2025届上海交大附中高二物理第一学期期末达标检测试题含解析

2025届上海交大附中高二物理第一学期期末达标检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、某兴趣小组为探究测定电流产生磁场的磁感应强度的方法，在实验精度要求不高的情况下，设计了如下实验：在一根南北方向放置的直导线的正下方A处放一个罗盘．导线没有通电时罗盘的指针（小磁针的N极）指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度．现已知此地的地磁场水平分量B地=5.0×10－5T，通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置，如图所示．由此得出该通电直导线在A处产生磁场的磁感应强度大小为（）A.5.0×10-5T B.l.0×10-4TC.8.66×10-5T D.7.07×10-5T2、如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A B.C. D.3、硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a是该电池在某光照强度下路端电压U和电流I的关系图象(电池内阻不是常数)，图线b是某电阻R的U­I图象．当它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻可表示为()A. B.C. D.4、如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线．在电场力作用下，一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下面说法中正确的是()A.粒子带负电，且在A点加速度大B.粒子带正电，且在B点加速度大C.粒子在A点动能大，电势能也大D.粒子在A点动能大，电势能小5、发现利用磁场产生电流的条件和规律的科学家是（）A.韦伯 B.安培C.法拉第 D.奥斯特6、如图所示，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有3个带电粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示：由以上信息可知,从图中a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为A.3、2、1 B.3、1、2C.2、3、1 D.1、3、2二、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、如图甲为小型交流发电机的示意图，在匀强磁场中，矩形金属线圈绕与磁场方向垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知发电机线圈的内阻为2Ω，外接灯泡的电阻为38Ω，其它电阻不计，下列说法正确的是（）A.t=5×10-3s时穿过线圈的磁通量最小B.1s内线圈中的电流方向改变50次C.灯泡两端的电压为19VD.0~0.02s内回路中产生的热量为0.2J8、某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a、b、c所示．则判断正确的是（）A.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A,B,C三点，这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCB.反映变化的图线是cC.电源电动势为8VD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为9、一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，、、、这四段过程在p-T图像中都是直线，其中的延长线通过坐标原点，下列说法正确的是()A.A→B的过程中，气体对外界放热，内能不变B.B→C的过程中，单位体积内的气体分子数减少C.C→D过程与A→B过程相比较，两过程中气体与外界交换热量相同D.D→A过程与B→C过程相比较，两过程中气体与外界交换的热量相同10、如图所示，一束色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃后从侧面射出，变为两束单色光，则以下说法正确的是A.玻璃对光的折射率较大B.在玻璃中光的波长比光短C.在玻璃中光传播速度比光大D.减小入射角，光线有可能消失三、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）为探究影响感应电流方向的因素，几位同学做了如下的实验。(1)小李同学选用图（甲）中的器材模仿法拉第的实验进行探究①为了保证实验现象明显，电源选用_______，电表选用________；（填写器材前的代码）A.低压直流电源B.低压交流电源C.220V交流电源D.灵敏电流计E.0~0.6A量程的电流表F.0~0.6V量程的电压表②请在实物图中，用笔画线代替导线将电路补充完整_______；③实验过程中，记录的实验现象如下表所示，观察四项实验结果，能够得出结论，产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”或“C”)A.磁场B.电场C.闭合导体回路包围的面积开关和变阻器的状态线圈B中是否有电流开关闭合瞬间有开关断开瞬间有开关闭合时，滑动变阻器不动无开关闭合时，迅速移动滑动变阻器的滑片有(2)小张同学用导轨、导体棒、电表、导线组成图(乙)所示的电路，整个电路处于垂直导轨的磁场中，当导体棒在金属导轨上向右移动时，电表中有电流，得出结论，产生感应电流的条件与________的变化有关?(选填“A”“B”或“C”)A．磁场B．电场C．闭合导体回路包围的面积依据小李和小张两位同学的实验得出结论：只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中就有感应电流。(3)小任同学根据感应电流产生条件，想利用摇绳发电。如图(丙)所示，把条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合导体回路。两个同学迅速摇动这条电线，沿________方向站立时，发电的可能性比较大。(选填“东西”“南北”)。12．（12分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。步骤如下：(1)用游标卡尺测量其长度；(2)用多用电表粗测其阻值：当用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用______挡（填“×10”或“×1k”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图所示，则金属棒的阻值约为______Ω。(3)为了更精确地测量其电阻，现有的器材及其代号和规格如下：待测圆柱体电阻R；电流表A1（量程0～3mA，内阻约50Ω）；电流表A2（量程0～15mA，内阻约30Ω）；电压表V(量程0～3V，内阻约10KΩ)；滑动变阻器R1（阻值范围0～15Ω）；滑动变阻器R2（阻值范围0～2kΩ；）直流电源E（电动势4V，内阻不计）；开关S，导线若干。为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，电流表应选____，滑动变阻器应选____（选填代号）。(4)请在图中补充连线并完成实验。_____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，平行光滑金属导轨abcd水平放置，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨的夹角，单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。求：(1)金属杆所受安培力的大小；(2)金属杆的热功率。14．（16分）如图所示，水平轨道AB与半径为R的竖直半圆轨道BC相切于B点，AB长为2R，水平轨道和半圆轨道均光滑且绝缘。在轨道所在空间内存在着水平向右的匀强电场。带电量为+q、质量为m的小球自A点由静止释放，经B点沿半圆轨道运动到C点后落回到水平轨道上。已知电场强度大小E=，求：（1）小球从A点运动到B点所用的时间；（2）小球经过C点时对轨道的作用力；（3）小球离开C点至落回到水平轨道的过程中，经过多长时间动能最小及此动能的最小值。15．（12分）平潭岚华中学一位同学设计了一台玩具车，其内部结构的简化电路图如图所示．已知电源电动势E=12V，内阻r=lΩ，电路中定值电阻R=4Ω，当闭合电键S电路稳定时，电路中标有“3V，3W”的灯泡L和线圈电阻RD=0．4Ω的小型直流电动机D都恰能正常工作．求：（1）电路中的电流大小；（2）电动机的额定电压；（3）电动机的输出功率；

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】本题考查了磁场合成，小磁针后来的指向为合磁场方向，因此根据平行四边形定则，已知某个磁场大小和方向与合磁场方向，可以求出另一个磁场大小；【详解】各个分磁场与合磁场关系如图所示：地磁场水平分量，所以根据三角函数关系可得：即有：，故ABD错误，C正确【点睛】物理中力、电场强度、磁场强度等均为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成2、A【解析】由点电荷的场强决定式可知，B、C处两个下夸克在O点的电场强度大小均为，方向夹角120°，合场强沿AO方向，大小为，A处的上夸克在Ｏ点的电场强度同样沿AO方向，大小为，所以三个夸克O处产生的电场强度为同向的和叠加，结果是，A正确3、B【解析】A．由闭合电路的欧姆定律得U＝E－Ir，由于硅光电池内阻r不是常数，所以的大小不等于r，即a图线切线的斜率大小不等于内阻，故≠r，故A不符合题意；B．由U＝E－Ir，当I＝0时，E＝U，由a与纵轴的交点读出电动势为E＝U2；根据题图中两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U1，则此时硅光电池的内阻：r＝＝，故B符合题意；C．电阻R为线性元件，＝R，故C不符合题意；D．由题图中几何关系可知：，故D不符合题意。故选B。4、D【解析】AB．曲线运动所受合外力指向轨迹的凹侧，根据粒子的运动轨迹可知粒子带负电，根据牛顿第二定律：可知B处的电场线密集，，则，故AB错误；CD．沿电场线方向，电势降低：粒子带负电，电势能关系：粒子仅受电场力，电势能和动能相互转化，动能关系：故C错误，D正确故选D5、C【解析】发现利用磁场产生电流的条件和规律的科学家是法拉第，故选C.6、A【解析】根据带电粒子在磁场中运动的偏转方向可知，a、b带同种电荷，c为异种电荷，所以c为1号粒子；由可知，半径：，结合表格中数据可求得2、3号粒子的半径比应为3:2，则b一定是第2组粒子，a是第3组粒子。a、b、c处进入的粒子对应表中的编号分别为3、2、1。A.3、2、1。与上述结论相符，故A正确；B.3、1、2。与上述结论不符，故B错误；C.2、3、1。与上述结论不符，故C错误；D.1、3、2。与上述结论不符，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、ACD【解析】A．根据图像可知经过：电动势最大，穿过线框的磁通量为0，即最小，A正确；B．一个周期内电流方向改变两次，内整周期个数为：所以电流方向变化次，B错误；C．交变电流的有效值为：根据分压规律可知灯泡两端电压：C正确；D．根据焦耳定律：D正确。故选ACD。8、ABD【解析】电源消耗的总功率等于包括输出功率和电源内部的发热功率之和；由图像，根据内电阻消耗的功率的表达式，可求内阻阻值和内功率图像；根据电源消耗的总功率的计算公式PE=EI可得电源的电动势；根据闭合电路欧姆定律可求电流为0.5A时的外电阻【详解】A.电源消耗的总功率等于输出功率PR和电源内部的发热功率Pr之和，所以同一横坐标下，纵坐标一定满足关系PA=PB+PC，故A正确；B.内电阻消耗的功率Pr=I2r，与电流的平方成正比，所以图像应为c，故B正确；C.电源的总功率P=EI，由图可知，I=2A时，P=8W，所以E=4V，故C错误；D.根据内电阻消耗的功率Pr=I2r，由图可知，I=2A时，Pr=8W，所以r=2Ω．根据闭合电路欧姆定律，当I=0.5A时，R=6Ω，故D正确故选ABD9、ABD【解析】A.A→B的过程中，温度不变，内能不变，压强增大，体积减小，外界对气体做功，即W＞0，根据热力学第一定律△U=Q+W，知Q＜0，即气体向外界放热，故A正确；B.B→C过程中，压强不变，根据盖-吕萨克定律知，温度升高，体积增大，单位体积内气体分子数减少，故B正确；C.C→D过程与A→B相比较，内能都不变，热传递热量等于做功，由于做功不同，故两过程中气体与外界交换的热量不同，故D错误；D.D→A过程与B→C过程相比较，内能变化相同，根据W=P△V知D→A过程对内做功：W1=PAD（VA-VD）又等压变化有：；两式联立得W1=PAD•VA，同理得B→C过程气体对外做功W2=PBC•VC，已知温度变化相同，VA=VC，，故W1=W2，根据热力学第一定律△U=Q+W，W相同，则Q相同，故D正确10、BD【解析】A.如图所示，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，知b光的折射率大于a光的折射率，故A错误；B.根据知，b光的频率大，则b光的波长小于a光的波长．故B正确；C.b光的折射率大于a光的折射率，由v=c/n知在玻璃中b光传播速度小于a光，故C错误；D.减小入射角i，则折射角减小，到达左边竖直面时入射角就增大，如增大达到临界角则发生全反射，a、b光线消失，故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.A②.D③.④.A⑤.C⑥.东西【解析】(1)①[1]探究感应电流产生的条件是通过开关的闭合与断开，滑动变阻器的滑动等方式改变流过A螺旋管的电流，从而让B线圈产生感应电流，故电源只需要低压直流电源就能满足要求，而不需要选低压交流电源让电流本身发生变化，则电源应选A；[2]感应电流的产生比较微弱，电流方向需要根据指针偏转判断，则电流表选指针在中央的灵敏电流计最合适，故选D；②[3]A线圈为通电的电路，B线圈为产生感应电流的回路，连接电路图如图所示③[4]根据四个操作可总结得到，开关的断开与闭、闭合开关后移动滑动变阻器的滑片都改变了流过A线圈的电流大小，从而使得穿过B线圈的磁场变化，则产生感应电流的条件与磁场的变化有关，故A正确，BC错误。故选A。(2)[5]导体棒在金属导轨上向右移动切割磁感线，匀强磁场恒定，但引起了回路所围磁场的有效面积的增大，从而使得磁通量变大而产生感应电流，故产生感应电流的条件与闭合导体回路包围的面积的变化有关，故C正确，AB错误。故选C。(3)[6]用跳绳构成闭合回路切割地磁场的磁感线，能够产生感应电流，因地磁场在地球外部是由南向北，有竖直方向的分量，跳绳垂直切割磁感线能产生最大的感应电流，则沿东西方向站立时，发电的可能性比较大。12、①.×10②.220或2.2×102③.A2④.R1⑤.【解析】(2)[1]多用电表的指针在开始使用时是停在最左边无穷大刻度的，零刻度在右边，用“×100”挡时发现指针偏转角度过大，即所测电阻偏小，应选用小一档测量，故选“×10”挡；[2]用欧姆表测电阻的读数方法为指针示数乘以倍率，当指针指在中央附近时测量值较准确，所以该电阻的阻值约为(3)[3]由电动势和电阻的阻值知电流最大为所以用电流表A2；[4]滑动变阻器用小阻值的，便于调节，所以用滑动变阻器.(4)[5]本实验中，