2027届上海交大南洋中学高二上物理期末考试试题含解析

2027年上海交大南洋中学高二上物理期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、下列说法正确的是A.电势有正负，所以是矢量B.电流的方向规定为正电荷移动的方向，所以电流强度是矢量C.比较磁通量时，需要考虑磁感线从面的哪一侧穿过，因为磁通量是矢量D.某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向，所以磁感应强度是矢量2、如图所示，A1和A2是两个相同的小灯泡，L是自感系数相当大的线圈，其电阻阻值与R相同．由于存在自感现象，在开关S接通和断开时，灯A1、A2亮暗的先后顺序是（）A.接通时，A1先达最亮；断开时，A1后暗B.接通时，A2先达最亮；断开时，A2后暗C.接通时，A1、A2同时达最亮；断开时，A1后暗D.接通时，A2先达最亮；断开时，A1后暗3、世界上第一台发电机──法拉第圆盘发电机的原理如图所示，将一个圆形金属盘放置在电磁铁的两个磁极之间，并使盘面与磁感线垂直，盘的边缘附近和中心分别装有与金属盘接触良好的电刷A、B，两电刷与灵敏电流计相连．当金属盘绕中心轴按图示方向转动时，则A.穿过铜盘的磁通量不变，电刷B的电势高于电刷A的电势B.若仅将电刷B向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，灵敏电流计的示数将变小C.若仅将滑动变阻器滑动头向左滑动，灵敏电流计的示数将变小D.金属盘转动的转速越大，维持其做匀速转动所需外力做功的功率越小4、最早发现电流的磁效应的科学家是（）A奥斯特 B.罗兰C.安培 D.法拉第5、下图是阴极射线管的示意图，阴极射线管的两个电极接到高压电源时，阴极会发射电子．电子在电场中沿直线飞向阳极形成电子束．将条形磁铁的磁极靠近阴极射线管时，电子束发生偏转；将条形磁铁撤去，电子束不再发生偏转．上述实验现象能说明A.电子束周围存在电场B.电流是电荷定向运动形成的C.磁场对静止电荷没有力的作用D.磁场对运动电荷有力的作用6、质量为M的木块静止在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平速度v0击中木块，经过时间t穿透木块，子弹穿出时的速度为v1，木块的速度为v2。已知子弹在木块中运动时受到的阻力大小为F，木块的长度为d，则下列关系式正确的是（）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、如图所示，挂在绝缘细线下的小轻质带电小球，由于电荷的相互作用而靠近或远离，所以A.甲图中两球一定带异种电荷 B.乙图中两球一定带同种电荷C.甲图中至少有一个带电 D.乙图中两球至少有一个带电8、如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两个过程中（）A.导体框中产生的感应电流方向相同B.导体框中产生的焦耳热相同C.通过导体框截面的电荷量相同D.导体框ad边两端电势差相同9、如图所示，虚线AB和CD分别为椭圆的长轴和短轴，相交于O点，两个等量异种点电荷分别处于椭圆的两个焦点M、N上，下列说法中正确的是()A.A、B两处电势、场强均相同B.C、D两处电势、场强均相同C.在虚线AB上O点的场强最大D.带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能10、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（）A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→aB.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为三、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）某同学利用电容器放电测电容，实验步骤如下：(1)按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最___（填“上端”或“下端”），电阻箱R调至最大值。(2)闭合，调节__，使电压表的示数为一个合适的值，然后闭合S，给电容器充电，稳定时，电压表和电流表的示数分别为2.5V、288μA。(3)同时断开和S并开始计时，这时电容器通过R放电，每隔一段时间（如5s）记录一次电流值，直到电流消失。(4)作出放电电流IC随时间t的变化图象如图所示．根据图象算出电容器初始时所带的电量Q＝____C（保留1位有效数字）。(6)调节，改变电压表的示数，重复（3）、（4）、（5），求出电容的多个值，再取平均值，即能准确测出电容器的电容C=___。12．（12分）为了测定一节干电池的电动势和内阻，实验室中准备了下列器材：待测干电池E（电动势约1.5V，内阻约1.0Ω）电流表G（满偏电流3mA，内阻10Ω）电流表A（量程0~0.60A，内阻约0.10Ω）滑动变阻器R1（0~20Ω，2A）滑动变阻器R2（0~100Ω，1A）定值电阻R3=990Ω开关S和导线若干（1）小明同学在某一次的测量过程中两电流表的指针偏转如图（甲）所示，则电流表A的读数为____A，电流表G的读数为____mA；（2）请在虚线框中画出他的实验电路图。（标明所选仪器的符号）______（3）图（乙）为小明根据实验数据作出的I1-I2图线（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），由该图线可得被测干电池的电动势E=____V，内阻r=____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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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、电势是标量，电势有正负之分，电势的正负是相对的，它相对于你所取的零电势面，故A错误；B、电流的方向表示正电荷定向移动的方向，由于电流运算时不遵守平行四边形定则，所以电流不是矢量，故B错误；C、磁通量是通过闭合线圈的磁感线的条数，它是标量，但是磁通量也有正负，磁通量的正负并不表示磁通量的方向，故C错误；D、磁感应强度是矢量，某处磁感应强度的方向规定为该处小磁针静止时N极所指的方向，故D正确；故选D2、A【解析】电键接通瞬间，电路中迅速建立了电场，立即产生电流，但线圈中产生自感电动势，阻碍电流的增加，所以开始时通过灯泡A1的电流较大，故灯泡A1较亮；电路中自感电动势阻碍电流的增加，但不能阻止电流增加；由于L是一个自感系数相当大的线圈，其电阻与R相同，所以电流稳定后，两个灯泡一样亮，即A1灯泡亮度逐渐正常，电键断开瞬间，电路中电流要立即减小零，但线圈中会产生很强的自感电动势，与灯泡A1构成闭合回路放电，故断开时A1后灭；由于电路中的电流稳定时通过A1与L的电流是相等的，所以断开时，A1不会闪亮一下，故A正确。故选A。3、C【解析】根据右手定则判断AB间感应电流方向，即可知道电势高低．仅减小电刷A、B之间的距离，感应电动势将减小，灵敏电流计的示数变小．提高转速，灵敏电流计的示数变大．根据欧姆定律分析将滑动变阻器滑动头向左滑，灵敏电流计的示数如何变化【详解】根据安培定则可知，电磁铁产生的磁场方向向右，由右手定则判断可知，金属盘产生的感应电流方向从B到A，则电刷A的电势高于电刷B的电势，故A错误．若仅将电刷B向盘边缘移动，使电刷A、B之间距离增大，切割磁感线的有效长度增大，产生的感应电动势增大，感应电流增大，则灵敏电流计的示数变大，故B错误．若仅将滑动变阻器滑动头向左滑，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路电流减小，磁场减弱，灵敏电流计的示数将减小，故C正确．金属盘转动的转速越大，感应电动势增大，感应电流增大，电功率增大，安培力增大，维持金属盘做匀速转动所需外力做功的功率越大，故D错误；故选C4、A【解析】最早发现电流的磁效应的科学家是奥斯特,故选A.5、D【解析】明确题意，知道射线管放置在磁场内，故说明运动电荷在磁场中受到的磁场力的作用【详解】将条形磁铁磁极靠近阴极射线管时，电子束发生偏转；将条形磁铁撤去，电子束不再发生偏转，说明运动电荷在磁场中受到的磁场力的作用，故本题选D【点睛】本题考查对实验现象的分析能力6、C【解析】A．设子弹v0的方向为正方向，对子弹穿木块的过程，由动量定理故A错误；BD．设木块在子弹穿过的过程发生的位移为，则子弹的位移为，由动能定理联立可得故BD均错误。C．子弹和木块组成的系统，在光滑水平面上的系统外力为零，动量守恒，有变形为故C正确。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、BC【解析】若两物体相互排斥，必定带同种电荷；若两物体相互吸引，二者可能带异种电荷，也可能一个带电荷，另一个不带电荷．当只有一个物体带电时，不带电物体由于受到带电物体电荷的作用，原子内部的异种电荷趋向于靠近带电物体，同种电荷趋于远离带电物体，这一过程类似于静电感应，因此两物体之间的吸引力大于排斥力，宏观上显示的是吸引力．综合上述，B、C选项正确8、AC【解析】由题意可知考查电磁感应中电流方向、能量转化、电路问题，根据电磁感应规律分析计算可得【详解】A．由楞次定律分析可知导体框中产生感应电流方向都为逆时针方向，故A正确；B．导体框拉出过程中产生焦耳热等于克服安培力做的功，设导体框边长为L，总电阻为R联立可得因两次拉出时的速度不同，产生的焦耳热不同，故B错误；C．两次拉出时磁通量变化量相同，线圈电阻相同，通过导体框截面电荷量相同故C正确；D．向右拉出时向上拉出时导体框ad边两端电势差不相同，故D错误【点睛】导体棒切割磁感线部分是电源，电源两端电压指的是外电压．向右切割时ad是电源，ad两端电压指的是ab、bc、bd三段电阻电压之和，向上拉出时，bc是电源，ad两端电压是ad段电阻电压．产生焦耳热等于克服安培力做功，由可比较产生热量关系Ⅱ卷（非选择题9、BD【解析】A．根据等量异种电荷的电场分布可知，A点的电势高于B点的电势不同、两点的场强相同，选项A错误；B．C、D两处处在电势为零的等势面上，则电势相同；由对称性可知两点的场强也相同，选项B正确；C．在虚线AB上O点的电场线最稀疏，则场强最小，选项C错误；D．因为O点电势为零，而B点电势小于零，则带正电的试探电荷在O处的电势能大于在B处的电势能，选项D正确；故选BD.10、AB【解析】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势回路中的电流安培力金属棒两端的电压相当于路端电压为故CD错误。故选AB。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.下端②.③.4×10－3C④.1.6×103μF【解析】(1)[1]为了不使电源短路，按图甲连好电路，变阻器的滑片先移到最下端；(2)[2]闭合，使电压表的示数为一个合适的值，应调节变阻器的阻值；(4)[3]根据I－t图中通过电流表的电流变化，由曲线与坐标轴围成的面积(32格)得电荷量约为；(6)[4]电容器电容。12、①.0.22②.1.30③.④.1.47（1.46-1.48都正确）⑤.0.76Ω（0.68-0.88都正确）【解析】（1）根据电表的量程确定最小分度，则可求得指针的示数；（2）本实验中只需得出流过电源的电流及电源的路端电压即可，分析给出的仪器可知电路的接法及电表的使用；（3）由闭合电路欧姆定律可得出与题目中给出仪器有关的表达式，再由数学规律可得出电动势和内电阻。【详解】（1）[1]电流表量程为0.6A，则最小分度为0.02A，读数为0.22A；[2]电流表量程为3mA，最小分度为0.1mA，则指针示数为1.30mA；（2）[3]本题中可用电流表G与定值电阻串联作为电压表使用，再将滑动变阻器R1与电流表A串接在电源两端即可，如图：（3）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得变形得由数学知可得由图可知b=1.47k==0.76×10-3故解得E=1.47V（1.46-1.48都正确）r=0.76Ω（0.68-0.88都正确）【点睛】本题要