2023-2024學(xué)年天津市南開中學(xué)物理高二年級上冊期末調(diào)研模擬試題含解析

2023-2024學(xué)年天津市南開中學(xué)物理高二上期末調(diào)研模擬試題

注意事項(xiàng)：

1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。

2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再

選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。

3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、在如圖所示的電路中，為兩個完全相同的燈泡，L為自感系數(shù)很大的線圈、R為定值電阻，假設(shè)電源的內(nèi)阻

和線圈的直流電阻可忽略不計.下列說法正確的是

A.閉合開關(guān)S的瞬間，燈泡同時亮

B.閉合開關(guān)S,待穩(wěn)定后，燈泡3比燈泡A亮

C.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)S瞬間，燈泡A6中的電流大小不同

D.閉合開關(guān)S,待電路穩(wěn)定后再斷開開關(guān)瞬間，燈泡3中的電流方向?yàn)閺挠蚁蜃?/p>

2、如圖所示，通電矩形導(dǎo)線框曲M與無限長通電直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，電流方向如圖所示，ad邊與平行.關(guān)

于MN的磁場對線框的作用，下列敘述中正確的是()

A.ad邊和be邊受到的安培力大小相同B.a方邊和cd邊受到的安培力大小相同

C.線框所受安培力的合力向右D.線框所受安培力的合力為零

3、下列說法中，正確的是：。

F

A.由￡=一可知電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度E與g成反比

Q

B.公式C喙,其中電容器的電容。與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)

C.由可知，勻強(qiáng)電場中的任意兩點(diǎn)。、萬間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大

E

D.由公式。=二可p知電場中某點(diǎn)的電勢。與g成反比

q

4,一個電流表的滿偏電流/g=lmA,內(nèi)阻&=500。.要把它改裝成一個量程為10V的電壓表，則應(yīng)在電流表上

A.串聯(lián)一個9.5。的電阻B.并聯(lián)一個10k。的電阻

C.串聯(lián)一個9.5k￡2的電阻D.并聯(lián)一個9.50的電阻

5、如圖所示為“跳環(huán)實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置，將一個帶較長鐵芯的線圈乙、開關(guān)S和直流電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬

套環(huán)置于線圈L上，且使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻沿鐵芯豎直跳起一定高度，待電路穩(wěn)定又落下

來.某同學(xué)由此實(shí)驗(yàn)受到啟發(fā)，設(shè)想在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一

個“磁懸浮環(huán)”，下列哪種方案可能實(shí)現(xiàn)他的設(shè)想（）

C.把直流電源換成交流電源D.選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)

6、小燈泡通電后其電流/隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，尸為圖線上一點(diǎn)，PN為圖線的切線，PQ為U軸的垂線,

為/軸的垂線，則下列說法中錯誤的是（）

A.隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大

B.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為氏=號

A

C.對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為氏=#7

D.對應(yīng)尸點(diǎn)，小燈泡功率為圖中矩形P0OM所圍的面積

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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、如圖是質(zhì)譜儀示意圖，離子源S產(chǎn)生的各種不同的正離子束（初速度可看作零），經(jīng)電場加速后垂直進(jìn)入有界勻強(qiáng)磁

場，最后到達(dá)照相底片P上。設(shè)離子在尸上的位置與入口處S1的距離為x,可以判斷（）

A.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越大

B.若離子束是同位素，則x越大，離子質(zhì)量越小

C.若x相同，則離子質(zhì)量一定相同

D.若x相同，則離子的比荷一定相同

8、煙霧探測器使用了一種半衰期為432年的放射性元素鋸唱Am來探測煙霧.當(dāng)正?？諝夥肿哟┻^探測器時，銅Am

會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流.煙塵一旦進(jìn)入探測腔內(nèi)，煙塵中的微粒會吸附部分射線，導(dǎo)致電流減小，

從而觸發(fā)警報.則下列說法不正確的是

A.鋸2：；Am發(fā)出的是a射線

B.鋸2：；Am發(fā)出的是0射線

C.鋸2：；Am發(fā)出的是丫射線

D.0.2mg的銅Am經(jīng)864年將衰變掉0.15mg

9、如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板?相距d=0.10m,a、》間的電場強(qiáng)度為E=5.0X1（）5N/C,8板下方整

個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為機(jī)=4.8xl0-25kg、電荷量為

q=1.6xl018c的帶正電的粒子（不計重力），從貼近。板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好從狹

縫P處穿過》板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到方板的。處（圖中未畫出）.求P、0之間的距離心

10、如圖所示的電路中，電源內(nèi)阻不能忽略，電表均為理想電表，開關(guān)Si,S2均處于閉合狀態(tài)。則斷開S2且電路穩(wěn)定

后，與S2斷開前比較（）

A.A表示數(shù)變小B.V表示數(shù)變大

C.電容器所帶電荷量增加D.電源內(nèi)部消耗的熱功率不變

三、實(shí)驗(yàn)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）（1）如圖所示用多用電表測量小燈泡的電壓時，紅表筆應(yīng)接在____（填%”或“b”）

-_?旦

-----———

（2）將多用電表選擇開關(guān)旋至歐姆檔對黑箱中的三個接線柱間電阻進(jìn)行測量，如圖所示得到如下表格中數(shù)據(jù)，那么黑

箱中的線路應(yīng)該是如圖所示電路中的哪一個

黑筆觸點(diǎn)112

紅筆觸點(diǎn)231

表頭讀數(shù)00.5k￡l2k。

ABCD

12.（12分）在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測微器測量金屬絲直徑，用米尺測出金屬絲的長度“用伏

安法測出金屬絲的電阻&,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率。

⑴測量金屬絲直徑時螺旋測微器刻度如圖所示，讀數(shù)D=mm。

⑵按照下圖實(shí)物連接好電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出多組電壓表與電流表示數(shù)U.I,處理數(shù)據(jù)得到金屬

絲的電阻請依據(jù)實(shí)物圖在方框內(nèi)畫出電路原理圖

（3）用圖中的電路測量金屬絲的電阻比真實(shí)值_________（填“偏大”或“偏小”）?

⑷該金屬絲電阻率的表達(dá)式為〃=（用題中所給物理量的字母表示）。

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，兩根間距為L=0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動勢E=3V、內(nèi)阻r=l。的電源，導(dǎo)軌平面與

水平面間的夾角0=37。.金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m=0.2kg.導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不

計，整個裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中.當(dāng)Ro=l￡2時，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g=10m/s2,$也37。=0.6,

cos37°=0.8

（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；

（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

14.（16分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=l（）4v/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，其中軌道的5c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(diǎn)，而且A3=R=0.2m,把一質(zhì)量m=0.1kg,帶電

4

量為q=+l（）TC的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）

⑴小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小

⑵小球在C點(diǎn)時，軌道受到的壓力大小

15.（12分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板“、》相距d=0.10m,“、》間的電場強(qiáng)度為E=5.0X105N/C,b

板下方整個空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為5=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場.今有一質(zhì)量為zn=4.8xl0-25kg＞電荷

量為尸L6xl0-i8c的帶正電的粒子（不計重力），從貼近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場，剛好

從狹縫P處穿過力板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最后粒子回到〃板的。處（圖中未畫出）.求P、。之間的距離L

xXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

參考答案

一、單項(xiàng)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(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。

1、D

【解析】根據(jù)題圖可知，考查了自感現(xiàn)象；當(dāng)電鍵K閉合時，通過線圈L的電流實(shí)然增大，穿過線圈的磁通量增大，

根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動勢的方向和作用，分析哪個燈先亮

【詳解】A、燈B與電阻R串聯(lián)，當(dāng)電鍵K閉合時，燈B立即發(fā)光.通過線圈L的電流增大時，穿過線圈的磁通量增

大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢與原來電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，A逐漸

亮起來.所以B比A先亮，A錯誤；

B、由于線圈直流電阻忽略不計，當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時，感應(yīng)電動勢減小，A燈電流逐漸增大，A燈逐漸變亮，比B燈

亮，故B錯誤；

CD、穩(wěn)定后，斷開開關(guān)S,由于自感現(xiàn)象，兩個燈串聯(lián)，電流大小一樣，B中電流方向與原方向相反，故C錯誤，D

正確

2、B

【解析】AB.離MN越遠(yuǎn)的位置，磁感應(yīng)強(qiáng)度越小，故根據(jù)安培力公式：

F=BIL

洲邊受到的安培力大于慶邊，成邊受到的安培力大小等于cd受到受到的安培力，所以A錯誤，B正確；

CD.直導(dǎo)線中的電流方向由M到N,根據(jù)安培定則導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向內(nèi)，根據(jù)左手定則ad邊受向左的

安培力，從邊受到向右的安培力；成邊受到向上的安培力，cd受到向下的安培力；由B選項(xiàng)分析可知ad邊受到的安

培力大于從邊，成邊受到的安培力等于cd受到受到的安培力;故合力向左，故C錯誤，D錯誤.

3、B

F

【解析】A.由￡=一可知，本公式采用的是比值定義，E馬F及q均無關(guān),故A錯誤；

Q

B.公式C=g采用比值定義法，其中電容器的電容。與電容器兩極板間電勢差U無關(guān)，選項(xiàng)B正確；

C.由=可知，勻強(qiáng)電場中的沿電場線方向上的兩點(diǎn)。、5間的距離越大，則兩點(diǎn)間的電勢差也一定越大，選

項(xiàng)C錯誤；

Ep

D.公式采用的是比值定義法，電勢是由電場本身的性質(zhì)的決定，與電勢能無關(guān)；故D錯誤；

q

故選B。

4、C

【解析】本題考查電表的改裝及串聯(lián)電路的特點(diǎn)

【詳解】要改裝成一個電壓表，則必須要有分壓電阻，所以應(yīng)該將電流表和一個電阻串聯(lián)，排除BD選項(xiàng)，串聯(lián)后總

電壓量程為10V,根據(jù)歐姆定律有，U=/g(Rg+R),解得R=95000,即C選項(xiàng)正確.綜上所述，本題選C

5、C

【解析】增大直流電源的電壓，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故A錯誤.選用匝數(shù)更多

的線圈，在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流更大，跳起更高，但還會掉下來，故B錯誤.把直流電源換成交流電源，則在線圈

中始終有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則套環(huán)總受安培力作用，這樣可以使套環(huán)跳起后不落下來，懸在線圈正上方，成為一個“磁

懸浮環(huán)”，選項(xiàng)C正確；選用質(zhì)量較小的金屬套環(huán)，同樣在套環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流，只是跳起更高，但還會掉下來，

故D錯誤.故選C.

點(diǎn)睛：此題要理解套環(huán)跳起的原因以及懸浮的原因，即產(chǎn)生感應(yīng)電流的效果阻礙引起感應(yīng)電流磁通量的變化

6、C

【解析】A.圖線上的點(diǎn)與原點(diǎn)。連線的斜率的倒數(shù)表示電阻值，由圖可知隨著所加電壓的增大，圖線斜率減小，故

小燈泡的電阻增大，A正確，不符合題意；

BC.由歐姆定律可得，對應(yīng)P點(diǎn)，小燈泡的電阻為

R衛(wèi)

h

B正確，不符合題意，C錯誤，符合題意；

D.對應(yīng)尸點(diǎn)，小燈泡的功率為

P=U1I2

與題圖中尸QOM所圍的面積相等，D正確，不符合題意。

故選C。

二、多項(xiàng)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(xiàng)中，有多個選項(xiàng)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,AD

【解析】AB.離子在電場加速過程，根據(jù)動能定理得:

qU=；1而

解得:

\2qU_

v

m

在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，由洛倫茲力提供向心力，則有:

"=竺

r

可得:

mv1\2mU

r=一=一，------

qBBq

則有:

_2\2mU

x=2r=—I-------

列q

若離子束是同位素，q相同，則x越大，對應(yīng)的離子質(zhì)量一定越大，故A正確，B錯誤;

CD.由x=2也知，只要x相同，對應(yīng)的離子的比荷幺一定相等，故C錯誤，D正確;

Byqm

故選ADo

分卷n

8、BC

【解析】據(jù)三種射線可知，電離能力大小，即可判定錮224“會釋放出什么射線；再結(jié)合半衰期的概念，即可求解

【詳解】鋸2M4“會釋放出射線將它們電離，從而產(chǎn)生電流，而三種射線中，a射線能使空氣電離，故A正確，BC錯

誤；半衰期為432年，當(dāng)經(jīng)864年，發(fā)生兩次衰變，0.2mg的錮將衰變掉0.15mg,還剩下0.05mg沒有衰變，故D正

確；此題選擇不正確的選項(xiàng)，故選BC.

9、8cm

11,

【解析】粒子a板左端運(yùn)動到P處，由動能定理得=5砂29一5加：

a

d._Ls^\^L

XXXXXX

X”

XXXXXXX

XXXXXXXX

X5n

XXXXXXX

代入有關(guān)數(shù)據(jù)，解得丫=友義106mzs

3

cos。=為，代入數(shù)據(jù)得，=30。

V

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，圓心為。，半徑為，，如圖

由幾何關(guān)系得e^=rsin300

2

「mv?

qvB=-----

r

ffiy

聯(lián)立求得「0=不

代入數(shù)據(jù)解得PQ=5.8cm

10、AC

【解析】AB.分析電路結(jié)構(gòu)，當(dāng)斷開S?且電路穩(wěn)定后，電阻與、&串聯(lián)，電容器測量電阻&兩端的電壓，電壓表

測量電阻與兩端電壓，電流表測量干路電流。斷開S2且電路穩(wěn)定后，總電阻增大，根據(jù)閉合電路歐姆定律：

/

R總

可知，干路電流減小，A表示數(shù)變小，根據(jù)歐姆定律：

5=見

可知V表示數(shù)變小，A正確，B錯誤；

C.路端電壓增大，電阻&兩端的電壓變大，根據(jù)電容的定義式：

Q^CU

可知，電容器電荷量增加，c正確；

D.根據(jù)電功率：

P=I2r

可知，干路電流減小，電源內(nèi)部消耗的功率減小，D錯誤。

故選ACo

三、實(shí)驗(yàn)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.b②.C

【解析】(1)口].用多用電表測量小燈泡的電壓時，因紅表筆為“+”極，則紅表筆應(yīng)接在b點(diǎn)；

(2)[2].由題意可知，黑筆觸點(diǎn)接1,紅筆觸點(diǎn)接2,表頭讀數(shù)為0,則說明之間沒有電阻，若有二極管，則也處于

導(dǎo)通狀態(tài)；由于多用電表測量電阻時，電流從紅表筆流入，黑表筆流出，因此1接二極管的正極；又由于黑筆觸點(diǎn)接

1,紅筆觸點(diǎn)接3時，表頭讀數(shù)為0.5k。，而每個電阻的阻值為IkC,因此可能是兩電阻并聯(lián)；加之當(dāng)黑筆觸點(diǎn)接2,

紅筆觸點(diǎn)接1時，表頭讀數(shù)為2k。，而每個電阻的阻值為1k。，因此可能是兩電阻串聯(lián)；綜上所述，則C正確；

12、(1).0.6803⑶?偏小(4).回生或者也匕

【解析】由圖示螺旋測微器可知，其示數(shù)為：0.5mm+18.0x0.01mm=0.680mm；

⑵[2].電流表采用外接法，滑動變阻器為分壓接法，如圖。

(3)[3].由于電壓表的分流，測得的電流比流過&的電流大，根據(jù)&=:知電阻測量值偏小。

(4)[4].由電阻定律可知

R=p—

S

u1，

其中R=—,S=-7rD2所以電阻率

7lUD-

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、(1)2T；(2)1.5m/s2,方向沿斜面向上

【解析】(1)當(dāng)Ro=lQ時，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求解電流強(qiáng)度，由平衡條件求解磁感應(yīng)強(qiáng)度；

(2)若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，此時安培力的方向沿斜面向上，根據(jù)牛