2025届上海市第四中学物理高二上期末联考模拟试题含解析

2025届上海市第四中学物理高二上期末联考模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、如图所示，甲、乙是两个带等量异种电荷的点电荷，O是甲、乙连线的中点，a、b是甲、乙连线上关于O点对称的两点，a、b两点的电场强度分别为，a、b两点的电势分别为、，则下列关系式正确的是（）A.， B.，C.， D.，2、如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场．当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了，以下用电器与金属探测器工作原理相似—利用涡流的是（）A. B.C. D.3、在电场中的某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到的电场力向左，下列说法正确的是（）A.只有在该点放入电荷时，该点才有电场B.该点的电场方向一定向右C.电场强度的方向与电场力的方向相同D.电场强度方向与所放入的电荷电性有关4、如图所示，金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上，在ef右侧存在有界匀强磁场B，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L，圆环与导轨在同一平面内．当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后，下列有关圆环的说法正确的是（）A.圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势B.圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势C.圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势D.圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势5、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则A.C点的电场强度大小为零B.A点的电场强度大小为零C.NC间场强方向沿x轴正方向D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功6、如图所示，将一小球在距离地面一定高度处水平抛出，小球最后落到与抛出点水平相距的点．现调节抛出点的高度，使该小球仍落到点，且保证小球落到点的速率最小，则此抛出点距离地面的高度为（不计空气阻力、小球可视为质点）()A.2xB.xC.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、如图为远距离输电的示意图，若电厂输出电压u=220sin100t（V），则下列表述正确的是（）A.U1＜U2，U3＞U4B.电厂输出电压的有效值U1＝220VC.若电厂输电功率不变，将U2提高为原来的10倍，输电线上损失的功率为原来的D.用户得到的交变电流频率为25Hz8、如果不计重力的电子，只受电场力作用，那么电子在电场中可能做（）A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动D.匀速圆周运动9、两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直．边长为0.2m、总电阻为0.005Ω的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图所示．已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于t=0时刻进入磁场．线框中感应电动势随时间变化的图线如图所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）．下列说法正确的是（）A.磁感应强度的大小为0.05TB.导线框运动速度的大小为0.04m/sC.磁感应强度的方向垂直于纸面向外D.在t=0.4s至t=0.6s这段时间内，导线框所受的安培力大小为0.01N10、如图，在半径为R的圆形区域内，有匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面向里（未画出）．一群比荷为的负离子以相同速率v0（较大），由P点（PQ为水平直径）在纸平面内向不同方向射入磁场中发生偏转后，又飞出磁场（不计重力），则下列说法正确的是（）A.离子在磁场中运动的半径一定相等B.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长C.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大D.如果入射速率，则沿各个方向射入的离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下三、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）如图所示为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测定的是________(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流，测得电流的大小是________12．（12分）某同学想通过实验测定一个定值电阻Rx的阻值。(1)该同学先用多用电表“×10”欧姆挡估测其电阻示数如图，则其阻值为______Ω；(2)为了较准确测量该电阻的阻值，现有电源（12V，内阻可不计）、滑动变阻器（0~200Ω，额定电流1A）、开关和导线若干，以及下列电表：A.电流表（0~100mA，内阻约15.0Ω）B.电流表（0~500mA，内阻约25.0Ω）C.电压表（0~3V，内阻约3kΩ）D.电压表（0~15V，内阻约15kΩ）为减小测量误差，在实验中，电流表应选用______，电压表应选用______（选填器材前的字母）；实验电路应采用图中的______（选填“甲”或“乙”）。这样测量的阻值比真实值______（选填“偏大”或“偏小”）。(3)图是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线。请根据在(2)问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线____。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）越来越多的电子设备开始支持无线充电技术，无线充电器是指利用电磁感应原理进行充电的设备，原理类似于变压器．如图甲所示为某兴趣小组在模拟手机无线充电工作原理的示意图，由送电线圈和受电线圈组成．已知受电线圈的匝数为n＝50匝，电阻r＝1.0Ω，在它的c、d两端接一阻值R＝9.0Ω的电阻．设在受电线圈内存在与线圈平面垂直的磁场，可在受电线圈中产生如图乙所示的正弦交流电．求：(1)受电线圈中产生电流的最大值；(2)在一个周期内，电阻R上产生的热量；(3)从t1到1×10﹣2s这四分之一个周期的时间内，通过电阻R的电荷量大小．（结果保留两位有效数字）14．（16分）如图所示，一个质量为m、电荷量为＋q的微粒，在A点（0，3）以初速度v0=120m/s平行x轴射入电场区域，然后从电场区域进入磁场，又从磁场进入电场，并且先后只通过x轴上的P点（6，0）和Q点（8，0）各一次。已知该微粒的比荷为=102C/kg，微粒重力不计，求：(1)微粒从A到P所经历的时间和加速度的大小；(2)微粒到达P点时速度方向与x轴正方向夹角，并画出带电微粒在电磁场中由A至Q的运动轨迹；(3)电场强度E和磁感应强度B的大小。15．（12分）如图所示，两平行光滑金属导轨与水平面的夹角为30°，导轨一端接有电源，电源电动势为，内阻为Ω，导轨宽度为，导轨间横跨一根电阻为Ω的导体棒，棒的质量为，棒系在轻绳的一端，另一端绕过定滑轮悬挂一个质量为的物块，匀强磁场垂直于导轨所在平面向下，已知导轨电阻可忽略不计，滑轮左侧轻绳与导轨平行，重力加速度。（1）若释放导体棒后，棒保持静止状态，则磁感应强度B为多大?（2）若磁感应强度，则释放导体棒瞬间，轻绳的拉力为多大?

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、B【解析】由于甲、乙是等量异种电荷，等量异种点电荷的电场具有对称性，可知a与b的电场强度是相等的，即；电场线由正电荷出发终止于负电荷，甲乙之间的电场方向相同，沿着电场线电势降低，所以a、b两点的电势不相同，b点的电势高，即，B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】A．变压器采用了互感原理，要防止涡流，故A错误；B．日光灯的镇流器采用的是线圈的自感现象，与涡流无关，故B错误；C．电磁炉中，将炉子中的线圈通以交变电流，线圈将产生变化的磁场，该磁场穿过铁质锅时，在锅底的部分将产生涡流，所以电磁炉的原理与金属探测器工作原理相似，故C正确；D．直流电动机是通电导体在磁场中受力，与涡流无关，故D错误。故选C。3、B【解析】AB.场强由场源电荷决定，与试探电荷无关，不放试探电荷，电场同样存在．故A错误．放入正电荷和负电荷时，该点的场强均向右．故B正确；C.电场强度的方向与正电荷所受的电场力方向相同，与负电荷所受的电场力方向相反．故C错误；D.无论放电荷，还是不放电荷，无论是正电荷，还是负电荷，电场强度方向不变．故D错误故选B【点睛】本题考查对物理概念的理解能力．电场强度是反映电场本身的力的性质的物理量，与试探电荷是否存在无关．在电场中某场强的方向是唯一确定的4、B【解析】因为金属棒ab在恒力F的作用下向右运动,则abcd回路中产生逆时针方向的感应电流,则在圆环处产生垂直于纸面向外的磁场,随着金属棒向右加速运动,圆环的磁通量将增大,根据楞次定律可以知道,圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大;又因为金属棒向右运动的加速度减小,单位时间内磁通量的变化率减小,所以在圆环中产生的感应电流不断减小,故B对；ACD错【点睛】当导体棒变速运动时在回路中产生变化的感应电流,因此圆环内的磁场磁通量发生变化,根据磁通量的变化由楞次定律可以判断圆环面积的变化趋势,其感应电流的变化要根据其磁通量的变化快慢来判断.5、A【解析】两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性【详解】A项：C点电势的拐点，根据公式∅=Ex可知，图象的斜率大小是电场强度大小，而C点的斜率为零，故A正确；B项：同理，由图知A点的电势为零，但该点的斜率不为零，故B错误；C项：由沿电场线方向电势越来越低可知，OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，则NC的电场强度方向向x轴负方向，故C错误；D项：因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功，故D错误故选A【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否6、C【解析】小球做平抛运动，则水平方向：x=v0t；竖直方向：h=gt2，小球落地的速度：，联立可得：，因为定值，则当，即时v最小；A.2x，与结论不相符，选项A错误；B.x，与结论不相符，选项B错误；C.，与结论相符，选项C正确；D.，与结论不相符，选项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、AC【解析】A．电厂发出的电，经过升压变压器进行升压，后经过降压变压器降压后输送给用户，所以故A正确；B．根据有效值与最大值的关系可知故B错误；C．若U2提高为原来的10倍，由公式则电流为原来的，根据可知，输电线上损失的功率为原来的，故C正确；D．由题意可知，输电过程中功率不变，所以用户得到交流电的频率仍为50Hz，故D错误。故选AC。8、BCD【解析】A、由于电子在电场中一定会受到电场力的作用，一定有加速度，所以电子不会做匀速直线运动，所以A不可能；B、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向相同时，电子就会做匀加速直线运动，所以B可能；C、当电子受到的电场力的方向和电子的速度的方向垂直时，电子将做类平抛运动，是匀变速曲线运动，所以C可能；D、当电子受到的电场力的方向始终和速度的方向垂直时，电子就会做匀速圆周运动，比如电子绕着原子核的转动，所以D可能9、AC【解析】根据线框匀速运动的位移和时间求出速度，结合E=BLv求出磁感应强度，根据感应电流的方向，结合楞次定律得出磁场的方向．根据安培力公式得出导线框所受的安培力【详解】由图象可以看出，0.2-0.4s没有感应电动势，所以从开始到ab进入用时0.2s，导线框匀速运动的速度为：，根据E=BLv知磁感应强度为：，故A正确，B错误．由b图可知，线框进磁场时，感应电流的方向为顺时针，根据楞次定律得，磁感应强度的方向垂直纸面向外，故C正确．在0.4-0.6s内，导线框所受的安培力，故D错误．故选AC【点睛】本题考查了导线切割磁感线运动，掌握切割产生的感应电动势公式以及楞次定律，本题能够从图象中获取感应电动势的大小、方向、运动时间等10、ABD【解析】由，得，因离子的速率相同，比荷相同，故半径一定相同，A正确；由圆的性质可知，轨迹圆与磁场圆相交，当轨迹圆的弦长最大时偏向角最大，故应该使弦长为PQ，故由Q点飞出的离子圆心角最大，所对应的时间最长，此时离子一定不会沿PQ射入．B正确，C错误；沿各个方向射入磁场的离子，当入射速率时，离子的轨迹半径为，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与入射点所在的磁场半径平行，离子在飞离开磁场时的速度方向均竖直向下，D正确.选ABD.【点睛】本题要抓住离子的运动轨迹是圆弧，磁场的边界也是圆弧，利用几何知识分析出射速度与入射速度方向的关系，确定出轨迹的圆心角，分析运动时间的关系．带电离子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角．对着圆心入射的离子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系三、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.乙电阻②.50.0mA【解析】由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测定的是乙电阻的电流．由图知选择量程为100mA，故指针指示读数为50.0mA12、①.140±1②.A③.D④.甲⑤.偏小⑥.【解析】(1)[1]如图，电阻阻值为14×10=140Ω；(2)[2][3][4]电源电动势12V，则电压表选择D；电路中可能出现的最大电流故电流表选择A；因则电路选择电流表外接，即选择甲电路；因此电路中的电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则电阻的测量值偏小；(3)[5]实物连线如图；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、(1)2.0A(2)0.36J(3)6.4×10－3C【解析】由题意可知考查电磁感应规律的应用，根据电磁