上海市北郊高级中学2025年高二上物理期末联考模拟试题含解析.doc

上海市北郊高级中学2025年高二上物理期末联考模拟试题
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、ab是长为L的均匀带电细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，距b端均为，位置如图.ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为，在处的场强大小为．则以下说法正确的是（ ）

A.两处的电场方向相反，<
B.两处的电场方向相反，>
C.两处的电场方向相同，<
D.两处的电场方向相同，>
2、导线中带电粒子定向运动形成了电流．带电粒子定向运动时所受洛伦兹力的矢量和，在宏观上表现为导线所受的安培力．如图所示，设导线ab中每个带正电粒子定向运动的速度都是v，单位体积的粒子数为n，粒子的电荷量为q，导线的横截面积为S，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，则下列说法正确的是

A.由题目已知条件可以算得通过导线的电流为
B.题中导线受到的安培力的方向可用安培定则判断
C.每个粒子所受的洛伦兹力为，通电导线所受的安培力为
D.改变适当的条件，有可能使图中带电粒子受到的洛伦兹力方向反向而导线受到的安培力方向保持不变
3、甲、乙两个同心的闭合金属圆环位于同一平面内，甲环中通以顺时针方向电流I，如图所示，当甲环中电流逐渐增大时，乙环中每段导线所受磁场力的方向是（　　）

A.指向圆心 B.背离圆心
C.垂直纸面向内 D.垂直纸面向外
4、如图所示，一小鸟沿着较粗的均匀树枝从右向左缓慢爬行，小鸟从A 运动到B 的过程中 ( )

A.树枝对小鸟的弹力先减小后增大
B.树枝对小鸟的摩擦力先增大后减小
C.树枝对小鸟的摩擦力先减小后增大
D.树枝对小鸟的合力先减小后增大
5、长为L的通电直导线放在倾角为θ的光滑斜面上，并处在磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，当B方向竖直向上，电流为I1时导体处于平衡状态，若B方向改为垂直斜面向上，则电流为I2时导体处于平衡状态，电流比值应为（　　）

A. B.
C. D.
6、如图所示，a和b带电荷量相同，以相同动能从A点射入磁场，在匀强磁场中做圆周运动的半径，则可知(重力不计)(　　)

A.两粒子都带正电，质量比
B.两粒子都带负电，质量比
C.两粒子都带正电，质量比
D.两粒子都带负电，质量比
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，由两种比荷不同的离子组成的离子束，经过由正交的匀强电场和匀强磁场组成的速度选择器后，进入另一个匀强磁场中并分裂为A、B两束，离子的重力不计，下列说法中正确的有

A.组成A束和B束的离子都带正电
B.组成A束和B束离子质量一定相同
C.A束离子的比荷大于B束离子的比荷
D.速度选择器中的磁场方向垂直于纸面向里
8、分别用波长为和的光照射同一种金属,产生的光电子最大速度之比为2∶1,普朗克常量和真空中光速分别用和表示,那么下列说法正确的有(　　)
A.该种金属的逸出功为
B.该种金属的逸出功为
C.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应
D.波长超过的光都不能使该金属发生光电效应
9、如图所示，平行金属板中带电质点原来处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，的阻值和电源内阻相等，当滑动变阻器的滑片向端移动时，则（）

A.消耗的功率逐渐减小
B.电流表读数减小，电压表读数增大
C.电源的输出功率逐渐增大
D.质点将向上运动
10、如图所示，闭合矩形线圈从静止开始竖直下落，穿过一个匀强磁场区域，此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度，不计空气阻力，则（　　）

A.从线圈边进入磁场到边穿过出磁场整个过程，线圈中始终有感应电流
B.从线圈边进入磁场到边穿出磁场的整个过程中，有一个阶段线圈的加速度等于重力加速度
C.边刚进入磁场时线圈内感应电流的方向，与边刚穿出磁场时感应电流的方向相反
D.边刚进入磁场时线圈内感应电流的大小，与边刚穿出磁场时感应电流的大小一定相等
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）某同学利用图甲中器材验证机械能守恒实验，如图乙是该实验得到的一条点迹清晰的纸带，现要取A、B两点来验证实验，已知打点计时器每隔0.02s打一个点。（计算结果保留三位有效数字）

请回答下列问题：
（1）可以判断，连接重物的夹子应夹在纸带的________端（填“左”或“右”）；
（2）若x2＝4.80cm，则在纸带上打下记数点B时的速度vB＝_________m/s；
（3）若x1数据也已测出，则实验还需测出物理量为__________。
12．（12分）用伏特法测定一段阻值约为5Ω的金属导线的电阻，要求按图甲所示电路图，将图乙中实验器材连接完整

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L

15．（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、C
【解析】由于细杆均匀带电，我们取b关于P1的对称点b′，则bb′段在P1点的电场互相抵消，整个杆对于P1点的电场，仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场．而对于P2，是整个杆都对其有作用，所以P2点的场强大
【详解】将均匀带电细杆等分为无数段，每段可看作点电荷．设细杆带正电，根据电场的叠加原理，这些点电荷在P1的合场强方向向右，在P2的合场强方向向右，所以两处的电场方向相同．由于细杆均匀带电，取b点关于P1的对称点b′，则细杆bb′段电荷在P1点产生的电场互相抵消，整个杆在P1点产生的电场，仅仅相当于ab′部分在P1的产生电场．而对于P2，是整个杆产生电场，而且杆各段在P2点产生的场强方向相同，所以P2点的场强大，即有E1＜E2；故选C.
【点睛】本题的解题关键要掌握电场的叠加原理，采用分割的方法，分段研究电场．因为我们只学过点电荷的电场或者匀强电场，而对于杆产生的电场没有学过，因而需要将杆看成是由若干个点构成，再进行矢量合成
2、A
【解析】判断洛伦兹力的方向用左手定则，电流由其定义I=Q/t确定，洛伦兹力的集中表现为安培力
【详解】电流：，则A正确；导线受到的安培力的方向由左手定则判断，则B错误；粒子所受的洛伦兹力为F洛=qvB，导线长度为L，则其受的安培力为：F=nqLSvB=BIL，则C错误；洛伦兹力方向反向决定了所受到的安培力方向也反向，则D错误；故选A
【点睛】本题考查电流的微观表达式，关键在于明确有多少电荷流过我们所确定的截面，并由洛伦兹力的集中表现为安培力
3、A
【解析】根据右手螺旋定则，甲环电流产生的磁场垂直纸面向里；当甲环中电流逐渐增大时，在环内区域产生的磁场增强，则乙环内的磁通量变大，根据楞次定律内在规律可知，欲阻碍磁通量的增加，乙环有面积减小即有收缩的趋势，所以乙环上每段所受的安培力均指向圆心，故BCD错误，A正确。
故选A。
4、C
【解析】对小鸟受力分析如图所示：

小鸟所受的弹力N=mgcosθ，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则弹力先增大后减小，故A错误；小鸟所受的摩擦力f=mgsinθ，从A到B的过程中，θ先减小后增大，则摩擦力先减小后增大，故C正确，B错误；树枝对小鸟的作用力与小鸟的重力等值反向，所以树枝对小鸟的合力大小不变，故D错误．所以C正确，ABD错误
5、A
【解析】若磁感应强度竖直向上，根据左手定则可知安培力水平向右，根据平衡条件

若磁感应强度垂直斜面向上，根据左手定则可知安培力沿斜面向上，根据平衡条件

则

A正确，BCD错误。
故选A。
6、B
【解析】两粒子进入磁场后均向下偏转，可知在A点受到洛伦兹力均向下，由左手定则可知，四指所指的方向与粒子的运动方向相反，所以这两个粒子均带负电，根据洛伦兹力提供向心力，得：，得，又动能，联立得：，可见m与半径r的平方成正比，故，选B.
【点睛】带电粒子在匀强磁场中以垂直于磁场方向运动，洛伦兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动．根据偏转方向，利用左手定则来判断粒子所带的电性，根据半径表示粒子的质量，即可求得质量之比

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、ACD
【解析】可以根据左手定则可以判断AB束离子的电性，粒子在磁场和电场正交区域里，同时受到洛伦兹力和电场力作用，粒子没有发生偏转，说明粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，粒子进入磁场后受洛伦兹力作用做匀速圆周运动，利用圆周运动的相关知识进行求解即可；
【详解】A、AB粒子进入磁场后都向左偏，根据左手定则可以判断AB束离子都带正电，故A正确；
BC、经过速度选择器后的粒子速度相同，粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，满足，即不发生偏转的粒子具有共同的速度大小；
进入磁场区分开，轨道半径不等，根据公式可知，半径大的比荷小，所以A束离子的比荷大于B束离子的比荷，但不能说明质量一定相同，故B错误，C正确；
D、在速度选择器中，电场方向水平向右，AB粒子所受电场力方向向右，所以洛伦兹力方向向左，根据左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内，故D正确
【点睛】本题能根据粒子不发生偏转得出粒子所受电场力和洛伦兹力平衡，并由此推算出粒子具有相同的速度v，在单独的匀强磁场中粒子分裂成几束说明粒子的荷质比不同，并由此得出电量、质量、以及速度所需要满足的关系式，从而得出正确的结论
8、AD
【解析】根据爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，结合γ＝，并依据发生光电效应现象的条件，即可求解
【详解】由题意可知，由爱因斯坦光电效应方程，mv02＝hγ−W0，与γ＝，可列出两个方程，即为mv02＝h−W0；mv0′2＝h−W0；由于v0=2v0′，解得：，故A正确，B错误；根据发生光电效应现象的条件，，即λ0≤3λ，即可发生光电效应现象，故C错误，D正确，故选AD
9、AC
【解析】当滑动变阻器的滑片向端移动时，其接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小．根据闭合电路欧姆定律分析得知干路电流增大．电容器极板间电压等于两端的电压，减小，并联部分的总电阻减小，则两端的电压减小，消耗的功率逐渐减小，电容器极板间场强减小，质点所受的电场力减小，所以质点将向下运动，正确，D错误．流过电流表的电流，增大，减小，则增大，所以电流表读数增大．两端的电压，减小，增大，则减小，所以电压表读数减小，B错误．由于的阻值和电源内阻相等，则外电路总电阻大于电源的内阻，当外电阻减小时，电源的输出功率逐渐增大，C正确
10、BC
【解析】A．线圈中的磁通量发生变化才会有感应电流产生，当线圈整体在磁场中运动时，磁通量没有变化，故没有感应电流，故A错误；
B．没有感应电流的时候，磁场对线圈没有阻碍作用，此时的加速度等于重力加速度，而有感应电流时，加速度小于重力加速度，故B正确；
C．根据右手定则，dc刚进入磁场时线圈内感应电流的方向从d到c，dc边刚穿出磁场时感应电流的方向从c到d，即两者方向相反，故C正确；
D．根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律

从公式和题目的情景中可知：此磁场区域竖直方向的长度远大于矩形线圈边的长度，可知当两种情况下速度不相等时，它们的感应电流不可能相等，故D错误。
故选BC。

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.左 ②.1.20 ③.AB之间的距离hAB
【解析】（1）[1]从纸带上可以发现从左到右，相邻的计数点的距离越来越大，也就是说明速度越来越大，与重物相连接的纸带一端先打出的点，速度较小，所以实验时纸带的左端通过夹子和重物相连接；
（2）[2]若x2＝4.80cm，则根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，得在纸带上打下记数点B时的速度

（3）[3]若x1数据也已测出，则可求出A点的速度大小，需要验证的表达式为

重物质量m等式两边可以约掉，故实验还需测出的物理量为AB之间的距离hAB。
【点睛】对于基本仪器的使用和工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解和使用，纸带问题的处理是力学实验中常见的问题。我们可以纸带法实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度。
12、
【解析】连接实物图时需注意：1.电压表、电流表的正负极；2.电压表、电流表的量程；3.连线不交叉
【详解】根据电路图，实物连接如图：

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)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
14、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得
15、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答