上海市鲁迅中学2025-2026学年物理高二上期末学业质量监测试题含解析.doc

上海市鲁迅中学2025-2026学年物理高二上期末学业质量监测试题
考生请注意：
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．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、如图所示，高速运动的α粒子被位于O点的重原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M、N和Q为轨迹上的三点，N点离核最近，Q点比M点离核更远，则

A.α粒子在M点的速率比在Q点的大
B.三点中，α粒子在N点的电势能最大
C.在重核产生的电场中，M点的电势比Q点的低
D.α粒子从M点运动到Q点，电场力对它做的总功为负功
2、如图所示，一根劲度系数为k的轻弹簧，原长为x0，下端挂钩码时长度为x1（弹簧的形变在弹性限度内），则弹簧弹力的大小为

A.k(x1- x0) B.kx1
C. D.
3、某同学在研究通电导线在磁场中受力时，先将同一个电流元（IL），垂直磁场放在A、B、C三个位置；然后在B点，垂直磁场放入不同的电流元（分别为IL、2I·L、I·2L），观察所受安培力大小，如图所示。由此实验和数据，能得到的结论是（　　）

A.同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同
B.不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值不同
C.磁感应强度大小与安培力大小成正比，与电流元（IL）成反比
D.安培力与电流元的比值是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关
4、电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则( )

A.A点的电场强度较大
B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受电场力的作用
C.同一点电荷放在A点受到的电场力比放在B点时受到的电场力小
D.负点电荷放在A点由静止释放,将顺着电场线方向运动
5、地球和火星绕太阳的公转可视为匀速圆周运动．下表给出了地球和火星的质量、半径、绕太阳公转的轨道半径等信息．忽略行星自转影响．火星和地球相比，下列说法正确的是

A.火星的公转周期较小 B.火星的向心加速度较小
C.火星的运行速度较大 D.火星的第一宇宙速度较大
6、如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为m，电阻为R．在金属线框的下方有一匀强磁场区域，MN和PQ是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的bc边平行，磁场方向垂直于线框平面向里．现使金属线框从MN上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到bc刚好运动到匀强磁场PQ边界的v-t图象，图中数据均为已知量．重力加速度为g，不计空气阻力.下列说法正确的是

A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向
B.MN和PQ之间的距离为v1（t2-t1）
C.磁场的磁感应强度为
D.金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t3-t1）
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，水平放置的两组光滑轨道上分别放有可自由移动的金属棒PQ和MN，并且分别放置在磁感应强度为B1和B2的匀强磁场中，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（）

A.向左加速运动 B.向右加速运动
C向右减速运动 D.向右匀速运动
8、半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数．若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（ ）

A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体
B.霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多
C.若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小
D.若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大
9、如图所示，在xOy平面内存在着破感应强度大小为B的匀强磁场，第一、二、四象限内的磁场方向垂直纸面向里，第三象限内的磁场方向垂直纸面向外．P(-2L，O)、Q(O，-2L)为坐标轴上的两个点．现有一电子从P点沿PQ方向射出，电子电量大小为q，质量为m，不计电子的重力．下列正确的是（ ）

A.若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则电子在磁场中运动的轨道半径为L
B.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为
C.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比为1:3
D.若电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的路程可能为2πL，也可能为4πL
10、如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻R0，A和B是小灯泡，光敏电阻Rt阻值随光照强度增加而减小。用逐渐增强的光照射光敏电阻Rt过程中（　　）

A.灯A和灯B都变暗
B.R0两端电压减小
C.电源的效率一定减小
D.电源的输出功率一定增大
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）（1）用20分度的游标卡尺测得某小球的直径如下图所示，则小球的直径为d=_______mm
（2）用螺旋测微器测金属导线的直径，其示数如下图所示，该金属导线的直径为_____mm

12．（12分）某实验小组利用电流表和电阻箱测量电池组的电动势和内阻.
(1)请在虚线框中画出实验的电路图
______

(2)实验的主要步骤如下：
①检查并调节电流表指针指零，将开关S断开，按照电路图连线
②调节电阻箱R的阻值至________
③将开关S闭合，逐渐调节只使电流表指针有足够的偏转，记下此时的电阻箱的阻值和电流表的示数
④改变及的阻值，测出几组I随R变化的数据，作出R—1/I的图线如图所示

(3)由作出R—1/I的图线可求得电动势E=________V，内阻r=________Ω.(结果保留两位有效数字)
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）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

14．（16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
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、B
【解析】解法一（从等势线分布入手）：重核带正电荷，在其周围形成的电场中，离重核越近电势越高，所以φN＞φM＞φQ，选项C错误；电势越高，正电荷的电势能越大，所以带正电的α粒子在三点处的电势能大小关系是EN＞EM＞EQ，即N点的电势能最大，Q点的电势能最小，B正确；α粒子仅受电场力的作用，其电势能和动能相互转化，但电势能和动能之和保持不变，根据EN＞EM＞EQ可知，EkN＜EkM＜EkQ，α粒子在M点的动能比在Q点的小，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，选项A错误；由EM＞EQ可知，α粒子从M点运动到Q点，电势能减小，电场力对它做的总功肯定为正功（电场力做正功，电势能减小，动能增大），选项D错误
解法二（从电场力做功入手） α粒子受到的电场力始终是斥力，在α粒子从M点运动到N点的过程中，电场力做负功，再从N点运动到Q点时，电场力做正功，已知Q点比M点离核更远可知，正功大于负功，所以整个过程，电场力对它做的总功为正功，D错误；已知从M运动到N，电场力做的总功为正功，可知α粒子的动能变大，速度变大，所以α粒子在M点的速率比在Q点的小，A错误；距离带正电荷的重核越近，电势越高，α粒子的电势能越大，结合三点的位置关系可知，电势关系φN＞φM＞φQ，电势能关系EN＞EM＞EQ，B正确，C错误
2、A
【解析】根据胡克定律：，故A正确，BCD错误．故选：A.
3、D
【解析】A．对比、、三点可知，同一电流元在磁场的不同点，所受安培力大小不同，所以安培力与电流元的比值不同，A错误；
BCD．对比在点放置不同的电流元的受力情况可知，不同电流元在磁场的同一点，所受安培力大小不同，安培力与电流元的比值相同，说明安培力与电流元的比值（即磁感应强度）是反映磁场自身性质的物理量，与电流元无关，BC错误，D正确。
故选D。
4、A
【解析】电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大．顺着电场线，电势降低．同一电荷在电场强度大的地方受到的电场力大．电场线是曲线，粒子的运动轨迹与电场线不一致.
【详解】由图可知，A点处电场线较密，电场强度较大．故A正确．电场线的疏密代表电场的强弱，故在任意两条电场线之间虽没有电场线，但仍有电场，故B错误．A点的电场强度较大，同一点电荷放在A点受到的电场力较大．故C错误．负电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，负电荷将离开电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致．故D错误．故选A
【点睛】本题考查对电场线物理意义的理解．要注意只有当电场线是直线，而且电荷无初速度或初速度方向与电场线共线时，电荷的轨迹才与电场线一致
5、B
【解析】AB.火星和地球均绕太阳做圆周运动，根据

得：
，，
火星的轨道半径较大，则周期较大，向心加速度较小，故A错误，B正确；
C.根据

得：
，
由于火星的轨道半径较大，则火星运行速度较小，故C错误；
D.根据

得，第一宇宙速度

火星质量和半径的比值较小，则火星的第一宇宙速度较小，故D错误
6、C
【解析】（1）根据楞次定律判断感应电流的方向；（2）由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据时间和速度求解金属框的边长和MN和PQ之间的距离；（3）由图知，金属线框进入磁场做匀速直线运动，重力和安培力平衡，可求出B．（4）由能量守恒定律求出热量
【详解】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向．故A错误．由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为v1，运动时间为t2-t1，所以金属框的边长：L=v1（t2-t1）．MN和PQ之间的距离要大于金属框的边长，故B错误．在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力：mg=BIL；；又L=v1（t2-t1）
联立解得：．故C正确．金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Q1，重力对其做正功，安培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgL=mgv1（t2-t1）;金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流，所以金属线框在0-t3的时间内所产生的热量为mgv1（t2-t1）．故D错误；故选C
【点睛】本题电磁感应与力学知识简单的综合，培养识别、理解图象的能力和分析、解决综合题

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、AC
【解析】根据安培定则可知，MN处于垂直纸面向里的磁场中，MN在磁场力作用下向右运动，说明MN受到的磁场力向右，由左手定则可知电流由M指向N，L2中感应电流的磁场向上，由楞次定律可知，L1线圈中电流的磁场应该是向上减弱，或向下增强。
若L1中磁场方向向上减弱，根据安培定则可知PQ中电流方向为Q→P且减小，根据右手定则可知PQ向右减速运动；若L1中磁场方向向下增强，根据安培定则可知PQ中电流方向为P→Q且增大，根据右手定则可知PQ向左加速运动。
故选AC。
8、AC
【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可
【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS；且霍尔电势差大小满足关系UH=k，联立解得：，单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，故B错误；若将磁场方向改为沿z轴正方向，则平衡时：evB=e，解得U=Bdv，则d由原来的b变为c，减小，此时的电势差产生在前表面和后表面，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小，选项C正确，D错误．故选AC
【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义
9、BD
【解析】画出粒子运动的可能的轨迹，结合几何知识求解做圆周运动的半径和粒子在磁场中的转过的角度，结合周期公式可求解时间和路程.
【详解】若电子从P点出发恰好经原点O第一次射出磁场分界线，则根据几何关系可知，电子在磁场中运动的轨道半径为，选项A错误；

电子运动的周期为，电子运动时间最短时，轨迹如图甲；从P到O转过的角度为900，从O到Q转过的角度为2700，则电子从P点出发经原点O到达Q点，则电子运动的最短时间为，选项B正确；

考虑电子运动的周期性，由图乙可知电子从P到O的时间与从O到Q的时间之比等于转过的角度之比，在图中所示的情况中，从P到O的时间与从O到Q的时间相等，选项C错误；
若电子从P点出发经原点O到达Q点，则在图甲所示情况中电子运动的路程为4πL，在图乙所示的情况中粒子运动的轨道半径为L，则路程为2πL，选项D正确；故选BD.
第II卷
10、AC
【解析】AB．用逐渐增强的光照射光敏电阻Rt过程中Rt阻值减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律得知，干路电流I增大，电源的内电压增大，路端电压U减小，则A灯变暗，通过R0电流

I增大，而减小，则增大，两端电压增大，而、B的电压之和等于路端电压，路端电压减小，则知B的电压减小，B灯变暗，A正确B错误；
C．电源的效率

U减小，故电源的效率减小，C正确；
D．当外电路电阻和电源内阻相等时，电源的输出功率最大，本题中不知道两者之间的关系，所以电源的输出功率不一定增大，D错误。
故选AC。

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. ②.
【解析】游标卡尺的主尺读数为，游标尺上第3个刻度与主尺刻度对齐，则游标尺读数为，所以最终读数为：；螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为：
考点：刻度尺、游标卡尺的使用；螺旋测微器的使用
【名师点睛】解决本题的关键掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法，游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读
12、 ①. ②.最大值 ③.2.5 ④.1.0
【解析】（1）根据实验原理作出实验电路图
（2）为保护电路安全闭合开关前电阻箱阻值应调到最大，根据实验步骤与实验注意事项分析答题
（3）应用欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图象求出电源电动势与内阻
【详解】（1）应用安阻法测电源电动势与内阻实验，电源、电流表与电阻箱组成串联电路，实验电路图如图所示：

（2）②为保护电路安全，调节电阻箱R的阻值至最大值
（3）由图示电路图可知，电源电动势：E=I（r+R），则R=E-r，由图示R-图象可知，图象与纵轴交点坐标值为-1，则电源内阻：r=1.0Ω，电源电动势：；
【点睛】本题考查了实验注意事项、实验步骤、求电源电动势与内阻，知道实验原理与实验注意事项、根据欧姆定律求出图象的函数表达式即可正确解题

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、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
14、 (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
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