2025届上海市四中高二物理第一学期期末学业水平测试试题含解析

2025届上海市四中高二物理第一学期期末学业水平测试试题考生须知：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，界面MN与水平地面之间有足够大正交的匀强磁场B和匀强电场E，磁感线和电场线都处在水平方向且互相垂直．在MN上方有一个带正电的小球由静止开始下落，经电场和磁场到达水平地面．若不计空气阻力，小球在通过电场和磁场的过程中，下列说法中正确的是()A.小球做匀变速曲线运动B.小球的电势能保持不变C.洛伦兹力对小球做正功D.小球动能的增量等于其电势能和重力势能减少量的总和2、如图所示，回旋加速器是用来加速带电粒子使它获得很大动能的装置．其核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．则下列说法正确的是（）A.带电粒子从磁场中获得能量B.带电粒子加速所获得的最大动能与加速电压的大小有关C.带电粒子加速所获得的最大动能与金属盒的半径有关D.带电粒子做圆周运动的周期随半径增大而增大3、如图所示，两根平行光滑导轨竖直放置，相距L=0.1m，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，磁感应强度B=10T，质量m=0.1kg，电阻为R=2Ω的金属杆ab接在两导轨间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下滑过程中，始终保持与导轨垂直并与之接触良好，设导轨足够长且电阻不计，取，当下落h=0.8m时，开关S闭合，若从开关S闭合时开始计时，则ab下滑的速度v随时间t变化的图像是图中的A. B.C. D.4、一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，带箭头的实线表示电场线．不计粒子所受重力，则下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子在A点的加速度小于在B点的加速度C.粒子在A点的速度大于在B点的速度D.粒子在A点的电势能大于在B点的电势能5、关于下列物理史实与物理现象，说法正确的是（）A.光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释B.β衰变中产生的β射线实质上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的C.根据爱因斯坦的光电效应方程可知，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比D.发生α衰变时，生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少4，且常常伴有γ射线产生，γ射线是原子核衰变过程中的质量亏损即减少的质量6、关于电磁场和电磁波，下列说法中正确的是A.电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波B.在电场周围总能产生磁场，在磁场的周围总能产生电场C.电磁波是一种物质，只能在真空中传播D.电磁波不会产生污染二、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、据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务．酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是（）A.U越大，表示c越小B.U越大，表示c越大C.检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小D.U越大，表示检测到驾驶员喝酒越多8、一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示．已知发电机线圈内阻为10.0Ω，现外接一只电阻为100.0Ω的灯泡，如图乙所示，则（）A.理想电压表V的示数为220VB.电路中的电流方向每秒钟改变100次C.灯泡实际消耗的功率为200WD.0到0.005s内通过灯泡的电荷量为×10﹣2C9、已知压敏电阻的受力面所受压力越小，其阻值越大，如图甲，将压敏电阻R平放在竖直升降电梯的轿厢内，受力面朝上，在其受力面放一质量为m物体，电梯静止时电压表示数为U0；某段时间内电压表示数随时间变化图线如图乙，则（）A.t1-

t2时间内压敏电阻受力面所受压力恒定B.t1-

t2时间内电容器处于充电状态C.t2之后电梯处于超重状态D.t2之后电梯做匀变速运动10、在下列图象中，可以表示物体做匀速直线运动的是（）A. B.C. D.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）某研究性学习小组利用如图（甲）所示电路测量某电池的电动势E和内电阻r.由于该电池的内电阻r较小，因此在电路中接入了一阻值为2.00Ω的定值电阻R0.闭合开关S，调整电阻箱的阻值，读出电压表相应的示数U，并计算出通过电阻箱的电流数值I，为了比较准确地得出实验结论，在坐标纸中画出了如图（乙）所示的U－I图象，由图象可得：E＝________V，r＝________Ω.12．（12分）为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用：A．待测干电池一节B．直流电流表（量程0~0.6~3A，0.6A档内阻约为0.1Ω，3A档内阻约为0.02Ω）C．直流电压表（量程0~3~15V，3V内阻约为5kΩ，15V档内阻约为25kΩ）D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω）E．滑动变阻器（阻值范围为0~1000Ω）F．开关，导线若干（1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选_______（填代号）（2）根据实验记录，画出的U-I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为________V，内电阻为____Ω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）如图所示在边长为L的等边三角形OAB区域内有垂直纸面向里的匀强磁场．在纸面内从O点向磁场区域AOB各个方向瞬时射入质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，所有粒子的速率均为v．已知沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，不计粒子之间的相互作用和重力的影响，已知sin35°≈0.577

．求：(1)匀强磁场的磁感应强度的大小；(2)带电粒子在磁场中运动的最长时间；(3)沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出时，还在磁场中运动的粒子占所有粒子的比例14．（16分）如图所示，在倾角θ=37°的绝缘斜面上，固定一宽L=0.25m的平行金属导轨，在导轨上端接入电源和滑动变阻器，电源电动势E=15V，内阻r=1Ω，一质量m=20g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好，导轨与金属棒的电阻不计．整个装置处于磁感应强度B=1T，方向水平向右与金属棒ab垂直的匀强磁场中．调节滑动变阻器R=24Ω时，金属棒恰能在导轨上静止，已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）请计算通过金属棒的电流；（2）请计算金属棒ab所受摩擦力大小；（3）如果斜面光滑，改变所加的匀强磁场，求所加匀强磁场的磁感应强度B1最小值和方向15．（12分）如图所示，圆形区域存在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场，一电荷量为q，质量为m的粒子沿平行于直径AC的方向射入磁场，射入点到直径AC的距离为磁场区域半径的一半，粒子从D点射出磁场时的速率为v，不计粒子的重力.求（1）粒子在磁场中加速度的大小；（2）粒子在磁场中运动的时间；（3）圆形区域中匀强磁场的半径。

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、D【解析】小球进入电场时，速度方向竖直向下，受到自身重力竖直向下，电场力水平向右，洛伦兹力水平向右，合力方向与速度不共线，小球做曲线运动，而且与速度不能保持垂直，小球不能做匀速圆周运动，但随着速度大小变化，洛伦兹力变化，加速度变化，不是匀变速曲线运动选项A错．电场力做正功，电势能减少，选项B错．洛伦兹力不做功，选项C错．根据功能关系，减少的重力势能和电势能之和等于增加的动能，选项D对考点：带电小球在复合场中的运动2、C【解析】A、由回旋加速器原理可知，它核心部分是两个D形金属盒，置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连，两盒间的窄缝中形成匀强磁场，交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等，粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙，两盒间的匀强电场一次一次地反向，粒子就会被一次一次地加速，在磁场中洛伦兹力不做功，带电粒子是从电场中获得能量的，故A错误.B、粒子从D形盒出来时速度最大，由qvB=m，粒子被加速后的最大动能Ekm=m=,可见带电粒子加速所获得的最大动能与回旋加速器的半径有关，与加速电压的大小无关，故B错误，C正确.D、高频电源周期与粒子在磁场中匀速圆周运动的周期相同，由带电粒子做圆周运动的周期T=2可知，周期T由粒子的质量、电量和磁感应强度决定，与半径无关，故D错误.故选C【点睛】解决本题关键是掌握加速器的工作原理以及加速器的构造，注意粒子是从电场中获得能量，但回旋加速器的最大速度与电场无关，与磁感应强度和D形盒的半径有关.3、D【解析】当导体棒自由下落时，由于S的断开，所以电路中无感应电流产生，所以一直做自由落体运动，当S闭合时，此时有一定的速度，受到的安培力为，当时，导体棒开始匀速下滑，此时，所以当S闭合时受到的安培力大于重力，故导体棒做减速运动，由于速度减小，所以安培力在减小，故导体棒做加速度减小的减速运动，当安培力和重力重新平衡时，速度恒定，所以D正确4、C【解析】带电粒子的轨迹向左弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向左，则知带电粒子带负电，由电场线的疏密可判断场强的大小，再判断电场力的大小.由带电粒子的轨迹可判定电场力的方向，确定电场力做功情况，分析电势能和动能的变化，再分析速度的变化．带电粒子的动能和电势能总和守恒.【详解】A、带电粒子的轨迹向左弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向左，与电场线的方向相反，知带电粒子带负电；故A错误.B、电场线的疏密表示场强大小，由图知粒子在B点的场强小于A点的场强，在B点的加速度小于A点的加速度；故B错误.C、从A到B，电场力做负功，动能减小，速度也减小，故带电粒子在A点的速度大于在B点的速度；故C正确.D、从A到B，电场力做负功，电势能增大；故D错误.故选C.【点睛】此类轨迹问题，由轨迹弯曲方向可判定电场力的方向，并判断电场力做功正负情况.5、A【解析】A．光电效应现象由德国物理学家赫兹发现，爱因斯坦对其做出了正确的解释，符合客观事实，故A正确；B．β衰变中产生的β射线是电子，产生机理是原子的核内的质子转化为一个中子和电子，不是原子核外的电子挣脱束缚而形成的，故B错误；C．根据爱因斯坦的光电效应方程可知光电子的最大初动能与入射光的频率是一次函数关系不是正比关系，故C错误；D．发生α衰变时原子核内2个质子和2个中子作为一个整体被抛了出来，所以生成的新核与原来的原子核相比，核内质量数减少2，且常常伴有γ射线产生，故D错误。故选择A选项。6、A【解析】变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故A正确；变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场．故B错误；电磁场本身就是一种物质，可以不依赖物质传播，故C错误；电磁波也会产生污染．故D错误.故选A.【点睛】电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，逐渐向外传播，形成电磁波．电磁波在真空中传播的速度等于光速，与频率无关．电磁波本身就是一种物质.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、BD【解析】AB．图中酒精传感器与R、R0串联，电压表测R0两端的电压，U越大，说明电路中电流越大，酒精传感器的电阻减小，由题：酒精气体传感器电阻r´的倒数与酒精气体的浓度c成正比，可知，c越大，故A错误，B正确；C．检测到驾驶员喝了酒时，c增大，r´减小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，则U的示数增大，故C错误；D．由上分析可知，U越大，c越大，表示检测到驾驶员喝酒越多，故D正确故选：BD8、ABD【解析】由图读出电动势的最大值，求出有效值，根据欧姆定律求出外电压的有效值，即为电压表的示数．根据电流方向每个周期改变两次，求出每秒钟电流方向改变的次数．根据电压有效值求出灯泡消耗的功率．根据电流的平均值求得流过的电荷量【详解】A.由Em=220，E=220V，电压表示数为：U==200V.故A正确；B.周期T=0.02s，每个周期交流电方向改变两次，则1s内电流方向改变的次数为：n=2×=100次．故B正确；C.灯泡实际消耗的功率为：P=U2/R=2002/100W=400W，故C错误；D.产生的平均感应电动势为：，在0−0.005s内流过电荷量为：q=产生的感应电动势的最大值为：Em=NBSωω=2π/T联立解得：q=×10﹣2C，故D正确故选ABD9、BD【解析】由图压敏电阻上的电压不变，由欧姆定律知，其阻值不变；当电压增大时，压敏电阻以外的其余部分分担的电压减小，电路中的电流值将减小，所以电路中的电阻值增大，其余的部分电阻值不变，所以压敏电阻的电阻值增大．在t1-t2时间内压敏电阻上的电压增大，压敏电阻的电阻值增大，知压敏电阻的受力面所受压力减小．故A错误；由电路图可知，电容器两端的电压与电压表两端的电压是相等的，在t1-t2时间内电压表两端的电压增大，所以电容器两端的电压增大，则电容器处于充电状态．故B正确；由图可知，t2之后电压表两端的电压大于开始时电压表两端的电压，所以压敏电阻的受力面所受压力小于开始时受到的压力，所以电梯处于失重状态．故C错误；t2之后电压表两端的电压不变，则压敏电阻的受力面所受压力不变，由于小于开始时受到的压力，所以t2之后电梯做匀变速运动，故D正确．综上分析，BD正确分卷II10、AD【解析】A中速度随时间没有发生变化，所以是匀速直线运动，故A正确；B中速度随时间在增加，所以不是匀速运动，故B错误；C中物体位置没有发生过变化，处于静止状态，故C错误；在s-t图像中斜率代表速度，而D中斜率没有发生变化，所以是匀速直线状态，故D正确；故选AD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、①.2.0②.0.5【解析】电源的U－I图象，与纵轴的截距为电源电动势的值，由图可得E=2.0V；由题可得,则r=0.5Ω考点：测电源电动势和内电阻点评：本题利用U－I图象求解电动势和内阻时要注意：图线的斜率为等效电源的内电阻，即，图线与纵轴的截距为电源的电动势12、①.D②.1.35③.0.5【解析】(1)[1]在干电池的电动势和内电阻实验中，滑动变阻器应选用最大阻值较小的，这是为了便于调节；(2)[2]U-I图像的纵截距表示电源电动势，由图中可以读出为1.35V；[3]U-I图像的斜率表示电源的内阻，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、(1)；(2)；(3)1:2【解析】（1）OC=Lcos30o=L①沿OB方向射入的粒子从AB边的中点C射出，由几何知识得粒子做圆周运动的圆弧对的圆心角为60°半径r=OC=L②由qvB=③得B==④（2）从A点射出的粒子在磁场中运动时间最长⑤设弦OA对的圆心角为，由几何关系得sin==≈0．577，≈70°⑥最长时间tm