2025届上海市通河中学高二物理第一学期期末考试试题含解析

2025届上海市通河中学高二物理第一学期期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平两边加上质量分别为、的砝码，天平平衡；当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平又重新平衡。由此可知（）A.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度方向垂直纸面向外，大小为2、关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法符合历史事实的是（）A.奥斯特首先发现了电流的磁效应B.为了形象描述电场，安培提出了电场线的概念C.库仑通过扭秤实验总结出库仑定律，并测出了元电荷e的数值D.法拉第经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比3、在平面直角坐标系里面有一圆形匀强磁场区域，其边界过坐标原点O和坐标点a（0，L）一电子质量为m，电量为e从a点沿x轴正向以v0速度射入磁场，并从x轴上的b点沿与x轴正方向成60°离开磁场，下列说法正确的是（）A.该区域内磁感应强度的方向垂直纸面向外B.电子在磁场中运动时间为C.电子做圆周运动的圆心坐标为D.磁场区域的圆心坐标为4、如下图所示，有一边长为L的正方形导线框，质量为m，由高H处自由落下，其下边ab进入匀强磁场区后，线圈开始做减速运动，直到其上边cd刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时速度的一半，此匀强磁场的宽度也是L，则线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()A.2mgL B.2mgL＋mgHC.2mgL＋mgH D.2mgL＋mgH5、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场使粒子在通过狭缝时得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示．则下列说法中正确的是A.粒子从磁场中获得能量B.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大狭缝间的交变电压C.要增大带电粒子射出时的动能，可以增大D形金属盒的半径D.不改变交流电的频率和磁感应强度B，加速质子的回旋加速器也可以用来加速α粒子（质量约为质子的4倍，电荷量为质子的2倍）6、矩形导线框abcd与长直导线MN放在同一水平面内，ab边与MN平行，导线MN中通入由M到N的恒定电流I．当导线MN静止、导线框abcd向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力B.导线框abcd中有逆时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力C.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向左的磁场力D.导线框abcd中有顺时针方向的感应电流，cd边受到向右的磁场力二、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、如图所示的电路中，电源内阻不能忽略，电表均为理想电表，开关S1，S2均处于闭合状态。则断开S2且电路稳定后，与S2断开前比较（）A.A表示数变小 B.V表示数变大C.电容器所带电荷量增加 D.电源内部消耗的热功率不变8、如图，在xOy坐标平面内有方向平行于坐标平面的匀强电场，abcd是平面内直角梯形的四个顶点，坐标如图所示，已知a、b、c三点电势分别为2V、6V、8V，下列说法正确的是A.坐标原点O的电势为4VB.d点的电势为5VC.c、O两点的电势差等于b、a两点的电势差D.匀强电场方向沿cb方向9、如图1，闭合矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁场的方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间t变化的规律如图2所示。规定垂直纸面向外为磁场的正方向，线框中顺时针电流的方向为感应电流的正方向，水平向右为安培力的正方向。关于线框中的感应电流i与ad边所受的安培力F随时间t变化的图像，下列选项正确的是（）A. B.C. D.10、用均匀导线做成的矩形线圈abcd，长为3l，宽为，矩形线圈的一半放在垂直纸面向外的匀强磁场中，线圈总电阻为R，如图所示．当磁场的磁感应强度大小以B=3+2t的规律变化时，下列说法正确的是A.线圈中感应电流的方向为abcdaB.线圈中产生的感应电动势大小为3l2C.线圈中产生的感应电流大小为D.线圈受到的安培力向右三、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）在物理实验室中测量瞬时速度是一件相对比较烦琐的事，有时利用平抛运动可以很好的解决，有些情况下甚至可以用水平射程来间接代替平抛运动的水平初速度，因此平抛运动在很多物理实验中都有应用。为了用最简便的方法验证动量守恒定律，某同学设计了如下实验，把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，调节装置，使得烧断细线后，两物体在离开桌面前弹簧已经将其弹开，观察物体的运动情况，进行必要的测量.(1)该同学还必须有的器材是______和_____(2)需要直接测量的物理量是（）A.物块的质量、物块的质量B.物块、离开水平桌面后做平抛运动的飞行时间C.水平桌面边缘到水平地面的高度D.、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、(3)在实验误差允许范围内，若______和______相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。（用第（2）问中直接测得的物理量字母或符号表示）12．（12分）一般情况下，金属导体的电阻会随着温度改变而改变．某同学为研究一小灯泡灯丝电阻与温度的关系，设计并完成了有关的实验．实验中用到了下列器材：待测小灯泡、15V直流稳压电源、滑动变阻器（最大阻值为30Ω，最大允许电流为1.0A）、电压表（量程0~15V，内阻约15kΩ）、电流表（量程0~0.6A，内阻约0.13Ω）、开关一只及导线若干．实验中调节滑动变阻器，小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，从而测出小灯泡在不同电压下的电流压，得到了下表中的实验数据：(1)请在方框内画出为完成上述实验而设计的合理的电路图_______(2)通过所测的数据可知，小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而______（选填“增大”、“保持不变”或“减小”）．从而得到了灯丝电阻随温度变化的规律(3)该小灯泡正常工作时的电阻值约为_______Ω（保留2位有效数字）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）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在xOy平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于xOy平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为l´，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条状区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行，一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出，不计重力。（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；（2）求该粒子从M点入射时速度的大小；（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。14．（16分）一根长为l的丝线吊着一质量为m，带电荷量为q的小球静止在水平向右的匀强电场中，如图所示，丝线与竖直方向成37°角，现突然将该电场方向变为向下且大小不变，不考虑因电场的改变而带来的其他影响（重力加速度为g），求：（1）匀强电场的电场强度的大小；（2）小球经过最低点时受到的拉力大小15．（12分）如图1所示，在电磁炉上放置装有适量水的平底锅，再将一个连有小灯泡的线圈套在平底锅外，可以看到小灯泡点亮。其中，线圈和小灯泡组成的电路如图2所示。当电磁炉工作时，假设线圈所在空间均匀分布有与线圈平面垂直的磁场，磁感应强度变化率，设线圈匝数为n，线圈所围成的面积为S。（1）a.请分析说明小灯泡被点亮的原因；b.要使小灯泡亮度变化，可以采取哪些具体措施；（2）有一种电磁炉专用锅，假设其锅底可等效成一系列半径不同的同心导电环，如图3所示，导电环之间此绝缘，设导电环单位长度的电阻为（忽略不同环中感应电流之间的相互影响，不计其他能量损失。）求半径为r的导电环中的感应电流的表达式。

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、B【解析】因电流反向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以此时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里；电流反向前，有m1g=m2g＋m3g＋NBIL其中m3为线圈质量，电流反向后，有m1g=m2g＋m3g＋mg－NBIL两式联立可得故选B。第II卷(非选择题2、A【解析】A．奥斯特发现通电导线周围的小磁针发生偏转，发现了电流的磁效应，A正确；B．为了形象描述电场，法拉第提出了电场线的概念，B错误；C．密立根通过油滴实验测得元电荷的数值，C错误；D．法拉第、韦伯、纽曼等人经过实验和理论分析后指出，闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，D错误。故选A。3、D【解析】A、粒子运动轨迹如图所示，故磁场方向垂直纸面向里，故A错误；B、电子运动的圆心角为60°，则由几何关系可知，，则电子做圆周运动的圆心坐标为，则粒子在磁场中飞行时间为：，故BC错误；D、由题意和上图的几何关系可得，过a、O、b三点的圆的圆心在ab连线的中点，所以：x轴坐标y轴坐标为所以O1点坐标为（，），故D正确【点睛】本题考查带电电粒子在磁场中的运动规律，该类题目根据题意正确画出粒子运动的轨迹，找出R与L之间的关系，再根据几何关系分析求解即可4、C【解析】设线框ab边刚进入磁场时速度大小为v，对于线框自由下落过程，根据机械能守恒定律得解得从线框开始下落到cd刚穿出匀强磁场的过程，根据能量守恒定律得焦耳热为：故C正确故选C。5、C【解析】A项：由于洛伦兹力对粒子不做功，所以粒子磁场中运动时动能不变，粒子在电场中加速获得能量，故A错误；B、C项：粒子的最大动能为当粒子的半径达到D型盒的半径，由公式所以最大动能为，即粒子的最大动能与加速电压无关，与D型盒的半径有关，故B错误，C正确；D项：为了使粒子进入电场就能加速，所以交变电流的周期与粒子做圆周运动的周期相同，由周期公式可知，由于质子和粒子的比荷不同，所以周期不同，故D错误故选C6、D【解析】直导线中通有向上的电流，根据安培定则，知通过线框的磁场方向垂直纸面向里，当导线框abcd向右运动时，磁感应强度在减小，根据楞次定律，可知产生的感应电流的方向为顺时针方向，根据左手定则可知，cd边所受安培力方向水平向右，D正确，ABC错误。故选D。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、AC【解析】AB．分析电路结构，当断开且电路稳定后，电阻、串联，电容器测量电阻两端的电压，电压表测量电阻两端电压，电流表测量干路电流。断开且电路稳定后，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律：可知，干路电流减小，表示数变小，根据欧姆定律：可知表示数变小，A正确，B错误；C．路端电压增大，电阻两端的电压变大，根据电容的定义式：可知，电容器电荷量增加，C正确；D．根据电功率：可知，干路电流减小，电源内部消耗的功率减小，D错误。故选AC。8、AC【解析】A.根据U=Ed可得，匀强电场中相互平行的直线上，电势差与长度成正比，则代入数据得：故A正确；B.根据A选项的分析，有：代入数据得：故B错误；C.根据A选项的分析，c、o两点的电势差等于b、a两点的电势差，故C正确；D.b、d两点电势相等，b、d两点连线为等势线，根据电场线与等势线垂直，且由高电势指向低电势知，匀强电场方向沿ba方向故D错误。故选：AC9、AC【解析】AB．由B-t图像可知，0~1s时间内，B的方向垂直纸面向外且增大，磁通量向外增大，由楞次定律可知，感应磁场向里，根据安培定则，可知感应电流是顺时针的，为正值；1～2s磁场大小不变，通过线圈的磁通量不变，无感应电流；2~3s，B的方向垂直纸面向外且减小，磁通量向外减小，由楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则，可知感应电流沿逆时针方向，为负值；3~4s内，B的方向垂直纸面向里且增大，磁通量向里增大，由楞次定律可知，感应磁场向外，根据安培定则，可知感应电流沿逆时针方向，为负值；由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势感应电流由B-t图像可知，在每一时间段内是定值，故在各时间段内I是定值，故A正确，B错误；CD．由左手定则可知，在0~1s内，ad受到的安培力方向为水平向右，是正的，1~2s无感应电流，没有安培力，2~4s时间内，安培力方向为水平向左，是负的；ad边受到的安培力为F=BIL因I、L不变，B均匀变化，则安培力F均匀变化，不是定值，故C正确，D错误。故选AC。10、BD【解析】由楞次定律可以判断出感应电流的方向，由法拉第电磁感应定律可以求出感应电动势，由欧姆定律可以求出线圈中产生的感应电流；根据左手定则判断安培力的方向【详解】磁感应强度增大，由楞次定律可知，感应电流沿adcba方向，故A错误；由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势，故B正确；线圈中产生的感应电流大小为，选项C错误；根据左手定则判断线圈所受的安培力的方向向右，选项D正确；故选BD.【点睛】熟练应用楞次定律、法拉第电磁感应定律、欧姆定律即可正确解题，注意磁通量有效面积是线圈面积的一半三、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).刻度尺(2).天平(3).AD(4).(5).【解析】(1)[1][2]．该同学还必须有的器材是刻度尺和天平；(2)[3]．要验证的关系式是其中即；则需要直接测量的物理量是物块的质量、物块的质量以及、落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离、；故选AD。(3)[4][5]．在实验误差允许范围内，若和相等或近似相等，则表明、系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向动量守恒。12、①.②.增大③.46【解析】(1)[1]因小灯泡两端的电压可以从0V至额定电压范围内变化，故滑动变阻器用分压式接法，小灯泡的电阻较小，电流表用外接法，如图所示；(2)[2]根据可求灯泡在不同电流值时阻值的大小，得小灯泡的电阻随其两端所加电压的升高而增大，(3)[3]由题意知，小灯泡的额定电压为12V，此时电流I=0.26A，所以正常工作时阻值R=12∕0.26=46Ω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）轨迹如图所示：（2）（3）；【解析】（1）粒子运动的轨迹如图所示。（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场