上海市徐汇区位育中学2025届物理高二上期末统考模拟试题含解析

上海市徐汇区位育中学2025届物理高二上期末统考模拟试题注意事项：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、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＋mgH2、如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是()A.两个单摆的固有周期之比为TⅠ∶TⅡ＝5∶2B.若两个受迫振动在地球上同一地点进行，则两者摆长之比为lⅠ∶lⅡ＝4∶25C.图线Ⅱ的单摆若是在地面上完成的，则该摆摆长约为2mD.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆的共振曲线3、关于磁感线的说法不正确的是（）A.直线电流产生的磁场的磁感线是闭合的曲线B.永久磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止C.磁感线是一种假想曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向D.空间任意两条磁感线不相交4、如图所示，直线AB是某电场中的一条电场线，一电子仅在电场力作用下，由电场线上A点沿直线运动到B点，其速度平方v2与位移x的关系如图所示．对于电场中A、B两点，以下判断中正确的是A.A点场强等于B点场强B.A点的电势高于B点的电势C.电子从A点运动到B点，电场力做负功D.电子在A点的电势能小于在B点的电势能5、关于物质的内能，下列说法正确的是A.质量和温度都相同的同种物质，内能一定相同B.保持铁块温度不变，运动速度越大，其内能越大C.理想气体的内能只与温度有关D.物体温度越高，内部分子平均动能越大6、若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为。已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为，由此可知，该行星的半径为（）A. B.C. 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、如图甲所示，是两个固定的点电荷，一带正电的试探电荷仅在电场力作用下以初速度沿两点电荷连线的中垂线从点向上做直线运动，其图像如图乙所示，下列说法正确的是A.两点电荷一定都带负电，但电量不一定相等B.时刻电场强度一定最大，时刻与时刻试探电荷在同一位置C.试探电荷做往复运动，0到时刻与到时刻加速度方向相反D.时刻试探电荷的电势能最大，但加速度不为零8、如图所示，U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨间距为L，在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻．有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上，弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置．现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开，导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处．已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep，在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好，导体棒ab的电阻r＝R，导轨电阻不计，则下列说法中正确的是()A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B.定值电阻产生的总热量为弹性势能Ep的一半C.导体棒ab向右运动时安培力做负功，向左运动时做正功D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热的一半9、下列关于等势面的说法正确的是（）A.电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功B.等势面上各点的场强相同C.点电荷在真空中形成电场的等势面是以点电荷为球心的一簇球面D.匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面10、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极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.回旋加速器中，粒子加速的时间和做圆周运动的周期相等B.带电粒子在D形盒内从狭缝间的电场获得能量C.增大D形盒的半径，可以增大粒子从D形盒射出时的动能D.狭缝宽度越小，粒子从D形盒射出时的动能越大三、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）小明准备测绘标有“5V、0.5A”小灯泡伏安特性曲线，所用实验器材如下：A.电源E(（6V，内阻不计）B.电压表V（(5V，内阻约）C.电流表A（0.6A，内阻约0.3）D.滑动变阻器R（）)E.开关及导线若干（1）如图甲是实验器材的实物图，图中已连接了部分导线，请用笔画线代替导线完成图甲电路的连线______；（2）开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于___端（选填“A”或“B”）（3）实验中测出8组对应的数据，并在图乙坐标中描出相应的点，请在图乙中做出小灯泡的伏安特性曲线____；（4）根据实验曲线可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而___填（“增大”、“不变”或“减小”）；若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，灯泡的电功率约为___W。12．（12分）n匝线圈组成的电路中，磁通量的变化率为，感应电动势的大小E=____________；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________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，AB的右侧有方向垂直纸面向里匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个带负电的粒子（重力不计）质量为m，电荷量为q，以速率v与AB成θ=30°从A点射入匀强磁场中，求：（1）出射点B到入射点A的距离LAB；（2）粒子在磁场中运动的时间t。14．（16分）如图（a）所示，两条足够长的光滑平行金属导轨竖直放置，导轨间距L＝lm，两导轨的上端接有一个R＝2Ω的定值电阻．虚线OO′下方是垂直于导轨平面向内的匀强磁场，磁感应强度B＝2T．现将质量m＝0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO′上方某处由静止释放，金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触，且始终保持水平，导轨电阻不计．已知金属杆下落0.3m的过程中，加速度a与下落距离h的关系如图（b）所示，g取10m/s2．求：（1）金属杆刚进入磁场时，速度v0多大？（2）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上产生的热量Q为多少？（3）金属杆下落0.3m的过程中，在电阻R上通过的电量q为多少？15．（12分）如图甲所示，固定轨道由倾角θ＝37°的斜导轨与水平导轨用极短的圆弧导轨平滑连接而成，轨道所在空间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B＝0.2T的匀强磁场，两导轨间距为L＝0.5m，上端用阻值为R＝0.5Ω的电阻连接．在沿斜导轨向下的拉力（图中未画出）作用下，一质量为m＝0.5kg、阻值也为0.5Ω的金属杆MN从斜导轨上某一高处由静止开始（t＝0）沿光滑的斜导轨匀加速下滑，当杆MN滑至斜导轨的最底端P2Q2处时撤去拉力，杆MN在粗糙的水平导轨上减速运动直至停止，其速率v随时间t的变化关系如图乙所示（其中vm＝20m/s和t0＝2s为已知）．杆MN始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，水平导轨和杆MN间的动摩擦因数为μ＝0.1，g＝10m/s2.求：(1)杆MN中通过的最大感应电流Im；(2)杆MN沿斜导轨下滑的过程中，通过电阻R的电荷量q；(3)撤去拉力后，若电阻R上产生的热量为Q＝20J，求杆MN在水平导轨上运动的路程s.

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】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。2、A【解析】当受迫振动的频率等于单摆的固有频率，将发生共振，根据共振的频率大小，得出固有周期的大小，根据单摆的周期公式进行分析【详解】若两次受迫振动均在地球上同一地点进行的，则重力加速度相等，因为固有频率比为2：5，则固有周期比为5：2，根据，知摆长比为25：4；故A正确，B错误；图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，则固有频率为0.5Hz，则T，解得：L=1m；故C错误；若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，因为图线Ⅰ单摆的固有频率较小，则固有周期较大，根据，知周期大的重力加速度小，则图线Ⅰ是月球上单摆的共振曲线，图线Ⅱ是地球上的单摆的共振曲线；故D错误；故选A【点睛】解决本题的关键知道受迫振动的频率等于驱动力的频率，当驱动力的频率等于固有频率时，发生共振．以及掌握单摆的周期公式3、B【解析】A、不论是直流还是交流，磁感线是闭合曲线，故A正确；B、磁体外部磁感线是从N极到S极，而内部是从S极到N极，故B错误；C、磁感线是一种假想的曲线，可以用它来形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故C正确；D、任意两条磁感线不相交，若磁感线相交，则交点就有两个切线方向，磁感线上某点的切线方向即是该点磁感应强度的方向，这与该点磁感应强度只有一个确定的方向相矛盾，故D正确；不正确的故选B4、A【解析】A.根据动能定理：得：由速度平方v2与位移x的关系图象看出，图线的斜率不变，所以电场强度不变，A.B两点的电场强度相等，故A正确；CD.电子的速度增大，电子所受电场力沿AB且做正功，电势能降低，A点的电势能高于B点，故C错误，D错误；B.因为电子带负电，所以电势升高，A点电势低于B点的电势，故B错误。故选：A5、D【解析】A.内能是分子动能和分子势能的总和，质量和温度都相同的同种物质分子总动能相同，但是体积不一定相同，分子势能不一定相同，故A错误；B.物体的内能与物体宏观运动无关，故B错误；C.理想气体不考虑分子势能，故理想气体的内能和温度、质量有关，C错误；D.温度是物体分子平均动能的标志，温度越高分子平均动能越大，D正确；故选D。6、C【解析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则有在竖直方向上做自由落体运动，则有联立解得两种情况下，抛出的速率相同，高度相同，所以有根据行星表面处万有引力等于重力可得故有解得C正确，ABD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、BD【解析】A．由图乙可知，粒子向上先做减速运动，再反向做加速运动，且向上过程加速度先增大后减小，粒子仅受电场力，则电场力应向下，故两个固定的点电荷均带负电，由于电场线只能沿竖直方向，说明两粒子带等量电荷，故A错误；B．由乙图知，时刻加速度最大，则场强最大，根据运动的对称性知粒子时刻回到时刻的位置，B正确；C．与时刻，加速度方向相同，故C错误；D．时间内，电场力做负功，电势能增大，故D正确。故选BD。8、AB【解析】根据右手定则判断出初始时刻感应电流的方向；导体棒运动过程中，产生电能，根据功能关系分析导体棒开始运动后弹性势能与动能和电能的相互转化；根据能量守恒求解在金属棒整个运动过程中，电阻R上产生的焦耳热.【详解】A、导体棒在弹簧的弹力和安培力的作用下向右和向左往返运动切割磁感线，根据右手定则知电流不断改变方向，则产生的电流为交流电；故A正确.B、导轨光滑，则导体棒在往返运动到停止时一定在弹簧恢复到原长处，由于弹力做正功释放弹性势能，安培力做负功发电生热，由能量守恒定律可知，而，两电阻阻值相等且串联，则；故B正确.C、导体棒向右运动时安培力向左，向左运动时安培力向右，故安培力一直阻碍导体棒的运动，始终所负功；故C错误.D、由功能关系可知安培力做负功功衡量其它能转化为电能的多少，有，故D错误.故选AB.【点睛】弄清运动过程中能量如何转化，并应用能量转化和守恒定律分析解决问题是此题关键，当然右手定则和安培定则也熟练运用.9、CD【解析】试题分析：等势面与电场线垂直，故沿着等势面移动点电荷，电场力与运动方向一直垂直，电场力不做功，故A错误；电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面，等势面上各个点的场强大小情况要看具体的电场，故B错误；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道孤立点电荷在真空中形成的电场的等势面是以点电荷为圆心的一簇球面，故C正确；等势面与电场线垂直，结合这个特点可以知道匀强电场中的等势面是相互平行的垂直于电场线的一簇平面，故D正确；故选CD考点：等势面【名师点睛】本题关键是要明确等势面的概念，电场中电势相等的各个点构成的面叫做等势面；等势面与电场线垂直，沿着等势面移动点电荷，电场力不做功；同时要能根据电场线画出常见的几种等势面图10、BC【解析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据动能表达式求解【详解】回旋加速器中，粒子每经过D型盒狭缝时都被加速一次，加速电场的变化周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项A错误；带电粒子在D形盒内从狭缝间的电场获得能量，选项B正确；根据，则，则增大D形盒的半径R，可以增大粒子从D形盒射出时的动能，与狭缝的宽度无关，选项C正确，D错误；故选BC.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与狭缝的宽度无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关三、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.A③.④.增大⑤.0.43W（0.38W0.48W）均可【解析】(1)[1]因灯泡电阻约为所以电流表应用外接法，由于实验中测量范围较大，所以滑动变阻器应用分压式，所以电路连接如图(2)[2]为了保护用电器，开关S闭合之前，图中滑动变阻器的滑片应该置于A端；(3)[3]用平滑曲线将各点连接，偏离曲线较远的点删去，如图：(4)[4]U－I图像中曲线上各点与原点的连线的斜率表示电阻，由图可知，小灯泡的电阻随通过灯泡电流的增大而增大；[5]若将该灯泡与阻值为20的定值电阻串联后直接接在电源E上，将定值电阻与电源看成等效电源，则有将此图线画入灯泡的伏安曲线中，交点即为灯泡的工作点，灯泡的电功率为由于误差，在（0.38W0.48W）均可。12、①.(1)②.(2)变压器【解析】感应电动势的大小与磁通量的变化率正比．在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器【详解】感应电动势的大小与磁通量的变化率正比，即感应电动势大小为．在远距离输电中，提高输电电压的设备是变压器四、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）【解析】(1)粒子进入磁场后在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有：解