上海市徐匯區(qū)上海第四中學2025屆物理高二上期末綜合測試試題含解析

上海市徐匯區(qū)上海第四中學2025屆物理高二上期末綜合測試試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準考證號、考場號和座位號填寫在試題卷和答題卡上。用2B鉛筆將試卷類型（B）填涂在答題卡相應(yīng)位置上。將條形碼粘貼在答題卡右上角"條形碼粘貼處"。2．作答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目選項的答案信息點涂黑；如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案。答案不能答在試題卷上。3．非選擇題必須用黑色字跡的鋼筆或簽字筆作答，答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)位置上；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新答案；不準使用鉛筆和涂改液。不按以上要求作答無效。4．考生必須保證答題卡的整潔?？荚嚱Y(jié)束后，請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、導(dǎo)體中電流I的表達式為I=nqSv，其中S為導(dǎo)體的橫截面積，n為導(dǎo)體每單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，q為每個自由電荷所帶的電荷量，v是（）A.導(dǎo)體運動的速率B.電流傳導(dǎo)的速率C.電子熱運動的速率D.自由電荷定向移動的速率2、下列說法中不正確的是()A.指南針是利用地磁場來指示方向的B.電動機是利用磁場對電流作用來工作的C.地磁場對宇宙射線的阻擋作用各處都相同D.小磁針靜止時，N極所指方向就該點磁場的方向3、當氣體溫度升高時，氣體（）A.每個分子的動能增大 B.每個分子的動能減小C.分子平均動能增大 D.分子平均動能減小4、電容器是一種常用的電子元件．對電容器認識正確的是（）A.電容器的電容表示其儲存電荷的能力B.電容器兩電極正對面積越大，電容越小C.電容器兩電極的距離越遠，電容越大D.電容的常用單位有μF和pF，1μF=103pF5、理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1︰10，當這臺變壓器的原線圈接入電壓為220V的交流電時，副線圈的電壓為（）A.0 B.22VC.220V D.2200V6、如圖所示，當ab端接入100V電壓時，cd兩端為20V；當cd兩端接入100V時，ab兩端電壓為50V，則R1：R2：R3之比是A.2：1：1 B.3：2：1C.4：1：2 D.以上都不對二、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、如圖甲所示為一個質(zhì)量為m、電荷量為＋q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長的粗糙細桿上滑動，細桿處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，（不計空氣阻力），現(xiàn)給圓環(huán)向右的初速度v0，在以后的運動過程中，圓環(huán)運動的速度圖象可能正確的是（）A. B.C. D.8、如圖所示，定值電阻R＝20Ω，電動機線圈的電阻R0＝1.0Ω，當開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)是1.0A．當開關(guān)S閉合后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，電流表的示數(shù)為2.0A．則（）A.電路電壓為20VB.電路的發(fā)熱功率為20WC.電動機的輸出功率為19WD.電動機的效率是95％9、如圖所示，邊長為2L正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B．一個由某種材料做成的邊長為L、粗細均勻的正方形導(dǎo)線框abcd所在平面與磁場方向垂直；導(dǎo)線框、虛線框的對角線重合，導(dǎo)線框各邊的電阻大小均為R．在導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度v沿對角線方向進入磁場，到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域的過程中，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線框進入磁場區(qū)域的過程中有向里收縮的趨勢B.導(dǎo)線框中有感應(yīng)電流的時間為C.導(dǎo)線框的bd對角線有一半進入磁場時，整個導(dǎo)線框所受安培力大小為D.導(dǎo)線框的bd對角線有一半進入磁場時，導(dǎo)線框ac兩點間的電壓為10、AOC是光滑的直角金屬導(dǎo)軌，AO沿豎直方向，OC沿水平方向，ab是一根靠立在導(dǎo)軌上的金屬直棒(開始時b離O點很近)，如圖所示．它從靜止開始在重力作用下運動，運動過程中a端始終在AO上，b端始終在OC上，直到ab完全落在OC上，整個裝置放在一勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向里，則ab棒在運動過程中()A.感應(yīng)電流方向始終是b→aB.感應(yīng)電流方向先是b→a，后變?yōu)閍→bC.所受安培力方向垂直于ab向上D.所受安培力方向先垂直于ab向下，后垂直于ab向上三、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）某同學為了測量某燈泡內(nèi)阻，進行了如下實驗：（1）首先用多用電表進行粗測，下列操作步驟正確的是_____A．甲圖，機械調(diào)零過程中，紅黑表筆短接B．乙圖，對燈泡電阻進行測量C．丙圖，利用所示旋鈕進行歐姆調(diào)零D．丁圖，實驗完成后，擋位調(diào)至所示位置（2）.選擇×10Ω擋位，在正確的操作步驟下，測量燈泡電阻，測量結(jié)果如圖戊所示，燈泡的電阻為________Ω（3）接下來用如圖所示的實物圖來測量小燈泡的伏安特性曲線，請根據(jù)實物圖畫出實驗電路圖_________12．（12分）在“測定金屬絲電阻率”的實驗中需要測出其長度L、直徑d和電阻R（1）用螺旋測微器測金屬絲直徑時讀數(shù)如圖甲，則金屬絲的直徑為_____mm（2）若用圖乙測金屬絲的電阻，則測量結(jié)果將比真實值_____．（選填“偏大”或“偏小”）（3）用電壓表和電流表測金屬絲的電壓和電流時讀數(shù)如圖丙、丁，則電壓表的讀數(shù)為_____V，電流表的讀數(shù)為_____A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，面積為S的N匝線圈A處在磁場中，磁場方向垂直于線圈平面。磁感應(yīng)強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，設(shè)垂直線圈平面向外為磁場的正方向。電阻R1、R2，電容C，線圈A的電阻r，B0、t0均為已知量。t=0時刻，閉合開關(guān)S。(1)t=時，求通過R2的電流大小及方向；(2)t=t1時刻斷開S，求S斷開后通過R2的電荷量。14．（16分）如圖甲所示，阻值不計的光滑金屬導(dǎo)軌在豎直面上平行固定放置，間距d為0.5m，下端通過導(dǎo)線與阻值RL為4Ω的小燈泡L連接，在矩形區(qū)域CDFE內(nèi)有水平向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，CE長為2m．在t=0時刻，電阻R為1Ω的金屬棒以某一初速度從AB位置緊貼導(dǎo)軌向下運動，當金屬棒從AB位置運動到EF位置過程中，小燈泡的亮度沒有發(fā)生變化，g取10m/s2.求：(1)通過小燈泡的電流的大?。?2)金屬棒的質(zhì)量；(3)金屬棒通過磁場區(qū)域所用的時間15．（12分）如圖所示為一種研究高能粒子在不同位置對撞的裝置。邊界MN、PQ關(guān)于y軸對稱，相距為2d，在MN、PQ兩邊界之間存在兩個勻強磁場，其中JK下方I區(qū)域磁場垂直紙面向外，JK上方Ⅱ區(qū)域磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度大小均為B。直線加速器1與直線加速器2關(guān)于O點對稱，其中心軸線位于x軸上，且末端剛好與MN、PQ的邊界對齊；質(zhì)量均為m、電荷量均為e的正電子和負電子通過兩個直線加速器分別被加速，同時以相同速率垂直MN、PQ邊界進入磁場（負電子即我們通常所說的電子，正電子電性為正）。為實現(xiàn)正、負電子在Ⅱ區(qū)域的y軸上對心碰撞（速度方向剛好相反），可根據(jù)入射速度的變化，調(diào)節(jié)兩磁場邊界JK與x軸之間的距離h。不計粒子間的相互作用，不計正、負電子的重力。請完成如下問題：（1）哪個直線加速器加速的是正電子，說明你的依據(jù)；（2）此裝置體現(xiàn)了場對帶電粒子的控制，請你說明電場和磁場對帶電粒子作用的異同點；（3）正、負電子同時以相同速率ν1進入磁場，僅經(jīng)過JK邊界一次，然后在Ⅱ區(qū)域y軸上發(fā)生對心碰撞。a．試畫出負電子的運動軌跡；b．試通過計算求出v1最小值。

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、D【解析】導(dǎo)體中電流I的表達式I=nqSv，式子中的v是自由電荷定向移動的速率；ABC錯誤；D正確。故選D。2、C【解析】指南針是利用地磁場來指示方向的，選項A正確；電動機是利用磁場對電流作用來工作的，選項B正確；高能帶電粒子到達地球受到地磁場的洛倫茲力作用，發(fā)生偏轉(zhuǎn)．不同的磁場，所受到的洛倫茲力大小不一，所以在南、北兩極最強赤道附近最弱，故C錯誤；小磁針靜止時，N極所指方向就該點磁場的方向，選項D正確；此題選擇不正確的選項，故選C.3、C【解析】溫度是分子平均動能的標志，當氣體溫度升高時，氣體分子平均動能增大，但并非每個分子的動能都增加或者減??；A．每個分子的動能增大，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．每個分子的動能減小，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．分子平均動能增大，與結(jié)論相符，選項C正確；D．分子平均動能減小，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選C.4、A【解析】A．電容器的電容表示其儲存電荷的能力，選項A正確；BC．根據(jù)，電容器兩電極正對面積越大，電容越大；電容器兩電極的距離越遠，電容越小，選項BC錯誤；D．電容的常用單位有μF和pF；1μF=106pF，選項D錯誤；故選A。5、D【解析】根據(jù)“理想變壓器”，本題理想變壓器原副線圈匝數(shù)與電壓的關(guān)系，根據(jù)變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比即可求解【詳解】根據(jù)理想變壓器原副線圈匝數(shù)比等于電壓比得：；原副線圈的匝數(shù)比n1：n2＝1：10，原線圈接入880V交流電壓，則副線圈的電壓為：，D正確；6、C【解析】當ab端接入100V電壓時，cd兩端電壓即兩端電壓為20V，兩端電壓為40V，，當cd兩端接入100V時，ab兩端電壓即兩端電壓為50V，兩端電壓為25V，，A對二、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、AD【解析】v0大小不同，洛倫茲力qv0B與重力mg的大小關(guān)系不確定，所以有三種可能性。A．若滿足，則桿對環(huán)無壓力，無摩擦力，環(huán)做勻速直線運動，故A正確；BC．若滿足，則桿對環(huán)的彈力向上，豎直方向有滑動過程中，摩擦力阻礙環(huán)的運動，環(huán)做減速運動，速度越小，洛倫茲力越小，則壓力增大，由牛頓第二定律可知，加速度增大，即做加速度增大的減速運動，BC錯誤；D．若滿足，則有滑動過程中，摩擦力阻礙環(huán)的運動，環(huán)做減速運動，速度越小，洛倫茲力越小，則支持力減小，由牛頓第二定律可知，加速度減小，即做加速度減小的減速運動，當速度減小到某個值使得時，有無摩擦力，不再減速，接下來做勻速直線運動，D正確。故選AD。8、ACD【解析】A：開關(guān)S斷開時，電流表的示數(shù)是1.0A，電路電壓．故A項正確B：開關(guān)S閉合后，電動機轉(zhuǎn)動起來，電路兩端的電壓不變，流過電阻電流不變，電流表的示數(shù)為2.0A，則流過電動機的電流，電路的發(fā)熱功率為．故B項錯誤C：電動機的輸出功率，故C項正確D：電動機的總功率，則電動機的效率．故D項正確9、ACD【解析】根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向；當磁通量變化時，線框中將產(chǎn)生感應(yīng)電流；確定出線框有效的切割長度，由公式E=BLv求出感應(yīng)電動勢，由歐姆定律求出感應(yīng)電流，由F=BIL求出安培力，由串聯(lián)電路的特點求解a、c間的電壓【詳解】A項：導(dǎo)線框進入磁場區(qū)域時磁通量增加，根據(jù)楞次定律判斷得知產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流，由于磁通量增大，故線圈由收縮的趨勢，故A正確；B項：當線框進入和離開磁場時磁通量變化，才有感應(yīng)電流產(chǎn)生，所以有感應(yīng)電流的時間為，故B錯誤；C、D項：導(dǎo)線框的bd對角線有一半進入磁場時，線框有效的切割長度為：產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：感應(yīng)電流為：整個導(dǎo)線框所受安培力大小為：F=BIl=，導(dǎo)線框a、c兩點間電壓為：U=I?2R=故C、D正確故選ACD【點睛】本題關(guān)鍵要理解“有效”二字，知道感應(yīng)電動勢公式E=Blv中l(wèi)是有效的切割長度，安培力公式F=BIl，l也是有效長度10、BD【解析】初始，ab與直角行金屬導(dǎo)軌圍成的三角形面積趨于0，末狀態(tài)ab與直角行金屬導(dǎo)軌圍成的三角形面積也是趨于0，所以整個運動過程中，閉合回路的面積是先增大后減?。鶕?jù)楞次定律的增反減同，判斷電流方向先是逆時針后是順時針，選項A錯B對．根據(jù)左手定則判斷安培力可得安培力先是垂直于ab向下，后垂直于ab向上，選項C錯D對三、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.C②.26③.【解析】（1）甲圖，機械調(diào)零過程中，不需要紅黑表筆短接，選項A錯誤；乙圖，對燈泡電阻進行測量時手不能與表筆的金屬部分接觸，選項B錯誤；丙圖，利用所示旋鈕進行歐姆調(diào)零，選項C正確；丁圖，實驗完成后，擋位應(yīng)調(diào)至交流電壓最大檔，選項D錯誤；故選C.（2）燈泡的電阻：2.6×10Ω=26Ω（3）電路如圖；12、①.0.697（0.695﹣0.698）②.偏?、?2.60（2.59﹣2.61）④.0.52【解析】（1）根據(jù)內(nèi)接的特點，結(jié)合歐姆定律以及串并聯(lián)電路的特點，即可分析出測量值與真實值之間的關(guān)系；（2）先算出電表的分度值，若測量的最小分度為“1“時要估讀到下一位，若測量的最小分度為“2“或“5“時讀到本位即可【詳解】（1）金屬絲的直徑為：0.5mm+0.01mm×19.8=0.698mm；（2）電流表外接法測量電阻，由于電壓表分流的影響，故金屬絲電阻的測量結(jié)果將比真實值偏??；（3）電壓表的分度值為0.1V，要估讀到下一位，故其讀數(shù)為2.60V；電流表選擇的是0～0.6A量程，分度值為0.02A，故其讀數(shù)為0.52A.【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握螺旋測微器和電表的讀數(shù)方法，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．讀電表讀數(shù)時要注意計算電表的分度值，然后再確定是否估讀，若測量的最小分度為“1“時要估讀