天津市南开中学2027届高二物理第一学期期末经典试题含解析

天津市南开中学2027届高二物理第一学期期末经典试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一小灯泡的U－I图线，如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是A.电源1比电源2的内阻小B.电源1比电源2的电动势大C.小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小D.电源1与小灯泡连接时比电源2与小灯泡连接时电源的效率高2、如图，a、b两根垂直纸面的导体通以大小相等的电流，两导线旁有一点P，P点到a、b距离相等，要使P处磁场方向向右，则a、b中电流方向为A.都向外B.都向里C.a中电流向外，b中电流向里D.a中电流向里，b中电流向外3、下列属于防范静电的是()A.避雷针B.喷涂C.静电复印D.静电除尘4、如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示．F＞0为斥力，F＜0为引力．a、b、c、d为x轴上四个特定的位置．现把乙分子从a处由静止释放，则（）A.乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动B.乙分子由a到d运动过程中，加速度先减小后增大C.乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小D.乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大5、在赤道上空，水平放置一根通以由西向东方向电流的直导线，则此导线A.受到由南向北的安培力 B.受到由西向东的安培力C.受到竖直向上的安培力 D.受到竖直向下的安培力6、两根足够长的固定的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L．导轨上横放着两根导体棒ab和cd构成矩形回路，如图所示两根导体棒的质量皆为m，ab棒的电阻为R，cd棒的电阻为2R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场磁感应强度为B，开始时，cd棒静止，ab棒有指向棒cd的初速度v，若两导体棒在运动中始终不接触，cd榉达到的最大速度为，则在两根棒到达共同速度的过程中，下列说法中错误的是（）A.ab棒的最小速度为B.ab棒和cd棒的加速度大小始终相同，方向始终相反C.安培力对cd棒做的功为，cd棒产生热量为D.ab棒克服安培力做功为，两根导体棒生热为二、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、两根足够长光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m，电阻也为R的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒与导轨接触良好，导轨所在的平面与磁感应强度为B的磁场垂直，如图所示。除金属棒和电阻R外，其余电阻不计．现将金属棒从弹簧的原长位置由静止释放，则：（）A.金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为b→aB.最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡C.金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为D.金属棒的速度为v时，金属棒两端的电势差为8、关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是（）A.不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B.运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C.波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D.实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性9、如图所示，某同学用玻璃皿在中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体的实验”，若蹄形磁铁两极间正对部分的磁场视为匀强磁场，磁感应强度为B=0.1T，玻璃皿的横截面的半径为a=0.05m，电源的电动势为E=3V，内阻r=0.1Ω，限流电阻R0=4.9Ω，玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为R=0.9Ω，闭合开关后当液体旋转时电压表的示数为1.5V，则A.由上往下看，液体做逆时针旋转B.液体所受的安培力大小为1.5×10-3NC.闭合开关后，液体热功率为0.81WD.闭合开关10s，液体具有的动能是3.69J10、如图所示，电源电动势，小灯泡L上标有“3V、”字样，电动机线圈电阻当开关S拨向接点1，滑动变阻器调到时，小灯泡L正常发光：现将开关S拨向接点2，小灯泡L和电动机M均正常工作．则A.电源内阻为B.电动机正常工作电压为3VC.电源的输出功率为D.电动机的机械效率为三、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“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：A．干电池一节B．电流表（量程0．6A）C．电压表（量程0～3V）D．电键S和若干导线E．滑动变阻器R（最大阻值20Ω，允许最大电流2A）①为使测量尽可能精确，请根据原理图甲用笔画线代替导线将如图乙所示的实物图连成实验电路_________（已连接了部分线）②完成下列实验步骤中所缺的内容：A．按实验要求连接好电路，使滑动变阻器以阻值______接入电路中（选填“最大”或“最小”）B．闭合电键，移动________，使电压表和电流表的指针有明显偏转，读取电压表和电流表的示数C．继续移动，并再次读取电压表和电流表示数．用同样方法测量多组数据D．断开电键，整理好器材，进行实验数据处理③将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，作出U—I图线，由此求得待测电池的电动势E=_____V，内电阻r=_____Ω．（结果保留三位有效数字）12．（12分）荷兰物理学家洛伦兹首先提出，磁场对运动电荷有力的作用．为了纪念他，人们称这种力为_____，该力的方向可以用_____（填“左手定则”或“右手定则”）来判断四、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，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L14．（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，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、C【解析】A．在电源的U－I图像中，图像的斜率的绝对值表示电源的内电阻，根据电源U－I图线，可知，电源1比电源2的内阻大，故A错误；B．U－I图像的纵轴截距表示电动势，所以电源1与电源2的电动势相等，故B错误；C．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与这电源连接时的工作状态，由图可知，小灯泡与电源1连接时的电流和电压都比小灯泡与电源2连接时的小，所以小灯泡与电源1连接时消耗的功率比与电源2连接时消耗的功率小，故C正确；D．电源的效率为由图可知，电源1与小灯泡连接时，灯泡电阻较小，电源1的内阻较大，所以电源1与小灯泡连接时比电源2与小灯泡连接时电源的效率低，故D错误。故选C。2、C【解析】根据安培定则，由a电流在P处的磁场方向知，a电流周围的磁感线是逆时针方向，电流方向垂直纸面向外；b电流在P处的磁场方向知，b电流周围的磁感线是顺时针方向，电流方向应垂直纸面向里，故C正确，ABD错误；故选C.3、A【解析】A．避雷针是为了导走房屋静电，防止带电云层打雷击中，属于静电防范，故A正确；B．喷涂时利用高压静电电场，使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料吸附在工件表面的喷涂方法，属于静电的利用，故B错误；C．复印机复印文件资料，属于静电利用，故C错误；D．静电除尘利用的是除尘器中的空气被电离，烟雾颗粒吸附电子而带负电，颗粒向电源正极运动，属于静电利用，D错误4、C【解析】A．从a到b，分子力引力，分子力做正功，做加速运动，由b到c为引力做加速运动，故A错误；B．乙分子由a到d的运动过程中，先是吸引力先增后减，后来是斥力逐渐变大，则加速度先是先增后减，后来又逐渐变大，选项B错误；C．乙分子由a到b的过程中，分子力一直做正功，故分子势能一直减小，故C正确；D．由b到c为引力做正功，由b到d的过程中，分子力做负功，故两分子间的分子势能先减小后增大，故D错误。故选C。【点睛】该题考查分子之间的相互作用，分子间的势能要根据分子间作用力做功进行分析，可以类比重力做功进行理解记忆。5、C【解析】赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则判断通电导线所受的安培力方向.【详解】赤道上空地磁场的方向由南向北，根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向北穿过手心，则手心朝南．四指指向电流方向，则由西向东，拇指指向安培力方向：竖直向上．故选C【点睛】本题考查左手定则的应用能力，关键要了解地磁场的分布情况：地磁场的北极在地球的南极附近，地磁场的南极在地球的北极附近.6、C【解析】A.cd榉达到的最大速度为，两棒的总动量守恒，此时ab棒的速度最小，根据动量守恒定律可得mv＝mvA+m⋅解得：vA=故A项与题意不相符；B.根据右手定则可知感应电流方向为cdba，根据左手定则可知ab受到的安培力方向向右、cd受到的安培力方向向左，安培力大小相等，根据牛顿第二定律可得a=所以ab棒和cd棒的加速度大小始终相同，方向始终相反，故B项与题意不相符；C.安培力对cd棒做的功为W=整个过程中动能损失为cd棒产生热量为故C项与题意相符；D.ab棒克服安培力做功为整个过程中动能损失为则两根导体棒生热为，故D项与题意不相符二、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】A．金属棒向下运动时切割磁感线，根据右手定则判断可知，流过电阻R的电流方向为b→a，故A正确；B．由于金属棒产生感应电流，受到安培力的阻碍，最终金属棒停止运动，由平衡条件可知，最终弹簧的弹力与金属棒的重力平衡，故B正确；CD．当金属棒的速度为v时，金属棒相当于一个电源，电源电动势回路中的电流安培力金属棒两端的电压相当于路端电压为故CD错误。故选AB。8、ABC【解析】A．波粒二象性是微观世界特有的规律，一切运动的微粒都具有波粒二象性，A正确；B．由于微观粒子的运动遵守不确定关系，所以运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔发生衍射时，都没有特定的运动轨道，B正确；C．波粒二象性适用于微观高速领域，C正确；D．宏观物体运动形成的德布罗意波的波长很小，很难被观察到，但它仍有波粒二象性，D错误。故选ABC。9、ABD【解析】在电源外部，电流由正极流向负极；由左手定则可以判断出导电液体受到的安培力方向，从而判断出液体的旋转方向；根据闭合电路的欧姆定律求出电路中的电流值，然后根据安培力的公式计算安培力的大小，根据焦耳定律计算热功率，从而即可求解【详解】A．由于中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极，在电源外部电流由正极流向负极，因此电流由边缘流向中心；器皿所在处的磁场竖直向上，由左手定则可知，导电液体受到的磁场力沿逆时针方向，因此液体沿逆时针方向旋转，A正确；B．电压表的示数为1.5V，则根据闭合电路的欧姆定律：，所以电路中的电流值，液体所受的安培力大小为，B正确；C．玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为，则液体热功率为，C错误；D．10s末液体的动能等于安培力对液体做的功，通过玻璃皿的电流的功率：，所以闭合开关10s，液体具有的动能是：，D正确【点睛】该题考查电磁驱动，是一道容易出错的题目．容易错的地方是当导电液体运动后，液体切割磁感线将产生反电动势，导电液体的电阻值消耗的电压不等于液体两端的电压！10、AD【解析】当开关S拨向接点1，根据闭合电路欧姆定律求出电源的内阻；将开关S拨向接点2，先根据电功率公式求出电流，根据功率公式求电源的总功率和内阻的功率，最后求出电源的输出功率；再根据闭合电路欧姆定律求出电动机的电压和电流，最后根据电功率和效率公式求解【详解】A．当开关S拨向接点1，小灯泡L正常发光，根据功率公式，解得：，根据闭合电路欧姆定律：，解的：，故A正确；B．将开关S拨向接点2，小灯泡L正常发光，根据功率公式，解得：，根据闭合电路欧姆定律：，解得：，即电动机正常工作电压为；故B错误；C．电源的总功率为：，内阻的功率为：，则电源的输出功率为：，故C错误；D．电动机输入功率为：，热功率为：，则输出功率为：，电动机的机械效率为，故D正确所以AD正确，BC错误【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律和电功率内容，关键是利用题中信息求出内阻和电动机的电压三、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.最大③.滑动变阻器的滑片④.E=1.48V⑤.r=0.400Ω【解析】（1）根据电源的电动势的大小，可以确定电流的范围，从而可以选择需要的滑动变阻器的大小，根据电路图连接线路即可；（2）闭合电键前，应使滑动变阻器以阻值最大接入电路中，这样在闭合电键时，电流最小．改变滑动变阻器的大小，再次读取电压表和电流表的示数．用同样方法测量多组数据．根据电流和电压的数值，作出图象．图象与纵坐标的截距代表的就是电源的电动势，直线的斜率代表电源的内阻考点：用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻12、①.洛伦兹力②.左手定则【解析】已知磁场方向、带电粒子的速度方向，由左手定则可以判断出洛伦兹力的方向【详解】[1]通过学习磁场对运动电荷的作用我们知道，首先提出磁场对运动电荷有作用力的观点的物理