天津市南开区2025年物理高二第一学期期末调研试题含解析

天津市南开区2025年物理高二第一学期期末调研试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．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，某区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一正方形刚性线圈，边长为L，匝数为n，线圈平面与磁场方向垂直，线圈有一半在磁场内。某时刻，线圈中通过大小为I的电流，则此线圈所受安培力的大小和方向为（）A.，水平向右 B.，水平向左C.，水平向右 D.，水平向左2、如图所示一带电液滴在正交的匀强电场和匀强磁场的竖直平面内做匀速圆周运动（其中电场竖直向下，磁场垂直纸面向外），则液滴带电性质和环绕方向是（）A.带正电，逆时针B.带正电，顺时针C.带负电，逆时针D.带负电，顺时针3、使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是（）A.B.C.D.4、一匝数n=10矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，所产生的交流电电动势瞬时值的表达式，下列说法正确的是（）A.该交流电的频率是50HzB.电动势的有效值是220VC.当时，电动势的瞬时值为0D.穿过线圈的磁通量最大值为4Wb/s5、如图所示，中子内有一个电荷量为的上夸克和两个电荷量为的下夸克，3个夸克都分布在半径为r的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为（）A B.C. D.6、如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆为等势线，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点。不计重力。下列说法说法正确的是A.M带正电荷，N带负电荷B.M在b点的动能小于它在a点的动能C.N在c点的电势能小于它在e点的电势能D.N在从c点运动到d点过程中克服电场力做功二、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，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为8、如图所示，两平行正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，形成的匀强电场强度为E，在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，ab为两金属板间与板平行的中心线，如果带电粒子进入电场前的速率v=，且粒子重力不计，则下列判断正确的是A.带正电粒子沿ab方向从左侧进入场区，粒子能沿直线通过场区B.带负电粒子沿ba方向从右侧进入场区，粒子能沿直线通过场区C.不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，都能沿直线通过场区D.不论粒子电量如何，沿ba方向从右侧进入场区，都能沿直线通过场区9、如图甲所示为风力发电的简易模型图，在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁铁转动，转速与风速成正比．某一风速时，线圈中产生的正弦式电流如图乙所示，则A.电流的表达式（A）B.磁铁的转速为5r/sC.风速加倍时电流的表达式(A)D.风速加倍时线圈中电流的有效值为A10、等量异种点电荷电场中，是两点电荷连线的中垂线，一带电粒子仅在电场力作用下从a处沿虚线轨迹运动到b，则（）A.a处的电势小于b处的电势B.粒子在a处的电势能大于在b处的电势能C.粒子在b处的加速度大小大于在a处的加速度大小D.粒子在a处的速率小于在b处的速率三、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）质量为m、长度为L的导体棒MN静止在水平导轨上．通过MN的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，与导轨所在平面成θ角斜向上，如图所示．则导体棒MN受到的支持力的大小为____________，摩擦力的大小为_________________．12．（12分）(1)．用20分度的游标卡尺测量某物长度如图所示，可知其长度为___________________mm；(2).用螺旋测微器测量某圆柱体的直径如图所示，可知其直径为____________________mm；(3)用伏安法测金属丝的电阻时，若金属丝的电阻大约是5Ω，电流表内阻是1Ω，电压表内阻是3kΩ，则下列说法正确的是（）A．应将电流表外接，测量值比真实值大B．应将电流表外接，测量值比真实值小C．应将电流表内接，测量值比真实值大D．应将电流表内接，测量值比真实值小(4)下述关于多用电表欧姆档测量电阻的说法中正确的是（）A.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果B.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较大的档位，重新调零后测量C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零(5)“测定电池的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（）A.应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显B.移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载C.应选用内阻较小的电压表和电流表D.由实验记录数据作U－I图像时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上点大致均匀分布在直线两侧四、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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小14．（16分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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】导线在磁场内有效长度为，故该V形通电导线受到安培力大小为电流在磁场中方向往上，根据左手定则，可判断出安培力方向为水平向左。故ABC错误，D正确。故选D。2、C【解析】带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电粒子带负电荷。磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断粒子的旋转方向为逆时针（四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反），C正确，ABD错误。故选C。【点睛】带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而判断电场力的方向，结合电场的方向便可知粒子的电性。根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可判断粒子的旋转方向。3、B【解析】由静电感应特点可知，近端感应出异种电荷，远端感应出同种电荷，故选B。4、C【解析】A．由交流电电动势瞬时值的表达式可读出角速度则该交流电的频率是，故A错误；B．由交流电电动势瞬时值的表达式可得电动势的最大值，则其有效值为故B错误；C．当时，带入到瞬时表达式可得故C正确；D．由电动势的最大值可得穿过线圈的磁通量最大值为故D错误。故选C。5、A【解析】由点电荷的场强决定式可知，B、C处两个下夸克在O点的电场强度大小均为，方向夹角120°，合场强沿AO方向，大小为，A处的上夸克在Ｏ点的电场强度同样沿AO方向，大小为，所以三个夸克O处产生的电场强度为同向的和叠加，结果是，A正确6、B【解析】A．由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A错误；B．M从a到b点的全程受吸引力但远离场源，则库仑力做负功，根据动能定理知动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确；C．c点比e点更靠近场源正电荷，结合知，由知，正电荷N在电势高的c点的具有的电势能大于在e点的电势能，故C错误；D．N从c到d受斥力而又远离，则库仑斥力做正功，故D错误。故选B。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、BD【解析】根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向，再结合矢量的叠加法则，即可求解【详解】整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，根据右手螺旋定则，L1直导线电流，在a、b两点磁场方向垂直纸面向里，大小相等，同理，L2直导线的电流，在a点磁场方向垂直纸面向里，在b点磁场方向垂直纸面向外，但两点的磁场大小相等，依据矢量叠加法则，则有：B0-B2-B1=B0+B2-B1=联立上式，可解得：，故选BD【点睛】考查右手螺旋定则的应用，掌握矢量的合成法则，注意对称位置的磁场大小是相等的8、AC【解析】带电粒子受到的电场力和洛伦兹力平衡时，才能沿直线通过，根据左手定则判断洛伦兹力方向，确定两个力能否平衡，即可判断粒子能否沿直线运动【详解】A项：正电粒子沿ab方向从左侧进入场区，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向下，此时洛伦兹力qvB=qE，与电场力二力平衡，粒子能沿直线通过场区．故A正确；B项：负电粒子沿ba方向从右侧进入场区，根据左手定则判断可知，粒子受的洛伦兹力方向向上，电场力方向向上，粒子将做曲线运动，不能沿直线通过场区．故B错误；C项：不论粒子电性如何，沿ab方向从左侧进入场区，受力分析发现粒子受的洛伦兹力方向、电场力方向始终相反，此时洛伦兹力qvB=qE，与电场力二力平衡，粒子能沿直线通过场区．故C正确；D项：不论粒子电量如何，沿ba方向从右侧进入场区，受力分析发现粒子受洛伦兹力、电场力方向始终相同，都向上或向下，不能沿直线通过场区．故D错误故选AC【点睛】本题考查对速度选择器工作原理的理解，由qE=qvB得，此结论与带电粒子的电性、电量无关，同时注意左手定则的应用9、BC【解析】根据i-t图象判断出电流的最大值与周期，当转速加倍时，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍；【详解】通过乙图可知电流的最大值为0.6A，周期T=0.2s，故ω=＝10πrad/s，故电流的表达式为i=0.6sin10πt（A），故A错误；电流的周期为T=0.2s，故磁体的转速为n=1/T=5r/s，故B正确；风速加倍时，角速度加倍，根据Em=nBSω可知产生的感应电动势加倍，形成的感应电流加倍，故风速加倍时电流的表达式为i=1.2sin20πt（A），故C正确；根据C得分析，形成的感应电流Im=1.2A，故有效值为，故D错误；故选BC10、BD【解析】A.从正电荷到负电荷是一条电场线，沿着电场线方向，电势逐渐降低，中垂线是一条等势线，则a处的电势大于b处的电势，故A错误；B.根据运动轨迹可知，轨迹往右偏，则受到的电场力大致向右，则电场力做正功，电势能要减小，则粒子在a处的电势能大于在b处的电势能，故B正确；C.观察图中可以发现，a处电场强度大于b处电场强度，则a处受到的电场力更大，再由牛顿第二定律知，所以粒子在a处的加速度大小大于在b处的加速度大小，故C错误；D.电场力做正功，则动能增加，可知粒子在b处的速率大于在a处的速率，故D正确。故选：BD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】解：通过导体棒的电流，则导体棒受到的安培，棒的受力分析图如图所示，由共点力平衡条件，有：，，解得：；答案为：；；12、①.50.15②.4.700③.B④.C⑤.C【解析】（1）游标卡尺的读数方法是主尺加游标；（2）螺旋测微器的读数方法是固定刻度加上可动刻度，后者需要估读；（3）伏安法测电阻有电流表内接与电流表外接两种，由于不是理想电变，所以都存在误差；（4）欧姆表注意换档之后调零；（5）测定电源电动势与内阻应选内阻较大的电源、内阻大的电压表与内阻小的电流表【详解】（1）首先确定游标卡尺为20分度，然后读出主尺为50mm，再看游标与3对齐，故为50mm+3÷20×3mm=50.15mm（2）先读出固定刻度为4.5mm，再估读可动刻度为0.200mm，故最终为4.700mm（3）金属丝的电阻与电流表更接近，为了防止电流表分压造成更大误差，应使用电流表外接，此时电压表分流造成测量电流比实际电流大，所以测得的电阻比真实值小，故选B.（4）A.只有测量电流与电压时才需要注意表笔的接法，测电阻时不需要，故A错误；B.测量电阻时，指针偏转过大，说明电阻过小，为了让指针指在中间位置，应换更小的档位；C.测量电路中某个电阻时，应把电阻与电路其他部分断开，C正确；D.只有换档之后需要重新调零，D错误（5）A.测定电源电动势与内阻时为了使读数更明显，选择旧电池，因为旧电池内阻大，A正确，故不选；B.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载,B说法正确，故不选；C.实验所用电池内阻很小,相对于电源来说应采用电流表外接法,电流表外接法的误差来源是电压表的分流,电压表内阻越大,实验误差越小,应选择内阻大的电压表