2025届上海市上海中学东校区物理高二上期末考试模拟试题含解析

2025届上海市上海中学东校区物理高二上期末考试模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、电场强度的单位是（）A.N/C B.V/CC.J/C D.T/C2、以下关于物理学史的说法中，正确的是（）A.奥斯特最早引入了电场的概念B.牛顿提出了万有引力定律，并测定出万有引力常量C.库仑利用扭秤实验发现了电荷之间相互作用规律——库仑定律D.安培通过实验研究，发现了电流的磁效应3、下列关于起电现象的描述，正确的是（）A.摩擦起电的本质是产生了新的电荷B.两个完全一样的金属球，一球带电荷量+0.4C，另一球带电荷量-0.2C，两球接触后再分开，则每球带电荷量是+0.3cC.一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体将带负电荷D.无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷4、下列叙述中正确的是（）A.用点电荷来代替带电体的研究方法叫做等效替代法B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度、电容都是采用了比值法定义的C.利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比、并直接用实验进行了验证D.库仑提出了用电场线描述电场的方法5、如右图所示，电源电动势约为4V，因线路故障，按通K时，灯L1和L2均不亮，用电压表测得Uab=0，Ubc=0，Ucd=4V。由此可知开路处为（）A.灯L1 B.灯L2C.变阻器 D.不能确定6、—个带正电的点电荷固定在Q点，一个带电粒子仅在点电荷电场力作用下由b点运动到a点，粒子在b点处的初速度为，其运动轨迹如图所示，已知b点到Q点的距离大于a点到Q点的距离，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A.粒子运动过程中的速率可能不变B.粒子可能带正电C.粒子在b点处的电势能比在a点处的电势能大D.粒子在b点处的加速度比在a点处的加速度大二、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，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，限流电阻R0=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V，则A.由上往下看，液体做逆时针旋转B.液体所受的安培力大小为1.5×10-3NC.闭合开关后，液体热功率为0.81WD.闭合开关10s，液体具有的动能是3.69J8、如图，A、B为水平放置的平行板电容器，两极板间有一个质量为m的带电粒子静止于P点．现将下极板向下移动一小段距离，则下列说法正确的是（）A.电流计指针发生短时间的偏转B.电容器所带电荷量增大C.电容器量板间的电场强度变小D.粒子将向上极板运动9、如图所示，平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度为B．一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时速度方向与x轴的正方向相同，不计粒子的重力，则A.该粒子带正电B.A点与x轴的距离为C.粒子由O到A经历时间t＝D.运动过程中粒子的速度不变10、如图所示，一金属直杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内，为使MN垂直纸面向外运动，可以()A.将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极B.将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极C.将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极D.将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极三、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）在远距离输电中，输送电压为220伏，输送电功率为44千瓦，输电线的总电阻为0.2欧，在使用原副线圈匝数比为1：10的升压变压器升压，再用10：1的降压变压器降压方式送电时．输电线上损失的电压为______V，损失的电功率为______W12．（12分）如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子(1)最少要给基态的氢原子提供__________的能量,才能使它辐射上述能量的光子?(2)请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图四、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）如图所示装置由水平轨道、倾角θ=37°的倾斜轨道连接而成，轨道所在空间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场．质量m、长度L、电阻R的导体棒ab置于倾斜轨道上，刚好不下滑；质量、长度、电阻与棒ab相同的光滑导体棒cd置于水平轨道上，用恒力F拉棒cd，使之在水平轨道上向右运动．棒ab、cd与导轨垂直，且两端与导轨保持良好接触，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8⑴求棒ab与导轨间的动摩擦因数；⑵求当棒ab刚要向上滑动时cd速度v的大小；⑶若从cd刚开始运动到ab刚要上滑过程中，cd在水平轨道上移动的距离x，求此过程中ab上产生热量Q14．（16分）如图所示，在倾角的斜面上，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=12V，内阻，一质量m=100g的金属棒与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度大小、方向垂直于斜面向上的匀强磁场中。金属棒与导轨间动摩擦因数，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，调节滑动变阻器使金属棒在导轨上保持静止，导轨与金属棒的电阻不计。求：(1)滑动变阻器接入电路中阻值范围;(2)满足题中要求条件下，电源E输出的最大功率？15．（12分）如图所示,匀强磁场的磁感应强度方向竖直向上，一倾角为α=的光滑斜面上,静止一根长为L=1m，重G=3N，通有电流I=3A的金属棒.求：（1）匀强磁场的磁感应强度大小；（2）导体棒对斜面的压力大小.

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、A【解析】根据电场强度定义式：，F单位是N，q的单位是C，则电场强度的单位可为N/C，故A正确，BCD错误2、C【解析】A．法拉第最早引入了电场的概念，选项A错误；B．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测定出万有引力常量，选项B错误；C．库仑利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律，选项C正确；D．奥斯特通过实验研究，发现了电流的磁效应，选项D错误；故选C.3、D【解析】A．摩擦起电的本质是电荷的转移，不是产生了新的电荷，选项A错误；B．两个完全一样的金属球，一球带电荷量+0.4C，另一球带电荷量-0.2C，两球接触后再分开，电荷先中和后均分，则每球带电荷量是+0.1C，选项B错误；C．一带正电物体靠近不带电的导体时，不带电的导体近端将感应出负电，远端感应出正电，但是导体总电荷还是为零，选项C错误；D．无论通过何种方式使物体带电，本质都是电荷在物体之间或者内部转移，并没有创造新电荷，选项D正确。故选D。4、B【解析】要了解伽利略对自由落体运动的研究的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端．在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法【详解】A项：用质点代替实际物体是采用了理想模型的方法，质点实际不存在，故A错误；B项：电场强度E=F/q，电容C=Q/U都是采用了比值法定义，故B正确；C项：伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故C错误；D项：法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故D错误故选B【点睛】本题属于记忆知识，要了解、熟悉物理学史，关键在于平时注意积累和记忆，不可忽视，不然很容易出错．对于物理学上常用的科学研究方法：等效替代法、理想化模型法、比值定义法等要理解并掌握，并进行归纳总结，对学习物理量的意义有很大的帮助5、C【解析】由于Ucd=4V，说明c与电源正极相通，灯L1、灯L2正常，而电压都加在变阻器上，说明电阻器开路，电流无法通过。故选C。6、C【解析】A．由于b点到Q点的距离大于a点到Q点的距离，所以两点不在同一个等势面上，故从b到a电场力做功，速率变化，A错误；B．若粒子带正电，在b点的受力如图所示，粒子运动轨迹应夹在速度方向和电场力之间，故粒子不可能带正电，B错误；C．因为Q点的电荷为正，所以越靠近Q点电势越高，粒子带负电，负电荷在低电势处电势能大，即在b点处的电势能比在a点处的电势能大，C正确；D．越靠近场源电荷，电场强度越大，故粒子在a点的加速度比在b点的加速度大，D错误。故选C。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、ABD【解析】在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向；根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值，然后根据安培力的公式计算安培力的大小，根据焦耳定律计算热功率，从而即可求解【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A正确；B．电压表的示数为1.5V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所以电路中的电流值，液体所受的安培力大小为，B正确；C．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，则液体热功率为，C错误；D．10s末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率：，所以闭合开关10s，液体具有的动能是：，D正确【点睛】该题考查电磁驱动，是一道容易出错的题目．容易错的地方是当导电液体运动后，液体切割磁感线将产生反电动势，导电液体的电阻值消耗的电压不等于液体两端的电压！8、AC【解析】A、根据电容的定义式，电容器与电源保持相连，则U不变，当下极板竖直向下移动一小段距离，间距增大，根据可知C减小，则Q也减小，电容器处于放电，短时间电流指针会发生偏转，故A正确，B错误；C、将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，由于电容器两板间电压不变，根据得知板间场强减小，故C正确；D、由C选项分析可知，因电场强度减小，则电场力减小，那么粒子会向下运动，故D错误；9、BC【解析】根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示：A．根据左手定则及曲线运动的条件判断出此电荷带负电，故A错误；B．设点A与x轴的距离为d，由图可得：r-rcos60°=d所以d=0.5r而粒子的轨迹半径为，则得A点与x轴的距离为：，故B正确；C．粒子由O运动到A时速度方向改变了60°角，所以粒子轨迹对应的圆心角为θ=60°，所以粒子运动的时间为故C正确；D．由于粒子的速度的方向在改变，而速度是矢量，所以速度改变了，故D错误10、AB【解析】运用安培定则判断电流产生的磁场方向，根据左手定则判断安培力方向.将选项逐一代入检验，选择符合题意的.【详解】A、将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意;故A正确.B、将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意;故B正确.C、将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意;故C错误.D、将b、c

端接在电源正极，a、d

端接在电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意;故D错误.故选AB.【点睛】本题考查了右手螺旋定则和左手定则的应用，要判断准电流方向和磁场方向.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、①.4②.80【解析】根据电压与匝数成正比，有，可得升压变压器的输出电压为U2=2200V，根据P=UI，输出电流为：，故电压损失为：△U=Ir=20A×0.2Ω=4V，电功率损失为：△P=I2r=202×0.2=80W12、75Ev【解析】如图为氢原子的能级图,氢原子从某一能级跃迁到的能级,辐射出能量为2.55eV的光子【详解】（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，辐射光子的频率应满足：hν=En-E2=2.55eVEn=hν+E2=-0.85eV解得：n=4基态氢原子要跃迁到n=4的能级，应