2025屆上海復旦附中物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆上海復旦附中物理高二上期末統(tǒng)考試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應的答題區(qū)內。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、太陽電池由許多片電池板組成，大部分人造衛(wèi)星都用太陽電池供電。某電池板不接負載時的電壓是600μV，短路電流是30μA。這塊電池板的內阻是（）A.10Ω B.20ΩC.30Ω D.40Ω2、用細線拴住一個小球在光滑的水平面內做勻速圓周運動，下列描述小球運動的物理量，發(fā)生變化的是()A.動能 B.線速度C.周期 D.角速度3、一質量為2.0×103kg的汽車在水平公路上行駛，路面對輪胎的徑向最大靜摩擦力為1.4×104N，當汽車經過半徑為80m的彎道時，下列判斷正確的是（）A.汽車轉彎時所受的力有重力、彈力、摩擦力和向心力B.汽車轉彎速度為20m/s時所需的向心力為1.4×104NC.汽車轉彎的速度為20m/s時汽車會發(fā)生側滑D.汽車能安全轉彎的向心加速度不超過7.0m/s24、如圖甲是回旋加速器原理示意圖，其核心部分是兩個D形金屬盒，在加速帶電粒子時，兩金屬盒置于勻強磁場中(磁感應強度大小恒定)，并分別與高頻電源相連，加速時某帶電粒子的動能Ek隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示，若忽略帶電粒子在電場中的加速時間，則下列判斷正確的是A.高頻電源的變化周期應該等于tn－tn－1B.在Ek－t圖像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.粒子加速次數(shù)越多，粒子獲得的最大動能一定越大D.不同粒子獲得的最大動能都相同5、如圖所示，條形磁鐵靜止放在桌面上，當在其左上方放一電流方向垂直紙面向里的通電直導線后，則磁鐵受到的摩擦力和彈力A.摩擦力為零B.摩擦力方向向左C.彈力保持不變D.摩擦力方向向右6、如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止狀態(tài)．當用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則（）A.Q受到的摩擦力一定變小B.Q受到的摩擦力一定變大C.輕繩上拉力一定不變D.輕繩上拉力一定變小二、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、發(fā)生放射性衰變?yōu)?，半衰期約為5700年．已知植物存活其間，其體內與的比例不變；生命活動結束后，的比例持續(xù)減少．現(xiàn)通過測量得知，某古木樣品中的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一．下列說法正確的是_____A.該古木的年代距今約為5700年B.、、具有相同的中子數(shù)C.衰變?yōu)榈倪^程中放出β射線D.增加樣品測量環(huán)境的壓強將加速的衰變8、如圖所示為一種質譜儀示意圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組成．若靜電分析器通道中心線的半徑為R，通道內均勻輻射狀電場在中心線處的電場強度大小為E，磁分析器有范圍足夠大的有界勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外．一質量為m、電荷量為q的粒子從靜止開始經加速電場加速后沿中心線通過靜電分析器，由P點垂直邊界進入磁分析器，最終打到膠片上的Q點．不計粒子的重力，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶正電B.加速電場的電壓C.D.若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，則該群離子具有相同的比荷9、如圖所示，發(fā)電機的矩形線圈面積為S，匝數(shù)為N，繞軸在磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度勻速轉動。從圖示位置開始計時，下列判斷正確的是（??）A.此時穿過線圈磁通量為NBS，產生的電動勢為零B.線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為C.P向下移動時，電流表示數(shù)變小D.P向下移動時，發(fā)電機的電功率增大10、光滑絕緣曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程是y=x2，下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是y=a的直線（圖中的虛線所示），一個質量為m的小金屬球從拋物線上y=b（b＞a）處沿拋物線自由下滑，忽略空氣阻力，重力加速度值為g．則（）A.小金屬球沿拋物線下滑后最終停在O點B.小金屬球沿拋物線下滑后對O點壓力一定大于mgC.小金屬球沿拋物線下滑后每次過O點速度一直在減小D.小金屬球沿拋物線下滑后最終產生的焦耳熱總量是mg（b﹣a）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）在電場中把一個電荷量為－6×10－8C的點電荷從A點移到B點，電場力做功為－3×10－5J，將此電荷從B點移到C點，電場力做功4.5×10－5J，則UAC=________.12．（12分）測量電阻阻值的常用方法有以下兩種：（1）用伏安法測量：要測量一個阻值約為900Ω的電阻Rx，備用器材有：電流表A：量程3mA、內阻約2Ω；電壓表V：量程3V、內阻為3kΩ滑動變阻器R1：阻值范圍0~20Ω滑動變阻器R2：阻值范圍0~1kΩ電源：電動勢3V、內阻約1Ω為了較準確地測量R的阻值，電路圖應選擇圖___________(填A或B)，滑動變阻器應選擇___________(填R1或R2)，滑動變阻器在該實驗中起的主要作用是___________。（2）用多用表的歐姆擋測量：如圖所示是具有兩個倍率擋的歐姆表的電路圖，選擇開關K置于1或2時分別對應兩個不同的倍率，其中一個倍率是另一個的10倍．已知：電流表G：量程Ig=2.5mA、內阻200Ω定值電阻R1：阻值為180Ω滑動變阻器R：阻值范圍0~300Ω電源E：電動勢1.5V、內阻約1Ω則定值電阻R2=___________Ω。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）如圖所示，平行金屬板長為L，一個帶電為＋q、質量為m的粒子以初速度v0緊貼上板垂直射入電場，剛好從下板邊緣射出，末速度恰與下板成30°角，粒子重力不計，求：（1）粒子末速度大??；（2）電場強度；（3）兩極板間距離14．（16分）電流天平可以用來測量勻強磁場的磁感應強度的大小．測量前天平已調至平衡，測量時，在左邊托盤中放入質量m1=15.0g的砝碼，右邊托盤中不放砝碼，將一個質m0=10.0g，匝數(shù)n=10，下邊長l=10.0cm的矩形線圈掛在右邊托盤的底部，再將此矩形線圈的下部分放在待測磁場中，如圖18甲所示，線圈的兩頭連在如圖乙所示的電路中，不計連接導線對線圈的作用力，電源電動勢E=1.5V，內阻r=1.0Ω．開關S閉合后，調節(jié)可變電阻使理想電壓表示數(shù)U=1.4V時，R1=10Ω，此時天平正好平衡．g=10m/s2，求：（1）線圈下邊所受安培力的大小F，以及線圈中電流的方向；（2）矩形線圈的電阻R；（3）該勻強磁場磁感應強度B的大小15．（12分）如圖所示在邊長為L的等邊三角形OAB區(qū)域內有垂直紙面向里的勻強磁場．在紙面內從O點向磁場區(qū)域AOB各個方向瞬時射入質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，所有粒子的速率均為v．已知沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出，不計粒子之間的相互作用和重力的影響，已知sin35°≈0.577

．求：(1)勻強磁場的磁感應強度的大小；(2)帶電粒子在磁場中運動的最長時間；(3)沿OB方向射入的粒子從AB邊的中點C射出時，還在磁場中運動的粒子占所有粒子的比例

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】由題電池板不接負載時的電壓為U=600μV，則電池的電動勢為E=U=6×10-4V；已知短路電流為I=30μA=3×10-5A又E=I短r得到故B正確，ACD錯誤。故選B。2、B【解析】做勻速圓周運動的物體的速度大小恒定，所以動能不變，但是速度方向在時時刻刻變化，所以線速度在變化，A錯誤B正確；做勻速圓周運動的速度大小恒定，因為，所以周期恒定，C錯誤；根據(jù)公式可得角速度恒定，D錯誤；考點：考查了描述圓周運動的物理量3、D【解析】汽車轉彎時做圓周運動，重力與路面的支持力平衡，側向靜摩擦力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律分析解題【詳解】汽車轉彎時受到重力，地面的支持力，以及地面給的摩擦力，其中摩擦力充當向心力，A錯誤；當最大靜摩擦力充當向心力時，速度為臨界速度，大于這個速度則發(fā)生側滑，根據(jù)牛頓第二定律可得，解得，所以汽車轉彎的速度為20m/s時，所需的向心力小于1.4×104N，汽車不會發(fā)生側滑，BC錯誤；汽車能安全轉彎的向心加速度，即汽車能安全轉彎的向心加速度不超過7.0m/s2，D正確【點睛】本題也可以求解出以20m/s的速度轉彎時所需的向心力，與將側向最大靜摩擦力與所需向心力比較，若靜摩擦力不足提供向心力，則車會做離心運動4、B【解析】回旋加速器工作條件是交流電源的周期必須和粒子在磁場中圓周運動的周期一致，由公式和進行分析判斷【詳解】A．交流電源的周期必須和粒子在磁場中運動的周期一致，故電源的變化周期應該等于，故A錯誤；B．根據(jù)可知粒子回旋周期不變，在圖中應有，故B正確；C．根據(jù)公式：解得，故最大動能：則知粒子獲得的最大動能與D形盒的半徑有關，D形盒的半徑越大，粒子獲得的最大動能越大，與加速的次數(shù)無關．故C錯誤；D．最大動能：動能與粒子比荷以及和有關，不同粒子獲得的最大動能不同，D錯誤【點睛】本題考查了回旋加速器的原理，要能夠準確的推導出粒子最大動能與粒子比荷、D形盒半徑的關系5、B【解析】磁鐵的磁感線從N到S，故通電導線所處位置的磁場方向為斜向左下，根據(jù)左手定則可知導線受到斜向左上的安培力，根據(jù)牛頓第三定律可得磁鐵受到導線給的斜向右下的作用力，該作用力可分解為水平向右和豎直向下，故磁鐵受到的摩擦力水平向左，彈力增大，B正確6、C【解析】分別對P、Q兩個物體進行受力分析，運用力的平衡條件解決問題．由于不知具體數(shù)據(jù)，對于靜摩擦力的判斷要考慮全面【詳解】對物體Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有靜摩擦力；當靜摩擦力沿斜面向上時，有T+f=mgsinθ，當用水平向左的恒力推Q時，靜摩擦力f會減小，也可能摩擦力大小不變，方向相反．當靜摩擦力沿著斜面向下時，有T=f+gsinθ，當用水平向左的恒力推Q時，靜摩擦力會增加；故AB錯誤．對物體P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故繩子的拉力等于物體P的重力；當用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，故繩子的拉力仍然等于物體P的重力，輕繩上拉力一定不變．故C正確，D錯誤；故選C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、AC【解析】A．因古木樣品中的比例正好是現(xiàn)代植物所制樣品的二分之一，則可知經過的時間為一個半衰期，即該古木的年代距今約為5700年，A正確；B．、、具有相同的質子數(shù)，由于質量數(shù)不同，故中子數(shù)不同，B錯誤；C．根據(jù)核反應方程可知，衰變?yōu)榈倪^程中放出電子，即發(fā)出β射線，C正確；D．外界環(huán)境不影響放射性元素的半衰期，D錯誤；故選AC。【點睛】半衰期；核反應方程。8、ABD【解析】A．由左手定則可知粒子帶正電，故A正確；B．粒子在M、N間被加速，則有，根據(jù)電場力提供向心力，則有，聯(lián)立解得，故B正確；C．根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有，可得，故C錯誤；D．若一群離子從靜止開始經過上述過程都落在膠片上同一點，說明運動的軌跡相同，由于磁場、電場與靜電分析器的半徑不變，則C選項可知該群離子具有相同的比荷，故D正確9、BD【解析】A．此時線圈平面與磁場垂直，磁通量最大，磁通量是BS，變化率為零，即感應電動勢為零，故A錯誤；B．過程中產生的感應電動勢最大值為故表達式為故B正確；CD．P向下移動時，副線圈匝數(shù)增大，根據(jù)可得副線圈的輸入電壓增大，即電流表示數(shù)增大，根據(jù)可得副線圈消耗的電功率增大，而副線圈消耗的電功率決定發(fā)電機的功率，所以發(fā)電機的功率增大，故D正確C錯誤。故選BD。10、BD【解析】A．圓環(huán)在磁場中運動的過程中，沒有感應電流，機械能不再減小，所以圓環(huán)最終在直線y=a以下來回擺動，故A錯誤；B．小金屬球沿拋物線下滑后在最低點O只受到重力和支持力的作用，合力提供向心力，加速度的方向向上，所以對軌道的壓力一定大于mg，故B正確；C．圓環(huán)機械能不再減小時，最終在直線y=a以下來回擺動，之后每次過O點速度不再減小，故C錯誤；D．圓環(huán)在磁場中運動的過程中，沒有感應電流，機械能不再減小，所以圓環(huán)最終在直線y=a以下來回擺動，小金屬球沿拋物線下滑后最終產生的焦耳熱總量等于減少的機械能，即故D正確。故選BD。第II卷（非選擇題三、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、-250V【解析】[1]根據(jù)可知：則：12、(1).B(2).R2(3).改變電流表、電壓表的讀數(shù)，實現(xiàn)多次測量，減少實驗的偶然誤差(4).20【解析】（1）[1]A、B兩個電路圖均為限流法測電阻，由題意得：，待測電阻為大電阻，故電流表要內接，故應該選B圖；[2]由于電流表的最大量程為3mA，電源電動勢為3V，故電路中總電阻要大于1000Ω，所以滑動變阻器選R2；[3]滑動變阻器在該實驗中起的主要作用是改變電流表電壓表的讀數(shù)，實線多次測量，減小實驗偶然誤差。（2）[4]當接“1”時，干路電流為：當接“2”時，干路電流為：根據(jù)倍率關系知：代入數(shù)據(jù)解得：R2=20Ω，（R2=-380Ω舍去）。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）（2）（3）【解析】粒子在電場中做類平拋運動，由運動的合成與分解可知粒子的末速度的大小將粒子的運動分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的勻加速直線運動，則由運動的合成與分解可求得電場強度；由動能定理可求得兩板間的距離【詳解】(1)粒子離開電場時速度如圖所示:由圖可知：(2)粒子從射入電場到離開電場，由動能定理得：聯(lián)立以上解得：(3)帶電粒子做類平拋運動，在水平方向上：L=v0t粒子離開電場時，粒子豎直方向的分速度：vy=v0tan60°兩