2025年上海市复旦附中物理高二第一学期期末考试试题含解析.doc

2025年上海市复旦附中物理高二第一学期期末考试试题
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、如图所示，套在足够长的绝缘粗糙直棒上的带正电小球，其质量为m、带电荷量为q，小球可在棒上滑动，现将此棒竖直放入沿水平方向的且互相垂直的匀强磁场和匀强电场(图示方向)中．设小球带电荷量不变，小球由棒的下端以某一速度上滑的过程中一定有(　　)

A.小球加速度一直减小
B.小球的速度先减小，直到最后匀速
C.杆对小球的弹力一直减小
D.小球受到的洛伦兹力一直减小
2、如图是静电场中的一组等势面分布图，M、N是其中的两点，、表示M、N两点的场强，、表示M、N两点的电势，则下列说法中正确的是

A. B.
C. D.
3、在光滑水平面上，有两个相互接触的物体，如图，已知M＞m，第一次用水平力F由左向右推M，物体间的相互作用力为F1；第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，物体间的相互作用力为F2，则（ ）

A. B.
C. D.无法确定
4、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是　　
A.法拉第首先发现了电流磁效应，并引入“场”的概念用来研究电和磁现象
B.点电荷是一个理想模型，只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷
C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律
D.物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的
5、两根平行放置的通电长直导线，电流大小分别为I1和I2，方向如图所示，与导线垂直的平面内有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面中心连线的延长线上，c、d在导线横截面中心连线的垂直平分线上，则下列说法正确的是

A.当时，a点的磁感应强度可能为零
B.当时，b点的磁感应强度可能为零
C.当时，c点的磁感应强度可能为零
D.当时，d点的磁感应强度可能为零
6、三个阻值相同的电阻R，额定功率均为10W．接入如图电路，改变电压U，使各电阻实际功率均不超过额定功率，则三电阻最大总功率为（ ）

A.30W B.20W
C.15W D.10W
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，一边长为L的正方形abcd，P是bc的中点若正方形区域内只存在由d指向a的匀强电场，则在a点沿ab方向以速度v入射的质量为m、电荷量为q的带负电粒子不计重力恰好从P点射出若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在a点沿ab方向以速度v入射的同种带电粒子恰好从c点射出由此可知

A.匀强电场的电场强度为
B.匀强磁场的磁感应强度为
C.带电粒子在匀强电场中运动加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小
D.带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为1：2π
8、如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，输电导线总电阻为R。则下列关系式正确的是

A.输电导线中的电流强度
B.热损失的功率
C.两变压器线圈匝数比满足
D.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2>I3
9、如图所示，真空中有等量同种点电荷、分别放置在M、N两点，在MN连线上有对称点a、c，MN连线的中垂线上有对称点b、d，则下列说法正确的是　　

A.在M、N连线的中垂线上，从b到d，各点电势都相等
B.在M、N连线的中垂线上，从b到d，电势先升高后降低
C.在M、N连线上，从a到c，场强先减小后增大，电势先减小后增加
D.在M、N连线上，从a到c，场强逐渐增大，电势逐渐升高
10、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（）

A.用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，需要调节交变电场的频率
B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关
C.带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍
D.狭缝间的电场对粒子起加速作用，但带电粒子从D形盒射出时的动能与加速电压的大小无关
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）某同学现有以下器材，他希望利用它们来测量某电池的电动势和内阻

A．被测电池（电动势在10V～15V之间，内阻未知）
B．电阻箱（0～20Ω）
C．滑动变阻器（最大阻值20Ω）
D．定值电阻R0（阻值5Ω）
E．电流表A1（量程3A，内阻忽略不计）
F．电流表A2（量程0.6A，内阻忽略不计）
G．电键
H．导线若干
实验中用到了包括电池和定值电阻R0在内的六种实验器材，并利用实验数据做出了通过电源的电流I的倒数和外电路电阻R（R0除外）的关系图线，即图线，如图所示．则根据上述条件分析该同学在实验过程中：
①实验时电阻箱和滑动变阻器二者中应选择___________________；
②在虚线框内画出实验原理图（请在图中表明所选器材的符号）______；
③根据图线求出电池的电动势为________V，内阻为________Ω
12．（12分）如图所示，将一个电荷量为q=+3×10−10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10−9J．已知A点的电势为φA=−4V，求B点的电势为______V．电荷在B点的电势能为______

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、D
【解析】若开始则弹力方向向左，随着速度减小，弹力增大，摩擦力增大，则加速度增大，A错．小球速度一直在减小，B错．根据前面可知，C错．小球所受洛伦兹力（f=qvB）因为速度一直减小所以洛伦兹力也一直减小，D对
2、D
【解析】等差等势线越密的地方，电场强度越大，所以由图可知M点场强大于N点场强，即EM>EN；由图可知，N点电势高于M点电势，即。
A.。与上述结论不符，故A错误；
B.。与上述结论不符，故B错误；
C.。与上述结论不符，故C错误；
D.。与上述结论相符，故D正确。
3、C
【解析】把两个物体看成一个整体，根据牛顿第二定律得

两次系统的加速度大小相等。
第一次用水平力F由左向右推M，对m运用牛顿第二定理得

第二次用同样大小的水平力F由右向左推m，对M运用牛顿第二定理得

因为M＞m，所以F1＜F2。
故选C。
4、D
【解析】A、奥斯特首先发现了电流的磁效应，法拉第引入“场”的概念用来研究电和磁现象，故A错误；
B、点电荷是一个理想模型，带电体能否视为点电荷只需要分析其体积和大小是否在所研究的问题中能忽略，与电荷量无关，故B错误；
C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故C错误；
D、物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的，故D正确；
故选D
5、B
【解析】A．因两根通电导线在a点产生的磁场方向相反，而I1与a点较近，则当时，a点的磁感应强度不可能为零，选项A错误；
B．因两根通电导线在b点产生的磁场方向相反，而I2与b点较近，则当时，b点的磁感应强度可能为零，选项B正确；
C．当时，由安培定则可知，两根导线在c点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即c点的磁感应强度不可能为零，选项C错误；
D．当时，由安培定则可知，两根导线在d点产生的磁场的合磁场方向沿虚线竖直向上，即d点的磁感应强度不可能为零，选项D错误；
6、C
【解析】当两电阻并联后与第三个电阻串联，假设额定电流为I，则电路中的电流最大值为I，根据功率公式有：P额=I2R=10W，根据串并联电路的特点可知，通过两并联电阻的电流均为：，则AB间允许消耗的最大功率：，故C正确，ABD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、BC
【解析】A．带电粒子在电场中做类平抛运动，有

联立解得

故A错误；
B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有

由几何关系有

联立解得

故B正确；
C．粒子在匀强磁场中运动的加速度

故C正确；
D．带电粒子在匀强电场中运动的时间

在匀强磁场中运动的时间

带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为

故D错误。
故选BC。
8、AB
【解析】A．因为是理想变压器，则P1=P2，其中P1=U1I1，P2=U2I2，所以

选项A正确；
B．输电线上的电流I2=I3，输电线上损失的电压为∆U=U2-U3，所以输电线上损失的功率为
∆P=∆UI3=（U2-U3）I3
选项B正确；
C．这是远距离输电示意图，所以变压器①是升压变压器，则副线圈匝数大于原线圈匝数，即

变压器②是降压变压器，所以原线圈匝数大于副线圈匝数即

所以

故C错误；
D．变压器①和输出电流和变压器②的输入电流都是输电线上的电流，二者相等，选项D错误。
故选AB。
9、BC
【解析】根据等量同种电荷周围电场分布情况：中垂线上上下电场线方向相反，根据电场线方向判断电势高低．a、c两点关于中垂线对称，电势相等，电荷在这两点的电势能相等
【详解】等两同种电荷周围电场线分布如图所示：

沿电场线方向电势降低，在MN连线的中垂线上，O点电势最高．故从b到d，电势先升高后降低，故A错误，B正确；沿电场线方向电势降低，在MN连线的上，O点电势最低，根据电场线的分布情况和对称性可知，a、c两点的电势相等，故从a到c，电势先减小后增加，根据电场线疏密可知，从a到c，场强先减小后增大，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误
【点睛】本题关键要掌握等量同种点电荷电场线的分布情况，抓住对称性进行分析
10、AD
【解析】带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度，看与什么因素有关.
【详解】B、D、带电粒子经过电场加速，磁场圆周，最后从磁场圆周离开，根据，解得，带电粒子射出时的动能,与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关；故B错误，D正确.
A、C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期，与粒子的速度无关，所以加速后交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率；故A正确，C错误.
故选AD.
【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关.

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.电阻箱 ②. ③.12 ④.1
【解析】①根据实验器材选择测量电源电动势与内阻实验所需实验器材；
②根据所选实验器材作出实验电路图；
③根据实验电路，由欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象与函数表达式求出电源电动势与内阻；
【详解】①测电源电动势与内阻，由题意可知，实验中有两个未知内阻的电流表、一个电阻箱、一个滑动变阻器与一个定值电阻，没有电压表，两电流表内阻未知，不能用电流表与定值电阻组成电压表测电压，因此不能用伏安法测电源电动势与内阻，应该用安阻法测电源电动势与内阻，需要的实验器材是：电阻箱
②电源电动势约为10V-15V，为了保护电路安全、进行多次实验测出多组实验数据，电流表应选A1，安阻法测电源电动势与内阻的实验电路如图所示：

③由实验电路可知，在闭合电路中，电源电动势：E=I（r +R0+R），则，由图所示图象可知，图象的截距，图象的斜率，则电源电动势E==12V，电源内阻：r=bE-R0 =0.5×12-5=1Ω
【点睛】本题考查了测电源电动势与内阻实验，要掌握测电源电动势与内阻实验的常用实验方案：伏安法、安阻法、伏阻法，要掌握各种实验方案的实验原理、实验器材、实验电路、实验步骤与实验数据的处理方法
12、 ①.16V ②.
【解析】AB间的电势差
由UAB=φA-φB，φA=-4V，得：φB=φA-UAB=-4-（-20）=16V
根据电势能的公式：EPB＝qφB＝3×10−10×16＝4.8×10−9J

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