定律；楞次定律；闭合电路欧姆定律；电功率【名师点睛】此题是一道常规题，考查法拉第电磁感应定律、以及闭合电路的欧姆定律；要推导某个物理量与其他物理量之间的关系，可以先找到这个物理量的表达式，然后看这个物理量和什么因素有关；这里线圈的匝数是容易被忽略的量2、B【解析】两电阻并联接入电路，加在电阻两端的电压相等，根据电功率：可知电阻之比：根据电阻定律：由题知：代入解得：B正确，ACD错误。故选B。3、C【解析】导体棒AB摆到竖直位置时，产生的感应电动势为此时圆环两部分并联，并联电阻则这时AB两端的电压大小为故ABD错误，C正确。故选C。4、C【解析】由表格数据可知，当控制电流I相同时，电压U与磁感应强度B成正比，当控制磁感应强度B相同时，则有电压U与电流I成正比，综合所述可知，电压可能与电流，或磁感应强度成正比，故C正确，ABD错误；5、B【解析】由左手定则判断出带电粒子所受洛伦兹力方向，然后答题【详解】A项：由左手定则可知，在第1幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向下，故A错误；B项：由左手定则可知，在第2幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向上，故B正确；C项：由左手定则可知，在第3幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向内，故C错误；D项：由左手定则可知，在第4幅图中，粒子所受洛伦兹力竖直向外，故D错误故选B6、C【解析】若a是电源的正极，则两个通电螺线管产生的磁场的方向是：N极向左，S极向右，线框所在磁场的区域的磁场方向向左；线框左侧的边电流的方向向里，由左手定则可知，该边受到的安培力向上，与题干中转动的方向相同；若b是电源的正极，则两个通电螺线管产生的磁场的方向是：S极向左，N极向右，线框所在磁场的区域的磁场方向向右；线框左侧的边电流的方向向外，由左手定则可知，该边受到的安培力向上，与题干中转动的方向相同。由分析可知，电源的正极是a端或b端都可以。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．粒子在偏转电场中做平抛运动穿过极板，极板长度为，分解位移：电场力提供加速度，极板间距为：解得偏转位移：，当时，动能满足：根据题意可知两粒子带电量相等，初动能相同，所以两粒子均满足上述方程，则b粒子飞出电场时的位置一定与a相同，故A正确，B错误；CD．粒子运动过程中只有电场力做功，根据动能定理：结合AB选项的分析可知，两粒子飞出电场时的动能一定相等，故C正确，D错误。故选AC8、BCD【解析】A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能；B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能；C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能；D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能9、AC【解析】设细线的固定点为O，由几何关系可得：AB连线垂直OB边线，A、D项：对小球B受力分析，受到重力，OB细线的拉力，AB间的库仑力，且三力平衡，由平衡条件得：，，故A正确，D错误；B、C项：对A球受力分析，受到重力，AB间的库仑力，细线OA的拉力，墙壁对A球的弹力，由平衡条件得：，，故B错误，C正确故选AC10、BC【解析】根据等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等【详解】等两同种电荷周围电场线分布如图所示：沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故从b到d，电势先升高后降低，故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的上，O点电势最低，根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，故从a到c，电势先减小后增加，根据电场线疏密可知，从a到c，场强先减小后增大，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误【点睛】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析三、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.A1②.V1③.④.变大【解析】（1）[1]小灯泡额定电压是，电压表应选。[2]灯泡额定电流，电流表应选电流表。（2）[3]根据电路图在实物图如图所示（3）[4]由I-U曲线可知，图象的斜率越来越小，而斜率的倒数即为小灯泡的电阻，即小灯泡的电阻变大。【点睛】本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、实验数据处理等问题；选择实验器材时，要注意安全性原则，要保证实验电路安全，要注意精确性原则，在保证安全的情况下，所选器材量程不要太大。12、①.b②.C【解析】（1）[1]．用多用电表测量小灯泡的电压时，因红表笔为“+”极，则红表笔应接在b点；（2）[2]．由题意可知，黑笔触点接1，红笔触点接2，表头读数为0，则说明之间没有电阻，若有二极管，则也处于导通状态；由于多用电表测量电阻时，电流从红表笔流入，黑表笔流出，因此1接二极管的正极；又由于黑笔触点接1，红笔触点接3时，表头读数为0.5kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻并联；加之当黑笔触点接2，红笔触点接1时，表头读数为2kΩ，而每个电阻的阻值为1kΩ，因此可能是两电阻串联；综上所述，则C正确；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）（2）【解析】（1）设离子经电场加速度时的速度为v，由动能定理及向心力公式即可求解；（2）根据向心力公式求出半径R的表达式，进而表示出m离子在磁场中最大半径和离子m′在磁场中最小半径，要使两种离子在磁场中运动的轨迹不发生交叠，则m离子在磁场中最大半径小于m′离子在磁场中最小半径，进