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2023上海市上海中学高二上学期期末物理试题含答案
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这是一份2023上海市上海中学高二上学期期末物理试题含答案，共10页。试卷主要包含了单项选择题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 历史上第一个发现电流周围存在磁场，从而将电现象与磁现象联系起来的科学家是（ ）
A. 法拉第B. 奥斯特C. 麦克斯韦D. 赫兹
2. 下列复合单位中与电压的单位“伏特”等效的是（ ）
A. 焦耳/安培B. 瓦特/库仑C. 特斯拉·米/秒D. 特斯拉·安培·米
3. 如图，a、b和c三个完全相同的矩形绝缘线框与通电直导线在同一平面内，其中a关于导线左右对称，b和c的右侧平齐。通过a、b和c三个线框的磁通量分别为、和，则（ ）
A. >>B. ==C. <=D. <<
4. 下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A. 磁铁吸引小磁针．
B. 通电线圈在磁场中发生转动．
C. 小磁针在通电导线附近发生偏转．
D. 闭合线圈在磁场中运动而产生电流．
5. 下列关于磁感应强度说法，正确的是（ ）
A. 把一小段通电导线放在磁场中某处，受到磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I的乘积的比值叫做该处的磁感应强度
B. 通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C. 磁场的磁感应强度取决于磁场本身，与通电导线受的磁场力、导线的长度及电流的大小等均无关
D. 因为B＝，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与其长度和电流的乘积IL的大小成反比
6. 如图，长直导线MN中通有由M向N的电流，要使与它共面放置的闭合导线圈a中产生图示方向的感应电流，应采取的办法是（ ）
A. a不动使MN中电流增大B. a不动使MN中电流减小
C. MN中电流不变，使a平行于MN运动D. MN中电流不变，使a向着MN运动
7. 如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一束电子初速度方向与电流方向相同，则电子可能的运动情况是（ ）
A. 沿路径a运动B. 沿路径b运动
C. 沿路径c运动D. 沿路径d运动
8. 在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图所示。圆形区域内的偏转磁场的方向垂直于圆面，而不加磁场时，电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点。为了使屏幕上出现一条以M为中心的亮线PQ，偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律应是下列选项中的（ ）
A. B.
C. D.
9. 有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面于a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图．a、b的连线水平，c是ab的中点，d点与c点关于b点对称．已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则关于a处导线在d点产生磁场的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是
A. B1+B2，方向竖直向下
B. B1－B2，方向竖直向上
C. +B2，方向竖直向上
D －B2，方向竖直向下
10. 如图所示，是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体MN有电阻，可在边与边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中。当MN由靠边处向边匀速移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A. MN中电流一直减小B. MN两端电压先增大后减小
C. MN上拉力的功率先增大后减小D. 矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
11. 某同学设计了如图甲所示电路研究电源输出功率随外电阻变化的规律。电源电动势E恒定，内电阻，为滑动变阻器，、为定值电阻，A、V为理想电表。当滑动变阻器滑片从a到b移动的过程中，输出功率随滑片移动距离x的变化情况如乙图所示，则的最大阻值及、的阻值可能为下列哪组（ ）
A. 、、B. 、、C. 、、D. 、、
12. 如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时（ ）
A. 在t1~t2时间内，L有扩张趋势
B. 在t2~t3时间内，L有扩张趋势
C. 在t2~t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流
D. 在t3~t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流
二、填空题（共20分，每小题4分。）
13. 电源电动势是描述电源_____________的物理量，其单位是伏特，电压的单位也是伏特，请简述电动势和电压两个概念的不同之处___________。
14. 如图所示，A、B、C为三根无限长的直导线放在光滑、绝缘的水平面上，间距离小于间距离，恰好都处于静止状态。由此可以判定，3根无限长的直导线中电流最小的是__________，三根无限长的直导线中两根的电流方向相同的是_________。
15. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若金属环向下运动，则环上________（填“有”、“无”）感应电流；若金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为___________。（填“顺时针”，“逆时针”）
16. 如图所示，有一通电直导线MN，其右侧有一边长为L的正方形线圈，导线与线圈在同一平面内，且导线与边平行，距离为L。导线中通以如图方向的电流，当线圈绕边转过的过程中，线圈中产生感应电流的方向为________方向（选填“顺时针”或“逆时针”）；当线圈绕边转过角度________时，穿过线圈中的磁通量最小。
17. 在如图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电阻R0＝3Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，闭合电键S，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为______A，滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
三、实验题（共10分）
18. 为了研究磁通量变化时感应电流方向，先通过右图确定电流通过检流计时指针的偏转方向。实验过程中，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流。下列各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈运动的方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中下列正确的是（ ）
.
A. B.
C. D.
19. 在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路．
（1）将线圈A插入线圈B中，闭合开关的瞬间，线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向____________（填“相同”或“相反”）．
（2）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是__________ ．
A.抽出线圈A
B. 插入软铁棒
C.使变阻器滑片P右移
D.断开开关
四、计算题（共30分。要求写出必要文字说明、图示、方程式和重要演算步骤）
20. 如图所示，有一金属短棒重为G，长为L，电阻为R，用质量不计的导线将其两端焊接，并在两点将它悬挂起来，接在电压为E的电源（内阻不计）上。当加一个与平面平行的均匀磁场时，金属棒恰好处于平衡状态，平面偏过竖直方向角，求：
（1）此时棒受到的磁场力为多大？方向如何？
（2）磁场的磁感应强度为多大？
21. 如图所示，质量为的小球，带有的正电荷，套在一根与水平方向成的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，杆所在空间有磁感应强度的匀强磁场，小球由静止开始下滑，求：
（1）小球刚开始运动时加速度大小；
（2）小球运动过程中的最大速率（重力加速度g取）
22. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成α=53°角，导轨宽L=0.8m，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R0，导轨电阻忽略不计．在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2Ω，垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．现从图中的M处将a由静止释放，它恰能匀速进入磁场区域，设M到磁场边界的距离为s0．（sin53°＝0.8，重力加速度g取10m/s2），求：
（1）s0的大小；
（2）调整导体棒a的释放位置，设释放位置到磁场边界的距离为x，分别就x=s0、x>s0和 x< s0三种情况分析、讨论导体棒进入磁场后，通过电阻R的电流变化情况．
上海中学2022学年第一学期高二年级期末练习物理学科
一、单项选择题（共40分。1~8题每小题3分，9~12题每小题4分，以下各题只有一个答案是正确的）
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】B
【11题答案】
【答案】A
【12题答案】
【答案】D
二、填空题（共20分，每小题4分。）
【13题答案】
【答案】 ①. 把其它形式的能量转化为电能本领的物理量 ②. 见解析
【14题答案】
【答案】 ①. B ②. AC##CA
【15题答案】
【答案】 ①. 无 ②. 逆时针
【16题答案】
【答案】 ①. 顺时针 ②. 或（n=1，2，3…）
【17题答案】
【答案】【答题空1】1.5
【答题空2】2.25
三、实验题（共10分）
【18题答案】
【答案】CD
【19题答案】
【答案】 ①. 相反 ②. BC
四、计算题（共30分。要求写出必要文字说明、图示、方程式和重要演算步骤）
【20题答案】
【答案】（1），垂直于金属棒向上；（2）
【21题答案】
【答案】（1）；（2）
【22题答案】
【答案】（1）0.39m（2）当x=s0时，导体棒进入磁场后做匀速直线运动，通过电阻R的电流I保持不变，大小为0.2A．
当x>s0时，导体棒进入磁场后，FA> mgsinα，做减速运动，FA减小，加速度减小，做加速度减小的减速运动，速度趋于2.5m/s．所以，通过电阻R的电流减小，越来越接近0.2A．
当x
1. 历史上第一个发现电流周围存在磁场，从而将电现象与磁现象联系起来的科学家是（ ）
A. 法拉第B. 奥斯特C. 麦克斯韦D. 赫兹
2. 下列复合单位中与电压的单位“伏特”等效的是（ ）
A. 焦耳/安培B. 瓦特/库仑C. 特斯拉·米/秒D. 特斯拉·安培·米
3. 如图，a、b和c三个完全相同的矩形绝缘线框与通电直导线在同一平面内，其中a关于导线左右对称，b和c的右侧平齐。通过a、b和c三个线框的磁通量分别为、和，则（ ）
A. >>B. ==C. <=D. <<
4. 下列现象中，属于电磁感应现象的是（ ）
A. 磁铁吸引小磁针．
B. 通电线圈在磁场中发生转动．
C. 小磁针在通电导线附近发生偏转．
D. 闭合线圈在磁场中运动而产生电流．
5. 下列关于磁感应强度说法，正确的是（ ）
A. 把一小段通电导线放在磁场中某处，受到磁场力F与该导线的长度l、通过的电流I的乘积的比值叫做该处的磁感应强度
B. 通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零
C. 磁场的磁感应强度取决于磁场本身，与通电导线受的磁场力、导线的长度及电流的大小等均无关
D. 因为B＝，所以磁场中某处磁感应强度的大小与放在该处的导线所受磁场力F的大小成正比，与其长度和电流的乘积IL的大小成反比
6. 如图，长直导线MN中通有由M向N的电流，要使与它共面放置的闭合导线圈a中产生图示方向的感应电流，应采取的办法是（ ）
A. a不动使MN中电流增大B. a不动使MN中电流减小
C. MN中电流不变，使a平行于MN运动D. MN中电流不变，使a向着MN运动
7. 如图所示，在真空中，水平导线中有恒定电流I通过，导线的正下方有一束电子初速度方向与电流方向相同，则电子可能的运动情况是（ ）
A. 沿路径a运动B. 沿路径b运动
C. 沿路径c运动D. 沿路径d运动
8. 在电视机的显像管中，电子束的扫描是用磁偏转技术实现的，其扫描原理如图所示。圆形区域内的偏转磁场的方向垂直于圆面，而不加磁场时，电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点。为了使屏幕上出现一条以M为中心的亮线PQ，偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律应是下列选项中的（ ）
A. B.
C. D.
9. 有两条长直导线垂直水平纸面放置，交纸面于a、b两点，通有大小相等的恒定电流，方向如图．a、b的连线水平，c是ab的中点，d点与c点关于b点对称．已知c点的磁感应强度为B1，d点的磁感应强度为B2，则关于a处导线在d点产生磁场的磁感应强度的大小及方向，下列说法中正确的是
A. B1+B2，方向竖直向下
B. B1－B2，方向竖直向上
C. +B2，方向竖直向上
D －B2，方向竖直向下
10. 如图所示，是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体MN有电阻，可在边与边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处于垂直纸面向里的匀强磁场中。当MN由靠边处向边匀速移动的过程中，以下说法正确的是（ ）
A. MN中电流一直减小B. MN两端电压先增大后减小
C. MN上拉力的功率先增大后减小D. 矩形线框中消耗的电功率先减小后增大
11. 某同学设计了如图甲所示电路研究电源输出功率随外电阻变化的规律。电源电动势E恒定，内电阻，为滑动变阻器，、为定值电阻，A、V为理想电表。当滑动变阻器滑片从a到b移动的过程中，输出功率随滑片移动距离x的变化情况如乙图所示，则的最大阻值及、的阻值可能为下列哪组（ ）
A. 、、B. 、、C. 、、D. 、、
12. 如图甲，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连，导线框内有一小金属圆环L，圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图乙所示规律变化时（ ）
A. 在t1~t2时间内，L有扩张趋势
B. 在t2~t3时间内，L有扩张趋势
C. 在t2~t3时间内，L内有逆时针方向的感应电流
D. 在t3~t4时间内，L内有顺时针方向的感应电流
二、填空题（共20分，每小题4分。）
13. 电源电动势是描述电源_____________的物理量，其单位是伏特，电压的单位也是伏特，请简述电动势和电压两个概念的不同之处___________。
14. 如图所示，A、B、C为三根无限长的直导线放在光滑、绝缘的水平面上，间距离小于间距离，恰好都处于静止状态。由此可以判定，3根无限长的直导线中电流最小的是__________，三根无限长的直导线中两根的电流方向相同的是_________。
15. 如图，一圆形金属环与两固定的平行长直导线在同一竖直平面内，环的圆心与两导线距离相等，环的直径小于两导线间距。两导线中通有大小相等、方向向下的恒定电流，若金属环向下运动，则环上________（填“有”、“无”）感应电流；若金属环向右侧直导线靠近，则环上的感应电流方向为___________。（填“顺时针”，“逆时针”）
16. 如图所示，有一通电直导线MN，其右侧有一边长为L的正方形线圈，导线与线圈在同一平面内，且导线与边平行，距离为L。导线中通以如图方向的电流，当线圈绕边转过的过程中，线圈中产生感应电流的方向为________方向（选填“顺时针”或“逆时针”）；当线圈绕边转过角度________时，穿过线圈中的磁通量最小。
17. 在如图所示电路中，电源电动势E＝6V，内阻r＝1Ω，保护电阻R0＝3Ω，滑动变阻器总电阻R＝20Ω，闭合电键S，在滑片P从a滑到b的过程中，电流表的最大示数为______A，滑动变阻器消耗的最大功率为______W。
三、实验题（共10分）
18. 为了研究磁通量变化时感应电流方向，先通过右图确定电流通过检流计时指针的偏转方向。实验过程中，竖直放置的线圈固定不动，将条形磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和检流计构成的闭合回路中就会产生感应电流。下列各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈运动的方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中下列正确的是（ ）
.
A. B.
C. D.
19. 在研究电磁感应现象和磁通量变化时感应电流方向的实验中，所需的实验器材已用导线连接成如图所示的实验电路．
（1）将线圈A插入线圈B中，闭合开关的瞬间，线圈B中感应电流与线圈A中电流的绕行方向____________（填“相同”或“相反”）．
（2）某同学设想使一线圈中电流逆时针流动，另一线圈中感应电流顺时针流动，可行的实验操作是__________ ．
A.抽出线圈A
B. 插入软铁棒
C.使变阻器滑片P右移
D.断开开关
四、计算题（共30分。要求写出必要文字说明、图示、方程式和重要演算步骤）
20. 如图所示，有一金属短棒重为G，长为L，电阻为R，用质量不计的导线将其两端焊接，并在两点将它悬挂起来，接在电压为E的电源（内阻不计）上。当加一个与平面平行的均匀磁场时，金属棒恰好处于平衡状态，平面偏过竖直方向角，求：
（1）此时棒受到的磁场力为多大？方向如何？
（2）磁场的磁感应强度为多大？
21. 如图所示，质量为的小球，带有的正电荷，套在一根与水平方向成的足够长的绝缘杆上，小球与杆之间的动摩擦因数为，杆所在空间有磁感应强度的匀强磁场，小球由静止开始下滑，求：
（1）小球刚开始运动时加速度大小；
（2）小球运动过程中的最大速率（重力加速度g取）
22. 如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成α=53°角，导轨宽L=0.8m，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R0，导轨电阻忽略不计．在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T．导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2Ω，垂直导轨放置并始终与导轨接触良好．现从图中的M处将a由静止释放，它恰能匀速进入磁场区域，设M到磁场边界的距离为s0．（sin53°＝0.8，重力加速度g取10m/s2），求：
（1）s0的大小；
（2）调整导体棒a的释放位置，设释放位置到磁场边界的距离为x，分别就x=s0、x>s0和 x< s0三种情况分析、讨论导体棒进入磁场后，通过电阻R的电流变化情况．
上海中学2022学年第一学期高二年级期末练习物理学科
一、单项选择题（共40分。1~8题每小题3分，9~12题每小题4分，以下各题只有一个答案是正确的）
【1题答案】
【答案】B
【2题答案】
【答案】C
【3题答案】
【答案】D
【4题答案】
【答案】D
【5题答案】
【答案】C
【6题答案】
【答案】B
【7题答案】
【答案】D
【8题答案】
【答案】B
【9题答案】
【答案】D
【10题答案】
【答案】B
【11题答案】
【答案】A
【12题答案】
【答案】D
二、填空题（共20分，每小题4分。）
【13题答案】
【答案】 ①. 把其它形式的能量转化为电能本领的物理量 ②. 见解析
【14题答案】
【答案】 ①. B ②. AC##CA
【15题答案】
【答案】 ①. 无 ②. 逆时针
【16题答案】
【答案】 ①. 顺时针 ②. 或（n=1，2，3…）
【17题答案】
【答案】【答题空1】1.5
【答题空2】2.25
三、实验题（共10分）
【18题答案】
【答案】CD
【19题答案】
【答案】 ①. 相反 ②. BC
四、计算题（共30分。要求写出必要文字说明、图示、方程式和重要演算步骤）
【20题答案】
【答案】（1），垂直于金属棒向上；（2）
【21题答案】
【答案】（1）；（2）
【22题答案】
【答案】（1）0.39m（2）当x=s0时，导体棒进入磁场后做匀速直线运动，通过电阻R的电流I保持不变，大小为0.2A．
当x>s0时，导体棒进入磁场后，FA> mgsinα，做减速运动，FA减小，加速度减小，做加速度减小的减速运动，速度趋于2.5m/s．所以，通过电阻R的电流减小，越来越接近0.2A．
当x
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