2024屆天津市南開區(qū)高二物理第一學期期末考試試題含解析

2024屆天津市南開區(qū)高二物理第一學期期末考試試題注意事項：1．答題前，考生先將自己的姓名、準考證號填寫清楚，將條形碼準確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請按照題號順序在各題目的答題區(qū)域內作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、一太陽能電池板，測得它的開路電壓為800mV，短路電流40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是A.0.10V B.0.20VC.0.30V D.0.40V2、如圖所示，兩束單色光a、b從水面下射向A點，光線經折射后合成一束光，則正確的是（）A.在水中a光的波速比b光的波速小B.a光的頻率比b光的頻率低C.a光的折射率大于b光的折射率D.當a、b兩束光以相同的入射角從水中射到A點，入射角從0開始逐漸增大，最先消失的是a光3、如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說法正確的是A.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表示數變大B.當滑動變阻器的滑動觸頭P向上滑動時，電壓表示數變小C.當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，電流表A1示數變大D.當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，電流表A2示數變小4、把一個3pF的平行板電容器接在9V的電池上。下列判斷正確的是A.保持與電池的連接，兩極板的距離減半，極板上的電荷量增加一倍B.保持與電池的連接，兩極板的距離減半，極板間的電場強度也減半C.移去電池后兩極板的距離減半，極板間的電勢差增大為原來的2倍D.移去電池后兩極板的距離減半，極板間的電場強度增大為原來的2倍5、如圖所示，圓形磁場區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強磁場，PQ為圓形磁場的直徑，O為圓心磁場的圓心，OA為圓形磁場的水平半徑，圓心磁場的半徑為R，處于磁場邊界P點的粒子源不斷沿各個方向將速率v0的同種帶電粒子垂直磁場方向射入磁場．當磁感應強度為B＝B0時，PQ左側圓弧恰全部有帶電粒子射出，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負電B.粒子出磁場時速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷為D.若B＝2B0，PA圓弧上均有粒子射出6、下列說法正確的是()A.電場和磁場都是客觀存在，電場線和磁感線也是客觀存在B.電場和磁場都具有力的性質，不計重力的電荷在電場和磁場中一定受到力的作用C.電源電動勢在數值上等于電路斷開時，電源兩極間電壓D.電流元在磁場中受磁場力為零時，此處磁感應強度也為零二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、在物理學發(fā)展過程中，許多物理學家做出了杰出貢獻，下列說法中正確的是（）A.安培首先總結了電路中電流與電壓和電阻的關系B.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象C.庫侖在前人工作的基礎上，通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的規(guī)律D.法拉第提出了電場的概念，并首先用電場線形象地描述電場8、空間存在方向垂直于紙面向里的勻強磁場，圖中的正方形為其邊界。一細束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場的方向從O點入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計重力。下列說法正確的是（）A.入射速度不同的粒子在磁場中的運動時間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場中的運動軌跡一定相同C.在磁場中運動時間相同的粒子，其運動軌跡一定相同D.在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角一定越大9、如圖所示，圖中的三個電表均為理想電表，閉合電鍵后，電流表A和電壓表V1、V2示數分別用I、U1、U2表示，當滑動變阻器滑片P向右端滑動時，電流表A和電壓表V1、V2示數變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下面說法正確的是（）A.I增大、U1減小、U2增大B.ΔU1>ΔU2C.減小，不變D.電源的效率降低10、全自動洗衣機中的排水閥是由程序控制器控制其動作的，當進行排水和脫水工序時，控制鐵芯1的線圈通電，使鐵芯2運動，從而牽引排水閥的閥門，排除污水，如圖所示．以下說法中正確的是()A.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C.若a、b處輸入正、負交變電流，鐵芯2不能被吸入線圈中D.若a、b處輸入正、負交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）某學習小組利用如圖所示的實驗裝置探究螺線管線圈中感應電流的方向（1）由于粗心該小組完成表格時漏掉了一部分（見表格），發(fā)現(xiàn)后又重做了這部分：將磁鐵S極向下從螺線管上方豎直插入過程，發(fā)現(xiàn)電流計指針向右偏轉（已知電流從右接線柱流入電流計時，其指針向右偏轉），則①填________，②填________．B原方向ΔΦI感方向（俯視）B感方向N極插入向下增大逆時針向上S極插入向上增大①②N極抽出向下減小順時針向下S極抽出向上減小逆時針向上（2）由實驗可得磁通量變化ΔΦ、原磁場B原方向、感應電流的磁場B感方向三者之間的關系：________12．（12分）某同學利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長的關系”實驗他通過實驗得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長度x的關系圖線．由圖線可知彈簧的原長x0=______cm，勁度系數k=________N/m四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強度為E=5.0×105N/C，b板下方整個空間存在著磁感應強度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強磁場.今有一質量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強電場，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進入勻強磁場，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導軌間接有電動勢E＝3V、內阻r＝1Ω的電源，導軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導軌放置，質量m＝0.2kg．導軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導軌電阻均不計，整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中．當R0＝1Ω時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應強度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場強度為E=104V/m的水平勻強電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點，而且AB=R=0.2m，把一質量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達C點的速度大小(2)小球在C點時，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、D【解題分析】設電池板的內阻為r，其開路電壓等于它的電動勢，依題意有：E=800mV解得電源內阻：電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：此時的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.40VA．0.10V，與結論不相符，選項A錯誤；B．0.20V，與結論不相符，選項B錯誤；C．0.30V，與結論不相符，選項C錯誤；D．0.40V，與結論相符，選項D正確；故選D.2、B【解題分析】ABC．b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大于a光的折射率．a光的折射率小，a光的頻率小，根據知a光在介質中的速度大．故AC錯誤，B正確D．根據知，a光的折射率小于b光的折射率，所以在水中a光的臨界角大于b光的臨界角．當a、b兩束光以相同的入射角從水中射到A點，入射角從0°開始逐漸增大，最先消失的是b光，故D錯誤故選B【名師點睛】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度得出光的折射率大小，從而根據、比較出光在介質中的速度大小以及臨界角的大小3、C【解題分析】A、B項：由于電源電壓和變壓器匝數比不變，所以副線圈兩端電壓不變，電壓表測的為副線圈兩端電壓，所以電壓表的示數不變，故AB錯誤；C、D項：當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，副線圈中的總電阻變小，電壓不變，副線圈中的電流變大，所以原線圈中的電流變大，即電流表A1的示數變大在C正確，D錯誤故選C4、A【解題分析】A．保持與電池連接，電壓U不變，根據定義式知，極板的距離減半，則電容變加倍，那么帶電量Q=CU，電荷量增加一倍，故A正確；B．保持與電池連接電壓U不變，兩極板的距離減半，根據，可知極板間的電場強度加倍，故B錯誤；C．移去電池后電量Q不變，極板距離減半，則電容加倍，極板間的電勢差變?yōu)樵瓉淼囊话?，故C錯誤；D．移去電池后電量Q不變，兩極板的距離減半，根據，可知極板間的電場強度不變，故D錯誤。故選A。5、B【解題分析】粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運動，故由粒子射出磁場邊界恰好占整個邊界的一半可得：粒子運動軌跡的軌道半徑為R；A項：由左手定則知粒子帶正電，故A錯誤；B項：由粒子做勻速圓周運動，軌道半徑為R，根據幾何關系可得：粒子離開磁場時的徑向平行于PQ，故粒子離開磁場時速度方向垂直PQ連線，故B正確；C項：根據洛倫茲力做向心力可得：故粒子的比荷，故C錯誤；D項：若B＝2B0，粒子運動軌跡的軌道半徑為，改變初速度方向，粒子從PA圓弧射出，最遠從如圖的M點射出，PM＝R，故D錯誤；故選B6、C【解題分析】電場與磁場都是客觀存在的特殊物質,電場線和磁場線是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶龊痛艌龆氲?，不是客觀存在的;電源的電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓;磁感應強度B描述磁場強弱和方向的物理量，與放入磁場中的電流元無關，由磁場本身決定.【題目詳解】A、電場線和磁場線是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶龊痛艌龆氲模皇强陀^存在的;故A錯誤.B、電荷在電場中的電荷一定受到電場力的作用,靜止的電荷處于磁場中不受到洛倫茲力;故B錯誤.C、根據閉合電路歐姆定律得知，電源的電動勢等于內外電壓之和，當外電路斷開時，電源電動勢在數值上等于電源兩極間電壓;故C正確.D、若導線與磁場平行，則磁場力為零；所以安培力為零時，不能說明磁感應強度為零;故D錯誤.故選C.【題目點撥】本題綜合考查電場與磁場,電場力與洛倫茲力,電動勢,磁感應強度等概念,重點在于概念的辨析.二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、CD【解題分析】A．歐姆首先總結了電路中電流與電壓和電阻的關系，這個關系成為歐姆定律，故A錯誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場，即電流的磁效應，法拉第發(fā)現(xiàn)了磁能產生電，發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，故B錯誤；C．庫侖在前人工作的基礎上，通過實驗研究確認了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力的規(guī)律；故C正確；D．法拉第提出了電場的概念，并首先用電場線形象地描述電場；故D正確；故選CD。8、BD【解題分析】A．入射速度不同的粒子，若它們入射速度方向相同，則它們的運動也一定相同，雖然軌跡不一樣，但圓心角卻相同。故A錯誤；B．在磁場中半徑，運動圓弧對應的半徑與速率成正比，故B正確；C．根據（θ為轉過圓心角）可知圓心角相同，但半徑可能不同，所以運動軌跡也不同，如粒子都從左邊界離開磁場，圓心角均為180°，但是出射點不同，軌跡就不同。故C錯誤；D．由于它們的周期相同的，在磁場中運動時間越長的粒子，其軌跡所對的圓心角也一定越大。故D正確。故選BD。9、ABD【解題分析】A．滑片P向右滑動，電阻減小，總電阻減小，根據閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，電流表示數增大，定值電阻分壓增大，根據：可知路端電壓減小，則滑動變阻器上的分壓減小，A正確；B．根據閉合電路歐姆定律：結合數學知識可知：所以，B正確；C．對B選項中的變化量表達式分析：根據歐姆定律可知：則：所以和均不變，C錯誤；D．電源的效率：路端電壓減小，電動勢不變，電源效率減小，D正確。故選ABD。10、AD【解題分析】根據右手螺旋定則可確定通電線圈磁場的分布，從而可得出鐵芯2磁場的分布；若接入交變電流，根據磁化規(guī)律可知仍能被吸引【題目詳解】AB.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則根據右手螺旋定則可知，鐵芯1右端是S極，左端是N極．那么鐵芯2被磁化，A端為N極，B端為S極，故A正確，B錯誤；C.若a、b處輸入的是正、負交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈，因為鐵芯仍能被磁化，且磁化后的磁性總是與線圈要發(fā)生相吸的作用；故C錯誤，D正確；故選AD.三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.（1）順時針；②.向下③.（2）ΔΦ增大，B原與B感反向，ΔΦ減小，B原與B感同向【解題分析】（1）當S極插入時，原磁場方向向上，磁通量增大，感應電流磁場阻礙原磁場的增加，故感應電流磁場方向向下，感應電流方向（附視）為順時針方向；（2）由實驗可得磁通量變化、原磁場B原方向、感應電流的磁場B感方向三者之間的關系：增大，B原與B感反向；減小，B原與B感同向；考點：探究螺線管線圈中感應電流的方向12、①.（1）4；②.（2）50【解題分析】彈簧處于原長時，彈力為零；根據胡克定律F=k△x求解勁度系數；【題目詳解】彈簧處于原長時，彈力為零，故原長為4cm；彈簧彈力為8