2025屆上海嘉定區(qū)安亭高級中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題含解析

2025屆上海嘉定區(qū)安亭高級中學(xué)物理高二上期末學(xué)業(yè)水平測試模擬試題注意事項：1．答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖所示，質(zhì)量m＝0.75kg的通電導(dǎo)體棒在安培力作用下靜止在傾角為30°、寬度L＝1m的光滑絕緣框架上，磁場方向垂直于框架平面向下(磁場僅存在于絕緣框架內(nèi))。右側(cè)回路中，電源的電動勢E＝8V、內(nèi)阻r＝1Ω，額定功率為6W、額定電壓為2V的電動機M正常工作。取重力加速度大小g＝10m/s2，則磁場的磁感應(yīng)強度大小為（）A.1T B.1.25TC.1.5T D.2T2、如圖所示，線圈L與小燈泡D并聯(lián)后接到電源上。閉合開關(guān)S，穩(wěn)定后，通過線圈的電流為，通過小燈泡D的電流為。斷開開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)小燈泡D閃亮一下再熄滅。下列說法正確的是（）A.斷開開關(guān)S前后，通過線圈的電流方向不變B.斷開開關(guān)S前后，通過小燈泡的電流方向不變C.斷開開關(guān)S，發(fā)現(xiàn)小燈泡D閃亮一下再熄滅，是小燈泡D發(fā)生了自感D.斷開開關(guān)S前后，通過小燈泡兩次的電流是一樣大的3、閉合線框abcd，自某高度自由下落時穿過一個有界（Ⅰ到Ⅲ間）的勻強磁場，當(dāng)它經(jīng)過如圖所示的三個位置時，感應(yīng)電流的方向是（）A.經(jīng)過Ⅰ時，a→b→c→d→aB.經(jīng)過Ⅱ時，a→b→c→d→aC.經(jīng)過Ⅱ時，a→d→c→b→aD.經(jīng)過Ⅲ時，a→b→c→d→a4、首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是（）A.安培 B.法拉第C.奧斯特 D.特斯拉5、兩平行金屬板水平放置，板間距為0.6cm，兩板接上6×103V電壓，板間有一個帶電液滴質(zhì)量為4.8×10-13kg，處于靜止?fàn)顟B(tài)，則油滴上有元電荷數(shù)目是（g取10m/s2）（）A.3×106 B.30C.10 D.3×1046、一帶電油滴在勻強電場E中的運動軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向上。若不計空氣阻力，則此帶電油滴從a運動到b的過程中，能量變化情況為（）A.動能減少 B.動能和電勢能之和增加C.電勢能增加 D.重力勢能和電勢能之和減小二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、a、b、c、d是勻強電場中的四個點，它們正好是一個矩形的四個頂點．電場線與矩形所在平面平行．a(chǎn)b邊長1m，ad邊長4m，a、b、d三點的電勢分布如圖所示，下列說法正確的是()A.電場強度的大小為V/mB.c點處的電勢為12VC.電子在a點的電勢能比在c點的高12eVD.電子從d點運動到c點，電場力做功為4eV8、半徑為r和2r的同心圓形軌道固定在同一水平面內(nèi)，一長為r，電阻為R的均勻直導(dǎo)體棒AB置于圓軌道上面，BA的延長線通過圓導(dǎo)軌中心O，裝置的俯視圖如圖所示，整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向豎直向下．在兩環(huán)之間接阻值為R的定值電阻和電容為C的電容器．直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度ω繞O逆時針勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，不計導(dǎo)軌電阻．以下說法正確的是（）A.金屬棒中電流從A流向BB.金屬棒兩端電壓為Bωr2C.電容器的M板帶負電D.電容器所帶電荷量為CBωr29、如圖為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷。在b正上方用絕緣絲線懸掛一閉合鋁環(huán)，鋁環(huán)也處于水平面中，且環(huán)和b盤的中心在同一條豎直線OO1上?，F(xiàn)讓橡膠盤由靜止開始繞OO1軸逆時針加速轉(zhuǎn)動（從上往下看），下列說法正確的是A.鋁環(huán)a有擴張的趨勢B.鋁環(huán)a對絲線的拉力大于自身的重力C.鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力D.從上往下看，鋁環(huán)a中產(chǎn)生沿逆時針方向的感應(yīng)電流10、如圖所示，直線A、B分別為電源a、b的路端電壓與電流的關(guān)系圖線，設(shè)兩個電源的內(nèi)阻分別為ra和rb．若將一定值電阻R0分別接到a、b兩電源上，通過R0的電流分別為Ia和Ib，則（）A.ra>rbB.Ia>IbC.R0接到a電源上，電源的輸出功率較大，但電源的效率較低D.R0接到b電源上，電源的輸出功率較小，電源的效率較低三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）當(dāng)電鍵閉合后，通過燈泡A1的電流隨時間變化的圖像為___圖；通過燈泡A2的電流隨時間變化的圖像為___圖A.B.C.D.12．（12分）如圖所示，L是自感系數(shù)很大的線圈，但其自身的電阻幾乎為零。A和B是兩個相同的燈泡，則當(dāng)開關(guān)S閉合瞬間，A、B兩燈_________(填“同時”或“不同時”)亮，當(dāng)開關(guān)S斷開瞬間，a點電勢比b點電勢______________（填“高”或“低”）。四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖甲所示，兩根完全相同的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，每根導(dǎo)軌均由兩段與水平面成的長直導(dǎo)軌和一段圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成，導(dǎo)軌兩端均連接電阻，阻值。導(dǎo)軌間距在右側(cè)導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場，磁場上下邊界、的距離。磁感應(yīng)強度大小隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。時刻，在右側(cè)導(dǎo)軌斜面上與距離處，有一根阻值的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放，恰好勻速通過整個磁場區(qū)域，重力加速度g取，導(dǎo)軌電阻不計。求：(1)金屬棒ab在磁場中運動的速度大小v；(2)在時刻和時刻電阻R1的電功率之比；(3)金屬棒ab從靜止釋放到不再進入磁場區(qū)域的過程中，電阻產(chǎn)生的總熱量。14．（16分）如圖所示，電源的電動勢是6V，內(nèi)阻是0.5Ω，小電動機M的線圈電阻為0.5Ω，限流電阻R0為3Ω，若理想電壓表的示數(shù)為3V，試求：（1）電源的總功率和電源的輸出功率；（2）電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率15．（12分）如圖所示，在沿水平方向的勻強電場中有一固定點O，用一根長度為l=0.20m的絕緣輕線把質(zhì)量為m=0.10kg、帶有正電荷的金屬小球懸掛在O點，小球靜止在B點時輕線與豎直方向的夾角為θ=37°．現(xiàn)將小球拉至位置A，使輕線水平張緊后由靜止釋放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：（1）小球所受電場力的大小；（2）小球通過最低點C時的速度大小；（3）小球通過最低點C時輕線對小球的拉力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、B【解析】電動機上的電流為：內(nèi)電壓為：U內(nèi)=8V-2V=6V則電源電流為：則磁場中導(dǎo)線的電流為I′=6A-3A=3A根據(jù)平衡條件：BIL=mgsin30°得：A．1T，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．1.25T，與結(jié)論相符，選項B正確；C．1.5T，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D．2T，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；故選B。2、A【解析】在斷開開關(guān)后，線圈中將產(chǎn)生自感電動勢，所以線圈中的電流不會發(fā)生突變，通過線圈的電流方向不變；而燈泡的電路中沒有自感，所以電流可以發(fā)生突變；由于燈泡與線圈構(gòu)成回路，所以斷開開關(guān)前后，通過小燈泡的電流方向相反，由于小燈泡D閃亮一下，說明斷開開關(guān)S瞬間通過小燈泡的電流更大，故A正確。故選A。3、A【解析】A.經(jīng)過Ⅰ時，通過線框的磁通量增加，根據(jù)楞次定律增反減同，感應(yīng)電流的磁場為“·”場，根據(jù)右手螺旋定則可判斷感應(yīng)電流的方向為a→b→c→d→a，選項A正確；BC.經(jīng)過Ⅱ時，通過線框的磁通量沒有變化，因而沒有感應(yīng)電流，選項BC錯誤；D.經(jīng)過Ⅲ時，通過線框的磁通量減少，根據(jù)楞次定律增反減同，感應(yīng)電流的磁場為“×”場，根據(jù)右手螺旋定則可判斷感應(yīng)電流的方向為a→d→c→b→a，選項D錯誤。故選A。4、C【解析】首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是丹麥的物理學(xué)家奧斯特；安培提出了分子電流假說，研究了通電導(dǎo)線的磁場；法拉第研究了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；特斯拉是電力工程師。故選C。5、B【解析】平行金屬板板間場強為，帶電液滴所受電場力為F=qE，帶電液滴在勻強電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場力與重力平衡，則有，所以，油滴上元電荷的數(shù)目為A.3×106與計算結(jié)果不符，故A錯誤B.30與計算結(jié)果相符，故B正確C.10與計算結(jié)果不符，故C錯誤D.3×104與計算結(jié)果不符，故D錯誤6、D【解析】A．由軌跡圖可知，油滴所受的合力方向豎直向上，故從a到b的運動過程中合外力做正功，動能增加，選項A錯誤；B．從a到b的運動過程中，根據(jù)能量守恒可知，重力勢能、電勢能、動能三者之和保持不變；從a到b的運動過程中重力做負功，重力勢能增加，因此動能和電勢能之和減小，選項B錯誤；C．由軌跡圖可知，油滴所受的合力方向豎直向上，則帶電油滴所受重力小于電場力，從a到b的運動過程電場力做正功，電勢能減小，選項C錯誤；D．根據(jù)能量守恒可知，重力勢能、電勢能、動能三者之和保持不變，動能增加，因此重力勢能和電勢能之和減小，選項D正確。故選D。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、AD【解析】在勻強電場中，每前進相同的距離，電勢的降落相等．根據(jù)該結(jié)論分析cd間的電勢差，并判斷電勢的高低．由研究電場強度的大小【詳解】A、B項：在勻強電場中，在相同的方向上，每前進相同的距離，電勢的降落相等，則cd間的電勢差等于ba間的電勢差即，解得：，故B錯誤；將ab等分成四等分，設(shè)依次為aM、MP、PF、Fd，由在勻強電場中，在相同的方向上，每前進相同的距離，電勢的降落相等可知，，連接Fc即為等勢線，由幾何關(guān)系可知，，所以cd兩點沿場強方向的距離為，所以場強為：，故A正確；C項：負電荷在電勢低處電勢能更大，所以電子應(yīng)在c點的電勢能更大，故C錯誤；D項：由公式，故D正確故應(yīng)選：AD【點睛】本題關(guān)鍵是記住“勻強電場中每前進相同的距離電勢的降落相等”的結(jié)論，基礎(chǔ)問題8、BD【解析】A項：根據(jù)右手定則可知，金屬棒AB逆時針切割磁感時，產(chǎn)生的感應(yīng)電流應(yīng)該是從B向A，故A錯誤；B項：據(jù)E＝BLv以及v＝rω可得切割磁感線時產(chǎn)生電動勢E＝BLv＝Br，切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，則AB兩端的電壓相當(dāng)于電源的路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，UAB＝，故B正確；C項：切割磁感線的AB相當(dāng)于電源，在AB內(nèi)部電流方向由B向A，故金屬棒A相當(dāng)于電源正極，故與A接近的電容器M板帶正電，故C錯誤；D項：由B分析知，AB兩端的電壓為，則電容器兩端的電壓也為，所以電容器所帶電荷量Q＝CU＝，故D正確故選BD9、CD【解析】ABC．膠木盤由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負電荷，根據(jù)右手螺旋定則知，通過鋁環(huán)的磁通量向下，且增大，根據(jù)楞次定律的另一種表述，引起的機械效果阻礙磁通量的增大，知金屬環(huán)的面積有縮小的趨勢，且有向上的運動趨勢，所以，橡膠圓盤對鋁環(huán)的作用力方向豎直向上，即鋁環(huán)a對絲線的拉力小于自身的重力，且鋁環(huán)有收縮的趨勢，故AB錯誤，C正確；D．依據(jù)楞次定律，可知，穿過鋁環(huán)a的磁通量，向上且增大，因此鋁環(huán)a有沿逆時針方向的感應(yīng)電流，故D正確。故選CD。10、ABC【解析】A．由圖象可知，圖象A斜率的絕對值大于圖象B斜率的絕對值，因此ra＞rb，故A正確；B．在同一坐標(biāo)系內(nèi)作出電阻R0的U-I圖象，如圖1所示，由圖象可知Ia＞Ib，故B正確；CD．R0接到電源上，如圖1所示，Ia＞Ib，Ua＞Ub，由P=UI可知，Pa＞Pb，電源的效率由于ra＞rb，所以ηa＜ηb，故C正確，D錯誤；三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.C②.A【解析】當(dāng)電流增大時，線圈會阻礙電流的增大，當(dāng)電流減小時，線圈會阻礙電流的減小【詳解】當(dāng)電鍵S接通時，由于線圈的阻礙作用，A1燈中的電流逐漸增大，最后達到穩(wěn)定電流不變，故選C；當(dāng)電鍵S接通時，A2穩(wěn)定電流不變，故A正確12、①.同時②.高【解析】[1]電鍵S閉合瞬間，線圈L對電流有阻礙作用，則相當(dāng)于燈泡A與B串聯(lián)，因此同時亮[2]穩(wěn)定后當(dāng)電鍵s斷開后，A中不會再有電流通過，故A馬上熄滅，由于自感，線圈中的電流只能慢慢減小，由楞次定律可知，其相當(dāng)于左端為正極的電源，與燈泡B構(gòu)成閉合回路放電，流經(jīng)燈泡B的電流是由a到b，故a點電勢比b點電勢高四、計算題：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明、方程式和演算步驟。13、(1)1m/s(2)4：1(3)0.01J【解析】(1)根據(jù)動能定理可得解(2)金屬棒從釋放到運動至的時間在時，金屬棒還沒有進入磁場，有此時與金屬棒并聯(lián)后再與串聯(lián)，則根據(jù)歐姆定律可得由圖乙可知，后磁場保持不變，ab經(jīng)過磁場的時間故時，ab還在磁場中運動，電動勢此時和并聯(lián)路端電壓根據(jù)電功率的計算公式可得，在時刻和時刻電阻的電功率之比：(3)設(shè)ab的質(zhì)量為m，ab在磁場中運動時，通過ab的電流為ab受到的安培力為解得在時間內(nèi)，兩端電壓，產(chǎn)生的熱量ab最終將在下方的軌道區(qū)域往返運動，到處的