2025届上海市建平实验中学物理高二上期末综合测试模拟试题含解析

2025届上海市建平实验中学物理高二上期末综合测试模拟试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电油滴恰好静止在两极之间，如图所示，在其它条件不变的情况下，如果将两极非常缓慢地错开一些，那么在错开的过程中（）A.油滴将向上加速运动，电流计中电流从b流向aB.油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向bC.油滴静止不动，电流计中的电流从a流向bD.油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a2、对下列物理公式的理解，其中正确的是（）A.由公式φ=ЕP/q可知，静电场中某点的电势φ是由放入该点的点电荷所具有的电势能ЕP和该电荷电量q所决定的B.由公式R=U/Ｉ可知，导体的电阻R由它两端的电压U和它当中通过的电流Ｉ决定C.由公式E=kQ/r2可知，点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定D.由公式C=可知，电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定3、如图所示为某电子元器件的工作原理示意图，在外界磁场的作用下，当存在方向流动的电流时，电子元器件、两侧面会形成电势差，下列说法中正确的事A.若在方向上通以由向运动的粒子流，带正电粒子会在板聚集B.当增大方向的电流时，两面的电势差会减小C.若在方向上通以由向运动的正电荷流，电子元器件端电势低于端电势D.电势差的大小仅与电子元器件的制造材料有关4、示波管是一种多功能电学仪器，它的工作原理可以等效成下列情况：如图所示，真空室中电极K发出电子（初速度不计），经过电压为的加速电场后，由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中．金属板长为L，相距为d，当A、B间电压为时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点．已知电子的质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是（）A.变小，变大 B.变大，变小C.变大，变大 D.变小，变小5、如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60°角，bc连线与竖直方向成30°角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是（）A.a、b、c小球带同种电荷 B.a、b小球带异种电荷，b、c小球带同种电荷C.a、b小球电量之比为 D.a、b小球电量之比6、美国物理学家劳伦斯于1932年发明的回旋加速器，应用带电粒子在磁场中做圆周运动的特点，能使粒子在较小的空间范围内经过电场的多次加速获得较大的能量，使人类在获得较高能量带电粒子方面前进了一大步．图为一种改进后的回旋加速器示意图，其中盒缝间的加速电场场强恒定，且被限制在A、C板间，带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场，经加速后再进入D型盒中的匀强磁场做匀速圆周运动．对于这种改进后的回旋加速器，下列说法正确的是()A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子每运动一周P1P2＝P2P3C.加速粒子最大速度与D形盒的尺寸有关D.加速电场方向需要做周期性的变化二、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，两根间距为L的光滑金属导轨，平行放置在倾角为的绝缘斜面上，导轨的下端接有电阻R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上，质量为m、导轨间电阻为r的金属棒ab在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下由静止沿导轨上滑。下列说法正确的是（）A.金属棒ab将会沿金属导轨作匀加速运动B金属棒ab最终将沿金属导轨作匀速运动C.金属棒ab的最大速度为D.恒力F做的功等于金属棒ab增加的机械能8、带电粒子从静止出发经过电场加速后，垂直进入偏转电场，当离开偏转电场时，决定带电粒子侧移距离大小的因素是（）A.带电粒子质量越大，侧移越大 B.带电粒子电量越大，侧移越大C.加速电压越低，侧移越大 D.偏转电压越高，侧移越大9、如图所示，将圆柱形强磁铁吸在干电池负极，金属导线折成上端有一支点、下端开口的导线框，使导线框的顶端支点和底端分别与电源正极和磁铁都接触良好但不固定，这样整个线框就可以绕电池轴心旋转起来．下列判断中正确的是（）A.俯视观察，线框沿逆时针方向旋转B.线框能旋转起来，这是属于电磁感应现象C.电池输出的电功率大于线框旋转的机械功率D.旋转达到稳定时，线框中电流比刚开始转动时的大10、一台直流电动机的电阻为R，额定电压为U，额定电流为I，当其正常工作时下述正确的是()A.电动机所消耗的电功率为IUB.t秒内所产生的电热为IUtC.t秒内所产生的电热为I2RtD.t秒内所产生的机械能为IUt－I2Rt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）现要绘制一个额定电压2.5V、额定功率约0.7W的小灯泡的伏安特性曲线⑴为使绘制的图线更加准确，选择了合适的器材，如图所示．请在图甲中连好实物电路图______⑵合上开关前，滑动变阻器的滑动触头应置于滑动变阻器的______(填“左端”或“右端”)⑶根据实验数据，描绘出的U­I图象如图乙所示，某同学将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V、内电阻为6Ω的电源上，组成一个闭合电路，则此时该小灯泡实际功率约为________W．（结果保留两位有效数字）12．（12分）电流表G1的量程为0～5mA，内阻r＝290Ω，把它改装成如图甲所示的一个多量程多用电表.电流档小量程为0～10mA，大量程为0～100mA；电压档小量程为0～10V，大量程为0～25V.(1)某次测量时该多用电表指针位置如图乙所示.若此时开关S端是与“6”相连的，则此多用电的表读数为_____.(2)已知图甲中的电源E的电动势为15V，当把开关S接到位置4，短接A、B表笔进行欧姆调零后，用该档测量一个未知电阻阻值，指针偏转到电流表G1满偏刻度的处，则该电阻的阻值为_____kΩ.(3)此多用电表的表笔A为_____（“红色”或“黑色”），图中电阻R5＝_____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）如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔、，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为，周期为．在时刻将一个质量为、电量为（）的粒子由静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在时刻通过垂直于边界进入右侧磁场区．（不计粒子重力，不考虑极板外的电场）（1）求粒子到达时的速度大小和极板距离（2）为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件（3）若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在时刻再次到达，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感强度的大小14．（16分）如图所示，两根平行的光滑金属导轨与水平面成53°放置，两导轨上端接了一个Ω的定值电阻，导轨电阻忽略不计，在水平虚线P、Q间有一与导轨所在平面垂直的匀强磁场B，磁场区域的宽度为d=1.0m．导体棒、b的质量分别为、，电阻．现将它们分别从图中M、N处同时由静止释放，两棒向下滑动中与导轨始终垂直且接触良好，当刚穿出磁场时，正好进入磁场，且都是匀速穿过磁场区域．取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计电流间的相互作用，求：（1）从开始释放起到棒刚穿出磁场止，这个过程中，导体棒上消耗的电能？（2）从开始释放起到两棒相遇所用的时间以及相遇点与Q的距离（结果可以用分数表示）15．（12分）abcd是质量为m，长和宽分别为b和l的矩形金属线框，由静止沿两条平行光滑的倾斜轨道下滑，轨道平面与水平面成θ角。efmn为一矩形磁场区域，磁感应强度为B，方向垂直于轨道平面向上。已知da=an=ne=b，线框的cd边刚要离开磁场区域时的瞬时速度为v，整个线框的电阻为R，求：（1）ab刚进入磁区域时产生的感应电动势；（2）此时线框的加速度大小；（3）线框下滑过程中产生的总热量。

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】电容器与电源相连，两极板间电压不变，将两极板非常缓慢地水平错开一些，两极板正对面积减小，而间距不变，由可知，电场强度不变，油滴受到的电场力不变，仍与重力平衡，因此油滴静止不动。由可知，电容减小，由Q＝CU可知，电荷量减小，电容器放电，因此可判断电流计中的电流从a流向b，故C正确，ABD错误。故选C。2、C【解析】所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比如①物质密度②电阻③场强④磁通密度⑤电势差等．一般地，比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，如确定的电场中的某一点的场强就不随q、F而变．当然用来定义的物理量也有一定的条件，如q为点电荷，S为垂直放置于匀强磁场中的一个面积等．类似的比值还有：压强，速度，功率等等静电场中某点的电势φ由电场本身决定，与试探电荷无关，A错误；由欧姆定律公式可知，属于比值定义法，导体的电阻R与两端电压U，及流过的电流I无关，故B错误；由公式可知，Q是形成此电场的点电荷的电量，r是该点距Q的距离，因此点电荷Q在距其r处产生的电场强度E由场源电荷电量Q和距场源电荷的距离r决定，C正确；电容器的电容C由电容器本身决定，与试探电荷无关，D错误3、C【解析】考查霍尔元件。【详解】A．由图可知，磁场方向向下，若在方向上通以由向运动的粒子流，由左手定则可知，带正电粒子受向右的洛伦兹力，在D板聚集，A错误；B．稳定时，带电粒子受力平衡：解得两面的电势差为，增大方向的电流I时，粒子运动速度增大，两面的电势差会增大，B错误；C．若在方向上通以由向运动的正电荷流，则正电荷往D板聚集，D板带正电，电势高于C板，C正确；D．由可知，电势差UCD的大小不只与电子元件的材料有关，还与磁场强度有关，D错误。故选C。4、A【解析】设经过电压为的加速电场后，速度为v，在加速电场中，由动能定理可得电子进入偏转电场后做类平抛运动，在水平方向上在竖直方向上解得由此可知，当变小，变大。y变大，BCD错误，A正确。故选A5、D【解析】AB．对a，a受到重力、环的支持力以及b、c对a的库仑力，重力的方向在竖直方向上，环的支持力以及b对a的库仑力均沿圆环直径方向，故c对a的库仑力为引力，同理可知，c对b的库仑力也为引力，所以a与c的电性一定相反，与b的电性一定相同。即：a、b小球带同种电荷，b、c小球带异种电荷，故AB错误；CD．对c小球受力分析，将力沿水平方向和竖直方向正交分解后可得又解得：故C错误，D正确。故选D。6、C【解析】由题图可以看出，带电粒子每运动一周被加速一次，A错误，由R＝和Uq＝mv－mv可知，带电粒子每运动一周，电场力做功都相同，动能增量都相同，但速度的增量不相同，故粒子做圆周运动的半径增加量不相同，B错误．由v＝可知，加速粒子的最大速度与D形盒的半径R有关，C正确；由T＝可知，粒子运动的周期不随v而变，故D错误二、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、BC【解析】AB．根据楞次定律可知穿过回路abR的磁通量增大，要阻碍其增大，就存在一个沿斜面向下的安培力，所以金属棒ab在运动过程中受到竖直向下的重力，沿斜面向上的拉力F，沿斜面向下的安培力，随着速度增大，安培力也增大，当三力合力为零时，金属棒做匀速直线运动，A错误B正确；C．金属棒匀速运动时的速度为最大速度，此时有：，而：，联立解得，C正确；D．根据能量守恒定律可知恒力F做的功等于金属棒ab增加的机械能与系统产生的焦耳热之和，D错误；故选BC。8、CD【解析】粒子先直线加速后做类似平抛运动，对直线加速过程根据动能定理列式，对类似平抛运动过程根据分位移公式列式，最后联立求解即可【详解】直线加速过程，根据动能定理，有：，在偏转电场中做类平抛运动，则有：L=vt，，加速度：，联立解得：，故侧移距离的大小与带电粒子的质量、电量无关，与加速度电压、偏转电压有关，当加速度电压越低时，侧越大；当偏转电压越高，侧移越大，故AB错误，CD正确，故选CD【点睛】本题关键是推导出侧移量的表达式进行分析，可以记住“经过同一个加速电场加速、同样偏转电场偏转的粒子的运动轨迹一定相同”的结论9、AC【解析】AB．小磁铁产生的磁场方向为线框的下端A向下流向磁铁，对线框的下端平台侧面分析，扁圆柱形磁铁上端为S极，下端为N极，周围磁感线由上往下斜穿入线框内部，在垂直于纸面向外的径向上，磁感应线有垂直于纸面向里的分量，在此径向上的负电荷由下往上运动，由左手定则知：此负电荷受到垂直于径向沿纸面向右的洛伦兹力，即在径向的左垂线方向；同理，其他任一径向上的电荷均受到左垂线方向的洛伦兹力（中心原点除外），所以，由上往下看（俯视），线框沿逆时针转动，所以该装置的原理是电流在磁场中的受力，不是电磁感应，A错误，B正确；C．因为电源消耗总功率一部分转化为内能，另一部分转化为动能，所以总功率大于热功率，C正确；D．受到的安培力开始时使线圈做加速运动，当安培力等于阻力时速度达到最大，D错误。10、ACD【解析】A．电动机所消耗的电功率P=UI故A正确；B．电动机工作时消耗的电能大部分转化为机械能，所以t秒内所产生的电热小于UIt，故B错误；C．I2R计算的是电动机的内阻发热的部分，是发热的功率，所以产生的电热为Q=I2Rt故C正确；D．t秒内所产生的机械能为电动机的总功减去发热的部分，所以机械能为W=UIt-I2Rt故D正确。故选ACD。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.左端③.0.38W【解析】【详解】(1)如下图所示，因小灯泡的内阻较小，电流表采用外接法，要绘制小灯泡的伏安特性曲线，为使绘制的图线更加准确，需要多组电压、电流的实验数据，因此滑动变阻器需要分压式接法，所以实物电路图的连接如上图。(2)合上开关前，首先检查电路连接是否正确，无误后，为保证实验安全，并且使小灯泡上的电压从零开始变化，滑动变阻器的滑动触头应先置于滑动变阻器的左端。(3)将该小灯泡连接在一个电动势为3.0V、内电阻为6Ω的电源上，因该电路的短路电流是0.5A,其U—I图线如上图直线，两图线的交点坐标，就是小灯泡在电路中的实际工作电压和电流，由上图线得数据：1.6V0.24A,据电功率公式得0.38W故小灯泡实际功率约为0.38W12、①.20.0V（19.8～20.2）②.6③.红色④.29【解析】(1)[1]开关S端与“6”相连，作为大量程电压表使用，量程为0～25V，根据电压表读数规则可知，多用电表读数为20.0V；(2)[2]分析多用电表内部结构，开关S端与“4”相连，则作为欧姆表使用，此时干路电流最大为Im＝10mA，则根据闭合电路欧姆定律可知，EE＝Imr内联立解得Rx＝6kΩ；(3)[3]电流从红表笔流入电表，故多用电表的表笔A为红表笔.[4]当开关S端接“1”时，电流挡的量程为0～100mA，根据电表改装原理可知，Ig(r+R6)＝(I1-Ig)R5；当开关S端接“2”时，电流挡的量程为0～10mA，Igr＝(I2-Ig)(R5+R6），联立解得R5＝29Ω.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）【解析】(1)粒子由S1至S2的过程，根据动能定理得qU0＝mv2①由①式得v＝②由牛顿第二定律得q＝ma③由运动学公式得d＝a④联立③④式得d＝⑤(2)粒子在磁