天津市南开区2027届高二上物理期末经典试题含解析

天津市南开区2027届高二上物理期末经典试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，沿直线通过速度选择器的正离子从狭缝S射入磁感应强度为B2的匀强磁场中，偏转后出现的轨迹半径之比为R1∶R2＝1∶2，则下列说法正确的是()A.离子的速度之比为1∶2B.离子的比荷之比为2∶1C.离子的质量之比为1∶2D.离子的电荷量之比为1∶22、如图所示，是高二某同学演示楞次定律实验的记录，不符合实验事实的是A. B.C. D.3、如图所示，在水平长直导线的正下方，有一只可以自由转动的小磁针。现给直导线通以由a向b的恒定电流I，若地磁场的影响可忽略，则小磁针的N极将A.保持不动 B.向下转动C.垂直纸面向里转动 D.垂直纸面向外转动4、如图所示的电路中，当滑动变阻器的触头P向上滑动时，则（）A.灯L2变亮B.电容器贮存电荷量变大C.灯L1变暗D.电源的总功率变小5、如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈输入如图乙所示的交变电压。下列说法正确的是（）A.副线圈输出电压的频率为10HzB.副线圈输出电压为62.2VC.P向左移动时，电阻R两端的电压增大D.P向左移动时，变压器的输入功率减小6、如图为云室中某粒子穿过铅板P前后轨迹，室中匀强磁场的方向与轨迹所在平面垂直图中垂直于纸面向里，由此可知此粒子A.一定带正电B.一定带负电C.不带电D.可能带正电，也可能带负电二、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、一线圈匝数为n=10匝，线圈电阻不计，在线圈外接一个阻值R=2.0Ω的电阻，如图甲所示．在线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈内磁通量Ф随时间t变化的规律如图乙所示．下列说法正确的是（）A.通过R的电流方向为a→bB.线圈中产生的感应电动势为5VC.R两端电压为5VD.通过R的电流大小为5A8、一带正电的粒子仅在电场力作用下从A点经B、C运动到D点，各点所对应的速度与时间的关系如图所示.分析图象后，下列说法正确的是A.B、D两点的电场强度和电势一定都为零B.A处的电场强度大于C处的电场强度C.粒子在A处的电势能小于在C处的电势能D.A、C两点的电势差大于B、D两点间的电势差9、嫦娥工程分为三期，简称“绕、落、回”三步走。我国发射的的“嫦娥三号”卫星是嫦娥工程第二阶段的登月探测器，经变轨成功落月。如图所示为其飞行轨道示意图，则下列说法正确的是A.嫦娥三号的发射速度应该大于11.2km/sB.嫦娥三号在环月轨道1上P点的加速度等于在环月轨道2上P点的加速度C.嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态D.嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小10、某电场的电场线的分布如图所示．一个带电粒子由M点沿图中虚线所示的途径运动通过N点．则下列判断正确的是（）A.粒子带负电B.电场力对粒子做负功C.粒子在N点的加速度大D.粒子在N点的速度大三、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“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，小灯泡额定电压2.5V，额定电流250mA。现有器材规格如下：直流电流表A1（量程0~300mA，内阻约0.5Ω）；直流电流表A2（量程0~500mA，内阻约0.2Ω）直流电压表V1（量程0~3V，内阻约5kΩ）；直流电压表V2（量程0~15V，内阻约10kΩ）直流电源E（电动势6V，内阻不计）；滑动变阻器R（阻值范围0~15Ω，允许最大电流1.0A）；电键1个，导线若干条。（1）实验时电流表应选择___________，电压表应选择___________。（填仪器字母代号）（2）根据电路图在实物图中完成其余连线使之成为完整的实验电路___________。（3）某同学在正确完成实验后，在坐标纸上画出如图所示的小灯泡I-U曲线，分析曲线可知小灯泡的电阻随电流I变大而___________（填“变大”、“变小”或“不变”）。12．（12分）自然界中的四种基本相互作用是___________、______________、弱相互作用和强相互作用四、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）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15．（12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

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】粒子沿直线通过速度选择器，可知电场力和洛伦兹力平衡，有：，解得：．可知粒子的速度之比为1：1，故A错误．粒子进入偏转磁场，根据，得荷质比，因为速度相等，磁感应强度相等，半径之比为1：2，则荷质比为2：1．故B正确；由题目条件，无法得出电荷量之比、质量之比，故CD错误．故选B.【点睛】离子通过速度选择器，所受的电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡求出离子的速度之比．根据离子在磁场中运动的半径之比求出离子的荷质比2、D【解析】D选项中，由楞次定律知：当条形磁铁拔出时，感应电流形成的磁场与原磁场方向相同，因原磁场方向向上，故感应磁场方向也向上，再由安培定则知从上向下看感应电流方向为逆时针，D错考点：楞次定律、安培定则等【名师点睛】楞次定律中“阻碍”的含义3、C【解析】当通入如图所示的电流时，根据右手螺旋定则可得小磁针的位置的磁场方向是垂直纸面向里，由于小磁针静止时N极的指向为磁场的方向，所以小磁针的N极将垂直于纸面向里转动。A．保持不动，故A不符合题意；B．向下转动，故B不符合题意；C．垂直纸面向里转动，故C符合题意；D．垂直纸面向外转动，故D不符合题意。故选C。4、A【解析】首先认清电路的结构：变阻器与灯L2串联后与电阻R1并联，再灯L1串联，电路稳定时，电容器相当于断路．当滑动变阻器的触头P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，分析外电路总电阻减小，由欧姆定律分析总电流的变化，即可知道电源的总功率变化和灯L1亮度变化．分析并联部分电压的变化，判断通过R1的电流如何变化，就能分析出通过灯L2的电流变化，判断其亮度变化【详解】当滑动变阻器的触头P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻变小，干路电流变大，则灯L1变亮．电源的总功率P=EI，E不变，则电源的总功率变大．干路电流增大，电源的内电压和灯L1的电压增大，则电路中并联部分的电压U并减小，通过R1的电流减小，而干路电流增大，所以通过灯L2的电流变大，灯L2变亮．电容器的电压等于并联部分的电压，则其电压减小，电容器贮存的电量变小．故A正确，BCD错误．故选A【点睛】本题考查了滑动变阻器的变阻原理、欧姆定律、串联电路的电压关系，按“局部→整体→局部”的思路进行分析5、D【解析】A．理想变压器原副线圈的频率相同，根据图像：A错误；B．原线圈电压的有效值：根据理想变压器的电压规律：解得：，B错误；CD．滑片向左滑动，副线圈电压保持不变，电阻增大，电流减小，根据欧姆定律可知定值电阻分压减小，根据电功率的计算公式：可知副线圈两端功率减小，所以理想变压器的输入功率也减小，C错误，D正确。故选D。6、A【解析】根据粒子的运动轨迹，根据左手定则，可以判断粒子带正电，A对，BCD错；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】A．如图乙所示，磁通量随时间的变化规律为均匀增大，而磁场方向为垂直纸面向里．根据楞次定律“增反减同”原则，故感应磁场应垂直纸面向外，据右手螺旋定则可知电流方向应为逆时针方向，即通过R的电流方向应为b→a，A选项错误BC．根据图的斜率为磁通量的变化率可以得到又因为线圈内阻不计，故R两端的电压就应为5V，故BC均正确；D．根据部分电路的欧姆定律可知可知D错误故选BC。8、BC【解析】A.速度图像切线的斜率代表加速度，所以B、D两点的加速度为0，电场力为0，电场强度为0；B、D两点的速度不相等，说明动能不相等，势能不相等，电势不相等，电势为0点可以任意规定，故A错误；B.由图可知，A处的加速度大于C处的加速度，A处的电场力大于C处的电场力，A处的电场强度大于C处的电场强度，故B正确；C.由图可知，粒子在A处的速度大于在C处的速度,粒子在A处的动能大于在C处的动能,粒子在A处的电势能小于在C处的电势能，故C正确；D.由图可知，A、D两点的速度相等，故粒子的动能相同，从A到C动能变化量小于从B到D动能变化量，因此从A到C电场力做功小于从B到D电场力做功，由W=qU知，AC两点间的电势差小于BD两点间的电势差，故D错误9、BD【解析】A．在地球表面发射卫星的速度大于11.2km/s时，卫星将脱离地球束缚，绕太阳运动，故A错误；B．根据万有引力提供向心力，得，由此可知在轨道1上经过P点的加速度等于在轨道2上经过P点的加速度，故B正确；C．嫦娥三号在动力下降段中，除了受到重力还受到动力，并不是完全失重状态，故C错误；D．根据开普勒定律，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故嫦娥三号在环月轨道2上运行周期比在环月轨道1上运行周期小，故D正确；故选BD。10、CD【解析】A．由粒子运动的轨迹可知，粒子带正电，选项A错误；B．电场力的方向斜向上，故电场力对粒子做正功，选项B错误；C．N点的电场线比M点密集，则粒子在N点受到的电场力较大，则粒子的加速度大，选项C正确；D．因为电场力对粒子做正功，根据动能定理可知，粒子动能增加，故粒子在N点的速度大，选项D正确【点睛】此题是带电粒子在电场中的运动问题；解题的关键是根据粒子的运动轨迹，判断电场力的方向，从而即可判断电性，电场力做功的情况等等；电场线的疏密是反应电场强弱的，密集的地方场强较大，则电场力较大，粒子的加速度较大.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、①.A1②.V1③.④.变大【解析】（1）[1]小灯泡额定电压是，电压表应选。[2]灯泡额定电流，电流表应选电流表。（2）[3]根据电路图在实物图如图所示（3）[4]由I-U曲线可知，图象的斜率越来越小，而斜率的倒数即为小灯泡的电阻，即小灯泡的电阻变大。【点睛】本题考查了选择实验器材、连接实物电路图、实验数据处理等问题；选择实验器材时，要注意安全性原则，要保证实验电路安全，要注意精确性原则，在保证安全的情况下，所选器材量程不要太大。12、①.万有引力②.电磁相互作用【解析】高中课本提到自然界可分为四种基本相互作用：万有引力、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用四、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、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力