2025届上海市长宁、嘉定区物理高二第一学期期末学业水平测试试题含解析

2025届上海市长宁、嘉定区物理高二第一学期期末学业水平测试试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，光滑无电阻的金属框架MON竖直放置，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于MON平面指向纸里。质量为m，长度为l，电阻为R的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放，两端沿框架在重力作用下滑动。若当地的重力加速度为g，金属棒与轨道始终保持良好接触，下列说法正确的是（）A.棒下滑过程机械能守恒B.下滑过程中棒产生从b到a方向的电流C.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中产生电能等于D.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中，通过棒的电荷量等于2、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3、如图所示,竖直光滑导轨上端接入一定值电阻和是半径都为的两圆形磁场区域,其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向外,区域中磁场的磁感应强度随时间按变化,中磁场的磁感应强度恒为一质量为电阻为长度为L的金属杆AB穿过区域的圆心垂直地跨放在两导轨上,且与导轨接触良好,并恰能保持静止,则A.通过金属杆的电流大小为B.整个电路的热功率C.定值电阻的阻值为D.通过金属杆的电流方向为从A到B4、如图所示，一个矩形线框，自有边界的匀强磁场上方某一高度下落，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直，则在进入磁场时，导线框不可能做的运动的是（）A.变加速下落 B.变减速下落C.匀速下落 D.匀加速下落5、常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装成的。现有一个小量程电流表G，内阻为Rg，满偏电流为Ig，下列说法正确的是（）A.如果需要改装成为大量程的电流表，需要并联一个大电阻B.如果需要改装成为大量程的电流表，需要串联一个大电阻C.如果需要改装成为大量程的电压表，需要并联一个大电阻D.如果需要改装成为大量程的电压表，需要串联一个大电阻6、发电机的路端电压为U，经电阻为r的输电线向远处的用户供电，发电机的输出功率为P，则A.输电线上的电流为 B.用户得到的电压为C.输电线上的功率损失为 D.输电上的功率损失为二、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、日本福岛核电站的核泄漏事故，使碘的同位素131被更多的人所了解．利用质谱仪可分析碘的各种同位素．如图所示，电荷量均为＋q的碘131和碘127质量分别为m1和m2，它们从容器A下方的小孔S1进入电压为U的加速电场(入场速度忽略不计)．经电场加速后从S2小孔射出，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到照相底片上．下列说法正确的是A.磁场的方向垂直于纸面向里B.碘131进入磁场时的速率为C.碘131与碘127在磁场中运动的时间差值为D.打到照相底片上的碘131与碘127之间的距离为8、关于磁感应强度，正确的说法是()A.根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向相同C.磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同D.在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同9、图中虚线所围的区域内存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场．已知从左侧水平射入的电子，在穿过该区域时未发生偏转．不计重力，则在这个区域中的E和B的方向可能是A.E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同B.E和B都沿水平方向，并与电子运动的方向相反C.E竖直向上，B垂直纸面向外D.E竖直向上，B垂直纸面向里10、在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中正确的是（）A.安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系B.奥斯特首先发现了电磁感应现象C.库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律D.法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场三、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）一根导线长0.2m，通以3A的电流，在磁场中某处受到的最大的磁场力是，则该处的磁感应强度B的大小是____T，如果该导线的长度和电流都减小一半，则该处的B的大小是______T。12．（12分）在用伏安法测某元件的伏安特性实验中，小张同学将采集到的数据记录到了坐标图上如图甲所示，完成下列问题请在图甲中绘出伏安特性曲线____，并由此图线得出该电阻的电阻值______除了待测元件、导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A.电压表量程3V，内阻约B.电压表量程15V，内阻约C电流表量程，内阻约D.电流表量程3mA，内阻约E.滑动变阻器，额定电流F.滑动变阻器，额定电流G.滑动变阻器，额定电流H.电源电动势为，内阻约为I.电源电动势为，内阻约为根据所绘伏安特性曲线，为了调节方便，测量准确，实验中应选用的器材是______填器材前面的字母根据所选器材，按要求补充完善图乙所示实物连线______，实验前变阻器的滑片P应置于最______填“左”或“右”端四、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，两根间距、电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨ab、cd水平放置，一端与阻值的电阻相连，质量的导体棒ef在恒定外力F=1N作用下由静止开始运动，导体棒电阻为，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，当ef棒由开始运动时，速度达到最大，求取：（1）ef棒达速度达到最大时，回路中电流的大小；（2）ef棒达到的最大速度大小；（3）在此运动过程中电阻R上产生的焦耳热14．（16分）如图所示，在磁感应强度B＝1.0T，方向竖直向下的匀强磁场中，有一个与水平面成θ＝37°角的导电滑轨，滑轨上放置一个可自由移动的金属杆ab．已知接在滑轨中的电源电动势E＝12V，内阻不计．ab杆长L＝0.5m，质量m＝0.2kg，杆与滑轨间的动摩擦因数μ＝0.1，滑轨与ab杆的电阻忽略不计．求：要使ab杆在滑轨上保持静止，滑动变阻器R的阻值在什么范围内变化？(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果保留一位有效数字)15．（12分）如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度L=lm，—匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg.电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响）(1)判断金属棒两端a、b的电势高低；(2)当t=1.5s时重力对金属棒ab做功的功率(3)求磁感应强度B的大小；(4)在金属棒ab从开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量

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、D【解析】A．棒在下滑过程中，棒与金属导轨组成闭合回路，磁通量在改变，会产生感应电流，棒将受到安培力作用，安培力对棒做功，棒的机械能不守恒，故A错误；B．棒下滑过程中，围成的面积减小，根据楞次定律可知，产生感应电流，方向为到，故B错误；C．棒从释放到滑至水平轨道过程，金属棒的重力势能减小为金属棒减小的重力势能转化为金属棒的电能和金属棒的动能，由能量守恒定律得知棒上产生的电能小于，故C错误；D．棒与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为根据推论得到通过棒的电荷量为故D正确；故选D。2、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。3、B【解析】A、对金属杆，根据平衡方程得：mg＝B2I•2a，解得：I，故A错误；B、整个电路中产生的热功率为：P＝EI．故B正确；C、由法拉第电磁感应定律，则有：回路中产生的感应电动势为：E•πa2＝kπa2；且闭合电路欧姆定律有：I，又I，解得：Rr．故C错误；D、区域C1中磁场的磁感强度随时间按B1＝b+kt（k＞0）变化，可知磁感强度均匀增大，穿过整个回路的磁通量增大，由楞次定律分析知，通过金属杆的电流方向为从B到A．故D错误4、D【解析】线框进入磁场过程中受到的安培力AD．如果，线框向下做加速运动，由牛顿第二定律得：解得由于速度v增大，a减小，线框向下做变加速运动，故A正确，D错误；B．如果，线框受到的合力向上，线框向下做减速运动，由牛顿第二定律得：解得由于速度v减小，a减小，线框向下做变减速运动，故B正确；C．如果，线框将向下做匀速直线运动，故C正确。故选D。5、D【解析】AB．根据电阻的分流规律可知小电阻分大电流，所以如果需要改装成为大量程的电流表，需要并联一个小电阻，故AB错误；CD．根据电阻的分压规律可知大电阻分大电压，所以如果需要改装成为大量程的电压表，需要串联一个大电阻，故C错误，D正确。故选D。6、D【解析】A．根据P=UI得，输送电流故A错误；B．输电线上损失的电压为用户得到电压为故B错误；CD．输电线上的功率损失为故C错误，D正确。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、BD【解析】A、根据粒子带正电，结合左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B、由动能定理知，粒子在电场中得到的动能等于电场对它所做的功，解得：，故B正确；C、根据周期公式，因运动的时间t为周期的一半，则有：在磁场中运动的时间差值为：，故C错误；D、由洛伦兹力提供向心力，粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为R，则有，即，由此可得它们的距离之差,故D正确；

故选BD【点睛】考查电场力与洛伦兹力对粒子的作用，理解动能定理与牛顿第二定律及运动学公式的应用，注意所求距离与半径的关系，同时注意周期与运动时间的关系8、CD【解析】磁场中某点的磁感应强度B只由磁场本身决定，与F和IL无关，选项A错误；磁感应强度B是矢量，方向与电流所受安培力的方向垂直，选项B错误；磁感应强度B是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同，选项C正确；在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B也可能相同，例如匀强磁场，选项D错误；故选C.9、ABC【解析】A、若E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相同，则有电子所受电场力方向与运动方向相反，而由于电子运动方向与B方向相互平行，所以不受磁场力，因此穿过此区域不会发生偏转．故A正确；B、若E和B都沿水平方向，并与电子运动方向相反，则有电子所受电场力方向与运动方向相同，而由于电子运动方向与B方向在一条直线上，所以不受磁场力，因此穿过此区域不会发生偏转．故B正确；C、若E竖直向上，B垂直于纸面向外，则有电场力竖直向下，而磁场力由左手定则可得方向竖直向上，所以当两力大小相等时，电子穿过此区域不会发生偏转．故C正确；D、若E竖直向上，B垂直于纸面向里，则有电场力方向竖直向下，而磁场力方向由左手定则可得竖直向下，所以两力不能使电子做直线运动，故D错误；10、CD【解析】A．欧姆首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系，这个关系成为欧姆定律，故A错误；B．奥斯特发现了电流周围存在磁场，即电流的磁效应，法拉第发现了磁能产生电，发现了电磁感应现象，故B错误；C．库仑在前人工作的基础上，通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律；故C正确；D．法拉第提出了电场的概念，并首先用电场线形象地描述电场；故D正确；故选CD。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、①.0.1②.0.1【解析】[1]根据得[2]磁感应强度B是磁场本身的属性，与有无电流元以及电流大小无关．所以当该导线的长度和电流都减小一半，该处的B的大小仍为0.1T。12、①.②.③.ADEI④.⑤.右【解析】（1）[1][2]用一条直线连接，让尽量多的点落在直线上，如图；从直线上选取一点如I=1mA时．U=2.3V，此时：（2）[3]根据实验数据可知，电压表选择A；电流表选D；电源选择I2；滑动变阻器接成分压电路，故选阻值较小的G；（3）[4][5]由电压表、电流表及电阻的阻值关系可知，应采用电流表外接；电路连线如图；实验前应使得待测电阻上电压最小，即变阻器的滑片P应置于最右端四、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)1A(2)3m/s(3)4J【解析】(1)当安培力等于拉力时，速度最大，则有代入数据解得(2)当导体棒速度为vm时，产生的感应电动势为，通过导体棒的电流强度为解得；(3)由功能关系得由串联电路特点，则有联立解得14、3Ω≤R≤5Ω【解析】ab杆在恰好不下滑和恰好不上滑这两种情况下的受力分析，当ab杆恰好不下滑时，如图甲所示:由平衡条件得,沿斜面方向垂直斜面方向而解得R1＝5Ω当ab杆恰好不上滑时，如图乙所示:由平衡条件得,沿斜面方向垂直斜面方向而解得:R2＝3Ω所