2025屆上海市四中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題含解析

2025屆上海市四中高二物理第一學(xué)期期末學(xué)業(yè)水平測試試題考生須知：1．全卷分選擇題和非選擇題兩部分，全部在答題紙上作答。選擇題必須用2B鉛筆填涂；非選擇題的答案必須用黑色字跡的鋼筆或答字筆寫在“答題紙”相應(yīng)位置上。2．請用黑色字跡的鋼筆或答字筆在“答題紙”上先填寫姓名和準(zhǔn)考證號。3．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，在草稿紙、試題卷上答題無效。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，界面MN與水平地面之間有足夠大正交的勻強(qiáng)磁場B和勻強(qiáng)電場E，磁感線和電場線都處在水平方向且互相垂直．在MN上方有一個帶正電的小球由靜止開始下落，經(jīng)電場和磁場到達(dá)水平地面．若不計(jì)空氣阻力，小球在通過電場和磁場的過程中，下列說法中正確的是()A.小球做勻變速曲線運(yùn)動B.小球的電勢能保持不變C.洛倫茲力對小球做正功D.小球動能的增量等于其電勢能和重力勢能減少量的總和2、如圖所示，回旋加速器是用來加速帶電粒子使它獲得很大動能的裝置．其核心部分是兩個D形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連．則下列說法正確的是（）A.帶電粒子從磁場中獲得能量B.帶電粒子加速所獲得的最大動能與加速電壓的大小有關(guān)C.帶電粒子加速所獲得的最大動能與金屬盒的半徑有關(guān)D.帶電粒子做圓周運(yùn)動的周期隨半徑增大而增大3、如圖所示，兩根平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，相距L=0.1m，處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=10T，質(zhì)量m=0.1kg，電阻為R=2Ω的金屬桿ab接在兩導(dǎo)軌間，在開關(guān)S斷開時讓ab自由下落，ab下滑過程中，始終保持與導(dǎo)軌垂直并與之接觸良好，設(shè)導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)，取，當(dāng)下落h=0.8m時，開關(guān)S閉合，若從開關(guān)S閉合時開始計(jì)時，則ab下滑的速度v隨時間t變化的圖像是圖中的A. B.C. D.4、一帶電粒子從電場中的A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示，帶箭頭的實(shí)線表示電場線．不計(jì)粒子所受重力，則下列說法正確的是（）A.粒子帶正電B.粒子在A點(diǎn)的加速度小于在B點(diǎn)的加速度C.粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度D.粒子在A點(diǎn)的電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能5、關(guān)于下列物理史實(shí)與物理現(xiàn)象，說法正確的是（）A.光電效應(yīng)現(xiàn)象由德國物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦對其做出了正確的解釋B.β衰變中產(chǎn)生的β射線實(shí)質(zhì)上是原子的核外電子掙脫原子核的束縛而形成的C.根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知，光電子的最大初動能與入射光的頻率成正比D.發(fā)生α衰變時，生成的新核與原來的原子核相比，核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少4，且常常伴有γ射線產(chǎn)生，γ射線是原子核衰變過程中的質(zhì)量虧損即減少的質(zhì)量6、關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是A.電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波B.在電場周圍總能產(chǎn)生磁場，在磁場的周圍總能產(chǎn)生電場C.電磁波是一種物質(zhì)，只能在真空中傳播D.電磁波不會產(chǎn)生污染二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、據(jù)統(tǒng)計(jì)交通事故逐年增加，造成交通事故的一個主要原因就是酒后駕駛，“嚴(yán)查酒駕”成為全國交通部門的一項(xiàng)重要任務(wù)．酒精測試儀是用于現(xiàn)場檢測機(jī)動車駕駛?cè)藛T是否酗酒的一種儀器，它的主要元件是由二氧化錫半導(dǎo)體制成的酒精氣體傳感器，該傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化．在如圖所示的電路中，不同的酒精氣體濃度對應(yīng)著傳感器的不同電阻，這樣，顯示儀表的指針就與酒精氣體濃度有了對應(yīng)關(guān)系．如果二氧化錫半導(dǎo)體型酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，則以下說法正確的是（）A.U越大，表示c越小B.U越大，表示c越大C.檢測到駕駛員喝了酒時，U的示數(shù)變小D.U越大，表示檢測到駕駛員喝酒越多8、一臺小型發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖象如圖甲所示．已知發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為10.0Ω，現(xiàn)外接一只電阻為100.0Ω的燈泡，如圖乙所示，則（）A.理想電壓表V的示數(shù)為220VB.電路中的電流方向每秒鐘改變100次C.燈泡實(shí)際消耗的功率為200WD.0到0.005s內(nèi)通過燈泡的電荷量為×10﹣2C9、已知壓敏電阻的受力面所受壓力越小，其阻值越大，如圖甲，將壓敏電阻R平放在豎直升降電梯的轎廂內(nèi)，受力面朝上，在其受力面放一質(zhì)量為m物體，電梯靜止時電壓表示數(shù)為U0；某段時間內(nèi)電壓表示數(shù)隨時間變化圖線如圖乙，則（）A.t1-

t2時間內(nèi)壓敏電阻受力面所受壓力恒定B.t1-

t2時間內(nèi)電容器處于充電狀態(tài)C.t2之后電梯處于超重狀態(tài)D.t2之后電梯做勻變速運(yùn)動10、在下列圖象中，可以表示物體做勻速直線運(yùn)動的是（）A. B.C. D.三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某研究性學(xué)習(xí)小組利用如圖（甲）所示電路測量某電池的電動勢E和內(nèi)電阻r.由于該電池的內(nèi)電阻r較小，因此在電路中接入了一阻值為2.00Ω的定值電阻R0.閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱的阻值，讀出電壓表相應(yīng)的示數(shù)U，并計(jì)算出通過電阻箱的電流數(shù)值I，為了比較準(zhǔn)確地得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在坐標(biāo)紙中畫出了如圖（乙）所示的U－I圖象，由圖象可得：E＝________V，r＝________Ω.12．（12分）為了測量一節(jié)舊干電池的電動勢和內(nèi)電阻，實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材供選用：A．待測干電池一節(jié)B．直流電流表（量程0~0.6~3A，0.6A檔內(nèi)阻約為0.1Ω，3A檔內(nèi)阻約為0.02Ω）C．直流電壓表（量程0~3~15V，3V內(nèi)阻約為5kΩ，15V檔內(nèi)阻約為25kΩ）D．滑動變阻器（阻值范圍為0~15Ω）E．滑動變阻器（阻值范圍為0~1000Ω）F．開關(guān)，導(dǎo)線若干（1）為了盡可能減少誤差，其中滑動變阻器選_______（填代號）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，畫出的U-I圖線如圖所示，從中可求出待測干電池的電動勢為________V，內(nèi)電阻為____Ω四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示在邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場．在紙面內(nèi)從O點(diǎn)向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v．已知沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出，不計(jì)粒子之間的相互作用和重力的影響，已知sin35°≈0.577

．求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；(2)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間；(3)沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出時，還在磁場中運(yùn)動的粒子占所有粒子的比例14．（16分）如圖所示，在傾角θ=37°的絕緣斜面上，固定一寬L=0.25m的平行金屬導(dǎo)軌，在導(dǎo)軌上端接入電源和滑動變阻器，電源電動勢E=15V，內(nèi)阻r=1Ω，一質(zhì)量m=20g的金屬棒ab與兩導(dǎo)軌垂直并接觸良好，導(dǎo)軌與金屬棒的電阻不計(jì)．整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T，方向水平向右與金屬棒ab垂直的勻強(qiáng)磁場中．調(diào)節(jié)滑動變阻器R=24Ω時，金屬棒恰能在導(dǎo)軌上靜止，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）請計(jì)算通過金屬棒的電流；（2）請計(jì)算金屬棒ab所受摩擦力大?。唬?）如果斜面光滑，改變所加的勻強(qiáng)磁場，求所加勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B1最小值和方向15．（12分）如圖所示，圓形區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，一電荷量為q，質(zhì)量為m的粒子沿平行于直徑AC的方向射入磁場，射入點(diǎn)到直徑AC的距離為磁場區(qū)域半徑的一半，粒子從D點(diǎn)射出磁場時的速率為v，不計(jì)粒子的重力.求（1）粒子在磁場中加速度的大小；（2）粒子在磁場中運(yùn)動的時間；（3）圓形區(qū)域中勻強(qiáng)磁場的半徑。

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】小球進(jìn)入電場時，速度方向豎直向下，受到自身重力豎直向下，電場力水平向右，洛倫茲力水平向右，合力方向與速度不共線，小球做曲線運(yùn)動，而且與速度不能保持垂直，小球不能做勻速圓周運(yùn)動，但隨著速度大小變化，洛倫茲力變化，加速度變化，不是勻變速曲線運(yùn)動選項(xiàng)A錯．電場力做正功，電勢能減少，選項(xiàng)B錯．洛倫茲力不做功，選項(xiàng)C錯．根據(jù)功能關(guān)系，減少的重力勢能和電勢能之和等于增加的動能，選項(xiàng)D對考點(diǎn)：帶電小球在復(fù)合場中的運(yùn)動2、C【解析】A、由回旋加速器原理可知，它核心部分是兩個D形金屬盒，置于勻強(qiáng)磁場中，兩盒分別與高頻電源相連，兩盒間的窄縫中形成勻強(qiáng)磁場，交流電的周期和粒子做圓周運(yùn)動的周期相等，粒子在圓周運(yùn)動的過程中一次一次地經(jīng)過D形盒縫隙，兩盒間的勻強(qiáng)電場一次一次地反向，粒子就會被一次一次地加速，在磁場中洛倫茲力不做功，帶電粒子是從電場中獲得能量的，故A錯誤.B、粒子從D形盒出來時速度最大，由qvB=m，粒子被加速后的最大動能Ekm=m=,可見帶電粒子加速所獲得的最大動能與回旋加速器的半徑有關(guān)，與加速電壓的大小無關(guān)，故B錯誤，C正確.D、高頻電源周期與粒子在磁場中勻速圓周運(yùn)動的周期相同，由帶電粒子做圓周運(yùn)動的周期T=2可知，周期T由粒子的質(zhì)量、電量和磁感應(yīng)強(qiáng)度決定，與半徑無關(guān)，故D錯誤.故選C【點(diǎn)睛】解決本題關(guān)鍵是掌握加速器的工作原理以及加速器的構(gòu)造，注意粒子是從電場中獲得能量，但回旋加速器的最大速度與電場無關(guān)，與磁感應(yīng)強(qiáng)度和D形盒的半徑有關(guān).3、D【解析】當(dāng)導(dǎo)體棒自由下落時，由于S的斷開，所以電路中無感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以一直做自由落體運(yùn)動，當(dāng)S閉合時，此時有一定的速度，受到的安培力為，當(dāng)時，導(dǎo)體棒開始勻速下滑，此時，所以當(dāng)S閉合時受到的安培力大于重力，故導(dǎo)體棒做減速運(yùn)動，由于速度減小，所以安培力在減小，故導(dǎo)體棒做加速度減小的減速運(yùn)動，當(dāng)安培力和重力重新平衡時，速度恒定，所以D正確4、C【解析】帶電粒子的軌跡向左彎曲，則帶電粒子所受的電場力沿電場線切線向左，則知帶電粒子帶負(fù)電，由電場線的疏密可判斷場強(qiáng)的大小，再判斷電場力的大小.由帶電粒子的軌跡可判定電場力的方向，確定電場力做功情況，分析電勢能和動能的變化，再分析速度的變化．帶電粒子的動能和電勢能總和守恒.【詳解】A、帶電粒子的軌跡向左彎曲，則帶電粒子所受的電場力沿電場線切線向左，與電場線的方向相反，知帶電粒子帶負(fù)電；故A錯誤.B、電場線的疏密表示場強(qiáng)大小，由圖知粒子在B點(diǎn)的場強(qiáng)小于A點(diǎn)的場強(qiáng)，在B點(diǎn)的加速度小于A點(diǎn)的加速度；故B錯誤.C、從A到B，電場力做負(fù)功，動能減小，速度也減小，故帶電粒子在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度；故C正確.D、從A到B，電場力做負(fù)功，電勢能增大；故D錯誤.故選C.【點(diǎn)睛】此類軌跡問題，由軌跡彎曲方向可判定電場力的方向，并判斷電場力做功正負(fù)情況.5、A【解析】A．光電效應(yīng)現(xiàn)象由德國物理學(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)，愛因斯坦對其做出了正確的解釋，符合客觀事實(shí)，故A正確；B．β衰變中產(chǎn)生的β射線是電子，產(chǎn)生機(jī)理是原子的核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為一個中子和電子，不是原子核外的電子掙脫束縛而形成的，故B錯誤；C．根據(jù)愛因斯坦的光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動能與入射光的頻率是一次函數(shù)關(guān)系不是正比關(guān)系，故C錯誤；D．發(fā)生α衰變時原子核內(nèi)2個質(zhì)子和2個中子作為一個整體被拋了出來，所以生成的新核與原來的原子核相比，核內(nèi)質(zhì)量數(shù)減少2，且常常伴有γ射線產(chǎn)生，故D錯誤。故選擇A選項(xiàng)。6、A【解析】變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波，故A正確；變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁場．故B錯誤；電磁場本身就是一種物質(zhì)，可以不依賴物質(zhì)傳播，故C錯誤；電磁波也會產(chǎn)生污染．故D錯誤.故選A.【點(diǎn)睛】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波．電磁波在真空中傳播的速度等于光速，與頻率無關(guān)．電磁波本身就是一種物質(zhì).二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，有多個選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】AB．圖中酒精傳感器與R、R0串聯(lián)，電壓表測R0兩端的電壓，U越大，說明電路中電流越大，酒精傳感器的電阻減小，由題：酒精氣體傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，可知，c越大，故A錯誤，B正確；C．檢測到駕駛員喝了酒時，c增大，r′減小，電路中總電阻減小，電路中電流增大，則U的示數(shù)增大，故C錯誤；D．由上分析可知，U越大，c越大，表示檢測到駕駛員喝酒越多，故D正確故選：BD8、ABD【解析】由圖讀出電動勢的最大值，求出有效值，根據(jù)歐姆定律求出外電壓的有效值，即為電壓表的示數(shù)．根據(jù)電流方向每個周期改變兩次，求出每秒鐘電流方向改變的次數(shù)．根據(jù)電壓有效值求出燈泡消耗的功率．根據(jù)電流的平均值求得流過的電荷量【詳解】A.由Em=220，E=220V，電壓表示數(shù)為：U==200V.故A正確；B.周期T=0.02s，每個周期交流電方向改變兩次，則1s內(nèi)電流方向改變的次數(shù)為：n=2×=100次．故B正確；C.燈泡實(shí)際消耗的功率為：P=U2/R=2002/100W=400W，故C錯誤；D.產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為：，在0?0.005s內(nèi)流過電荷量為：q=產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為：Em=NBSωω=2π/T聯(lián)立解得：q=×10﹣2C，故D正確故選ABD9、BD【解析】由圖壓敏電阻上的電壓不變，由歐姆定律知，其阻值不變；當(dāng)電壓增大時，壓敏電阻以外的其余部分分擔(dān)的電壓減小，電路中的電流值將減小，所以電路中的電阻值增大，其余的部分電阻值不變，所以壓敏電阻的電阻值增大．在t1-t2時間內(nèi)壓敏電阻上的電壓增大，壓敏電阻的電阻值增大，知壓敏電阻的受力面所受壓力減?。蔄錯誤；由電路圖可知，電容器兩端的電壓與電壓表兩端的電壓是相等的，在t1-t2時間內(nèi)電壓表兩端的電壓增大，所以電容器兩端的電壓增大，則電容器處于充電狀態(tài)．故B正確；由圖可知，t2之后電壓表兩端的電壓大于開始時電壓表兩端的電壓，所以壓敏電阻的受力面所受壓力小于開始時受到的壓力，所以電梯處于失重狀態(tài)．故C錯誤；t2之后電壓表兩端的電壓不變，則壓敏電阻的受力面所受壓力不變，由于小于開始時受到的壓力，所以t2之后電梯做勻變速運(yùn)動，故D正確．綜上分析，BD正確分卷II10、AD【解析】A中速度隨時間沒有發(fā)生變化，所以是勻速直線運(yùn)動，故A正確；B中速度隨時間在增加，所以不是勻速運(yùn)動，故B錯誤；C中物體位置沒有發(fā)生過變化，處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C錯誤；在s-t圖像中斜率代表速度，而D中斜率沒有發(fā)生變化，所以是勻速直線狀態(tài)，故D正確；故選AD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.2.0②.0.5【解析】電源的U－I圖象，與縱軸的截距為電源電動勢的值，由圖可得E=2.0V；由題可得,則r=0.5Ω考點(diǎn)：測電源電動勢和內(nèi)電阻點(diǎn)評：本題利用U－I圖象求解電動勢和內(nèi)阻時要注意：圖線的斜率為等效電源的內(nèi)電阻，即，圖線與縱軸的截距為電源的電動勢12、①.D②.1.35③.0.5【解析】(1)[1]在干電池的電動勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器應(yīng)選用最大阻值較小的，這是為了便于調(diào)節(jié)；(2)[2]U-I圖像的縱截距表示電源電動勢，由圖中可以讀出為1.35V；[3]U-I圖像的斜率表示電源的內(nèi)阻，四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13、(1)；(2)；(3)1:2【解析】（1）OC=Lcos30o=L①沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點(diǎn)C射出，由幾何知識得粒子做圓周運(yùn)動的圓弧對的圓心角為60°半徑r=OC=L②由qvB=③得B==④（2）從A點(diǎn)射出的粒子在磁場中運(yùn)動時間最長⑤設(shè)弦OA對的圓心角為，由幾何關(guān)系得sin==≈0．577，≈70°⑥最長時間tm