2025屆上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題含解析

2025屆上海市楊浦區(qū)控江中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測(cè)試模擬試題注意事項(xiàng)：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在答題卡上。2．回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無(wú)效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、如圖所示，紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd，置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強(qiáng)磁場(chǎng)外，線框的ab邊平行磁場(chǎng)邊界MN，線框以垂直于MN速度勻速地完全進(jìn)入磁場(chǎng)，線框上產(chǎn)生的熱量為Q1，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q1．現(xiàn)將線框進(jìn)入磁場(chǎng)的速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，線框上產(chǎn)生的熱量為Q2，通過(guò)線框?qū)w橫截面的電荷量為q2，則有()A.Q2=Q1，q2=q1 B.Q2=2Q1,q2=2q1C.Q2=2Q1，q2=q1 D.Q2=4Q1，q2=2q12、如圖所示，在半徑為R的圓柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一個(gè)電子以速度v0從M點(diǎn)沿半徑方向射入該磁場(chǎng)，從N點(diǎn)射出，速度方向偏轉(zhuǎn)了60°.則電子從M到N運(yùn)行的時(shí)間是()A.B.C.D.3、一個(gè)已充電的電容器，若使它的電量減少3×10-4C，則其電壓減少為原來(lái)的1/3，則A.電容器原來(lái)帶電量為9×10-4CB.電容器原來(lái)的帶電量為4.5×10-4CC.電容器原來(lái)的電壓為1VD.電容器的電容變?yōu)樵瓉?lái)的1/34、如圖所示，MN為兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的分界面，兩磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的關(guān)系為B1＝2B2，一帶電荷量為＋q、質(zhì)量為m的粒子從O點(diǎn)垂直MN進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的磁場(chǎng)，不計(jì)粒子的重力，則經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它將向下再一次通過(guò)O點(diǎn)()A. B.C. D.5、如圖所示，水平放置的光滑桿上套有A、B、C三個(gè)金屬環(huán)，其中B接電源．在接通電源的瞬間，A、C兩環(huán)（）A.都被B吸引 B.都被B排斥C.A被吸引，C被排斥 D.A被排斥，C被吸引6、如圖，在傾角為θ的光滑絕緣斜面上垂直紙面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)，質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于斜面，當(dāng)導(dǎo)體棒內(nèi)通有垂直紙面向里的電流I時(shí)，導(dǎo)體棒恰好靜止在斜面上（重力加速度為g）則（）A.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為C.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為D.如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面向里且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x軸下方存在垂直于紙面向外且磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/2的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．一帶負(fù)電的粒子從原點(diǎn)O以與x軸成30°角斜向上射入磁場(chǎng)，且在x軸上方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑為R．則()A.粒子經(jīng)偏轉(zhuǎn)后一定能回到原點(diǎn)OB.粒子在x軸上方和下方磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為2∶1C.粒子完成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn)了3R8、某小型水電站的電能輸送示意圖如下．發(fā)電機(jī)的輸出電壓為200V，輸電線總電阻為r，升壓變壓器原副線圈匝數(shù)分別為n1，n2．降壓變壓器原副線匝數(shù)分別為n3、n4（變壓器均為理想變壓器）．要使額定電壓為220V的用電器正常工作，則（）A.B.C.升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓D.升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率9、全自動(dòng)洗衣機(jī)中的排水閥是由程序控制器控制其動(dòng)作的，當(dāng)進(jìn)行排水和脫水工序時(shí)，控制鐵芯1的線圈通電，使鐵芯2運(yùn)動(dòng)，從而牽引排水閥的閥門，排除污水，如圖所示．以下說(shuō)法中正確的是()A.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C.若a、b處輸入正、負(fù)交變電流，鐵芯2不能被吸入線圈中D.若a、b處輸入正、負(fù)交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中10、如圖所示，水平放置的平行板電容器上極板帶正電，從上極板的左端A點(diǎn)緊貼上極板以水平初速度v0向右射入一個(gè)帶正電的粒子，粒子重力不計(jì)．當(dāng)它的水平分速度與豎直分速度的大小之比為1︰2時(shí)，恰好從下極板的右端B點(diǎn)射出．設(shè)極板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距為d，則A.d=LB.d=2LC.若粒子初速度為2v0，則粒子從電容器中飛出時(shí)距上極板D.若粒子初速度為2v0，則粒子從電容器中飛出時(shí)距上極板三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11．（6分）（1）用游標(biāo)為20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量某物體長(zhǎng)度，由圖可知其長(zhǎng)度為_(kāi)_____mm；（2）某同學(xué)用螺旋測(cè)微器測(cè)量一圓柱形金屬工件的直徑，測(cè)量結(jié)果如圖所示，該工件的直徑為_(kāi)_____mm12．（12分）用圖示電路測(cè)量一節(jié)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻（電動(dòng)勢(shì)約為2V，內(nèi)阻很?。?，為防止滑動(dòng)變阻器電阻過(guò)小導(dǎo)致電流過(guò)大而損壞器材，電路中用了一個(gè)保護(hù)電阻R0，除蓄電池、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，可供使用的器材還有：A．電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻很?。?；B．電流表A2（量程3A，內(nèi)阻很?。?；C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻很大）；D．定值電阻（阻值1Ω，額定功率5W）；E．定值電阻（阻值10Ω，額定功率10W）；(1)實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選取______，保護(hù)電阻應(yīng)選取______（填器材前面的選項(xiàng)如A、B、C、D、E）(2)某同學(xué)選用器材進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，他調(diào)整滑動(dòng)變阻器共測(cè)得了5組電流、電壓的數(shù)據(jù)，如下表。請(qǐng)?jiān)趫D中做出電源的路端電壓U隨電流I變化的圖象（）。電流表讀數(shù)I/A1.721.350.980.630.34電壓表讀數(shù)U/V0.160.570.951.351.65(3)結(jié)合圖象求出蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為_(kāi)_____V，內(nèi)阻為_(kāi)____Ω。（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，兩平行板A、B之間存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩板之間距離及板長(zhǎng)均為d．一質(zhì)子以速度從A板中點(diǎn)O垂直A板射入磁場(chǎng)，為使質(zhì)子能從兩板間射出，試求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。（已知質(zhì)子的電荷量為e，質(zhì)量為m）14．（16分）如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）．在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，在圓上的b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域，離開(kāi)時(shí)速度方向與直線垂直．圓心O到直線的距離為．現(xiàn)將磁場(chǎng)換為平等于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng)，同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域，也在b點(diǎn)離開(kāi)該區(qū)域．若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)重力，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小15．（12分）如圖所示，兩塊平行金屬板豎直放置，兩板間的電勢(shì)差U=1.5×103V(僅在兩板間有電場(chǎng))，現(xiàn)將一質(zhì)量m=1×10-2kg、電荷量q=4×10-5C的帶電小球從兩板的左上方距兩板上端的高度h=20cm的地方以初速度v0=4m/s水平拋出，小球恰好從左板的上邊緣進(jìn)入電場(chǎng)，在兩板間沿直線運(yùn)動(dòng)，從右板的下邊緣飛出電場(chǎng)，g取10m/s2，求：（1）金屬板的長(zhǎng)度L；（2）小球飛出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能Ek．

參考答案一、單項(xiàng)選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、C【解析】根據(jù)及可得安培力表達(dá)式；拉力做的功轉(zhuǎn)化為電能，然后轉(zhuǎn)化為焦耳熱，由可知產(chǎn)生的焦耳熱與速度成正比，所以；根據(jù)可知通過(guò)線框某橫截面的電荷量與速度無(wú)關(guān)，，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。2、D【解析】由圖可知，粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角為60°，r=R；轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)為：；則運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間為：；故選D點(diǎn)睛：本題注意求時(shí)間的兩種方法，可以用來(lái)求時(shí)間，用線速度的定義來(lái)求時(shí)間也是一個(gè)不錯(cuò)的選擇3、B【解析】由得到，，故A錯(cuò)，B對(duì)；因電容器的電容不知，所以無(wú)法求出電容器原來(lái)的電壓，C錯(cuò)；電容器的電容由電容器本身決定，跟電壓和電荷量的變化無(wú)關(guān)，所以電容器的電容不變，D錯(cuò)4、B【解析】粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)：有：則：根據(jù)左手定則，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。因?yàn)橹芷冢簞t：所以它再一次到達(dá)O點(diǎn)的時(shí)間為：故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。5、B【解析】根據(jù)楞次定律進(jìn)行判定：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁通量的變化．【詳解】在接通電源的瞬間，通過(guò)B環(huán)的電流變大，電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)增強(qiáng)，穿過(guò)A、C兩環(huán)的磁通量變大，A、C兩環(huán)產(chǎn)生感應(yīng)電流，由楞次定律可知，感應(yīng)電流總是阻值原磁通量的變化，為了阻礙原磁通量的增加，A、C兩環(huán)都被B環(huán)排斥而遠(yuǎn)離B環(huán)，以阻礙磁通量的增加，故ACD錯(cuò)誤，B正確；故選B．6、B【解析】AC．如果磁場(chǎng)方向垂直斜面斜向上，則所受的安培力沿斜面向下，則導(dǎo)體棒不可能平衡，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤；BD．根據(jù)左手定則知，若磁場(chǎng)的方向垂直斜面向下，則安培力的方向沿斜面向上。根據(jù)平衡知，安培力FA=BIL=mgsinθ解得：則B正確，D錯(cuò)誤；故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解析】粒子在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則判斷粒子所受的洛倫茲力方向，確定粒子能否回到原點(diǎn)O；根據(jù)牛頓第二定律求解半徑；由求解周期；根據(jù)幾何知識(shí)求解粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)沿x軸前進(jìn)的距離【詳解】A項(xiàng)：根據(jù)左手定則判斷可知，負(fù)電荷在第一象限和第四象限所受的洛倫茲力方向不同，粒子在第一象限沿順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，而在第四象限沿逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，不可能回到原點(diǎn)0，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由得粒子圓周運(yùn)動(dòng)的半徑與B成反比，則粒子在x軸上方和下方兩磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1：2，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：負(fù)電荷在第一象限軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為60°，在第一象限軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角也為60°，粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期為，保持不變，在一個(gè)周期內(nèi)，粒子在第一象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為同理，在第四象限運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，完在成一次周期性運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為T′=t1+t2=，故C正確；D項(xiàng)：根據(jù)幾何知識(shí)得：粒子第二次射入x軸上方磁場(chǎng)時(shí)，沿x軸前進(jìn)距離為x=R+2R=3R，故D正確故選CD【點(diǎn)睛】本題考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，解題關(guān)鍵是根據(jù)軌跡的圓心角等于速度的偏向角，找到圓心角，即可由幾何知識(shí)求出運(yùn)動(dòng)時(shí)間和前進(jìn)的距離8、AD【解析】AB．由變壓器的電壓比匝數(shù)之比，及，又因?yàn)榫€路電壓損失，即，所以，A正確B錯(cuò)誤；CD．由于遠(yuǎn)距離輸電，導(dǎo)致線路電阻通電發(fā)熱，而使功率損失，所以升壓變壓器的輸出電壓大于降壓變壓器的輸入電壓；升壓變壓器的輸出功率大于降壓變壓器的輸入功率，C錯(cuò)誤D正確9、AD【解析】根據(jù)右手螺旋定則可確定通電線圈磁場(chǎng)的分布，從而可得出鐵芯2磁場(chǎng)的分布；若接入交變電流，根據(jù)磁化規(guī)律可知仍能被吸引【詳解】AB.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則根據(jù)右手螺旋定則可知，鐵芯1右端是S極，左端是N極．那么鐵芯2被磁化，A端為N極，B端為S極，故A正確，B錯(cuò)誤；C.若a、b處輸入的是正、負(fù)交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈，因?yàn)殍F芯仍能被磁化，且磁化后的磁性總是與線圈要發(fā)生相吸的作用；故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD.10、AD【解析】帶正電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，帶電粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平速度恒為v0，當(dāng)粒子恰好從下端點(diǎn)B射出，它的水平速度與豎直速度的大小之比為1：2，故豎直分速度為2v0，豎直方向的平均速度為v0，再根據(jù)運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，可得d與L的關(guān)系【詳解】帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度恒為v0，豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)粒子恰好從下端點(diǎn)B射出時(shí)，它的水平速度與豎直速度的大小之比為1：2，故豎直方向的末速度為2v0，由勻變速直線的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知：豎直方向的平均速度為v0，水平分運(yùn)動(dòng)和豎直分運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，設(shè)為t，故，故B錯(cuò)誤，A正確．若粒子初速度為2v0，則粒子飛出電場(chǎng)時(shí)時(shí)間變?yōu)樵瓉?lái)的一半，根據(jù)可知，從電容器中飛出時(shí)距上極板的距離變?yōu)樵瓉?lái)的1/4，即d/4，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確；故選AD三、實(shí)驗(yàn)題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過(guò)程。11、①.50.05;②.1.775;【解析】游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法是主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀【詳解】(1)游標(biāo)卡尺主尺讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.05×1=0.05mm，所以最終讀數(shù)為50.05mm；(2)螺旋測(cè)微器固定刻度讀數(shù)1.5mm，可動(dòng)刻度讀數(shù)為0.01×27.5mm=0.275mm，所以金屬絲的直徑為1.775mm【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握游標(biāo)卡尺讀數(shù)的方法，主尺讀數(shù)加上游標(biāo)讀數(shù)，不需估讀．以及螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法，固定刻度讀數(shù)加上可動(dòng)刻度讀數(shù)，在讀可動(dòng)刻度讀數(shù)時(shí)需估讀12、①.B②.D③.④.2.0（1.9-2.1均給分）⑤.0.087（0.082-0.120均給分）【解析】(1)[1]若電流表量程選3A，為了便于讀數(shù)（應(yīng)使指針半偏及以上），電流需在1.5A以上。這樣，電路總阻應(yīng)在：；以下，變化范圍太小，不利于滑動(dòng)變阻器操作，所以電流表量程應(yīng)選B；[2]若定值電阻取10Ω，則電路中電流最大不超過(guò)：，電流值不到電流表小量程的，不利于精確讀數(shù)，故定值電阻只能取D。(2)[3]縱坐標(biāo)不從0開(kāi)始，可提高圖線精度。描點(diǎn)出5個(gè)點(diǎn)后，應(yīng)該用一條直線來(lái)“擬合”坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)。(3)[4]由圖線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)可知：E=2.025V；根據(jù)要求故E取為2.0V，[5]內(nèi)阻為。四、計(jì)算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說(shuō)明、方程式和演算步驟。13、或【解析】第一種臨界情況是質(zhì)子從N點(diǎn)射出，此時(shí)質(zhì)子的運(yùn)動(dòng)軌跡是個(gè)半圓，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有由牛頓第二定律得解得第二種臨界情況是質(zhì)子恰好從M點(diǎn)射出，軌跡如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系有解得由牛頓第二定律得解得綜上所述，磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足的條