2025屆江蘇省蘇州市平江中學物理高二上期末綜合測試試題含解析

2025屆江蘇省蘇州市平江中學物理高二上期末綜合測試試題考生須知：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，在豎直平面xoy內(nèi)，固定一半徑為R的光滑絕緣的圓形軌道，圓心在O點，第四象限（含x、y軸）內(nèi)有水平向右的勻強電場，一質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，從圖中A點靜止釋放，沿圓弧內(nèi)側(cè)軌道運動，第一次恰能通過圓弧軌道的最高點，已知重力加速度為g，則勻強電場的電場強度大小為（）A B.C. D.2、如圖所示交流電的電流隨時間而變化的圖象，此交流電的有效值是（）A.5A B.5AC.3．5A D.3．5A3、如圖所示，截面為等腰直角三角形的物塊固定在水平面上，兩根長為L的細導體棒a、b被放在三角形的兩個光滑直角面等高的地方，導體棒a的質(zhì)量為ma，導體棒b的質(zhì)量為mb?，F(xiàn)分別對兩導體棒通以同向電流Ia、Ib，且Ia＝2Ib＝2I，兩棒恰能保持靜止，則下列說法正確的是（）A.兩導體棒的質(zhì)量之比ma：mb＝2：1B.兩導體棒的質(zhì)量之比ma：mb＝1：2C.電流Ib在導體棒a處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為D.電流Ia在導體棒b處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小為4、圖甲為列車運行的俯視圖，列車首節(jié)車廂下面安裝一塊電磁鐵，電磁鐵產(chǎn)生垂直于地面的勻強磁場，列車經(jīng)過放在鐵軌間的線圈時，線圈產(chǎn)生的電脈沖信號傳到控制中心，如圖乙所示．則列車的運動情況可能是()A.勻速運動 B.勻加速運動C.勻減速運動 D.變加速運動5、磁子午線是地球磁場N極與S極在地球表面的連線，假設地球磁場是由地球的環(huán)形電流引起的，則該假設中的電流方向是A.由南向北沿磁子午線 B.由北向南沿磁子午線C.由東向西垂直磁子午線 D.由向東垂直磁子午線6、發(fā)現(xiàn)電流磁效應的物理學家是（）A.法拉第B.奧斯特C.庫侖D.安培二、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、在光滑水平面上有一個質(zhì)量為m=1kg的小球，小球的一端與水平輕彈簧連接，另一端與不可伸長的輕繩相連，輕繩與豎直方向成θ=45°角，如圖所示．小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，取g=10m/s2，則（）A.此時彈簧的彈力為10NB.剪斷彈簧瞬間，小球加速度的大小為10m/s2C.剪斷細繩的瞬間，小球受到的合力水平向左D.剪斷細繩的瞬間，小球加速度的大小為10m/s28、如圖所示電路中，R為某種半導體元件，其阻值隨周圍環(huán)境酒精濃度的增大而減小，當酒精濃度增大時，下列說法中正確的是（）A電流表A示數(shù)增大 B.電壓表V示數(shù)增大C.電源輸出功率減小 D.電源效率減小9、如圖所示，M、N為同一水平面內(nèi)的兩條平行長導軌，左端串聯(lián)電阻R，金屬桿ab垂直導軌放置，桿和導軌的電阻不計，且桿與導軌間無摩擦，整個裝置處于豎直方向的勻強磁場中．現(xiàn)對金屬桿ab施加一個與桿垂直的水平向右的恒力F，使桿從靜止開始運動．在運動過程中，桿的速度大小為v，桿所受安培力為F安，R中的電流為I，R上消耗的總能量為E總，則下列關于v、F安、I、E總隨時間變化的圖像可能正確的是（）A. B.C. D.10、如圖（甲）所示的電路中，將滑動變阻器R2的滑動片由a端向b端移動，用兩個理想電表分別測量電壓和電流，得到部分U-I關系圖像如圖（乙）所示，則（）A.電源的電動勢為9VB.滑動變阻器的總阻值為20ΩC.當電壓表示數(shù)為4.5V時，電源效率最高D.當電壓表示數(shù)為5.0V時，R2消耗的總功率最大三、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）在勻強磁場中，有一段0.05m的導線和磁場垂直．當導線通過的電流是1A時，受磁場的作用力是0.1N，那么該勻強磁場磁感應強度B=______T；當導線通過的電流是0時，那么該勻強磁場磁感應強度B=______T12．（12分）在“研究電磁感應現(xiàn)象”的實驗中，首先按圖（）接線，以查明電流表指針的偏轉(zhuǎn)方向與電流方向之間的關系。當閉合S時，觀察到電流表指針向左偏，不通電時電流表指針停在正中央。然后按圖（）所示將電流表與副線圈B連成一個閉合回路，將原線圈A、電池、滑動變阻器和電鍵S串聯(lián)一成另一個閉合電路。(1)S閉合后，將螺線管A（原線圈）插入螺線管B（副線圈）的過程中，電流表的指針將_____偏轉(zhuǎn)；(2)線圈A放在B中不動時，指針將______偏轉(zhuǎn)；(3)線圈A放在B中不動，將滑動變阻器的滑片P向左滑動時，電流表指針將______偏轉(zhuǎn)（選填“向左”、“向右”或“不”）。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）如圖甲所示，一匝數(shù)N=10匝、總電阻R=2.5Ω、ad長L1=0.4m、ab寬L2=0.2m的勻質(zhì)矩形金屬線框靜止在粗糙水平面上，線框的bc邊正好過半徑r=0.1m的圓形磁場的直徑，線框的左半部分處于垂直線框平面向上的勻強磁場區(qū)域內(nèi)，磁感應強度B0=1T，圓形磁場的磁感應強度為B，方向垂直線框平面向下，大小隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，已知線框與水平面間的最大靜摩擦力f=3.0N，π≈3.求：(1)t=0時刻穿過線框的磁通量大??；(2)線框何時開始滑動.14．（16分）如圖所示，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中，小物塊恰好靜止。重力加速度取g，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：（1）水平向右電場的電場強度的大?。唬?）若將電場強度減小為原來的，小物塊的加速度是多大；（3）電場強度變化后小物塊下滑距離L時的動能。15．（12分）如圖所示，半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于坐標平面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B，半圓弧的圓心坐標為，圓弧與y軸相切于坐標原點．在坐標原點有一粒子源，可以向坐標平面內(nèi)射出質(zhì)量為m、電荷量大小為q的帶負電的粒子，不計粒子重力若粒子源沿x軸正方向射出不同速率的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場，則粒子的速率最大是多少？若粒子源向坐標平面內(nèi)各個方向射出速率相同的粒子，要使所有粒子不從直徑PQ射出磁場，則粒子的速率最大又是多少？

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、B【解析】小球恰好通過最高點，則有：，解得小球在最高點的速度為：，小球從A點到最高點的過程中，根據(jù)動能定理可得：，解得：，故B正確ACD錯誤。故選B。2、B【解析】根據(jù)交流電的有效值的定義：,解得：I=5A，故選B【點睛】對于非正弦式電流可根據(jù)有效值的定義求解有效值．取一個周期時間，將交流與直流分別通過相同的電阻，若產(chǎn)生的熱量相同，直流的電流值，即為此交流的有效值3、D【解析】AB．對導體棒a、b受力分析如圖所示，由平衡條件得：對a有F＝magtan45°同理對b有F＝mbgtan45°解得：ma：mb＝1：1故AB錯誤；CD．根據(jù)磁感應強度定義式得：電流Ia在導體棒b處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小電流Ib在導體棒a處產(chǎn)生的磁場的磁感應強度大小故C錯誤，D正確；故選D。4、C【解析】由U?t圖象得到，線圈兩端的電壓大小與時間呈線性關系，即有：U=U0?kt由法拉第電磁感應定律E=U=BLv，B.L、k均一定，則速度v隨時間均勻減小，所以火車做勻減速直線運動。A.勻速運動。與上述結論不符，故A錯誤；B.勻加速運動。與上述結論不符，故B錯誤；C.勻減速運動。與上述結論相符，故C正確；D.變加速運動。與上述結論不符，故D錯誤。故選：C.5、C【解析】根據(jù)題意知，地磁體的N極朝南,根據(jù)安培定則,大拇指指向地磁體的N極，則四指的繞向即為電流的方向，即安培假設中的電流方向應該是由東向西垂直磁子午線，所以選C6、B【解析】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，庫侖發(fā)現(xiàn)了庫侖定律，安培發(fā)現(xiàn)了分子電流假說，B正確二、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】考查彈力的突變和牛頓第二定律?！驹斀狻緼．對小球受力分析：彈簧彈力：A錯誤；B．剪斷彈簧的瞬間，彈簧彈力突變?yōu)?，繩的拉力也突變?yōu)?，水平面對物體有向上的支持力，與重力平衡，合力等于0，加速度為0，B錯誤；C．剪斷細繩的瞬間，繩的拉力突變?yōu)?，物體有往下掉的趨勢，水平面對物體有向上的支持力，與重力等大反向，此時物體的合外力為彈簧彈力，水平向左，C正確；D．由牛頓第二定律：解得加速度，D正確。故選CD。8、AD【解析】AB．當酒精濃度增大時，減小，總電阻減小，則總電流增大，內(nèi)電壓增大，路端電壓減小，即電壓表V示數(shù)減小，根據(jù)歐姆定律可知通過的電流減小，因此通過的電流增大，即電流表A示數(shù)增大，故A正確，B錯誤；C．當電路的外電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源輸出功率最大；由于電路的外電阻與電源的內(nèi)阻關系未知，所以無法判斷電源輸出功率的變化，故C錯誤；D．電源效率為由于電源的電動勢不變，路端電壓減小，所以電源效率減小，故D正確；故選AD。9、AD【解析】根據(jù)牛頓第二定律知，桿子的加速度為：，由于速度增大，則加速度減小，可知桿子做加速度逐漸減小的加速運動，當加速度等于零時，速度最大，做勻速直線運動，故A正確．根據(jù)可知，安培力先逐漸變大，后不變，但是由于速度不是均勻變大，則F安-t圖像開始階段不是直線，選項B錯誤；感應電流，則電流先逐漸變大，后不變，但是由于速度不是均勻變大，則I-t圖像開始階段不是直線，選項C錯誤；根據(jù)焦耳定律知，E=Q＝I2Rt＝t，因為速度增大，可知E-t圖線的切線斜率增大，最終電流不變，E與t成正比，故D正確．故選AD【點睛】題考查了電磁感應與動力學和能量的綜合，知道桿子在整個過程中的運動規(guī)律，知道當拉力和安培力相等時，桿子做勻速直線運動10、AB【解析】A．根據(jù)電路圖結合數(shù)學知識可知，當aP的電阻等于bP的電阻時，并聯(lián)部分電阻最大，此時電壓表示數(shù)最大，根據(jù)乙圖可知，電壓表示數(shù)最大為5V，此時電流表示數(shù)為0.5A，則有則滑動變阻器的總阻值為根據(jù)閉合電路歐姆定律得根據(jù)乙圖可知，當電壓表示數(shù)U1=4V時電流表示數(shù)為I1=0.25A或I2=1A，根據(jù)閉合電路歐姆定律得：聯(lián)立方程解得，故AB正確；C．電源效率當電壓表示數(shù)為5.0V時，并聯(lián)部分電阻最大，則外電路電阻最大，此時路段電壓最大，效率最高，故C錯誤；D．把R1看成內(nèi)阻，當并聯(lián)部分電阻R2消耗的總功率最大，此時電壓表示數(shù)不是5V，故D錯誤。故選AB。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、①.2②.2【解析】根據(jù)磁感應強度的定義式，磁感應強度，這與導線的放置、長短、電流大小等因素無關，即該處的磁感應強度有磁場本身決定，該勻強磁場磁感應強度12、①.右偏②.不偏③.右偏【解析】(1)[1]線圈A中磁場方向向上，插入B線圈，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)；(2)[2]線圈不動，磁通量不變，無感應電流，故指針不動；(3)[3]線圈A中磁場方向向上，滑片向左移動，電流變大，故線圈B中磁通量變大，阻礙變大，故感應電流的磁場方向向下，故電流從右向左流過電流表，故電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。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、（1）0.01Wb（2）0.2s【解析】穿過線框的磁通量由兩部分組成，根據(jù)磁通量Φ=BS，即可求解；根據(jù)法拉第電磁感應定律與閉合電路歐姆定律，即可求解感應電流的大?。桓鶕?jù)安培力表達式，結合左手定則與受力平衡條件，即可求解【詳解】（1）設磁場向上穿過線框磁通量為正，由磁通量的定義得t=0時，有；（2）根據(jù)法拉第電磁感應定律有由閉合電路歐姆定律，則有；由楞次定律可知，圓形磁場的磁感應強度增大時，線框內(nèi)產(chǎn)生的感應電流的方向為逆時針方向，ad中的感應電流的方向向下，由左手定則可知，ad邊受到的安培力的方向向左，ad邊受到的安培力是10匝線圈受到的安培力的合力，即：F=NB0IL1=10×1×0.3×0.4=1.2N＜3N；圓形磁場的磁感應強度均勻增大，所以產(chǎn)生大小不變的電動勢，感應電流的大小不變，而左側(cè)的磁場區(qū)域內(nèi)的磁場不變；由圖乙可知，磁感應強度隨時間t變化的表達式為B′=2+5t，由左手定則可知，右側(cè)的bc邊受到的安培力方向向左，整體受到安培力的合力等于：F安=F+F'=1.2+F'=3.0N=f，大小：F'=nB'I2r=10×B'×0.3×2×0.1=1.8N，解得B'=3T，t=0.2s所以線框在t=0.2