天津市南开区2025-2026学年高二上学期期末考试物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1天津市南开区2025—2026学年度阶段性质量监测高二年级物理学科第I卷一、单项选择题（每题4分，共28分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）1.下列有关电场和磁场的描述正确的是（）A.电场中某点的电场强度为零，则该点的电势也一定为零B.电场中某点的电场强度的方向就是电荷在该点受到电场力的方向C.在磁场中某点试探电流元不受磁场力作用时，该点磁感应强度大小一定为零D.磁场中某点的磁场方向就是小磁针N极静止时所指的方向【答案】D【解析】A.电场强度为零的点，电势不一定为零。电势的值与零电势点的选取有关。例如，等量正电荷连线的中点处，电场强度为零，电势不为零，故A错误；B.电场强度的方向定义为正电荷在该点所受电场力的方向；负电荷所受电场力方向与相反，选项未指明电荷性质，故B错误；C.设电流方向与磁场方向的夹角为，则磁场对电流元的作用力为当试探电流元的方向与磁场方向平行时，即使该点磁感应强度不为零，电流元所受磁场力也为零，故C错误；D.磁场方向的标准定义为小磁针N极静止时所指的方向，故D正确。故选D。2.真空中有两个静止的点电荷，相距为L时，二者间的库仑力的大小为F，保持电量不变，当把它们间的距离变为时，此时二者间的库仑力的大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】根据库仑定律，初始两点电荷间的库仑力为距离变为时，新的力为因此，库仑力变为原来的4倍，即4F。故选D。3.下列各图中，通电直导线或带电粒子所受磁场力F方向正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】根据左手定则分析可知A正确，BCD错误。故选A。4.旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷证进出站。当身份证进入刷卡器感应范围后，机器发出变化磁场，身份证内的铜线圈获取能量，对自身短暂供电，将芯片中的信息发送出去，从而完成一次信息交换。则下列说法正确的是（）A.若磁场逐渐增强，铜线圈有扩张的趋势B.若磁场逐渐增强、铜线圈的电动势逐渐增大C.若磁场变化逐渐变快、铜线圈的电动势逐渐增大D.只有当身份证进入或离开机器感应范围那一瞬间，铜线圈中才会有感应电流【答案】C【解析】A．由楞次定律可知，磁场增强，磁通量变大，铜线圈面积有缩小趋势，故A错误；BC．由电磁感应定律可知磁感应强度变化率越大，电动势越大，故B错误，C正确；D．因为磁场是变化的，当身份证静止不动时，线圈中的磁通量也会变化，也会有感应电流，故D错误。故选C。5.如图所示，导线框abcd与直导线在同一平面内（两者相互绝缘），直导线通有恒定电流I，在线框由左向右匀速通过直导线的过程中，线框中感应电流的方向是（）A.先abcd，后dcba，再abcdB.先abcd，后dcbaC.始终dcbaD.先dcba，后abcd，再dcba【答案】D【解析】做出长直导线周围产生的磁场分布，如下图所示当线圈向右移动，未到达直导线之前，线圈内磁通量垂直纸面向外增多，根据楞次定律可得感应电流方向为dcba；当线圈穿过直导线过程中，线圈内磁通量垂直纸面向外减少，同时磁通量垂直纸面向内增大，所以先是合磁通量为垂直纸面向外减小后是合磁通量为垂直纸面向内增大，则感应电流的磁场方向为垂直纸面向外，根据楞次定律可得感应电流方向为abcd；线圈穿过直导线后，线圈内磁通量为垂直纸面向内减少，根据楞次定律可得感应电流方向仍为dcba。故选D。6.如图所示，A、B为两个等量异号点电荷连线上的两点（其中B为连线中点），C为连线中垂线上的一点。今将一带负电的试探电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，下列说法中正确的是（）A.A点的电场强度比B点的电场强度小B.B点的电势比C点的电势低C.从A点移到B点的过程中，电场力对电荷做正功D.从B点移到C点的过程中，电荷的电势能保持不变【答案】D【解析】A．因A点电场线较B点密集，可知A点的电场强度比B点的电场强度大，选项A错误；B．等量异种电荷连线的中垂线是等势面，则B点的电势与C点的电势相等，选项B错误；C．试探电荷带负电，则从A点移到B点过程中，电场力对电荷做负功，选项C错误；D．B点的电势与C点的电势相等，则从B点移到C点的过程中，电荷的电势能保持不变，选项D正确。故选D。7.近些年的研究发现少部分材料呈现出反常的“热缩冷胀”现象，这类材料被称为负热膨胀材料。如图所示，平行板电容器接电压恒定的电源，上极板固定，下极板能随绝缘的负热膨胀材料的体积变化做上下微小移动。初始时一带电油滴悬浮在极板间，当负热膨胀材料温度发生变化时发现油滴向下移动，则（）A.油滴带正电 B.负热膨胀材料温度升高C.电容器电容变大 D.极板所带电荷量增大【答案】B【解析】A．初态带电油滴受力平衡，由图可知，极板间电场方向向下，则油滴所受电场力向上，油滴带负电，故A错误；B．平行板电容器接在电压恒定的电源上，U不变。根据油滴向下移动，说明电场力减小，即场强E减小，因为U不变，所以d增大，负热膨胀材料“热缩冷胀”，d增大说明负热膨胀材料温度升高，故B正确；C．根据平行板电容器电容的决定式有结合上述，d增大，其他量不变，则电容C变小，故C错误；D．根据结合上述，U不变，C变小，所以Q减小，故D错误。故选B。二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。）8.如图所示，线圈L的电阻值与电阻R的阻值相等、两个灯泡和规格相同。下列说法正确的是（）A.在闭合开关K瞬间，比先亮B.在断开开关K瞬间，与同时熄灭C.闭合开关K，稳定后A2与一样亮D.断开开关K的瞬间，比先熄灭【答案】AC【解析】AC．在闭合开关K瞬间，中立即有了电流，故立即亮起，由于自感线圈产生自感电动势阻碍所在支路电流的变化，故缓缓亮起，稳定后两灯泡一样亮，故AC正确；BD．稳定时与中电流相等，在断开开关K瞬间，中电流立即消失，但与此同时，自感线圈产生自感电动势，与、、R形成闭合回路，相当于电源对该回路供电，所以、亮度相同且缓缓变暗直至同时熄灭，故BD错误。故选AC。9.如图所示，虚线a、b、c代表某一电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，实线为一带正电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，其中R在等势面b上，下列判断正确的是（）A.三个等势面中，c的电势最高B.带电粒子在P点的加速度比在Q点大C.带电粒子在P点的电势能比在Q点大D.该粒子从Q点到P点，电场力做正功【答案】BC【解析】A．带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向下方，根据沿电场线电势降低，可知a等势线的电势最高，c等势线的电势最低，故A错误；

B．等差等势面密处的电场强度大，结合图可知，P处的电场强度大于Q处的电场强度，由牛顿第二定律qE=ma可知带电粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度，故B正确；CD．根据带电粒子受力情况可知，若粒子从Q到P过程中，电场力做负功，电势能增加，故带电粒子在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故C正确，D错误。

故选BC。10.如图所示为某烟雾报警装置简易原理图，M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的增大而减小，R0为定值电阻，滑动变阻器R的滑片P调整至合适位置，电源电动势和内阻恒定不变。当烟雾浓度增大到一定程度时，电流表指针偏转到某区域，进而触发报警系统。已知电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A.滑片P向左移动可以提高报警灵敏度B.当烟雾浓度增大时，电压表示数减小C.当烟雾浓度增大时，电源的效率一定增大D.当烟雾浓度增大时，烟雾传感器消耗的功率一定增大【答案】AB【解析】A．随着烟雾浓度增大，烟雾传感器的电阻会减小，使得电流计的示数增大。为了提高报警灵敏度，应使烟雾浓度更低（烟雾传感器的电阻更大）时，电流计的示数达到规定值，所以滑动变阻器的阻值应适当减小，所以滑片P要向左移动，故A正确；B．烟雾浓度增大时，烟雾传感器与滑动变阻器并联后的阻值减小，两端电压也减小，故B正确；C．设电路的外电阻大小为，则电源的效率应为烟雾浓度增大时减小，所以效率减小，故C错误；D．若将滑动变阻器R、定值电阻R0以及电源内阻r一起看成电源的等效内阻，根据电源输出功率的变化规律，当时，烟雾传感器消耗的功率是最大的。当烟雾浓度增大时，传感器的阻值减小，无法判断与等效内阻大小的关系，故D错误。故选AB。11.下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（）A.图甲中A板是电源的正极B.图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越大C.图丙中若增大回旋加速器的加速电压，粒子获得的最大动能增大D.如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件N、M面的电势差UM与磁场的磁感应强度成正比【答案】BD【解析】A．图甲中，根据左手定则，正电荷向下偏转，所以B极板带正电，为电源的正极，A极板是电源的负极，故A错误；

B．图乙中，粒子在加速电场中在磁场中，由牛顿第二定律可得知R越小，粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，说明比荷越大，故B正确；

C．丙图中，根据牛顿第二定律可知当r=R时，粒子获得的最大动能为所以要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径R和增大磁感应强度B，增加电压U不能增大最大初动能，故C错误；

D．达到稳定状态时其中（h为霍尔元件的厚度，d为宽度）解得即如果流过霍尔元件的电流大小不变，则元件N、M面的电势差UM与磁场的磁感应强度成正比，D正确。故选BD。第Ⅱ卷三、实验题（共18分）12.在“验证机械能守恒定律”实验中。（1）纸带将被释放瞬间的四种情景如图照片所示，其中操作最规范的是（）A. B.C. D.（2）已知打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.80m/s2，实验选用的重锤质量为0.5kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离应接近_______mm。若纸带上连续的点A、B、C至第1点O的距离如图所示，则打点计时器打出B点时重物的瞬时速度大小为_______m/s，重物带动纸带从O点下落到B点的过程中重力势能的减小量为_______J。（计算结果均保留三位有效数字）（3）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是（）A.该误差属于偶然误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差B.该误差属于系统误差，可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差C.该误差属于偶然误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差D.该误差属于系统误差，可以通过减小空气阻力和摩擦阻力来减小该误差【答案】（1）D（2）23.132.43（3）D【解析】（1）实验中应该用手竖直提起纸带，使重物停靠在打点计时器下方附近。故选D。（2）[1]重物下落做自由落体运动，相邻计数点时间间隔为则初始1、2点下落高度[2]点B是AC的中间时刻[3]从O点下落到B点的过程中重力势能的减小量为（3）该实验误差是由于空气阻力和纸带与限位孔之间的摩擦造成的，属于实验原理本身的误差，为系统误差，可以用质量大、体积小的重物完成实验，从而减小空气阻力的影响，减小实验误差。故选D。13.某同学做“测定电动势约内阻约的电池的电动势和内阻”实验。他采用如图1所示的实验电路进行测量。现有下列器材供选用：A．电压表（，内阻约）B．电压表（，内阻约）C．电流表（，内阻约）D．电流表（，内阻约）E．滑动变阻器（，）F．滑动变阻器（，）（1）实验中所用电压表应选______，电流表应选用______，滑变阻器应选用______（填字母代号）（2）图2中给出了做实验所需要的各种仪器．请你按电路图把它们连成实验电路_____。（3）根据实验数据做出图像，如图3所示，蓄电池的电动势______，内电阻______。（结果保留2位有效数字）【答案】（1）BCF（2）（3）2.03.8【解析】（1）[1][2][3]电动势约为，电压表选B，电路最大电流约为，电流表选C；为方便实验操作，滑动变阻器应选F；（2）[4]根据电路图连接实物图，如图所示（3）[5]由图示电源图像可以知道，图像与纵轴交点坐标值为2.0，所以电源电动势，电源内阻四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。）14.在工厂中，经常用传送带传送货物。如图所示，半径R=0.8m，竖直固定的光滑圆弧轨道与水平传送带相切于B点，水平传送带B、C间的距离L=24m，传送带在电动机的带动下以v0=8m/s的恒定速率顺时针运行。现将质量m=2kg可视为质点的小物块从圆弧轨道的最高点A由静止释放，不计空气阻力，物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g=10m/s2。求：（1）小物块刚滑至圆弧轨道最低点B时，对轨道压力FNB的大小；（2）小物块在传送带B、C间的运动时间t；（3）小物块在传送带上运动时，系统因摩擦而产生的热量Q。【答案】（1）60N（2）3.5s（3）16J【解析】（1）根据机械能守恒定律得解得根据牛顿第二定律得解得根据牛顿第三定律可知，对轨道的压力大小为60N。（2）由于，小物块在传送带上先做加速运动，根据牛顿第二定律可得解得加速度大小为小物块匀加速的时间为小物块匀加速运动的位移小物块匀速运动的时间小物块在传送带B、C间的运动时间为（3）小物块与传送带的相对位移为因摩擦而产生的热量为15.如图所示，足够长光滑导轨倾斜放置，与水平面夹角，导轨间距，其下端