2025届天津南开中学物理高二第一学期期末考试试题含解析

2025届天津南开中学物理高二第一学期期末考试试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、如图所示，空间有一水平匀强电场，在竖直平面内有一初速度v0的带电微粒，沿图中虚线由A运动至B，其能量变化情况是(重力不能忽略)（）A.动能减少，重力势能增加,电势能减少B.动能减少，重力势能增加,电势能增加C.动能不变，重力势能增加,电势能减少D.动能增加，重力势能减少,电势能减少2、如图，悬线一端固定，另一端拉住一个带电小球，使之在匀强电场中处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线突然断裂后，带电小球将做（）A.匀变速曲线运动 B.匀速直线运动C.匀变速直线运动 D.圆周运动3、有关电压与电动势的说法中正确的是（）A.电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B.电动势是电源两极间的电压C.电动势公式E＝中W与电压公式U＝中的W是一样的，都是电场力做的功D.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量4、有一毫伏表，它的内阻是100Ω，量程为300mV，现要将它改装成量程为3V的伏特表，则毫伏表应（）A.并联一个100Ω的电阻 B.并联一个900Ω的电阻C.串联一个100Ω的电阻 D.串联一个900Ω的电阻5、如图甲所示，大量电子（不计重力）由静止开始经加速电场加速后，连续不断的沿平行板的方向从两板正中间射入偏转电场，当两板不带电时，这些电子通过两板之间的时间为2t，当在两板间加如图乙所示的周期为2t、幅值为U的电压时，所有的电子均能从两板间通过，则电子在刚穿出两板之间时的最大侧向位移与最小侧向位移之比为（）A.3:1 B.2:1C.4:1 D.3:26、如图所示，把一小磁针放入水平向左的匀强磁场中，当小磁针静止时，其N极的指向是A.水平向右 B.水平向左C.竖直向上 D.竖直向下二、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、如图所示，将某一电源E的路端电压随干路电流的变化关系和某一电阻R的电压与通过该电阻的电流关系画在同一个U-I图象中，若将该电源与这个电阻R构成闭合回路，则下列分析正确的是（）A.甲图反映电源的U-I关系，其内阻为2.0ΩB.乙图反映电源的U-I关系，其电动势为3.0VC.通过电阻R的电流大小为1.0AD.电源内阻r消耗的热功率为2.0W8、如图，两根互相平行的长直导线垂直穿过纸面上的M、N两点．导线中通有大小相等、方向相反的电流．a、o、b在M、N的连线上，o为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到o点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是（）A.o点处的磁感应强度为零B.a、c两点处磁感应强度的方向相同C.c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相同D.a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相反9、图为静电除尘器除尘机理的示意图．尘埃在电场中通过某种机制带电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的．下列表述正确的是A.到达集尘极的尘埃带正电荷B.电场方向由集尘极指向放电极C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大10、在如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下移动时，关于灯泡A的亮度及电容器C所带电量Q的变化判断正确的是（）A.灯泡变亮 B.灯泡变暗C.带电量Q减小 D.带电量Q增大三、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）在原子反应堆中抽动液态金属或在医疗器械中抽动血液等导电液体时，由于不允许传动的机械部分与这些液体相接触，常使用一种电磁泵，如图所示为这种电磁泵的结构．将导管放入磁场中，当电流通过导电液体时，这种液体即被驱动，如果导管截面积为a·h，磁场宽度为l，磁感应强度为B，液体穿过磁场区域的电流为I，则液体所受的驱动力为______，驱动力造成的压强差为______12．（12分）欧姆表内部电路如图，电源电动势E=1.5V，内阻r=0.5Ω，电流表满偏电流Ig=10mA电流表内Rg=7.5ΩA.B为接线柱．用一条导线把A、B直接连起来，此时，应将可变电阻R1调节为______才能使电流表恰好达到满偏．调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表示数为______mA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，光滑导轨与水平面成θ角，导轨宽度为L，匀强磁场的方向垂直于导轨平面向上(未画出)，金属杆的质量为m，长为L，水平放置在导轨上．已知电源的电动势为E，内阻为r，调节滑动变阻器使回路的总电流为I1，此时金属杆恰好处于静止状态(重力加速度为g，金属杆与导轨电阻不计)．求：(1)磁感应强度B的大小(2)若保持磁感应强度的大小不变，而将磁场方向改为竖直向上，则滑动变阻器接入电路的阻值调到多大才能使金属杆保持静止14．（16分）如图所示，方向与纸面平行的匀强电场中有A、B、C三个点，其电势分别为6.0V、2.0V、2.0V。请完成如下问题：（1）将一个电荷量为q=2.0×10-6C的正点电荷从A点移到B点，电场力做的功WAB；（2）电场线与等势面都是用来形象地描绘电场的，请你分析说明二者一定垂直；（3）请在图中画出过A点的电场线。15．（12分）如图所示，在沿水平方向的匀强电场中有一固定点O，用一根长度为l=0.20m的绝缘轻线把质量为m=0.10kg、带有正电荷的金属小球悬挂在O点，小球静止在B点时轻线与竖直方向的夹角为θ=37°．现将小球拉至位置A，使轻线水平张紧后由静止释放．g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80．求：（1）小球所受电场力的大小；（2）小球通过最低点C时的速度大小；（3）小球通过最低点C时轻线对小球的拉力大小

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、B【解析】由题，带电微粒做直线运动，所受的合力必须与AB在同一直线上，则知带电微粒所受电场力方向水平向左，所以合力方向与速度方向相反，合力做负功，由动能定理得知，动能减小。重力做负功，重力势能增加。电场力做负功，则电势能增加，B正确，ACD错误。故选B。2、C【解析】AC．当悬线有向下的拉力时，悬线断裂后，电场力和重力的合力与原来悬线的拉力等大反向，小球从静止开始做匀加速直线运动，故A错误，C正确；B．对带电小球受力分析可知，小球可能只受重力和竖直向上的电场力，若二力合力为零，悬线突然断裂后，小球仍静止，不会做匀速直线运动，故B错误；D．悬线拉力断裂后，小球受到电场力和重力，二者合力可能为零，物体静止；可能合力为恒力做匀加速直线运动，恒力作用下物体不会做圆周运动，故D错误。故选择C选项。3、D【解析】电压与电动势是两个不同的概念，电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势定义式公式中E＝W是非静电力做功电压定义的公式U＝W是静电力做功，电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。故选D。4、D【解析】把毫伏表改装成电压表需要串联一个分压电阻，串联电阻阻值为故选D。5、A【解析】由题意可知，从0、2t0、4t0…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最大，在这种情况下，电子的侧向位移为：，从t0、3t0…等时刻进入偏转电场的电子侧向位移最小，在这种情况下，电子的侧向位移为：，所以最大侧向位移和最小侧向位移之比为ymax：ymin=3：1，故A正确，BCD错误6、B【解析】小磁针被放入方向水平向左的磁场中，小磁针N极受到水平向左的磁场力的作用，小磁针S极受到水平向右的磁场力，所以N极要转向磁场方向，而S极转向磁场方向反方向．因此小磁针静止时N极的指向是向左，故ACD错误，B正确二、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、BC【解析】由电源的路端电压与电流的关系图象与纵轴的交点读出电源的电动势，其斜率大小等于电源的内阻．电阻R的伏安特性曲线的斜率等于电阻．两图线的交点读出电流与电压，求出电源内阻的的热功率【详解】根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir，当I=0时，U=E，由读出电源的电动势E=3V，内阻等于图线的斜率大小，则，故B正确，A错误．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时工作状态，由图读出电压U=2V，电流I=1.0A，则通过电阻R的电流大小为1.0A，电源内阻r消耗的热功率为I2r=1W．故C正确，D错误；故选BC【点睛】对于图线关键要根据物理规律，从数学角度来理解其物理意义．本题要抓住图线的斜率、交点的意义来理解图象的意义8、BC【解析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行矢量叠加【详解】A．根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向垂直MN向下，N处导线在o点产生的磁场方向垂直MN向下，合成后磁感应强度不等于0，故A错误；B．由右手定则可知，M、N处导线在a点产生的磁场方向均垂直MN向下，则a点磁感应强度的方向垂直MN向下；M、N处导线在c点产生的磁场大小相等，方向分别垂直cM向下，垂直cN向下且关于直线cd对称，由平行四边形法则可得，c点磁感应强度的方向同样垂直MN向下，故B正确；C、M处导线在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向垂直MN向下，d处的磁场方向垂直MN向下，磁感应强度方向相同，且合磁感应强度大小相等，故C正确；D．M在a处产生的磁场方向垂直MN向下，在b处产生的磁场方向垂直MN向下，N在a处产生的磁场方向垂直MN向下，b处产生的磁场方向垂直MN向下，根据磁感应强度的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故D错误【点睛】本题考查了比较磁感应强度大小由于方向关系问题，解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成9、BD【解析】本题考查运用分析实际问题工作原理的能力，解题时，抓住尘埃的运动方向是突破口，要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例【详解】AB．由图示可知，集尘机电势高，放电极电势低，放电极与集尘极间电场方向向左，即电场方向由集尘极指向放电极，尘埃在电场力的作用下向集尘极迁移，则知尘埃所受的电场力向右，故到达集尘极的尘埃带负电荷，故A错误，B正确C．电场方向向左，带电尘埃所受电场力方向向右，带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相反，故C错误；D．由F=Eq可知，同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大，故D正确10、BC【解析】AB．当滑动变阻器的滑动片向下移动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律得知，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，灯A的电压减小，则灯A变暗。故A错误，B正确。CD．电容器板间电压等于变阻器两端的电压。由上得知，路端电压减小，则通过A灯的电流减小，而干路电流增大，则通过R1的电流增大，R1的电压也增大，则变阻器两端的电压减小，电容器所带电量Q减小。故C正确，D错误。故选BC。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、①.②.【解析】将原图的立体图改画成从正面看的侧视图，如图所示，根据左手定则判断出电流受力方向向右：F=BIh；依据压强公式，；12、①.142②.5【解析】欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律，根据题意，由欧姆定律可以求出电阻阻值，再由闭合电路欧姆定律，即可求解接入一个150Ω的定值电阻R2时，电流表读数.【详解】欧姆表内阻：，调零电阻阻值：R=R内-Rg-r=150-7.5-0.5=142Ω；电流四、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、(1)(2)【解析】（1）在侧视图中，导体棒受力如图(a)所示，由平衡条件得：mgsinθ＝I1LB①解得：B＝②（2）导体棒受力如图(b)所示，由平衡条件得：mgsinθ＝BI2Lcosθ③由闭合电路欧姆定律得：I2＝④由②③④解得：R＝－r⑤14、（1）8.0×10-6J（2）见解析（3）见解析【解析】(1)根据电场力做功的公式有：代入数据解得：WAB=8.0×10-6J(2)由电场力做功的公式：电