2025屆上海市楊浦區(qū)控江中學物理高二上期末學業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆上海市楊浦區(qū)控江中學物理高二上期末學業(yè)水平測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，紙面內有一矩形導體閉合線框abcd，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外，線框的ab邊平行磁場邊界MN，線框以垂直于MN速度勻速地完全進入磁場，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過線框導體橫截面的電荷量為q1．現(xiàn)將線框進入磁場的速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過線框導體橫截面的電荷量為q2，則有()A.Q2=Q1，q2=q1 B.Q2=2Q1,q2=2q1C.Q2=2Q1，q2=q1 D.Q2=4Q1，q2=2q12、如圖所示，在半徑為R的圓柱形區(qū)域內有勻強磁場．一個電子以速度v0從M點沿半徑方向射入該磁場，從N點射出，速度方向偏轉了60°.則電子從M到N運行的時間是()A.B.C.D.3、一個已充電的電容器，若使它的電量減少3×10-4C，則其電壓減少為原來的1/3，則A.電容器原來帶電量為9×10-4CB.電容器原來的帶電量為4.5×10-4CC.電容器原來的電壓為1VD.電容器的電容變?yōu)樵瓉淼?/34、如圖所示，MN為兩個勻強磁場的分界面，兩磁場的磁感應強度大小的關系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質量為m的粒子從O點垂直MN進入磁感應強度為B1的磁場，不計粒子的重力，則經(jīng)過多長時間它將向下再一次通過O點()A. B.C. D.5、如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個金屬環(huán)，其中B接電源．在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)（）A.都被B吸引 B.都被B排斥C.A被吸引，C被排斥 D.A被排斥，C被吸引6、如圖，在傾角為θ的光滑絕緣斜面上垂直紙面放置一根長為L，質量為m的直導體棒，一勻強磁場垂直于斜面，當導體棒內通有垂直紙面向里的電流I時，導體棒恰好靜止在斜面上（重力加速度為g）則（）A.如果磁場方向垂直斜面斜向上，磁感應強度的大小為B.如果磁場方向垂直斜面斜向下，磁感應強度的大小為C.如果磁場方向垂直斜面斜向上，磁感應強度的大小為D.如果磁場方向垂直斜面斜向下，磁感應強度的大小為二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應強度為B的勻強磁場，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應強度為B/2的勻強磁場．一帶負電的粒子從原點O以與x軸成30°角斜向上射入磁場，且在x軸上方磁場中運動的半徑為R．則()A.粒子經(jīng)偏轉后一定能回到原點OB.粒子在x軸上方和下方磁場中運動的半徑之比為2∶1C.粒子完成一次周期性運動的時間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進了3R8、某小型水電站的電能輸送示意圖如下．發(fā)電機的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2．降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（）A.B.C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率9、全自動洗衣機中的排水閥是由程序控制器控制其動作的，當進行排水和脫水工序時，控制鐵芯1的線圈通電，使鐵芯2運動，從而牽引排水閥的閥門，排除污水，如圖所示．以下說法中正確的是()A.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C.若a、b處輸入正、負交變電流，鐵芯2不能被吸入線圈中D.若a、b處輸入正、負交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中10、如圖所示，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，從上極板的左端A點緊貼上極板以水平初速度v0向右射入一個帶正電的粒子，粒子重力不計．當它的水平分速度與豎直分速度的大小之比為1︰2時，恰好從下極板的右端B點射出．設極板長為L，板間距為d，則A.d=LB.d=2LC.若粒子初速度為2v0，則粒子從電容器中飛出時距上極板D.若粒子初速度為2v0，則粒子從電容器中飛出時距上極板三、實驗題：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）（1）用游標為20分度的游標卡尺測量某物體長度，由圖可知其長度為______mm；（2）某同學用螺旋測微器測量一圓柱形金屬工件的直徑，測量結果如圖所示，該工件的直徑為______mm12．（12分）用圖示電路測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內阻（電動勢約為2V，內阻很?。?，為防止滑動變阻器電阻過小導致電流過大而損壞器材，電路中用了一個保護電阻R0，除蓄電池、滑動變阻器、開關、導線外，可供使用的器材還有：A．電流表A1（量程0.6A，內阻很?。籅．電流表A2（量程3A，內阻很小）；C．電壓表（量程3V，內阻很大）；D．定值電阻（阻值1Ω，額定功率5W）；E．定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）；(1)實驗中電流表應選取______，保護電阻應選取______（填器材前面的選項如A、B、C、D、E）(2)某同學選用器材進行了實驗，他調整滑動變阻器共測得了5組電流、電壓的數(shù)據(jù)，如下表。請在圖中做出電源的路端電壓U隨電流I變化的圖象（）。電流表讀數(shù)I/A1.721.350.980.630.34電壓表讀數(shù)U/V0.160.570.951.351.65(3)結合圖象求出蓄電池的電動勢為______V，內阻為_____Ω。（結果保留二位有效數(shù)字）四、計算題：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，兩平行板A、B之間存在垂直紙面向里的勻強磁場，兩板之間距離及板長均為d．一質子以速度從A板中點O垂直A板射入磁場，為使質子能從兩板間射出，試求磁感應強度大小的范圍。（已知質子的電荷量為e，質量為m）14．（16分）如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）．在柱形區(qū)域內加一方向垂直于紙面的勻強磁場，一質量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域，在圓上的b點離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直．圓心O到直線的距離為．現(xiàn)將磁場換為平等于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域．若磁感應強度大小為B，不計重力，求電場強度的大小15．（12分）如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場)，現(xiàn)將一質量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進入電場，在兩板間沿直線運動，從右板的下邊緣飛出電場，g取10m/s2，求：（1）金屬板的長度L；（2）小球飛出電場時的動能Ek．

參考答案一、單項選擇題：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中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)及可得安培力表達式；拉力做的功轉化為電能，然后轉化為焦耳熱，由可知產(chǎn)生的焦耳熱與速度成正比，所以；根據(jù)可知通過線框某橫截面的電荷量與速度無關，，故ABD錯誤，C正確。故選C。2、D【解析】由圖可知，粒子轉過的圓心角為60°，r=R；轉過的弧長為：；則運動所用時間為：；故選D點睛：本題注意求時間的兩種方法，可以用來求時間，用線速度的定義來求時間也是一個不錯的選擇3、B【解析】由得到，，故A錯，B對；因電容器的電容不知，所以無法求出電容器原來的電壓，C錯；電容器的電容由電容器本身決定，跟電壓和電荷量的變化無關，所以電容器的電容不變，D錯4、B【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)：有：則：根據(jù)左手定則，運動軌跡如圖所示。因為周期：則：所以它再一次到達O點的時間為：故B正確，ACD錯誤。故選B。5、B【解析】根據(jù)楞次定律進行判定：感應電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化．【詳解】在接通電源的瞬間，通過B環(huán)的電流變大，電流產(chǎn)生的磁場增強，穿過A、C兩環(huán)的磁通量變大，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應電流，由楞次定律可知，感應電流總是阻值原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠離B環(huán)，以阻礙磁通量的增加，故ACD錯誤，B正確；故選B．6、B【解析】AC．如果磁場方向垂直斜面斜向上，則所受的安培力沿斜面向下，則導體棒不可能平衡，選項AC錯誤；BD．根據(jù)左手定則知，若磁場的方向垂直斜面向下，則安培力的方向沿斜面向上。根據(jù)平衡知，安培力FA=BIL=mgsinθ解得：則B正確，D錯誤；故選B。二、多項選擇題：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中，有多個選項是符合題目要求的。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、CD【解析】粒子在磁場中受到洛倫茲力而做勻速圓周運動，根據(jù)左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，確定粒子能否回到原點O；根據(jù)牛頓第二定律求解半徑；由求解周期；根據(jù)幾何知識求解粒子第二次射入x軸上方磁場時沿x軸前進的距離【詳解】A項：根據(jù)左手定則判斷可知，負電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時針方向旋轉，而在第四象限沿逆時針方向旋轉，不可能回到原點0，故A錯誤；B項：由得粒子圓周運動的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場中運動的半徑之比為1：2，故B錯誤；C項：負電荷在第一象限軌跡所對應的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對應的圓心角也為60°，粒子圓周運動的周期為，保持不變，在一個周期內，粒子在第一象限運動的時間為同理，在第四象限運動的時間為，完在成一次周期性運動的時間為T′=t1+t2=，故C正確；D項：根據(jù)幾何知識得：粒子第二次射入x軸上方磁場時，沿x軸前進距離為x=R+2R=3R，故D正確故選CD【點睛】本題考查帶電粒子在磁場中的運動，解題關鍵是根據(jù)軌跡的圓心角等于速度的偏向角，找到圓心角，即可由幾何知識求出運動時間和前進的距離8、AD【解析】AB．由變壓器的電壓比匝數(shù)之比，及，又因為線路電壓損失，即，所以，A正確B錯誤；CD．由于遠距離輸電，導致線路電阻通電發(fā)熱，而使功率損失，所以升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓；升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，C錯誤D正確9、AD【解析】根據(jù)右手螺旋定則可確定通電線圈磁場的分布，從而可得出鐵芯2磁場的分布；若接入交變電流，根據(jù)磁化規(guī)律可知仍能被吸引【詳解】AB.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則根據(jù)右手螺旋定則可知，鐵芯1右端是S極，左端是N極．那么鐵芯2被磁化，A端為N極，B端為S極，故A正確，B錯誤；C.若a、b處輸入的是正、負交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈，因為鐵芯仍能被磁化，且磁化后的磁性總是與線圈要發(fā)生相吸的作用；故C錯誤，D正確；故選AD.10、AD【解析】帶正電粒子在勻強電場中做類平拋運動，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動，帶電粒子在水平方向做勻速直線運動，水平速度恒為v0，當粒子恰好從下端點B射出，它的水平速度與豎直速度的大小之比為1：2，故豎直分速度為2v0，豎直方向的平均速度為v0，再根據(jù)運動的等時性，可得d與L的關系【詳解】帶電粒子在勻強電場中做類平拋運動，水平方向上做勻速直線運動，速度恒為v0，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動；當粒子恰好從下端點B射出時，它的水平速度與豎直速度的大小之比為1：2，故豎直方向的末速度為2v0，由勻變速直線的運動規(guī)律可知：豎直方向的平均速度為v0，水平分運動和豎直分運動的運動時間相同，設為t，故，故B錯誤，A正確．若粒子初速度為2v0，則粒子飛出電場時時間變?yōu)樵瓉淼囊话?，根?jù)可知，從電容器中飛出時距上極板的距離變?yōu)樵瓉淼?/4，即d/4，選項C錯誤，D正確；故選AD三、實驗題：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、①.50.05;②.1.775;【解析】游標卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．螺旋測微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀【詳解】(1)游標卡尺主尺讀數(shù)為50mm，游標讀數(shù)為0.05×1=0.05mm，所以最終讀數(shù)為50.05mm；(2)螺旋測微器固定刻度讀數(shù)1.5mm，可動刻度讀數(shù)為0.01×27.5mm=0.275mm，所以金屬絲的直徑為1.775mm【點睛】解決本題的關鍵掌握游標卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標讀數(shù)，不需估讀．以及螺旋測微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動刻度讀數(shù)，在讀可動刻度讀數(shù)時需估讀12、①.B②.D③.④.2.0（1.9-2.1均給分）⑤.0.087（0.082-0.120均給分）【解析】(1)[1]若電流表量程選3A，為了便于讀數(shù)（應使指針半偏及以上），電流需在1.5A以上。這樣，電路總阻應在：；以下，變化范圍太小，不利于滑動變阻器操作，所以電流表量程應選B；[2]若定值電阻取10Ω，則電路中電流最大不超過：，電流值不到電流表小量程的，不利于精確讀數(shù)，故定值電阻只能取D。(2)[3]縱坐標不從0開始，可提高圖線精度。描點出5個點后，應該用一條直線來“擬合”坐標系中描出的點。(3)[4]由圖線與縱坐標的交點可知：E=2.025V；根據(jù)要求故E取為2.0V，[5]內阻為。四、計算題：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、或【解析】第一種臨界情況是質子從N點射出，此時質子的運動軌跡是個半圓，如圖所示根據(jù)幾何關系有由牛頓第二定律得解得第二種臨界情況是質子恰好從M點射出，軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關系有解得由牛頓第二定律得解得綜上所述，磁感應強度B應滿足的條