2022-2023学年上海市重点中学高二（下）学情诊断物理试卷一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）1. 下列物理量单位中属于电量的
单位的是(????)A. 焦耳B. 毫安时C. 电子伏D. 千瓦时2. 如图所示，四幅图分别表示在匀强磁场中，闭合电路的一部分导
体的运动方向与电路中产生的感应电流方向的关系，其中错误的是(????)A. B. C. D. 3. 铅蓄电池的电动势为，这表示蓄
电池(????)A. 两极间的电压一定为?B. 在?内将?的化学能转变为电能C. 每通过?电量，将?的电能转变为化学能D. 将化学
能转变为电能的本领比一节普通干电池大4. 下列装置中，可以将电能转化为机械能的是(????)A. 发电机B. 电动机C. 电饭锅
D. 电热毯5. 如图所示，在一个绕有线圈的可拆变压器铁芯上分别放一小铁锅水和一玻璃杯水。给线圈通入电流，一段时间后，一个容器中
水温升高，则通入的电流与水温升高的是(????)A. 恒定直流、小铁锅B. 恒定直流、玻璃杯C. 变化的电流、玻璃杯D. 变化的电
流、小铁锅6. 一电动机，线圈电阻为，在它两端加上电压，电动机正常工作，测得通过它的电流为，电动机的机械功率是(????)A.
B. C. D. 7. 两个电子以不同的初速度垂直射入同一匀强磁场，半径为和，周期为和，则(????)A. ，B. ，C. ，D
. ，8. 如图所示，在同一平面内有四根彼此绝缘的直导线，分别通有大小相同方向如图中所示的电流，要使由这四根通电直导线所围成的面
积内的磁通量增加，则应切断哪一根导线中的电流(????)A. 切断B. 切断C. 切断D. 切断9. 如图所示，在光滑的水平面上
，静置一个质量为小车，在车上固定的轻杆顶端系一长为细绳，绳的末端拴一质量为的小球，将小球拉至水平右端后放手，则(????)A. 系
统的动量守恒B. 水平方向任意时刻与的动量等大反向C. 不能向左摆到原高度D. 小球和车可以同时向同一方向运动10. 振荡电路在
某一时刻的电场和磁场方向如图所示。下列说法中正确的是(????)A. 电路中的电流在减少B. 电路中电流沿顺时针方向C. 电容器上
的自由电荷在减少D. 电路中磁场能正在向电场能转化11. 如图，矩形导线框与长直导线在同一竖直平面内，、与平行，若中通过的电流强
度逐渐减小，则边所受磁场力的方向(????)A. 可能竖直向上B. 可能竖直向下C. 一定竖直向上D. 一定竖直向下12. 三盏
灯泡、、、和、，电源所能提供的电压为，在图示的四个电路中，能通过调节变阻器使电路中各灯泡均能够正常发光且最省电的一种电路是(???
?)A. B. C. D. 13. 长直导线通以与时间成正比的电流，该电流会在其周围产生(????)A. 随时间变化的匀强磁场B
. 随时间变化的非匀强磁场C. 不随时间变化的匀强磁场D. 不随时间变化的非匀强磁场14. 一理想变压器的原、副线圈的匝数比为，
在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的电阻，原线圈一侧接在电压为的正弦交流电源上，如图所示。设副线圈回路中电阻两端的电压为，原、副
线圈回路中电阻消耗的功率的比值为，则(????)A. ，B. ，C. ，D. ，二、填空题（本大题共6小题，共36.0分）15.
一台交流发电机，产生正弦交变电动势的最大值为，周期为，则交变电动势的有效值为______，瞬时值表达式为______。16.
两个小灯泡，它们分别标有“、”和“、”的字样，将它们串联起来接在电路中使用，为避免灯泡损坏，电路中的电流不能超过______ ，二
个灯泡消耗的总功率不能超过______ 17. 如图所示，一条形磁铁放于水平地面上，在其极正上方有一与它垂直放置的导线，当导线中
通以如图所示方向的电流后，与原来相比，磁铁受到地面的支持力将______ 选填“增大”、“不变”或“减小”受到地面的摩擦力方向__
____ 。18. 一质量为的小球从高的地方自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到下陷至最低点经历了，则这段时间内软垫对小球冲
量的方向为______ ，平均冲力大小为______ 取，不计空气阻力。19. 如图所示，Ⅰ和Ⅱ是一对异名磁极，为放在其间的金属
棒。和用导线连成一个闭合回路。当棒向左运动时，导线受到向下的磁场力。由此可知竖直放置的向下的磁极Ⅱ是______ 极填或，、、、四
点的电势由低到高依次排列的顺序是______ 考虑金属杆及导线电阻。20. 如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为
、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为，质量为，电阻为的正方形金属线框垂直磁场方向，以速
度从图示位置向右运动，当线框中心线运动到与重合时，线框的速度为，此时线框中的电功率为______ ，此过程回路产生的焦耳热为___
___ ．三、简答题（本大题共1小题，共3.0分）21. 如图所示，空间存在着一个范围足够大的竖直向下的匀强磁场区域，磁场的磁感
应强度大小为边长为的正方形金属框以下简称方框被固定在光滑的绝缘水平面上，其外侧套着一个质量为、与方框边长相同的形金属框架以下简称形
框，形框与方框之间接触良好且无摩擦、、三边的电阻均为，其余部分电阻不计形框从图示位置开始以初速度向右以做匀变速运动问：．开始时流过
形框的电流大小和方向如何？开始时方框上边的热功率多大？当形框边与方框边间的距离为时作用在形框上的外力大小和方向如何？四、计算题（本
大题共1小题，共10.0分）22. 如图所示，光滑水平面上小球、分别以、的速率相向运动，碰撞后球静止已知碰撞时间为，、的质量均为
求：碰撞后球的速度大小；碰撞过程对平均作用力的大小．答案和解析1.【答案】?【解析】解：、焦耳是功和能的单位，不是电量的单位，故A
错误。B、根据知毫安时是电量的单位，故B正确。C、电子伏是功和能的单位，不是电量的单位，故C错误。D、千瓦时是功和能的单位，不是电
量的单位，故D错误。故选：。根据各个单位对应的物理量，确定是否电量的单位。对于各个物理量的单位以及物理量之间的关系要掌握，可结合物
理公式来分析。2.【答案】?【解析】解：根据右手定则，即让磁感线穿过手掌心，大拇指所指的方向为运动方向，则四指所指方向为感应电流的
方向。A.根据右手定则，可知感应电流方向垂直纸面向外，故A错误；B.根据右手定则，可知感应电流方向沿导线向上，故B正确；C.根据右
手定则，可知感应电流方向垂直纸面向外，故C正确；D.根据右手定则，可知感应电流方向沿导线向下，故D正确。本题选错误的，故选：。根据
右手定则判定感应电流方向。让磁感线穿过手掌心，大拇指所指的方向为运动方向，则四指所指方向为感应电流的方向。本题考查了右手定则，注意
右手定则是用来判定感应电流方向的，左手定则是用来判定安培力方向的。3.【答案】?【解析】解：、电动势与电池接不接入电路无关，但电源
两极之间的电压的大小与外电路有关，电源的电动势是，但两极之间的电压不一定等于故A错误；B、铅蓄电池的电动势为，表示非静电力将的正电
荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为，即电能增加，与时间无关，故B错误；C、电路中每通过电荷量，铅蓄电池将的正电荷从负
极移至正极的过程中，克服静电力做功，故电势能增加，即化学能转化为电能。故C错误。D、电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱
，电动势大，转化本领大。一节干电池的电动势为，则蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池电动势为的大，故D正确；故选：。电动势是
一个表征电源特征的物理量．定义电源的电动势是电源将其它形式的能转化为电能的本领，在数值上，等于非静电力将单位正电荷从电源的负极通过
电源内部移送到正极时所做的功．它是能够克服导体电阻对电流的阻力，使电荷在闭合的导体回路中流动的一种作用．电源是把其他能转化为电能的
装置，电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱，与外电路的结构无关．4.【答案】?【解析】解：发电机可以把机械能
转化为电能；电动机可以将电能转化为机械能；电饭锅可以把电能转化为热能；电热毯可以把电能转换为热能；故B正确ACD错误。故选：。解决
本题的关键要明确各种用电器能量是如何转化以及转化方向，逐项分析即可。对于常见的用电器能量是如何转化的要理解并掌握，要掌握它们的工作
原理，注意能量转化的方向。5.【答案】?【解析】解：由于容器中水温升高，则是电能转化成内能所致。因此只有变化的电流才能导致磁通量变
化，且只有小铁锅处于变化的磁通量时，才能产生感应电动势，从而产生感应电流。导致电流发热。玻璃杯是绝缘体，不能产生感应电流。故只有D
正确，ABC错误；故选：。根据变化的电流，产生磁通量的变化，金属器皿处于其中，则出现感应电动势，形成感应电流，从而产生内能。考查产
生感应电流的条件与磁通量的变化有关，同时要知道金属锅与玻璃锅的不同之处。6.【答案】?【解析】解：电动机的总功率的大小为，电动机的
发热的功率的大小为，所以电动机的机械功率的大小为，所以C正确。故选：。在计算电功率的公式中，总功率用来计算，发热的功率用来计算，如
果是计算纯电阻的功率，这两个公式的计算结果是一样的，但对于电动机等非纯电阻，第一个计算的是总功率，第二个只是计算发热的功率，这两个
的计算结果是不一样的．对于电功率的计算，一定要分析清楚是不是纯电阻电路，对于非纯电阻电路，总功率和发热功率的计算公式是不一样的．7
.【答案】?【解析】解：设电子的初速度为，磁场的磁感应强度为，电子的质量和电量分别为、。根据洛伦兹力提供向心力可得： 解得运动轨迹
半径为： 由于、、相同，则与成正比，电子的初速度不同，则半径不同，即。电子圆周运动的周期为：，解得：，、、均相同，则电子运动的周期
相同，即。综上所述，故D正确、ABC错误。故选：。根据洛伦兹力提供向心力求解粒子做匀速圆周运动半径表达式，再推导周期的计算公式，然
后进行分析。本题主要是考查带电粒子在磁场中的运动，本题可在理解的基础上，记住粒子做匀速圆周运动的半径和周期公式。8.【答案】?【解
析】解：在由这四根通电直导线所围成的面积内产生的磁场方向向里，产生的磁场的方向向里，产生的磁场的方向向里，产生的磁场才方向向外。所
以要使由这四根通电直导线所围成的面积内的磁通量增加，则应切断中的电流。故选项A正确。故选：。通电直导线周围有磁场存在，根据安培定则
可判定电流方向与磁场方向的关系．根据矢量叠加的方法来判定需要切断哪一根导线中的电流．该题考查安培定则与磁场强度的叠加，先判断出各导
线此时的磁场的方向，然后分析相同的相加，方向相反的相减即可．属于基础题目．9.【答案】?【解析】解：、当小球向下摆动的过程中，竖直
方向具有向上的分加速度，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒，故A错误；B、小球与小车组成的系统
在水平方向不受外力，满足水平方向动量守恒定律，开始系统水平方向动量为零，所以水平方向任意时刻与的动量等大反向，故B正确；C、以小球
和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，所以能向左摆到原高度，故C错误；D、由前面知水平方向任意时刻与的动量等大反向，即速度一
定是反向的，故D错误；故选：．以小球和小车组成的系统，只有重力做功，机械能守恒，当小球向下摆动的过程中，竖直方向具有向上的分加速度
，小车和小球整体处于超重状态，即可得知整体所受的合力不为零，总动量不守恒．小球与小车组成的系统在水平方向不受外力，满足水平方向动量
守恒定律；本题对照机械能和动量守恒的条件进行判断．对于系统而言，机械能守恒、总动量不守恒，但由于系统所受的外力都在竖直方向上，系统
水平方向上动量守恒．10.【答案】?【解析】解：线圈中磁场方向向上，根据安培定则可知，线圈中电流为自上而下，所以电路中电流方向为逆
时针，电容器上极板带正电，所以电容器正在放电，所以电容器上的自由电荷在减少，电路电流在增大，电场能正在向磁场能转化。故ABD错误，
C正确。故选：。根据磁场方向由安培定则判断电流方向，电流方向是正电荷移动方向，根据电流方向及电容器充放电情况判断极板带电情况，振荡
电路中有两种能：电场能和磁场能，根据能量守恒定律分析能量的变化。本题考查对电磁振荡过程的理解，难点在于电容器极板带电情况的判断，要
根据电流方向和电容器充放电情况分析。11.【答案】?【解析】解：由于电流的减小，所以导致线圈磁通量减小，从而产生感应电流，因处于磁
场中，受到磁场力使其阻碍磁通量变小，所以靠近通电导线。由于靠近导线磁场越强，所以边受到的磁场力一定竖直向下，故D正确，ABC错误，
故选：。直导线中通有减小的电流，根据安培定则判断导线右侧的磁场方向以及磁场的变化，再根据楞次定律判断感应电流的方向，最后根据左手定
则判断出、边所受安培力的方向，注意离导线越近，磁感应强度越大。但本题没有告之电流方向，故直接运用楞次定律的阻碍相对运动来求解。解决
本题的关键掌握安培定则，左手定则，以及会用法拉第电磁感应定律求出感应电流大小，用楞次定律判断感应电流方向。12.【答案】?【解析】
解：由题，三盏灯泡的额定电压相同，由公式分析可知，、的电阻最大，、最小。A、三个灯并联时，调节可以使三个电灯的电压都为，都能正常发
光，电阻消耗的功率与三个电灯消耗的总功率相同，则电路消耗的总功率为。B、由于、的电阻最大，则、和并联后，总电阻一定的电阻，分析的电
压大于、和并联的电压，即大于，分析将被烧毁。C、调节，能使与、和并联的电阻相等，电压都等于，即能使三个灯都能正常发光，电路消耗的总
功率为。D、调节，能使两个并联总电阻相等，电压相等，都能使三个灯正常发光，电路消耗的总功率为。可见，灯泡均能够正常发光且最省电的一
种电路是故选：。根据额定电压和额定功率，由公式分析三个灯电阻关系．分析三个灯都正常发光时电路的总功率，再确定哪个电路既能够使三个灯
正常发光且最省电．本题首先要判断三个电灯电阻的大小，其次要抓住串联电压与电阻成正比的特点分析三个电灯的电压．13.【答案】?【解析
】解：通电直导线产生的磁场是非匀强磁场，其磁力线的形状为以导线为圆心的封闭的同心圆，并且磁场与电流的变化相对应，电流增强，磁场也增
强，且离导线越近，磁力线越密集，所以在一根电流随时间均匀增大的长直导线周围存在随时间变化的非匀强磁场。故ACD错误，B正确。故选：
。直线电流产生磁场，其磁力线的形状为以导线为圆心的封闭的同心圆，且磁场的方向与电流的方向互相垂直磁感线的疏密程度不同。解题关键明确
通电直导线的电流和磁场的关系，此磁场并不是匀强磁场。14.【答案】?【解析】【分析】首先计算出通过副线圈的电流，由变比关系可知原线
圈的电流，继而可表示出与原线圈串联的电阻的分压，结合题意即可在原线圈上列出电压的等式，可求出副线圈上的电压。利用焦耳定律可表示出两
个电阻的功率，继而可解的比值。该题的突破口是表示出原线圈中的电流和原线圈回路中的电阻的分压，找出原线圈的电压和原线圈回路中的电阻的
分压的数值关系。该题类似于远距离输电的情况。【解答】由题意知：副线圈的电流为：，则原线圈的电流为：与原线圈串联的电阻的电压为：由变
压器的变比可知，原线圈的电压为，所以有：解得：原线圈回路中的电阻的功率为：副线圈回路中的电阻的功率为：所以选项A正确，BCD错误故
选：。?15.【答案】 ?【解析】解：由题意知交流电的最大值为，故有效值，角速度，故该交变电动势的瞬时值表达式为故答案为： 由题意
知电动势的最大值，可求出有效值，由周期可求得角速度大小，则瞬时值表达式可写出。知道正弦交流电的最大值与有效值的关系，知道正弦交流电
的瞬时值表达式的统式是求解的关键。16.【答案】 ?【解析】解：灯泡“、”的额定电流，电阻；灯泡“、”的额定电流，电阻；当把它们串
联起来时，电路中的最大电流只能取，串联的总电阻：，故二个灯泡消耗的总功率最大值为 故答案为：、已知两灯泡的额定电压和额定功率，先根
据公式算出各自正常工作时的额定电流，如果把它们串联起来，则串联电路的电流只能取两个额定电流中最小的一个．然后根据公式算出各自的电阻
，再进一步求出两个电阻的总电阻，最后算出总功率．本题考查电压、电流、电功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对于额定电
压和额定电流不同的两个电阻来说，串联时比较电流取小的，这也是本题的难点．17.【答案】增大 右?【解析】解：以导线为研究对象，导线
所在位置的磁场是斜向右下，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方，根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，
磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力增大，地面对磁铁的支持力增大。故答案为：增大；右。以导线为研究对象，根据
电流方向和磁场方向判断所受的安培力方向，再根据牛顿第三定律，分析磁铁所受的支持力和摩擦力情况来选择。本题考查安培力问题分析时转换研
究对象方法的应用，要注意掌握灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力，关键在于先研究导线所受安培力，再分析磁铁的受力。18.【答案】
竖直向上 ?【解析】解：由机械能守恒可得： 解得：；规定向下为正方向；球与软垫碰撞前动量为：；方向竖直向下；落地前后动量的变化为：
；下陷过程中，小球重力的冲量为，方向竖直向下；由动量定理可知： 解得：软垫对小球冲量负号表示方向竖直向上，即平均冲力大小为 故答案
为：竖直向上；。由机械能守恒可求得小球落到地面的瞬间的速度；落到最低点后动量为零，则可求出动量的变化，再由动量定理可求得软垫对小球
的冲量。本题考查动量定理的应用，因动量及冲量均为矢量，故在解题时应注意其方向，在列式时要注意各量的符号。19.【答案】 ?【解析】
解：导线受到向下的磁场力，由左手定则可知，棒中电流方向是：由指向，则点电势比点电势高；由右手定则可知，棒所处位置磁场方向：竖直向上
，则Ⅰ是极，Ⅱ是极；棒中电流由指向，则点电势高，点电势低，考虑导线也有电阻，则：；故答案为：；。据棒所受磁场力的方向由左手定则判断
出导线中电流的方向，然后由右手定则判断出棒所处位置磁场方向，进一步判断出磁极名称；棒相当于电源，根据电流方向判断电势的高低。本题考
查了判断磁铁的磁极、判断电势高低问题，应用左手定则、右手定则即可正确解题。20.【答案】；?【解析】解：回路中产生感应电动势为，感
应电流为，此时线框中的电功率．根据能量守恒定律得到，此过程回路产生的电能为．故答案为：，当线框中心线运动到与重合时，左右两边都切割
磁感线产生感应电动势，两个电动势方向相同串联．根据感应电动势公式和欧姆定律求出感应电流，再求线框中的电功率．求出左右两边所受安培力
大小，由牛顿第二定律求出加速度．由推论求出电量．根据功能关系求解回路产生的电能．本题是电磁感应与安培力、能量守恒定律等知识的综合，
特别是能量的转化要清楚．21.【答案】解：开始时线框产生的感应电动势为 回路总电阻 回路总电流 由右手定则判断得知：流过形框的电流
方向．流过的电流大小 所以边的热功率为 设形框运动到位移时速度为，则根据运动学公式有? 此时感应电动势 感应电流 经过此位置时的安
培力大小： 由于形框做匀变速运动，当它向右经过此位置时，有? 得 代入解得，，方向向左；当它向右经过此位置时，有? 则得 代入解得
，方向向左．答：开始时流过形框的电流大小是，方向为．开始时方框上边的热功率是．当形框边与方框边间的距离为时：当它向右经过此位置时，外力大小为，方向向左；当它向左经过此位置时，外力大小为，方向向左．?【解析】形框向右做切割磁感线运动，由、欧姆定律求感应电流的大小．由右手定则判断感应电流方向．相当于电源，与组成一个并联的外电路，通过的电流等于电流的一半，即可由公式求边的热功率．因形框做匀减速运动，由运动学公式求得此时的速度，由法拉第定律求得感应电动势，由欧姆定律求得感应电流，由求出形框所受的安培力，即可由牛顿第二定律求得外力的大小，判断出方向．求解时要注意线框可能向右运动，也可能向左运动．本题是电磁感应与电路、力学知识的综合，关键要判断出线框的运动方向可能向右，也可能向左，会根据法拉第定律、欧姆定律推导出安培力表达式．22.【答案】解：、系统动量守恒，设的运动方向为正方向，由动量守恒定律得：，解得：；对，由动量定理得，解得。答：碰撞后球的速度大小是；碰撞过程对平均作用力的大小是。?【解析】对于碰撞过程，要掌握其基本规律：动量守恒定律。要知道碰撞、打击等过程求作用力要根据动量定理，不能根据牛顿定律，因为物体间相互作用力是变力。根据动量守恒定律求碰撞后球的速度大小；对，利用动量定理求碰撞过程对平均作用力的大小。第1页，共1页 |
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