天津市南开区2027届高二物理第一学期期末调研试题含解析

天津市南开区2027届高二物理第一学期期末调研试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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、如图是机场的安检人员用手持金属探测器检查乘客的情景．探测线圈内通有交变电流，能产生迅速变化的磁场．当探测线圈靠近金属物体时，这个磁场能在金属物体内部能产生涡电流，涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面有金属物体了，以下用电器与金属探测器工作原理相似—利用涡流的是（）A. B.C. D.2、如图，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻．线框下落过程形状不变，ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行，线框平面与磁场方向垂直．设OO′下方磁场区域足够大，不计空气阻力影响，则下列图像不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律（）A. B.C. D.3、下面关于各种电器应用的电磁学原理的说法中，错误的是（）A.电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理B.变压器应用了电磁感应现象C.微波炉是用电热棒加热食物的D.电磁炉是利用电磁感应原理制成的4、在建立磁场和磁感线的概念时，先引入电场和电场线，这种处理物理问题的方法都属于（）A.控制变量的方法 B.观察、实验的方法C.等效替代的方法 D.类比的方法5、电磁感应原理在日常生活中有很多应用，下列设备主要应用电磁感应原理工作的是A.洗衣机 B.白炽灯C.电吹风 D.电磁灶6、关于磁场和电场的认识，下列说法正确的是（）A.电流元在某处不受安培力，该处一定没有磁场B.电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同C.电场线起于正电荷终止于负电荷，磁感线起于N极终止于S极D.同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小二、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，在倾角为的光滑轨道上，质量为的金属杆垂直轨道放置，轨道间距为．接通电源，金属杆中通过的电流为．当加上垂直于金属杆的某一方向的匀强磁场后，杆处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度的大小可能是A. B.C. D.8、图是通过变压器降压给用户供电的示意图．负载变化时变压器输入电压基本保持不变．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加．如果变压器上的能量损失可以忽略，则开关S闭合后，以下说法正确的是A.电表V1示数与V2示数的比值不变B.电表A1示数不变，A2示数增大C.输电线的电阻R0消耗的功率增大D.流过电阻R1的电流减小9、如图所示，匀强磁场方向竖直向下。磁场中有光滑的水平桌面，在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管。试管在水平拉力F作用下向右匀速运动，带电小球能从管口处飞出。关于带电小球及其在离开试管前的运动，下列说法中正确的是（）A.小球带正电B.洛伦兹力对小球做正功C.小球的运动轨迹是一条曲线D.小球的运动轨迹是一条直线10、如下图所示，工厂里通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动．为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一固定匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈，通过观察图形判断，下列说法正确的有A.若线圈闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动B.若线圈不闭合，进入磁场时，线圈相对传送带向后滑动C.从图中可以看出，第3个线圈是不合格线圈D.从图中可以看出，第4个线圈是不合格线圈三、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）在测电源电动势和内阻实验中，由于电源内阻较小，电压表示数变化不明显，作出的U－I图象如图甲中A所示，这对数据处理的结果将引入较大误差，为了解决此问题，某同学在电路中串联了一定值电阻R＝7Ω(如图乙)，作出的U－I图象如图甲中B所示①则此电源的电动势大小为________V，内阻为________Ω②如图所示，是甲、乙、丙三位同学设计的测量电源电动势和内电阻的电路．电路中R1、R2为已知阻值的电阻．下列说法中正确的是（）A．只有甲同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻B．只有乙同学设计的电路能测出电源的电动势和内电阻C．只有丙同学设计电路能测出电源的电动势和内电阻D．三位同学设计的电路都能测出电源的电动势和内电阻12．（12分）某学习小组探究一小电珠（电阻较小）在不同电压下的电功率大小，实验器材如图甲所示。(1)实验要求滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，请在乙方框中画出实验所需电路图________；(2)某次测量，电流表指针偏转如图丙所示，则电流表的示数为________A；(3)该小组描绘出的伏安特性曲线如图丁所示，根据图线判断，将4只相同的小电珠并联后，直接与电动势为3V、内阻为1Ω的电源组成闭合回路，其小电珠的总功率的值约为__W(保留三位有效数字)。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，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14．（16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15．（12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L

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、C【解析】A．变压器采用了互感原理，要防止涡流，故A错误；B．日光灯的镇流器采用的是线圈的自感现象，与涡流无关，故B错误；C．电磁炉中，将炉子中的线圈通以交变电流，线圈将产生变化的磁场，该磁场穿过铁质锅时，在锅底的部分将产生涡流，所以电磁炉的原理与金属探测器工作原理相似，故C正确；D．直流电动机是通电导体在磁场中受力，与涡流无关，故D错误。故选C。2、A【解析】线框先做自由落体运动，ab边进入磁场做减速运动，加速度应该是逐渐减小，而A图象中的加速度逐渐增大．故A错误．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后做减速运动，因为重力小于安培力，当加速度减小到零做匀速直线运动，cd边进入磁场做匀加速直线运动，加速度为g．故B正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力大于安培力，做加速度减小的加速运动，cd边离开磁场做匀加速直线运动，加速度为g，故C正确．线框先做自由落体运动，ab边进入磁场后因为重力等于安培力，做匀速直线运动，cd边离开【点睛】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动，即比较安培力与重力的大小关系，结合安培力公式、切割产生的感应电动势公式进行分析3、C【解析】显像管应用了磁场使电子束偏转原理；变压器应用了电磁感应现象；微波炉是利用电磁波来加热食物中水，从而受热；电磁炉是利用电磁感应原理制成的。【详解】A．电视机的显像管应用了磁场使电子束偏转的原理，故A正确；B．变压器应用了电磁感应现象，故B正确；C．微波炉是利用电磁波来加热食物中水，从而受热，故C错误；D．电磁炉是利用电磁感应原理制成的，故D正确；本题选择错误的，故选C。【点睛】考查生活中各种电器的工作原理，理解电磁感应现象的原理，注意微波炉的加热原理。4、D【解析】磁场和电场既看不见，又摸不到，法拉第首先引入“场”概念来研究电和磁的现象，引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，由此加深了人们对电场与磁场的理解．磁场和电场有很多的相似性【详解】磁场和电场既看不见，又摸不到，它们有很多的相似性．在建立磁场和磁感线的概念时，先引入电场和电场线，这种处理物理问题的方法都属于类比的方法故选D【点睛】该题考查常见的物理方法，是常识性的知识点的内容，对于物理学的常见的物理方法等要加强记忆，多多积累5、D【解析】洗衣机主要利用的是电动机，而电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的理论制成的，故A错误；白炽灯是利用电流发热而工作的，故B错误；电吹风采用的是电动机原理，故C错误；电磁灶利用的是电磁感应原理，通过磁场变化在锅体体产生涡电流而产生热量，故D正确6、D【解析】电流元在某处不受安培力，可能是电流方向与磁场方向平行，该处不一定没有磁场，选项A错误；正电荷受电场力方向和所在位置电场方向相同，负电荷受电场力方向和所在位置电场方向相反，选项B错误；电场线起于正电荷终止于负电荷或者无穷远，磁感线在磁体的外部是从N极到S极，内部是从S极到N极，形成闭合的曲线，选项C错误；导线受到的磁场力与导线的放置方式有关，同一通电导体在磁场强的地方受到的安培力可能比在磁场弱的地方受到的安培力小，选项D正确；故选D.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、AB【解析】分析受力可知，安培力与轨道弹力的合力与平衡，则安培力的最小值为．当磁场与斜面垂直时安培力最小，，所以，任何不小于的值都是可能的，故AB正确，CD错误；故选AB8、ACD【解析】根据电压和匝数成正比可求出副线圈的电压，在根据电路中的串并联关系可以知道电流及功率的变化状况【详解】A、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，所以比值不变，故A对；B、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，闭合开关后，负载增加，副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，即A2示数增大，原副线圈电流之比等于匝数之反比，所以电表A1示数也增大，故B错；C、由于A2示数增大，所以流过输电线的电阻R0的电流增大，根据则输电线的电阻R0消耗的功率增大，故C对；D、闭合开关，电压表V2示数不变，副线圈电流增大，R0两端电压增大，根据串联分压得R1两端电压减小，所以流过电阻R1的电流减小，故D对；故选ACD【点睛】电压是前决定后，电流是后决定前，并且前后功率相等9、AC【解析】A．小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口洛伦兹力分力，根据左手定则判断，小球带正电，A正确；B．洛伦兹力总是与速度垂直，不做功，B错误；CD．假设管运动速度为，小球垂直于管向右的分运动是匀速直线运动。小球沿管方向受到洛伦兹力的分力、、均不变，不变，根据牛顿第二定律，在沿管方向可知小球沿管做匀加速直线运动。与平抛运动类似，小球运动的轨迹是一条抛物线，C正确，D错误。故选AC。10、AC【解析】详解】A.若线圈闭合，进入磁场时，线圈中出现感应电流，受到安培力使线圈相对传送带向后滑动，故A正确；B.若线圈不闭合，进入磁场时，线圈中没有感应电流，则相对传送带位置不变，故B错误；C.从图中可以看出，第3个线圈是不合格，若是闭合的，则在安培力作用下，会向后滑动，故C正确；D.从图中可以看出，第4个、5个及6个线圈均是合格的，其位置均匀。故D错误；故选：AC；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）1.5V②.0.5Ω③.（2）D【解析】（1）由图示电源的U-I图象可知，电源电动势E=1.5V，图象斜率的绝对值等于电源内阻，R总=R+r=，则电源内阻：r=R总-R=7.5Ω-7Ω=0.5Ω；（2）要测量电动势和内电阻，只需根据闭合电路欧姆定律列出两个方程即可求得电动势和内电阻；图甲中可由E=I（R+r）列式进行计算；图乙可用E=U+r进行列式计算；图丙可用E=U+Ir进行列式计算；故三个电路均可求出电动势和内电阻；故选D12、①.②.0.44③.2.20～2.30【解析】(1)[1]滑动变阻器的滑片从左到右移动过程中，电流表的示数从零开始逐渐增大，则滑动变阻器采用分压接法，电路图如图所示(2)[2]由图丙所示电流表可知，其量程为0.6A，分度值为0.02A，示数为0.44A；(3)[3]四个灯泡并联后接入电源两端组成闭合回路，则四灯泡的电原相同，设单个灯泡电流为I，则有：代入数据并化简可得对应的U-I图像为：在灯泡伏安特性曲线中作出对应U-I图像如图乙所示，两图像的交点即表示灯泡的工作点，则可知