2025屆上海市南匯第一中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題含解析

2025屆上海市南匯第一中學(xué)高二物理第一學(xué)期期末調(diào)研試題考生須知：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(qǐng)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(hào)。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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、兩根材料相同的均勻?qū)Ь€A和B，其長(zhǎng)度分別為L(zhǎng)和2L，串聯(lián)在電路中時(shí)，其電勢(shì)的變化如圖所示，下列說法正確的是（）A.A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為5：2B.A和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為1：2C.A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為1：3D.A和B導(dǎo)線的橫截面積之比為2：32、下列各種設(shè)備或器材中沒有利用電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（）A.發(fā)電機(jī) B.電動(dòng)機(jī)C.電子感應(yīng)加速器 D.話筒3、關(guān)于兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的電場(chǎng)力，下列說法正確的是A.電量大的點(diǎn)電荷受力大，電量小的點(diǎn)電荷受力小B.他們一定大小相等，方向相反C.當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離增大而電量保持不變時(shí)，這兩個(gè)電場(chǎng)力的大小可能增大D.當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離不變而其中一個(gè)電荷的電量增大時(shí)，兩電荷間的相互作用力減小4、通過閉合線圈平面的圖象如圖所示,下列說法正確的是（）A.時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大B.時(shí)刻線圈中磁通量為零C.時(shí)刻線圈平面與中性面重合D.、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相同5、以下關(guān)于物理學(xué)史的說法中，正確的是（）A.奧斯特最早引入了電場(chǎng)的概念B.牛頓提出了萬有引力定律，并測(cè)定出萬有引力常量C.庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間相互作用規(guī)律——庫侖定律D.安培通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)6、兩個(gè)相同的圓形線圈，通以方向相同但大小不同的電流I1和I2，如圖所示．先將兩個(gè)線圈固定在光滑絕緣桿上，問釋放后它們的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.相互吸引，電流大的加速度大B.相互吸引，加速度大小相等C.相互排斥，電流大的加速度大D.相互排斥，加速度大小相等二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、當(dāng)導(dǎo)線中分別通以圖示方向的電流時(shí)，小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向里的是（）A. B.C. D.8、如圖1，閉合矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示。規(guī)定垂直紙面向外為磁場(chǎng)的正方向，線框中順時(shí)針電流的方向?yàn)楦袘?yīng)電流的正方向，水平向右為安培力的正方向。關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i與ad邊所受的安培力F隨時(shí)間t變化的圖像，下列選項(xiàng)正確的是（）A. B.C. D.9、均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd，邊長(zhǎng)L=20cm，每邊的電阻R=0.50Ω，將其置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T的有界水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h=5.0m處，如圖所示，線框由靜止自由下落，線框平面始終與磁場(chǎng)方向垂直，且ab邊始終與磁場(chǎng)的水平邊界平行。取重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為2VB.通過ab邊的電流方向由b→a，大小為0.1AC.ab邊受到的安培力方向向上、大小為0.2ND.線框ab兩點(diǎn)間的電壓是0.15V10、如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑的絕緣細(xì)直管豎直放置．在管子的底部固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷．在距離底部點(diǎn)電荷為h2的管口A處，有一電荷量為q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷由靜止釋放，在距離底部點(diǎn)電荷為h1的B處速度恰好為零．現(xiàn)讓一個(gè)電荷量為q、質(zhì)量為3m的點(diǎn)電荷仍在A處由靜止釋放，已知靜電力常量為k，重力加速度為g，則該點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)過程中（）A.速度最大處與底部點(diǎn)電荷的距離是B.速度最大處與底部點(diǎn)電荷的距離是C.運(yùn)動(dòng)到B處的速度是D.運(yùn)動(dòng)到B處的速度是三、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）如圖所示，豎直放置的長(zhǎng)直導(dǎo)線通以恒定電流，有一矩形線框與導(dǎo)線處于同一平面內(nèi)，讓線框向右平動(dòng)，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向是_____12．（12分）如圖所示，在第二象限內(nèi)存在一個(gè)半徑為a的圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)圓心坐標(biāo)。在位置坐標(biāo)為的P點(diǎn)存在一個(gè)粒子發(fā)射源，能在紙面內(nèi)的第二象限向各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、帶電量的粒子，其速度大小均為v。這些粒子經(jīng)過圓形磁場(chǎng)后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，并經(jīng)過第一象限內(nèi)一個(gè)垂直xOy平面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，該區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，粒子經(jīng)過該磁場(chǎng)后，全部匯聚到位置坐標(biāo)為的Q點(diǎn)，再從Q點(diǎn)進(jìn)入第四象限，第四象限內(nèi)有大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。不計(jì)粒子重力，求：（1）第二象限圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；（2）第一象限有界磁場(chǎng)的最小面積；（3）這些粒子經(jīng)過勻強(qiáng)電場(chǎng)后再次經(jīng)過y軸時(shí)速度的大小以及粒子所能達(dá)到的最遠(yuǎn)位置坐標(biāo)。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）宇宙中兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬有引力作用而相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)．如圖所示，某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，A、B的質(zhì)量分別為m和M，AB兩雙星中心間的距離為L(zhǎng)，引力常量為G，求該雙星系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)周期14．（16分）如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向垂直于紙面向里，一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)沿水平方向以速度v正對(duì)圓心入射，通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°(1)求粒子的比荷及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(2)如果想使粒子通過磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，在保持原入射速度的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)沿圓弧向上平移的距離d為多少？15．（12分）如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L(zhǎng)=1m，其電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成37°角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，兩棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒的質(zhì)量均為0.1kg，電阻均為R=0.2Ω，整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.2T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向N上勻速運(yùn)動(dòng)，而棒cd恰好能保持靜止．取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．問：（1）通過cd棒的電流I是多少，ab棒向上運(yùn)動(dòng)的速度為多少？（2）棒ab受到的力F多大？（3）棒cd每產(chǎn)生Q=0.9J的熱量，力F做的功W是多少？

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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】AB．由圖像可知，導(dǎo)線A長(zhǎng)度為1m，兩端電壓；導(dǎo)線B長(zhǎng)度為2m，其兩端電壓為，所以A導(dǎo)線和B導(dǎo)線兩端的電壓之比為3：2，AB錯(cuò)誤；CD．兩導(dǎo)線中電流相等，即算得根據(jù)電阻定律可得兩導(dǎo)線的橫截面積之比為D錯(cuò)誤C正確。故選C。2、B【解析】A．發(fā)電機(jī)利用電磁感應(yīng)原理，磁生電，故A錯(cuò)誤；B．電動(dòng)機(jī)的前提是供電，結(jié)果是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，利用通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的原理，故B正確；C．電子感應(yīng)加速器就是利用感生電場(chǎng)使電子加速的設(shè)備，而感生電場(chǎng)是由變化的強(qiáng)磁場(chǎng)產(chǎn)生的，利用了電磁感應(yīng)原理，故C錯(cuò)誤；D．話筒是把聲信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)的，聲信號(hào)的振動(dòng)帶動(dòng)線圈在磁場(chǎng)中切割磁感線振動(dòng)，產(chǎn)生電流，是電磁感應(yīng)現(xiàn)象原理，故D錯(cuò)誤。故選B。3、B【解析】AB.兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的電場(chǎng)力是一對(duì)作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反，與兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量大小無關(guān)，故A錯(cuò)誤，B正確；C.根據(jù)庫侖定律：可知，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離增大而電量保持不變時(shí)，這兩個(gè)電場(chǎng)力的大小一定減小，故C錯(cuò)誤；D.根據(jù)庫侖定律可知，當(dāng)兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離不變而其中一個(gè)電荷的電量增大時(shí)，則兩電荷間的相互作用力一定增大，故D錯(cuò)誤；故選B4、A【解析】A．圖像的斜率表示磁通量變化率，由圖像可知，時(shí)刻斜率最大，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A正確；B．由圖像可知，時(shí)刻斜率為零，即此時(shí)電動(dòng)勢(shì)為零，則此時(shí)線圈的磁通量最大，故B錯(cuò)誤；C．由圖像可知，時(shí)刻磁通量為零，則此時(shí)線圈平面與中性面垂直，故C錯(cuò)誤；D．圖像斜率的正負(fù)可示電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)(即方向)，由圖像可知，、時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流方向相反，故D錯(cuò)誤。故選A。5、C【解析】A．法拉第最早引入了電場(chǎng)的概念，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．牛頓提出了萬有引力定律，卡文迪許測(cè)定出萬有引力常量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律——庫侖定律，選項(xiàng)C正確；D．奧斯特通過實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選C.6、B【解析】同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，根據(jù)牛頓第二定律比較兩個(gè)線圈的加速度大小【詳解】?jī)蓚€(gè)圓形線圈，電流同向，根據(jù)同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，知兩線圈相互吸引．因?yàn)榫€圈1對(duì)線圈2的力和線圈2對(duì)線圈1的力大小相等，方向相反，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度大小相等．故B正確，ACD錯(cuò)誤．故選B【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握同向電流、異向電流的關(guān)系．同向電流相互吸引，異向電流相互排斥二、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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AB【解析】AB．已知通電直導(dǎo)線中電流的方向，根據(jù)右手螺旋定則，可知A、B選項(xiàng)的圖中小磁針?biāo)幍奈恢么艌?chǎng)方向垂直紙面向里，所以小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向里，A、B正確；C．環(huán)形導(dǎo)線的電流方向如題圖所示，根據(jù)右手螺旋定則，可知小磁針?biāo)幍奈恢么艌?chǎng)方向垂直紙面向外，所以小磁針靜止時(shí)N極垂直紙面向外，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)右手螺旋定則，結(jié)合電流的方向，可知通電螺線管內(nèi)部的磁場(chǎng)方向由右向左，則小磁針靜止時(shí)N極指向左，D錯(cuò)誤.8、AC【解析】AB．由B-t圖像可知，0~1s時(shí)間內(nèi)，B的方向垂直紙面向外且增大，磁通量向外增大，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)向里，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流是順時(shí)針的，為正值；1～2s磁場(chǎng)大小不變，通過線圈的磁通量不變，無感應(yīng)電流；2~3s，B的方向垂直紙面向外且減小，磁通量向外減小，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)向外，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為負(fù)值；3~4s內(nèi)，B的方向垂直紙面向里且增大，磁通量向里增大，由楞次定律可知，感應(yīng)磁場(chǎng)向外，根據(jù)安培定則，可知感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向，為負(fù)值；由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流由B-t圖像可知，在每一時(shí)間段內(nèi)是定值，故在各時(shí)間段內(nèi)I是定值，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．由左手定則可知，在0~1s內(nèi)，ad受到的安培力方向?yàn)樗较蛴遥钦模?~2s無感應(yīng)電流，沒有安培力，2~4s時(shí)間內(nèi)，安培力方向?yàn)樗较蜃?，是?fù)的；ad邊受到的安培力為F=BIL因I、L不變，B均勻變化，則安培力F均勻變化，不是定值，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。9、BD【解析】A．根據(jù)機(jī)械能守恒定律知，線框ab剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度為解得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)故A錯(cuò)誤；B．由右手定則可知，通過ab邊的電流方向由b→a，感應(yīng)電流故B正確；C．由左手定則可知，ab邊受到的安培力方向向上，大小為故C錯(cuò)誤；D．由閉合電路歐姆定律可知，線框ab兩點(diǎn)間的電壓故D正確。故選BD。10、BC【解析】當(dāng)點(diǎn)電荷的質(zhì)量為m時(shí)，則在下落過程中受重力和電庫侖力，下落到B點(diǎn)時(shí)速度為零，由動(dòng)能定理可得：，即，當(dāng)點(diǎn)電荷的質(zhì)量變?yōu)?m時(shí)，下落到B點(diǎn)時(shí)庫侖力不變，故庫侖力做功不變，由動(dòng)能定理得，解得；當(dāng)重力等于庫侖力時(shí)，合力為零，此時(shí)速度最大，，解得，故BC正確，AD錯(cuò)誤，故選BC.【點(diǎn)睛】由題意可知，電荷在下落過程中受重力、庫侖力，由動(dòng)能定理可得出兩力做功的關(guān)系；同理可應(yīng)用動(dòng)能定理求出當(dāng)質(zhì)量變化時(shí)B點(diǎn)的速度；通過對(duì)過程的分析可得出速度最大處的位置；并通過電場(chǎng)力做功的正負(fù)，來判定電勢(shì)能增加還是降低三、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、順時(shí)針方向【解析】電流的方向向上，由安培定則可知線框所在處的磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向里，當(dāng)線框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)減小，則穿過線框的磁通量減小，由楞次定律可知，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向12、（1）（2）（3）3v；（0，）【解析】（1）要想使這些粒子經(jīng)過圓形磁場(chǎng)后都可以垂直y軸進(jìn)入第一象限，則粒子在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑必須和圓形磁場(chǎng)的半徑相同，即：R=a在磁場(chǎng)中，由洛侖茲力提供向心力：聯(lián)立可得：由左手定則知：磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直xOy平面向外（2）第一象限區(qū)域磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為第二象限圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的二分之一，則根據(jù)此時(shí)粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R′=2a則最小磁場(chǎng)的直徑為最小面積為（3）粒子在從P到Q運(yùn)動(dòng)的過程中，所經(jīng)歷的磁場(chǎng)區(qū)域均不可以改變其速度的大小，所有粒子在到達(dá)Q點(diǎn)的速度仍是v。雖然不同粒子在Q點(diǎn)的速度方向不同，從Q到y(tǒng)軸負(fù)方向，由動(dòng)能定理可得：解得：由第一象限內(nèi)的磁場(chǎng)分布可以知道，所有從Q點(diǎn)射出的粒子，其速度大小均為v，方向頒布在沿x軸正向與y軸負(fù)向之間的90°范圍之內(nèi)?，F(xiàn)研究從Q點(diǎn)射出的，速度與y軸負(fù)向平角為θ的粒子。其軌跡應(yīng)是類斜拋。則有y=vcosθ×t聯(lián)立兩式，消去θ可得：從此式可以看出：當(dāng)時(shí)，故第二次經(jīng)過y軸最遠(yuǎn)位置坐標(biāo)為：（0，）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、【解析】根據(jù)萬有引力提供向心力公式得：半徑間的關(guān)系為：聯(lián)立解得周期為：14、(1)(2)【解析】帶電粒子沿半徑方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，做勻速