上海市徐汇中学2025届高二物理第一学期期末综合测试试题含解析

上海市徐汇中学2025届高二物理第一学期期末综合测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，A、B为两个等量同种点电荷，a、O、b在点电荷A、B的连线上，c、O、d在连线的中垂线上，则（）A.a、b两点的场强相同，电势也相同B.c、d两点的场强不相同，电势不相同C.O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点D.O点是中垂线cd上电势最高的点，也是中垂线上场强最大的点2、如图所示，一小钢球在光滑水平桌面上沿AB直线运动，C处有一小球门，BC垂直于AB．现用同一根细管分别沿甲、乙、丙三个方向对准B处吹气，可将钢球吹进球门的是()A.甲方向B.乙方向C.丙方向D都有可能3、下列关于物理学史的说法中正确的是（）A.奥斯特发现了电磁感应现象B.库伦发现了库伦定律，并由卡文迪许利用扭秤实验测出了静电力常量C.焦尔发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系D.安培发现了电流的磁效应，总结了电现象与磁现象之间的联系4、用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2m，正方形的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中，如图所示，当磁场以10T/s的变化率增强时，线框中a、b两点电势差是()A.Uab＝0.1V B.Uab＝－0.1VC.Uab＝0.2V D.Uab＝－0.2V5、如图所示，图上的abc表示一定质量理想气体的状态变化过程，这一过程在图上的图线应是图中的（）A. B.C. D.6、图为某手机电池的铭牌，第一行标有“3.8V3000mAh（11.4Wh）”。对该铭牌参数的分析，下列说法中正确的是（）A.铭牌中的Wh是能量的单位B.铭牌中的mAh是功率的单位C.该电池放电时能输出的总能量约为11.4JD.该电池放电时能输出的总电荷量约为1.08105C二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面。质量均为m的两根金属杆a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R。轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定。开始时a杆以初速度v0向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm，此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时()A.b杆中电流的大小为B.a杆受到的安培力为C.a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为2QD.弹簧具有的弹性势能为8、如图所示，通电导线旁边同一平面有矩形线圈abcd.则A.若线圈向右平动，其中感应电流方向是a→b→c→dB.若线圈竖直向下平动，无感应电流产生C.当线圈以ab边为轴转动时（小于90°），其中感应电流方向是a→b→c→dD.当线圈向导线靠近时，其中感应电流方向是a→b→c→d9、图中虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知等势面b的电势为6V．一电子经过a时的动能为10eV，从a到d过程中克服电场力所做的功为6eV．不计重力，下列说法正确的是（）A.该电子经过平面c时，其电势能为4eVB.该电子可能会到达平面fC.平面f上的电势为零D.该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍10、空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正方向为场强的正方向．下列说法中正确的是A.该电场可能是由一对分别位于x2和－x2两点的等量异种电荷形成的电场B.x2和－x2两点的电势相等C.正电荷从x1运动到x3的过程中电势能先增大后减小D.原点O与x2两点之间的电势差大于-x2与x1两点之间的电势差三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）在验证机械能守恒定律的实验中，使质量为m=200g的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为纸带下落的起始点，A、B、C为纸带上选取的三个连续点。已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点，当地的重力加速度为g=9.8m/s2。(1)计算B点瞬时速度时，甲同学用，乙同学用。其中所选择方法正确的是______（填“甲”或“乙”）同学。(2)同学丙想根据纸带上的测量数据进一步计算重物和纸带下落过程中所受的阻力，为此他计算出纸带下落的加速度为__________m/s2（保留两位有效数字），从而计算出阻力f=_________N（保留到小数点后两位）。12．（12分）一位同学在测定电池的电动势和内电阻的实验中，利用图的电路进行了实验数据的测量记录，又将测得的数据在图的坐标系中作出了图线。根据图线得出电池的电动势_____，电池的内阻___。（结果均保留3位有效数字）对图电路分析可知，实验中实际测得的_______（选填“电压值”或“电流值”）并不等于实验原理中所要的值，而是比所要的值_______（选填“偏大”或“偏小”）。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图，两平行金属导轨间的距离L=0.4m，金属导轨所在的平面与水平面夹角θ=37°，在导轨所在空间内，分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E=6.0V、内阻r=0.5Ω的直流电源．现把一个质量m=0.05kg的导体棒ab垂直放在金属导轨上，导体棒静止．导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻R=2.5Ω，金属导轨电阻不计，g取10m/s2．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）通过导体棒的电流大小；（2）导体棒受到的安培力大小；（3）导体棒受到的摩擦力大小14．（16分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，用长为2L的绝缘轻杆连接两个质量均为m的带电小球A和B．A球的带电量为＋2q，B球的带电量为－3q，两球组成一带电系统．虚线MN与PQ平行且相距3L，开始时A和B分别静止于虚线MN的两侧，虚线MN恰为AB两球连线的垂直平分线．视小球为质点，不计轻杆的质量，在虚线MN、PQ间加上水平向右的匀强电场后，系统开始运动．已知MN、PQ间电势差为U．不计A，B两球间的库仑力，两球均视为点电荷．试求：(1)开始运动时，带电系统的加速度大小；(2)A球刚运动到PQ位置时的速度大小；(3)带电系统从静止开始向右运动的最大距离15．（12分）如图所示，粗糙斜面的倾角θ＝37°，半径r＝0.5m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场．一个匝数n＝10匝的刚性正方形线框abcd，通过松弛的柔软导线与一个额定功率P＝1.25W的小灯泡A相连，圆形磁场的一条直径恰好过线框bc边．已知线框质量m＝2kg，总电阻R0＝1.25Ω，边长L>2r，与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5.从t＝0时起，磁场的磁感应强度按B＝2－t(T)的规律变化．开始时线框静止在斜面上，在线框运动前，灯泡始终正常发光．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：(1)小灯泡正常发光时的电阻R；(2)线框保持不动的时间内，小灯泡产生的热量Q.

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解析】A．在等量同种电荷的连线上，中点处的电场强度为零，从中点向两边电场强度在增大，方向都是指向中点O处，所以ab两点的电场强度大小相等，方向不同，而ab两点关于O点对称，根据等势线分布可知ab电势相同，所以A错误；B．在其中垂线上从O点处开始向两边先增大后减小，上面方向竖直向上，下面方向竖直向下，所以cd两点的电场强度不同，根据对称性可知电势相等，所以B错误；C．根据电势对称以及沿电场方向电势降落可得O点是A、B连线上电势最低的点，也是A、B连线上场强最小的点，所以C正确；D．O点是中垂线cd上电势最高的点，但不是是中垂线上场强最大的点，所以D错误；故选C。2、C【解析】小球若进入球门，则吹气后小球的速度方向沿BC方向，画出小球的初速度、末速度的方向，由平行四边形定则画出小球速度变化的方向如图，则：由图可知钢球的速度变化的方向沿丙的方向，加速度方向沿丙的方向，所以沿丙的方向吹气，故C正确，ABD错误3、C【解析】丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应之后，1831年英国科学家法拉第发现了电磁感应定律，故A错误；库伦发现了库伦定律，并利用扭秤实验测出了静电力常量，卡文迪许用扭秤实验测出了引力恒量，故B错误；焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和内能之间的转换关系，故C正确；丹麦物理学家奥斯特发现电流磁效应，故D错误．所以C正确，ABD错误4、B【解析】由于磁场是均匀增强的，而原磁场的方向垂直纸面向里，所以由楞次定律可知，线圈中产生的磁场方向是垂直纸面向上的，再由右手定则可知，线圈中的电流方向沿逆时针方向，故电流由b向右再回到a点，可见，ab间的电势差是负值，所以AC错误；线圈产生的电动势E=10T/s×(0.2m)2/2=0.2V，又因为ab两点正好在线圈的中点上，所分的线圈的两侧电阻相等，故Uab=－E/2=－0.2V/2=﹣0.1V，选项B正确5、C【解析】由图线可知，气体由到过程，气体压强增大、温度升高，压强与温度成正比，由理想气体状态方程可知，气体体积不变；到过程气体温度不变而压强减小，由玻意耳定律可知气体体积增大；由此可知，由到过程气体体积不变而压强增大，由到过程压强减小、体积增大。由此可知，选项C所示图线符合气体状态变化过程。故选C。6、A【解析】A．功率乘以时间得到功或者能量，故功率的单位乘以时间的单位是功和能量的单位，故铭牌中的Wh是能量的单位，A正确；B．电流乘以时间得到电荷量，故电流的单位乘以时间的单位是电荷量的单位，故铭牌中的mAh是电荷量的单位，故B错误；C．该电池放电时能输出的总能量约为故C错误；D．该电池放电时能输出的总电荷量约为故D错误。故选A。二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABC【解析】A．金属杆a和b串联，通过电流大小相等，b杆速度最大时，两导体棒的电动势之和为：根据闭合电路欧姆定律：故A正确；B．a杆受到的安培力的大小：故B正确；C．a、b与杆组成的系统机械能的减少量转化为整个回路的焦耳热，通过两杆的电流和时间相等，根据焦耳定律：可知两杆产生的焦耳热相同，所以a、b与杆组成的系统机械能的减少量为，故C正确；D．整个过程中应用能量守恒定律，弹性势能为：故D错误。故选ABC8、BD【解析】A．若线圈向右平动，穿过线圈的磁通量向里减少，根据楞次定律可知，感应电流方向是a→d→c→b→a．故A错误。B．若线圈竖直向下平动，穿过线圈的磁通量不变，无感应电流产生。故B正确。C．当线圈从图示位置以ab边为轴转动瞬时，穿过线圈的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流方向为a→d→c→b→a．故C错误。D．当线圈向导线靠近时，穿过线圈的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，产生感应电流为a→b→c→d，故D正确。故选BD。9、BCD【解析】根据只有电场力做功，动能与电势能之和不变，当电场力做负功时，动能转化为电势能，在电势为零处，电势能为零，从而即可一一求解【详解】虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等一组等势面，一电子经过a时的动能为10eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV，动能减小了6eV，电势能增加了6eV，因此等势面间的电势差为2V，因平面b上的电势为6V，由于电子的电势能增加，等势面由a到f是降低的，因此平面f上的电势为零，故C正确；c等势面的电势为4V，则该电子经过平面c时，其电势能为-4eV，选项A错误；由上分析可知，电子在a等势面的电势能为-8eV，动能为10eV，则总能量为2eV，则若电子能到达f平面，则动能应为2eV，选项B正确；在平面b上电势为6V，则电子的电势能为-6eV，则动能为8eV，在平面d上电势为2V，则电子的电势能为-2eV，则动能为4eV；即该电子经过平面b时的动能是经过d时的2倍，故D正确；故选BCD【点睛】考查电场力做功与电势能变化的关系，掌握电势能与动能之和不变，理解电势为零处的电势能为零是解题的关键10、BD【解析】根据等量异种电荷形成的电场的特点可知，在等量异种电荷的连线上，各点的电场强度的方向是相同的，而该图中电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，所以该电场一定不是由一对分别位于和两点的等量异种电荷形成的电场，A错误；由于和两点关于y轴对称，且电场强度的大小也相等，故从O点到和从O点到电势降落相等，故和两点的电势相等，B正确；由图可知，从到x3电场强度始终为正，则正电荷运动的方向始终与电场的方向相同，所以电场力做正功，电势能逐渐减小，C错误；和两点的电势相等，原点O与两点之间的电势差等于原点O与两点之间的电势差，与两点之间的电势差等于与两点之间的电势差，所以原点O与两点之间的电势差大于-x2与两点之间的电势差，D正确三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.乙②.9.5③.0.06【解析】(1)[1]实验的目的是验证机械能守恒定律求速度时若用相当于已知机械能守恒验证机械能守恒，无意义；只能根据匀变速直线运动中，中间时刻速度等于平均速度求解，即所以乙正确。(2)[2]根据求解加速度代入数据解得。[3]根据牛顿第二定律解得阻力。12、①.(1.47~1.50)②.(0.855~0.909)③.电流值④.偏小【解析】[1][2]根据全电路的欧姆定律：可知，图像的总截距表示电动势，斜率表示内阻，有：(1.47V~1.50V)；(0.855~0.909)。[3][4]本实验测干电池的电动势和内阻，采用的是滑动变阻器的限流式接法，电流表的内接法，其中电压表测路端电压准确，电流表测干路电流偏小，因为电压表不是理想电表，实际有一定的分流。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式