上海市复旦大学附属中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

复旦大学附属中学2025学年第一学期 高二年级物理期末等级性考试试卷 (满分100分，时间60分钟) 答案请写在答题纸上 一、选择题（共12题，第1题至第6题为单选题，每题3分，第7题至第12题为多选题， 每题4分，共42分。) 1.下列物理量中，属于矢量的是( A.电势 B.磁感应强度 C.磁通量 D.电流强度 2.电磁波为信息的传播插上了翅膀，广播、电视、移动通信等通信方式，使古代人“顺风耳、 千里眼”的梦想变成了现实。下列关于电磁波的说法正确的是() A.电磁波的传播离不开介质 B.电磁波的频率越高，波长越短 C.只要空间内存在一个变化的磁场就一定能形成电磁波 D.物理学家麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验捕捉到了电磁波 3.在物理兴趣活动时，老师组织10位健康的同学进行了“千人震”实验，使用两节干电池， 带铁芯的多匝线圈（电阻很小），开关，同学按如图所示连接。同学们 彼此之间手拉手，先闭合开关，待电路稳定后再断开开关，以下说法 正确的是（) A.闭合开关瞬间，同学们感觉到有电流流过身体 B.断开开关瞬间，同学们感觉到有电流流过身体 C.断开开关瞬间，流过同学们的电流突然减小 D.断开开关瞬间，流过同学们的电流方向为A到B 4—R效公 4.如图所示，图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化， 下列说法正确的是() wV 2202 2202 0 4102) 1029) 220w2 -2202 甲 乙 A.图甲电压的有效值为311V B.图甲电压的瞬时值表达式为w=220sin(100πt)V) C.图乙是直流电 D.图乙电压的有效值小于220V 第1页，共8页 5.如图甲所示为LC振荡电路，图乙为该电路中振荡电流i随时间1的变化图像，规定图甲 中电流方向为正方向，关于该振荡过程，下列说法正确的是（) A.状态a到状态b过程中，电容器的电量在减小 B.状态b到状态c过程中，自感线圈L的自 感电动势在变大 C.状态d点时刻，电容器C的上极板带负 电，下极板带正电 D.若仅增大电容器C的电容值，该LC振荡 电路的周期会减小 6.电子计步器的工作核心部件为震动传感器，一般按照传感器的类型可分为2D计步器与 3D计步器，其中一款2D计步器的原理图可以简化如下，平行板电容器的一个极板M固定 在设备上，另一个极板N与两个固定在设备上的轻弹簧连接，极板N与弹簧间绝缘，振动 系统完成一次周期性振动，电流传感器显示电流周期变化一次，才能实现计步一步。极板M 电势始终为零，关于该计步器，下列说法正确的是() R A.极板N靠近极板M的运动过程中，电流传感器中电流方向 M B→C A B.极板N远离极板M运动的过程中，平行板电容器在充电 C.个N极板间距离最小时，固定在电容器中A点带负电的点 电荷具有的电势能最大 电说传 D.N极板间距离最大时，固定在电容器中A点带负电的点 感器B 电荷受到的电场力最大 7.（多选)图甲为无线磁力搅拌杯，其工作原理如图乙所示，杯体底部安装通电线圈，相 关电路控制线圈电流从而产生一个逆时针旋转的磁场（俯视图），杯内中心放置一搅拌金属 粒，在旋转磁场作用下金属粒也产生旋转，从而达到 搅拌杯内溶液的效果。通电搅拌时，以下说法正确的 是() A.金属粒中会产生感应电流 搅拌金属粒 B.金属粒内不会产生焦耳热 C.金属粒旋转方向与磁场旋转方向相同 S亚河 D.加大磁场旋转速度，则金属粒旋转速度也加大 旋转磁场 图州 图乙 8.（多选)如图甲所示，金属导线制成的光滑半圆弧导轨固定在竖直平面内，匀强磁场方 向垂直纸面向里，金属棒M放置在圆弧导轨上，由静止开始向下运动；如图乙所示，金属 导线制成的光滑折线型导轨分别水平和竖直固定放置，匀强磁场方向垂直纸面向外，金属棒 N先竖直放置，受到轻微的扰动，下端由静止开始向左运动，直至完全落在水平导轨上。运 动过程中两个金属棒始终不脱离轨道，下列说法正确的是() A.金属棒M在运动过程中，感应电流方向先 IX××××x X ● 沿逆时针再沿顺时针 ● ● XXX B.金属棒N在运动过程中，感应电流方向先 ● ● ● ● 沿顺时针再沿逆时针 义XX C.金属棒M停止运动的时候，呈水平状态 甲 D.金属棒N在运动过程中，所受的安培力方 向一直与金属棒N垂直 第2页，共8页 9.(多选)为了打击酒驾醉驾行为，保障交通安全，交警常用酒精浓度检测仪对驾驶员进 行酒精测试。图1是某型号酒精测试仪，其工作原理如图2所示，R为气敏电阻，其阻值随 酒精气体浓度的增大而减小。电源的电动势为E、内阻为，电路中的电表均为理想电表， R为定值电阳且R=。酒驾驾驶员对着测试仪吹气过程中，下列说法正确的是（) A.饮酒量越多，电源的输出功率越大 B.饮酒量越多，气敏电阻R消耗的功率越大 .电压表和电流表的示数都变小 D.电压表示数变化量与电流表示数变化量的 绝对值之比不变 S Er Ro 图1 图2 10.(多选)霍尔元件是把磁学量转换为电学量的电学元件。如图所示，某霍尔元件的宽度 为h,厚度为d,磁感应强度为B的磁场垂直于该元件的工作面向下，元件内通入图示方向 的电流I,稳定后C、D两侧面间的电势差为U,设元件中能够自由移动的电荷带正电，电 荷量为g,且元件单位体积内自由电荷的个数为，则下列说法正确的是() A.C侧面的电势低于D侧面的电势 B.自由电荷受到的电场力为型 C.C、D两侧面电势差与磁感应强度的关系为-B以 ngd D.元件中自由电荷由正电荷变为负电荷，C、D两侧的电势 高低不会发生变化 11.(多选)磁电式电流表的构造如图甲所示，在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的 线圈，转轴上装有螺旋弹簧和指针。 蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向 指针山兴一刻度盘 分布，如图乙所示。当电流通过线 圈时，线圈在安培力的作用下转动， 软铁 螺旋弹簧被扭动，线圈停止转动时 磁铁 满足NBS=d,式中N为线圈的匝 数，S为线圈的面积，I为通过线圈 极靴 的电流，B为磁感应强度，日为线圈 螺旋弹资 (指针)偏角，k是与螺旋弹簧有关 线圈 的常量，由题中的信息可知() A.该电流表的刻度是均匀的 知 B.测稳恒直流电时，线圈转动过程中受到的安培力的大小变大 C.若线圈中通以如图乙所示的电流时，线圈将沿逆时针方向转动 D.更换k值更大的螺旋弹簧，会降低电流表的灵敏度（灵敏度即） 第3页，共8页 12.（多选)如图甲所示，一圆形线圈面积S=πR2=100cm2,匝数N=100,电阻不计，处于匀 强磁场中，磁感应强度B随时间1正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。 导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为1：10，与副线 圈连接的电阻R1=R2=200RD为理想二极管，下列说法正确的是（) 个B/T 0.2 向里 0.01 002*内 向外 -0.2 多 乙 A.1=0.01s时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B.1=0.005s时，原线圈两端的电势差为0 C.0~0.005s内，流过R1的电荷量为0.01C D.1s内原线圈输入的能量为150π2J 二、填空题（共4题，每题4分，共16分) 13.如图所示，桌面上放一只10匝线圈，线圈中心上方有一竖立的条形磁体。 当磁体竖直向下运动时，线圈的面积有 (填“收缩”或扩张”)的趋 势，在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化0.1Wb,经历的时间为0.5s,则 线圈中的平均感应电动势为 V。 14.如图为某发电厂的输电原理图，升压变压器原、副线圈匝数比为n1:2=3:100,降压变压 器原、副线圈匝数比为3：n4=100:1。将发电机发出的正弦交流电接在，的两端，经变压后 输送给附近的用户。输电线的总电阻为R=10002: 其消耗的功率为1000型。若用户端获得的电压为 升压变压器 降压变压器 220V,则输电线电流有效值为 A,发电机 输出电压的最大值为 V。(本题第2空保留 3位有效数字)， 15.如图所示，圆心为O的圆形金属导轨内存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小B=1T 的匀强磁场。金属杆OP长度L=1m与导轨半径相等，单位长度 电阻ro-42/m,OP绕O点以角速度o=20rads逆时针匀速转动 并与导轨保持良好接触。O、M两点用导线相连，阻值R=122 的电阻和电容C=1.2×101℉的电容器并联在电路中，圆形导 轨与导线电阻均不计，电压表V、电流表A均是理想电表。电 流表的读数为 A,电容器的电荷量为 C 第4页，共8页 16.太阳磁暴产生的高能质子流可能撞击处在高轨道的卫星，导致一些卫星器件失效。该场 景简化模型如图所示：在赤道平面内有质子流平行射 向地球，假设在赤道上空的地磁场为环形区域匀强磁 质子流 场，磁感应强度为B,方向与赤道平面垂直。已知地球 半径为R,同步静止卫星轨道半径R=7R,有效磁场半 径R2=14R,质子电荷量为g:质量为m,不考虑质子 间的相互作用及地球公转。则 (1)在右图中，进入地磁场的质子将向 偏 转。（选填“左”、“右”、“垂直纸面向里”或者 “垂直纸面向外”) (2)质子的速度至少为 才可能撞击同 R 步静止轨道上的卫星。 + 三、实验题（第17题6分） 17.某实验小组设计了一个“温度升高自动报警电路”，如图(a)所示，将热敏电阻Rr放置于 需要探测温度的地方，热敏电阻与报警器串联接入回路，当温度升高时，感温元件热敏电阻 的阻值减小，回路中电流随之增大，当增大到一定值时，报警器便开始工作。这就实现了将 温度这个热学量转化为电学量，从而控制报警器报警的目的。实验装置有输出电压为6V的 直流电源、电流超过2.6A时报警的报警器、最大阻值为17502的滑动变阻器、单刀双掷 开关、最大阻值99992的电阻箱、热敏电阻的电阻温度特性如图(b)所示。完成该实验的 如下操作和分析。 RkS 报鳘器 41 电源 2 台 热敏电阻 A 滑动变阻器 0 电阻箱 1020304050607080t/℃ (a) (b) (1)开始时滑动变阻器的触头应置于阻值 (选填“最大”或“最小”)处： (2)若预设的报警温度为40°C,则该温度下热敏电阻的阻值约为2（结果保留2 位有效数字)； (3)调节电阻箱的阻值为该阻值，打开电源开关，再将单刀双掷开关置于电阻箱端，缀慢 改变滑动变阻器阻值，直到报警器恰好响起。将单刀双掷开关置于热敏电阻端，这样就实 现了温度升高至预设温度时自动报警的目的： 若某同学不小心将滑动变阻器阻值增大，则报警温度将」 (选填“升高”、“降 低”、或“不变”)。 第5页，共8页 四、综合题（共36分。第18题4分，第19题3分，第20题题5分。第21题、第22题、 每题12分。解答题在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、 文字说明、公式、演算等。) 发电机 发电机是指将其他形式的能转换为电能的装置。我国科研人员通过自主创新与工 程实践，在发电机领域实现了从跟跑、并跑到部分领跑的跨越。 18.（多选)“南鲲”号是我国自主研发的首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置，被称为“海上超 级充电宝”，其原理如图所示，海浪冲击浪板带动线框以恒定角速度连续转动，从而将海浪 的动能和势能转化成电能储存起来。若某时刻线框正好转到 图中所示位置，下列说法正确的是(） A.该时刻线框中的电流最大 浪板 B.该时刻通过线框磁通量的变化率为零 C.从图中所示位置再转过90的过程中，电流方向发生改变 海浪 D.从图中所示位置再转过180的过程中，磁通量的变化量 不为零 搭电系统 19.风力发电是清洁电力供应的重要方式。风力发电机叶片转动时 可形成与风向垂直的圆面，并将经过此圆面的40%的空气动能转化 为电能。已知风速为v时，发电机的发电功率为P,则风速为2v 时，发电机的发电功率为()。 A.2P B.4P C.8P D.16P 20磁流体发电机是一种利用导电流体在磁场中运动产生电能的发电机，如图为其示意图。 平行金属板M、N间距为d,板间有一垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。将 一束等离子体（含有大量正、负离子)垂直于磁场方向以相同的速度y喷入磁场，M、N两 板间便产生电动势。（不计离子的重力及离子间的相互作用） 20.1图中的M板是发电机的( )。 M 7 选填：A正极B.负极C无法确定D.正负极交替变化 彩、 B XX 急 20.2稳定时发电机的电动势为■ 体 电磁弹射和电磁阻拦 2025年9月22日，中国海军宣布，歼-15T、歼-35和 空警-600三型舰载机，已于此前成功完成在福建舰上的首 次弹射起飞和着舰训练。这是我国首次在弹射型航母上， 实现多型号先进舰载机的电磁弹射和阻拦着舰。 第6页，共8页 24.某同学设计了一个如下图所示的电磁弹射的模型。图中，电源电动势为=6V,内阻为 =0.52,N与PQ为水平放置的足够长的金属导轨，间距为L=0.5m。战斗机简化为导体棒 ab,垂直放置在金属导轨上，与阻值为lA的定值电阻R并联在电源两端。整个导轨平面处 于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=11。闭合开关S,导体棒Qb在安培力的作用下向 右加速运动，达到电磁弹射的效果。若运动过程中，导体棒b始终与导轨垂直，导体棒接 入电路部分的阻值为Rb=12,不计其他电阻。 (1)开关S闭合瞬间，流过导体棒的电流I A: (2)若导体棒ab运动过程中受到的阻力F垣定，当导 体棒运动稳定时，流过电源的电流为5A,求： L导体棒ab运动过程中受到的阻力F; Ⅱ导体棒运动的最大速度'm; 皿运动过程中，导体捧b可等效为一直流“电动机”，求稳定时“电动机的效率n。 第1m:共8页 22.如图所示是新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术的原理图。图中飞机着舰通过阻拦索 钩住金属棒ab关闭动力系统后，与金属棒b以共同初速度vo在磁场中运动，导轨间宽度 为d,飞机质量为M,金属棒质量为m,MP、CD间电阻和金属棒动接入电阻均为R,不 计其它电阻。飞机阻拦索由绝缘材料做成且不计质量。在整个阻拦过程中飞机和金属棒组成 的整体除安培力以外受到其它的阻力大小恒为。轨道间有竖直方向的匀强磁场，磁感应强 度为B。 （1)金属棒在磁场中速度为vo时，求ab棒所受 金属棒 安培力大小： MC×ax××××XN (2)若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x, X%XX×B× 求整个阻拦过程中流过MP的电荷量q: R ××× (3)若金属棒的速度减为零时滑过的距离为x, ××X必×××× P 求整个阻拦过程中金属棒滑行的时间t: XDX bx×X××x9 电磁阻拦模型