2025届天津市东丽区民族中学物理高二上期末统考试题含解析

2025届天津市东丽区民族中学物理高二上期末统考试题注意事项1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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、在如图（a）所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值20Ω）．闭合电键S，将滑动变阻器的滑动触头P从最右端滑到最左端，两个电压表（内阻极大）的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图（b）所示．则下列说法正确的是（）A.图线甲是电压表V1示数随电流变化的图线B.电源内电阻的阻值为10ΩC.电源的最大输出功率为1.5WD.滑动变阻器R2的最大功率为0.9W2、下列说法正确的是()A.点电荷一定是电量很小的电荷B.电场线是假想曲线，实际不存在C.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向D.根据可知，电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比3、真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F，若将两点电荷的电荷量都增大到原来的3倍，且距离保持不变，则两点电荷间的静电力大小变为A.F B.3FC.6F D.9F4、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是A.安培 B.奥斯特C.法拉第 D.欧姆5、如图所示，ab是两平行正对的金属圆环，a中通有正弦交变电流i，其变化规律如图所示．下列说法正确的是（）A.t1时刻，b环内感应电动势最大B.t2时刻，b环内的感应电流方向改变C.t3～t4时间内，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相反D.0～t4时间内，t2时刻b环内的感应电动势最大6、维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉，对吸附螺丝钉现象的正确解释是A.螺丝钉被磁化B.螺丝钉被感应带电C.螺丝钉被摩擦带电D.螺丝钉被接触带电二、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、用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为+q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，悬线处于伸直状态，则磁场的运动速度和方向可能是（）A.，水平向左B.，水平向下C.，竖直向上D.，水平向右8、如图是质谱仪的工作原理示意图．带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场．下列表述正确的是（）A.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C.质谱仪是一种可测定带电粒子比荷的仪器D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大9、下列现象属电磁驱动的是A.磁电式仪表线圈的骨架用铝框来做B.微安表的表头在运输时要把两接线柱短接C.自制金属地雷探测器D.当图中B变大时，ab在固定光滑导轨上滑动10、如图，北斗导航卫星先沿椭圆轨道I飞行，后在远地点P处由椭圆轨道变轨进入地球同步圆轨道II。下列说法正确的是（）A.椭圆轨道I中卫星在P点的加速度是最小的B.卫星在椭圆轨道I上的P点处加速进入轨道IIC.卫星在轨道II运行时的速度大于7.9km/sD.椭圆轨道中卫星的机械能总是变化的三、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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间12．（12分）甲、乙两组同学通过实验研究水果电池组电动势和内阻他们了解到水果电池的内阻可能比较大，因此设计了一个如图所示的电路进行测量。（1）甲同学制作了一个苹果电池组，接入图的电路，调节滑动变阻器的位置，测量出相应的电压U和电流I，并将所测数据用“+”标注在坐标纸上，如图所示。请你画出这个苹果电池组的U-I图线。（）（2）根据图的U-I图线可求得该电池组的电动势E=_________V（保留三位有效数字），内阻r=_________Ω（保留三位有效数字）。（3）关于该实验的误差，下列说法正确的是____________。A.由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大B.由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小C.由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大D.由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小（4）乙组同学制作了一个柠檬电池组，完成了上述的实验后，发现电动势与甲组测到的基本相同，只是内阻差异较大。这两组同学对两个电池组做了进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图所示的P-R和P-U图象。若已知甲电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是______________（选填选项的字母）。A.B.C.D.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，在xoy坐标系中第一象限内存在垂直纸面向里匀强磁场，第二象限内的部分区域存在匀强电场．一电荷量为+q、质量为m的带电粒子，从P(a，0)点沿与x轴成45°角的方向以初速度v0射入磁场中，通过y轴上的N(0，a)点进入第二象限后，依次通过一个非电场区域和一个匀强电场区域，到达x轴上某点时速度恰好为零．已知从粒子第一次通过N点到第二次通过N点所用时间为t0．求：(粒子重力不计)(1)磁场的磁感应强度；(2)带电粒子自P点开始到第一次通过N点所用的时间；(3)匀强电场的电场强度大小14．（16分）如图所示为质谱仪的示意图，两极板间加有电压U，让比荷为k的带正电的粒子从正极板的附近由静止释放，粒子经电场加速后从M点垂直磁场边界进入磁场，经磁场偏转后打在磁场边界上的荧光屏的N点，MN的距离为x．不计粒子的重力，求：（1）粒子经电场加速后速度的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度的大小15．（12分）如图所示的电路中，电源电动势Ed＝6V，内阻r＝1Ω，一定值电阻R0＝9.0Ω，变阻箱阻值在0﹣99.99Ω范围．一平行板电容器水平放置，电容器极板长L＝100cm，板间距离d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此时，将变阻箱阻值调到R1＝2.0Ω，一带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，并沿直线水平穿过电容器．求：（1）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，R0的电功率是多少？（2）变阻箱阻值R1＝2.0Ω时，若电容器的电容C＝2μF，则此时电容器极板上带电量多大？（3）保持带电小球以v0＝10m/s的速度从左端沿中线水平射入电容器，变阻箱阻值调到何值时，带电小球刚好从上极板右端边缘射出？

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、D【解析】A．当滑片左移时，滑动变阻器接入电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，电路中电流增大；而R1两端的电压增大，故乙表示是V1示数的变化；甲表示V2示数的变化；故A错误；B．由图可知，当只有R1接入电路时，电路中电流为0.6A，电压为3V，则由E=U+Ir可得：E=3+0.6r当滑动变阻器全部接入时，两电压表示数之比为，故；由闭合电路欧姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V故B错误；C．因当内阻等于外阻时，电源的输出功率最大，故当外阻等于5Ω时，电源的输出功率最大，故此时电流故电源的最大输出功率P=UI=1.8W故C错误；D．由C的分析可知，R1的阻值为5Ω，R2电阻为20Ω；当R1等效为内阻，则当滑动变阻器的阻值等于R+r时，滑动变阻器消耗的功率最大，故当滑动变阻器阻值为10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，由闭合电路欧姆定律可得，电路中的电流则滑动变阻器消耗的总功率故D正确。【点睛】在求定值电阻的最大功率时，应是电流最大的时候；而求变值电阻的最大功率时，应根据电源的最大输出功率求，必要时可将与电源串联的定值电阻等效为内阻处理。2、B【解析】解：A、点电荷是忽略形状大小的带电物体，不一定带电量小，A错误B、电场线是假想曲线，实际不存在，B正确C、电场强度的方向就是正电荷所受电场力的方向，C错误D、电容C与电容器本身有关于Q、U无关3、D【解析】运用库仑定律，进行计算讨论即可解题【详解】根据库仑定律距离改变之前：，当电荷量都变为原来的3倍时：联立可得：，故ABC错误，D正确4、B【解析】根据物理学中科学家的主要贡献即可解题【详解】首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是丹麦的物理学家奥斯特．安培提出了分子电流假说，研究了通电导线的磁场．法拉第研究了电磁感应现象，故B正确，ACD错误5、D【解析】根据法拉第电磁感应定律，与楞次定律，结合磁通量变化量与磁通量变化率不同，即可一一求解【详解】A项：由法拉第电磁感应定律，可知，在t1时刻，a中电流变化率为0，b中感应电动势为零，故A错误；B项：t2-t3时间内与t2-t3时间内的电流大小变化相反，方向也改变，由楞次定律，可知，在t2时刻，b中感应电流方向不改变，故B错误；C项：t3～t4时间内，a中的电流减小，由“楞次定律”可知，b环内感应电流的方向与a环内电流的方向相同，故C错误；D项：在t2时刻，a中电流变化率为最大，b中感应电动势为最大，故D正确故选D【点睛】考查法拉第电磁感应定律，与楞次定律的应用，掌握感应电动势与磁通量变化率有关，而与磁通量变化量无关6、A【解析】维修电器的师傅把螺丝刀碰一下磁铁，螺丝刀被磁化，螺丝刀磁化后使螺丝钉吸附在螺丝刀上，便于使用，故A正确，BCD错误二、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】若磁场的运动方向水平向左，则小球相对磁场水平向右，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，当洛伦兹力等于重力，处于平衡状态，则有：Bqv=mg，解得：，故A正确；若磁场的运动方向竖直向下，则小球相对磁场竖直向上，由左手定则可知，洛伦兹力方向水平向左，则不可能处于平衡状态．故B错误；若磁场的运动方向竖直向上，则小球相对磁场竖直向下，由左手定则可知，洛伦兹力方向水平向右，当洛伦兹力与拉力的合力与重力相等时，则处于平衡状态，则有：Bqv=mgtanα，解得：，故C正确，若磁场的运动方向水平向右，则小球相对磁场水平向左，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向下，不可能处于平衡状态，D错误；故选AC【点睛】此题考查左手定则与平衡方程的应用，注意相对运动理解，突出小球相对磁场的运动方向是解题的关键，同时掌握三角函数的应用8、BCD【解析】在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有：qE=qvB，解得v=E/B．故A错误．根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外．故B正确．进入偏转电场后，有：qvB0=m，解得：，可知质谱仪是可以测定带电粒子比荷的仪器．故C正确；由上式可知，知越靠近狭缝P，r越小，比荷越大．故D正确．故选BCD【点睛】解决本题的关键知道粒子在速度选择器和偏转电场中的运动规律：带电粒子在速度选择器中受电场力和洛伦兹力平衡，做匀速直线运动，进入偏转电场后做匀速圆周运动；掌握带电粒子在匀强磁场中运动的半径公式9、AD【解析】A．铝是导体，仪表指针偏转时铝框随之转动，并切割磁感线产生感应电流，感应电流又会受到安培阻力，阻碍线圈的转动，故A正确；

B．连接后由于电磁效应动圈阻尼变得极大，运输时线圈不再容易摆动，可以防止指针打坏，故B错误；

C．金属探测器由高频振荡器、振荡检测器、音频振荡器和功率放大器等组成，而非电磁驱动，故C错误；

D．当图中B变大时，回路中产生电流，又产生安培力，故属于电磁驱动，故D正确；

故选AD。10、AB【解析】A．卫星绕行，万有引力提供加速度处距离中心天体最远，加速度最小，A正确；B．根据卫星变轨原理可知，卫星在椭圆轨道I上的点做离心运动，要实现这个运动必须使卫星所需向心力大于万有引力，所以应该卫星应加速，增加所需向心力，进入轨道II，B正确；C．即第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，也是最大的圆周运动的环绕速度。而同步卫星的轨道半径要大于近地卫星的轨道半径，万有引力提供向心力解得根据的表达式可以发现同步卫星运行的线速度一定小于第一宇宙速度，C错误；D．椭圆轨道上运行时，只有万有引力做功，机械能不变，D错误。故选AB。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.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连（2）UH-I图线如图所示根据知，图线的斜率为，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1（3）为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1，E（或S2，E）之间12、①.图见解析②.1.16③.④.C⑤.BC【解析】(1)[1]根据图中所标注的数据，做出图像如图所示：(2)[2][3]根据：可知U-I图像与纵轴的交点即电动势，结合图像可得E=1.16V，斜率即内阻：(3)[4]实验电路设计电流表外接，使得电流表分压，即电压偏小。只有当电流为0时，电压表才不分压，即图像中只有与纵轴的交点是准确的；斜率即电源内阻由于电流表分压而偏大，故选C。(4)[5]AB．根据电源的输出功率规律可以知道，当内外电阻相等时输出功率最大；如果外电阻大于内电阻时，随着电