2025屆天津市東麗區(qū)民族中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆天津市東麗區(qū)民族中學(xué)物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項(xiàng)1．考試結(jié)束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號用0．5毫米黑色墨水的簽字筆填寫在試卷及答題卡的規(guī)定位置．3．請認(rèn)真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準(zhǔn)考證號與本人是否相符．4．作答選擇題，必須用2B鉛筆將答題卡上對應(yīng)選項(xiàng)的方框涂滿、涂黑；如需改動，請用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案．作答非選擇題，必須用05毫米黑色墨水的簽字筆在答題卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律無效．5．如需作圖，須用2B鉛筆繪、寫清楚，線條、符號等須加黑、加粗．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（a）所示的電路中，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器（最大阻值20Ω）．閉合電鍵S，將滑動變阻器的滑動觸頭P從最右端滑到最左端，兩個電壓表（內(nèi)阻極大）的示數(shù)隨電路中電流變化的完整過程圖線如圖（b）所示．則下列說法正確的是（）A.圖線甲是電壓表V1示數(shù)隨電流變化的圖線B.電源內(nèi)電阻的阻值為10ΩC.電源的最大輸出功率為1.5WD.滑動變阻器R2的最大功率為0.9W2、下列說法正確的是()A.點(diǎn)電荷一定是電量很小的電荷B.電場線是假想曲線，實(shí)際不存在C.電場強(qiáng)度的方向就是電荷所受電場力的方向D.根據(jù)可知，電容器的電容C與電量Q成正比、與電壓U成反比3、真空中兩個靜止點(diǎn)電荷間的靜電力大小為F，若將兩點(diǎn)電荷的電荷量都增大到原來的3倍，且距離保持不變，則兩點(diǎn)電荷間的靜電力大小變?yōu)锳.F B.3FC.6F D.9F4、首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是A.安培 B.奧斯特C.法拉第 D.歐姆5、如圖所示，ab是兩平行正對的金屬圓環(huán)，a中通有正弦交變電流i，其變化規(guī)律如圖所示．下列說法正確的是（）A.t1時刻，b環(huán)內(nèi)感應(yīng)電動勢最大B.t2時刻，b環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電流方向改變C.t3～t4時間內(nèi)，b環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向與a環(huán)內(nèi)電流的方向相反D.0～t4時間內(nèi)，t2時刻b環(huán)內(nèi)的感應(yīng)電動勢最大6、維修電器的師傅通常用螺絲刀直接吸附小螺絲釘，對吸附螺絲釘現(xiàn)象的正確解釋是A.螺絲釘被磁化B.螺絲釘被感應(yīng)帶電C.螺絲釘被摩擦帶電D.螺絲釘被接觸帶電二、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、用絕緣細(xì)線懸掛一個質(zhì)量為m，帶電荷量為+q的小球，讓它處于如圖所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中．由于磁場的運(yùn)動，小球靜止在如圖位置，這時懸線與豎直方向夾角為α，懸線處于伸直狀態(tài)，則磁場的運(yùn)動速度和方向可能是（）A.，水平向左B.，水平向下C.，豎直向上D.，水平向右8、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖．帶電粒子被加速電場加速后，進(jìn)入速度選擇器．速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場的強(qiáng)度分別為B和E．平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2.平板S下方有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場．下列表述正確的是（）A.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外C.質(zhì)譜儀是一種可測定帶電粒子比荷的儀器D.粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越大9、下列現(xiàn)象屬電磁驅(qū)動的是A.磁電式儀表線圈的骨架用鋁框來做B.微安表的表頭在運(yùn)輸時要把兩接線柱短接C.自制金屬地雷探測器D.當(dāng)圖中B變大時，ab在固定光滑導(dǎo)軌上滑動10、如圖，北斗導(dǎo)航衛(wèi)星先沿橢圓軌道I飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處由橢圓軌道變軌進(jìn)入地球同步圓軌道II。下列說法正確的是（）A.橢圓軌道I中衛(wèi)星在P點(diǎn)的加速度是最小的B.衛(wèi)星在橢圓軌道I上的P點(diǎn)處加速進(jìn)入軌道IIC.衛(wèi)星在軌道II運(yùn)行時的速度大于7.9km/sD.橢圓軌道中衛(wèi)星的機(jī)械能總是變化的三、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）霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展．如圖1所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P，Q間通入電流I，同時外加與薄片垂直的磁場B，在M，N間出現(xiàn)電壓UH，這個現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足UH＝k，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)．某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)來測定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電，電流與磁場方向如圖1所示，該同學(xué)用電壓表測量UH時，應(yīng)將電壓表的“＋”接線柱與______(填“M”或“N”)端通過導(dǎo)線相連(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.10T不變，改變電流I的大小，測量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示．根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖2中畫出UH—I圖線，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效數(shù)字).(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測量，取兩個方向測量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的測量電路，S1，S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫出)．為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向________(填“a”或“b”)，S2擲向________(填“c”或“d”)．為了保證測量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中．在保持其它連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件________和________(填器件代號)之間12．（12分）甲、乙兩組同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究水果電池組電動勢和內(nèi)阻他們了解到水果電池的內(nèi)阻可能比較大，因此設(shè)計(jì)了一個如圖所示的電路進(jìn)行測量。（1）甲同學(xué)制作了一個蘋果電池組，接入圖的電路，調(diào)節(jié)滑動變阻器的位置，測量出相應(yīng)的電壓U和電流I，并將所測數(shù)據(jù)用“+”標(biāo)注在坐標(biāo)紙上，如圖所示。請你畫出這個蘋果電池組的U-I圖線。（）（2）根據(jù)圖的U-I圖線可求得該電池組的電動勢E=_________V（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r=_________Ω（保留三位有效數(shù)字）。（3）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的誤差，下列說法正確的是____________。A.由于電壓表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏大B.由于電壓表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏小C.由于電流表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏大D.由于電流表內(nèi)阻的影響，會使電源內(nèi)阻的測量值偏?。?）乙組同學(xué)制作了一個檸檬電池組，完成了上述的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)電動勢與甲組測到的基本相同，只是內(nèi)阻差異較大。這兩組同學(xué)對兩個電池組做了進(jìn)一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關(guān)系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關(guān)系進(jìn)行了猜想，并分別畫出了如圖所示的P-R和P-U圖象。若已知甲電池組的內(nèi)阻較大，則下列各圖中可能正確的是______________（選填選項(xiàng)的字母）。A.B.C.D.四、計(jì)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，在xoy坐標(biāo)系中第一象限內(nèi)存在垂直紙面向里勻強(qiáng)磁場，第二象限內(nèi)的部分區(qū)域存在勻強(qiáng)電場．一電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子，從P(a，0)點(diǎn)沿與x軸成45°角的方向以初速度v0射入磁場中，通過y軸上的N(0，a)點(diǎn)進(jìn)入第二象限后，依次通過一個非電場區(qū)域和一個勻強(qiáng)電場區(qū)域，到達(dá)x軸上某點(diǎn)時速度恰好為零．已知從粒子第一次通過N點(diǎn)到第二次通過N點(diǎn)所用時間為t0．求：(粒子重力不計(jì))(1)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)帶電粒子自P點(diǎn)開始到第一次通過N點(diǎn)所用的時間；(3)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小14．（16分）如圖所示為質(zhì)譜儀的示意圖，兩極板間加有電壓U，讓比荷為k的帶正電的粒子從正極板的附近由靜止釋放，粒子經(jīng)電場加速后從M點(diǎn)垂直磁場邊界進(jìn)入磁場，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后打在磁場邊界上的熒光屏的N點(diǎn)，MN的距離為x．不計(jì)粒子的重力，求：（1）粒子經(jīng)電場加速后速度的大?。唬?）勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小15．（12分）如圖所示的電路中，電源電動勢Ed＝6V，內(nèi)阻r＝1Ω，一定值電阻R0＝9.0Ω，變阻箱阻值在0﹣99.99Ω范圍．一平行板電容器水平放置，電容器極板長L＝100cm，板間距離d＝40cm，重力加速度g＝10m/s2，此時，將變阻箱阻值調(diào)到R1＝2.0Ω，一帶電小球以v0＝10m/s的速度從左端沿中線水平射入電容器，并沿直線水平穿過電容器．求：（1）變阻箱阻值R1＝2.0Ω時，R0的電功率是多少？（2）變阻箱阻值R1＝2.0Ω時，若電容器的電容C＝2μF，則此時電容器極板上帶電量多大？（3）保持帶電小球以v0＝10m/s的速度從左端沿中線水平射入電容器，變阻箱阻值調(diào)到何值時，帶電小球剛好從上極板右端邊緣射出？

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】A．當(dāng)滑片左移時，滑動變阻器接入電阻減小，則電路中總電阻減小，由閉合電路歐姆定律可知，電路中電流增大；而R1兩端的電壓增大，故乙表示是V1示數(shù)的變化；甲表示V2示數(shù)的變化；故A錯誤；B．由圖可知，當(dāng)只有R1接入電路時，電路中電流為0.6A，電壓為3V，則由E=U+Ir可得：E=3+0.6r當(dāng)滑動變阻器全部接入時，兩電壓表示數(shù)之比為，故；由閉合電路歐姆定律可得E=5+0.2r解得：r=5Ω，E=6V故B錯誤；C．因當(dāng)內(nèi)阻等于外阻時，電源的輸出功率最大，故當(dāng)外阻等于5Ω時，電源的輸出功率最大，故此時電流故電源的最大輸出功率P=UI=1.8W故C錯誤；D．由C的分析可知，R1的阻值為5Ω，R2電阻為20Ω；當(dāng)R1等效為內(nèi)阻，則當(dāng)滑動變阻器的阻值等于R+r時，滑動變阻器消耗的功率最大，故當(dāng)滑動變阻器阻值為10Ω時，滑動變阻器消耗的功率最大，由閉合電路歐姆定律可得，電路中的電流則滑動變阻器消耗的總功率故D正確?！军c(diǎn)睛】在求定值電阻的最大功率時，應(yīng)是電流最大的時候；而求變值電阻的最大功率時，應(yīng)根據(jù)電源的最大輸出功率求，必要時可將與電源串聯(lián)的定值電阻等效為內(nèi)阻處理。2、B【解析】解：A、點(diǎn)電荷是忽略形狀大小的帶電物體，不一定帶電量小，A錯誤B、電場線是假想曲線，實(shí)際不存在，B正確C、電場強(qiáng)度的方向就是正電荷所受電場力的方向，C錯誤D、電容C與電容器本身有關(guān)于Q、U無關(guān)3、D【解析】運(yùn)用庫侖定律，進(jìn)行計(jì)算討論即可解題【詳解】根據(jù)庫侖定律距離改變之前：，當(dāng)電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍時：聯(lián)立可得：，故ABC錯誤，D正確4、B【解析】根據(jù)物理學(xué)中科學(xué)家的主要貢獻(xiàn)即可解題【詳解】首先發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線周圍存在磁場的物理學(xué)家是丹麥的物理學(xué)家奧斯特．安培提出了分子電流假說，研究了通電導(dǎo)線的磁場．法拉第研究了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B正確，ACD錯誤5、D【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，與楞次定律，結(jié)合磁通量變化量與磁通量變化率不同，即可一一求解【詳解】A項(xiàng)：由法拉第電磁感應(yīng)定律，可知，在t1時刻，a中電流變化率為0，b中感應(yīng)電動勢為零，故A錯誤；B項(xiàng)：t2-t3時間內(nèi)與t2-t3時間內(nèi)的電流大小變化相反，方向也改變，由楞次定律，可知，在t2時刻，b中感應(yīng)電流方向不改變，故B錯誤；C項(xiàng)：t3～t4時間內(nèi)，a中的電流減小，由“楞次定律”可知，b環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向與a環(huán)內(nèi)電流的方向相同，故C錯誤；D項(xiàng)：在t2時刻，a中電流變化率為最大，b中感應(yīng)電動勢為最大，故D正確故選D【點(diǎn)睛】考查法拉第電磁感應(yīng)定律，與楞次定律的應(yīng)用，掌握感應(yīng)電動勢與磁通量變化率有關(guān)，而與磁通量變化量無關(guān)6、A【解析】維修電器的師傅把螺絲刀碰一下磁鐵，螺絲刀被磁化，螺絲刀磁化后使螺絲釘吸附在螺絲刀上，便于使用，故A正確，BCD錯誤二、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、AC【解析】若磁場的運(yùn)動方向水平向左，則小球相對磁場水平向右，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，當(dāng)洛倫茲力等于重力，處于平衡狀態(tài)，則有：Bqv=mg，解得：，故A正確；若磁場的運(yùn)動方向豎直向下，則小球相對磁場豎直向上，由左手定則可知，洛倫茲力方向水平向左，則不可能處于平衡狀態(tài)．故B錯誤；若磁場的運(yùn)動方向豎直向上，則小球相對磁場豎直向下，由左手定則可知，洛倫茲力方向水平向右，當(dāng)洛倫茲力與拉力的合力與重力相等時，則處于平衡狀態(tài)，則有：Bqv=mgtanα，解得：，故C正確，若磁場的運(yùn)動方向水平向右，則小球相對磁場水平向左，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向下，不可能處于平衡狀態(tài)，D錯誤；故選AC【點(diǎn)睛】此題考查左手定則與平衡方程的應(yīng)用，注意相對運(yùn)動理解，突出小球相對磁場的運(yùn)動方向是解題的關(guān)鍵，同時掌握三角函數(shù)的應(yīng)用8、BCD【解析】在速度選擇器中，電場力和洛倫茲力平衡，有：qE=qvB，解得v=E/B．故A錯誤．根據(jù)帶電粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)方向，根據(jù)左手定則知，該粒子帶正電，則在速度選擇器中電場力水平向右，則洛倫茲力水平向左，根據(jù)左手定則知，磁場方向垂直紙面向外．故B正確．進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后，有：qvB0=m，解得：，可知質(zhì)譜儀是可以測定帶電粒子比荷的儀器．故C正確；由上式可知，知越靠近狹縫P，r越小，比荷越大．故D正確．故選BCD【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道粒子在速度選擇器和偏轉(zhuǎn)電場中的運(yùn)動規(guī)律：帶電粒子在速度選擇器中受電場力和洛倫茲力平衡，做勻速直線運(yùn)動，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場后做勻速圓周運(yùn)動；掌握帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動的半徑公式9、AD【解析】A．鋁是導(dǎo)體，儀表指針偏轉(zhuǎn)時鋁框隨之轉(zhuǎn)動，并切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流又會受到安培阻力，阻礙線圈的轉(zhuǎn)動，故A正確；

B．連接后由于電磁效應(yīng)動圈阻尼變得極大，運(yùn)輸時線圈不再容易擺動，可以防止指針打壞，故B錯誤；

C．金屬探測器由高頻振蕩器、振蕩檢測器、音頻振蕩器和功率放大器等組成，而非電磁驅(qū)動，故C錯誤；

D．當(dāng)圖中B變大時，回路中產(chǎn)生電流，又產(chǎn)生安培力，故屬于電磁驅(qū)動，故D正確；

故選AD。10、AB【解析】A．衛(wèi)星繞行，萬有引力提供加速度處距離中心天體最遠(yuǎn)，加速度最小，A正確；B．根據(jù)衛(wèi)星變軌原理可知，衛(wèi)星在橢圓軌道I上的點(diǎn)做離心運(yùn)動，要實(shí)現(xiàn)這個運(yùn)動必須使衛(wèi)星所需向心力大于萬有引力，所以應(yīng)該衛(wèi)星應(yīng)加速，增加所需向心力，進(jìn)入軌道II，B正確；C．即第一宇宙速度是近地衛(wèi)星的環(huán)繞速度，也是最大的圓周運(yùn)動的環(huán)繞速度。而同步衛(wèi)星的軌道半徑要大于近地衛(wèi)星的軌道半徑，萬有引力提供向心力解得根據(jù)的表達(dá)式可以發(fā)現(xiàn)同步衛(wèi)星運(yùn)行的線速度一定小于第一宇宙速度，C錯誤；D．橢圓軌道上運(yùn)行時，只有萬有引力做功，機(jī)械能不變，D錯誤。故選AB。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.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根據(jù)左手定則得，正電荷向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過導(dǎo)線相連（2）UH-I圖線如圖所示根據(jù)知，圖線的斜率為，解得霍爾系數(shù)為：k=1.5×10-3V?m?A-1?T-1（3）為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向b，S2擲向c，為了保護(hù)電路，定值電阻應(yīng)串聯(lián)在S1，E（或S2，E）之間12、①.圖見解析②.1.16③.④.C⑤.BC【解析】(1)[1]根據(jù)圖中所標(biāo)注的數(shù)據(jù)，做出圖像如圖所示：(2)[2][3]根據(jù)：可知U-I圖像與縱軸的交點(diǎn)即電動勢，結(jié)合圖像可得E=1.16V，斜率即內(nèi)阻：(3)[4]實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)電流表外接，使得電流表分壓，即電壓偏小。只有當(dāng)電流為0時，電壓表才不分壓，即圖像中只有與縱軸的交點(diǎn)是準(zhǔn)確的；斜率即電源內(nèi)阻由于電流表分壓而偏大，故選C。(4)[5]AB．根據(jù)電源的輸出功率規(guī)律可以知道，當(dāng)內(nèi)外電阻相等時輸出功率最大；如果外電阻大于內(nèi)電阻時，隨著電