天津南開中學(xué)2025屆物理高二上期中考試模擬試題含解析

天津南開中學(xué)2025屆物理高二上期中考試模擬試題請考生注意：1．請用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項》，按規(guī)定答題。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、用活塞式抽氣機抽氣，在溫度不變的情況下，從玻璃瓶中抽氣，第一次抽氣后，瓶內(nèi)氣體的壓強減小到原來的，要使容器內(nèi)剩余氣體的壓強減為原來的，抽氣次數(shù)應(yīng)為A．3次 B．4次 C．5次 D．6次2、如圖，長為2L的直導(dǎo)線折成邊長相等的直角形狀，并置于與其所在平面相垂直的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B，當(dāng)在該導(dǎo)線中通以電流I時，該直角形通電導(dǎo)線受到的安培力大小為（）A．0B．BILC．2D．2BIL3、一平行板電容器中存在勻強電場，電場沿豎直方向。兩個比荷（即粒子的電荷量與質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a、b，從電容器邊緣的P點（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測得a、b與電容器的撞擊點到入射點之間的水平距離之比為1∶3。若不計重力，則a和b的比荷之比是（）A．1∶3B．9∶1C．3∶1D．1∶94、示波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，如果在電極YY之間加上圖（a）所示的電壓，在XX之間加上圖（b）所示電壓，熒光屏上會出現(xiàn)的波形是（）A． B．C． D．5、如圖所示，當(dāng)用扳手?jǐn)Q螺母時，扳手上的P、Q兩點的角速度分別為ωP和ωQ，線速度大小分別為vP和vQ，則()A．ωP<ωQ，vP<vQ B．ωP<ωQ，vP＝vQC．ωP＝ωQ，vP<vQ D．ωP＝ωQ，vP>vQ6、一個不計重力的帶正電荷的粒子，沿圖中箭頭所示方向進入磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則粒子的運動軌跡為（）A．圓弧a B．直線b C．圓弧c D．a(chǎn)、b、c都有可能二、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、關(guān)于場強和電勢的說法中，正確的是（）A．在電場中a．b兩點間移動電荷的過程中，電場力始終不做功，則電荷所經(jīng)過的路徑上各點的場強一定為零B．電場強度的方向就是電勢降落最快的方向C．兩個等量正電荷的電場中，從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外，電勢越來越低，場強越來越小D．兩個等量異種電荷的電場中，對于兩電荷連線的中垂線上各點：電勢均相等，中點場強最大，沿連線的中垂線向外，場強越來越小8、在如圖甲所示的電路中，電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計，L1、L2為相同規(guī)格的小燈泡，這種小燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，R為定值電阻，阻值為7.5Ω.當(dāng)開關(guān)S閉合后()A．L1的電阻為Ω B．L1消耗的電功率為7.5WC．L2的電阻為7.5Ω D．L2消耗的電功率為0.3W9、硅光電池已廣泛應(yīng)用于人造衛(wèi)星和燈塔、高速公路“電子眼”等設(shè)施其原理如圖所示，a、b是硅光電池的兩個電極，P、N

是兩塊硅半導(dǎo)體，P、N

可在E區(qū)形成勻強電場的上表面鍍有一層膜，當(dāng)光照射時，P內(nèi)產(chǎn)生的自由電子經(jīng)E區(qū)電場加速后到達半導(dǎo)體N，從而產(chǎn)生電動勢以下說法中正確的是A．a(chǎn)電極為電池的正極B．電源內(nèi)部的電流方向由P指向NC．E區(qū)勻強電場的方向由N指向PD．硅光電池是一種把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置10、如圖所示，豎直向上的勻強電場中，一豎直絕緣輕彈簧的下端固定在地面上，上端連接一帶正電小球，小球靜止時位于N點，彈簧恰好處于原長狀態(tài)．保持小球的帶電量不變，現(xiàn)將小球提高到M點由靜止釋放．則釋放后小球從M運動到N過程中A．小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和保持不變B．小球重力勢能的減少量等于小球電勢能的增加量C．彈簧彈性勢能的減少量等于小球動能的增加量D．小球動能的增加量等于電場力和重力做功的代數(shù)和三、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）“測定電池的電動勢和內(nèi)阻”的實驗中：(1)在如圖甲所示的電路中，為避免燒壞電表，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)置于___________端（填“A”或“B”）。(2)如圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)作出的U-I圖象，由圖可知，電源的電動勢E=__________V，內(nèi)阻r=__________Ω。(3)實驗中如果將電壓表并連在滑動變阻器的A、B兩端，則理論上電動勢的測量值和真實值關(guān)系E測________E真，內(nèi)阻的測量值和真實值r測________r真（填“＜，＞，或=”）。12．（12分）某同學(xué)選用兩個完全相同的小球A、B來驗證庫侖定律．使小球A和B帶上同種電荷，A球放在左右可移動且上下高度可調(diào)節(jié)的絕緣座上，B球用絕緣絲線懸掛于玻璃棒C點，如圖．實驗時，保證A、B兩球球心在同一水平線上，待B球平衡后偏離豎直線的角度為θ，B球質(zhì)量為m，重力加速度為g；先保持兩球電荷量不變，使A球從遠處逐漸向B球靠近，觀察到兩球距離越小，懸線的偏角越大；再保持兩球距離不變，改變小球所帶的電荷量，觀察到電荷量越大，B球懸線的偏角越大.(1)實驗中需要用到_____________的科學(xué)方法．(2)根據(jù)平衡關(guān)系，A、B兩球之間的電場力F=________________（用m、g、θ表示）．（3）在閱讀教材后，該同學(xué)知道了庫侖定律的表達式，并知道了均勻分布的帶電球體可以等效為電荷量全部集中在球心處的一個點電荷．它將兩個半徑為R的金屬小球分別帶上了q1和q2的正電，并使其球心相距3R，應(yīng)用庫侖定律，計算了兩球之間的庫侖力，則該同學(xué)的計算結(jié)果__________（選填“偏大”“偏小”“正確”），原因是：_________________．四、計算題：本題共2小題，共26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）如圖所示在勻強電場中，有A、B兩點，它們之間的距離為10cm，兩點的連線與場強方向成53°角．將一個電荷量為1×10﹣6C的正電荷由A點移到B點，電場力做功為6×10﹣5J．（sin53=0.8，cos53=0.6）求：（1）A、B兩點的電勢差UAB；（2）勻強電場的場強E．14．（16分）在光滑水平面上有一質(zhì)量m＝1.0×10-3kg電量q＝1.0×1O-10C的帶正電小球，靜止在O點，以O(shè)點為原點，在該水平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，現(xiàn)突然加一沿x軸正方向，場強大小E＝2.0×106v／m的勻強電場，使小球開始運動經(jīng)過1.0s，所加電場突然變?yōu)檠貀軸正方向，場強大小仍為E＝2.0×106V/m的勻強電場再經(jīng)過1.0s，所加電場又突然變?yōu)榱硪粋€勻強電場，使小球在此電場作用下經(jīng)1.0s速度變?yōu)榱悖蟠穗妶龅姆较蚣八俣茸優(yōu)榱銜r小球的位置．15．（12分）如圖所示，是關(guān)于y軸對稱的四分之一圓，在PQNM區(qū)域有均勻輻向電場，PQ與MN間的電壓為U．一初速度為零的帶正電的粒子從PQ上的任一位置經(jīng)電場加速后都會從進入半徑為R、中心位于坐標(biāo)原點O的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直xOy平面向外，大小為B，粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后都能平行于x軸射出．在磁場區(qū)域右側(cè)有一對平行于x軸且到x軸距離都為R的金屬平行板A和K，金屬板長均為4R，其中K板接地，A與K兩板間加有電壓UAK>0，忽略極板電場的邊緣效應(yīng)，不計重力．已知金屬平行板左端連線與磁場圓相切，在y軸上．（1）求帶電粒子的比荷；（2）求帶電粒子進入右側(cè)電場時的縱坐標(biāo)范圍；（3）若無論帶電粒子從PQ上哪個位置出發(fā)都能打到K板上，則電壓U至少為多大？

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、B【解析】

設(shè)玻璃瓶的容積是V，抽氣機的容積是V0，氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可得：解得：，設(shè)抽n次后，氣體壓強變?yōu)樵瓉淼?，由玻意耳定律可得：抽一次時：得：，抽兩次時：得：，抽n次時：解得：n=4；A.3次。故A項錯誤；B.4次。故B項正確；C.5次。故C項錯誤；D.6次。故D項錯誤。2、C【解析】

安培力中通電導(dǎo)線的長度為電流的有效長度，本題中為通電導(dǎo)線從初指向末的長度，為2L，因此安培力A.0與分析不符，A錯誤B.BIL與分析不符，B錯誤C.2BIL與分析相符，CD.2BIL與分析不符，D錯誤3、B【解析】兩帶電粒子都做類平拋運動，水平方向勻速運動，有x=vt，垂直金屬板方向做初速度為零的勻加速直線運動，有電荷在電場中受的力為F=Eq，根據(jù)牛頓第二定律有F=ma，聯(lián)立解得因為兩粒子在同一電場中運動，E相同，相同的水平速度，側(cè)位移相同，所以比荷與水平位移的平方成反比，比荷之比為9：1，故B正確，ACD錯誤；故選B。4、C【解析】電極YY′之間加上圖（a）所示的電壓，則粒子的偏轉(zhuǎn)位移在上下進行變化，而在XX′之間加上圖（b）所示電壓時，粒子將分別打在左右各一個固定的位置，因此只能打出圖C所示的圖象，故C正確，ABD錯誤．故選C.5、C【解析】

由于P、Q兩點屬于同軸轉(zhuǎn)動，所以P、Q兩點的角速度是相等的，即ωP=ωQ；同時由圖可知Q點到螺母的距離比較大，由可知，Q點的線速度大，即υP＜υQ．故選C.【點睛】解決本題的突破口在于P、Q兩點的角速度相同，然后熟練掌握勻速圓周運動的各物理量之間公式即可．6、A【解析】

帶正電的電荷在向里的磁場中向上運動，根據(jù)左手定則可知，粒子的受到的洛倫茲力的方向向左，所以粒子的可能的運動的軌跡為a，故A正確，BCD錯誤。

故選A。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、BD【解析】試題分析：等勢面和電場線相互垂直，在等勢面上移動電荷電場力不做功但電場強度不為0，A選項錯誤；據(jù)可知電場強度方向就是電勢降落最快方向，故B選項正確；兩個等量正電荷的電場中，從兩電荷連線的中點沿連線的中垂線向外，電勢越來越低，而場強先增加后減小，故C選項錯誤；兩個等量異種電荷的電場中，對于兩電荷連線的中垂線上各點：電勢均為0，從中點向兩邊場強減小，故D選項正確．考點：本題考查對等量同種電荷和等量異種電荷的電場線和等勢線分布的理解．8、CD【解析】

電源電動勢為3.0V，內(nèi)阻不計，路端電壓為3V．L1和兩端的電壓為3V，由圖可知，此時的電流為0.25A，所以電阻值：，故A錯誤．

由伏安特性曲線可以讀出L1和兩端的電壓為3V，由圖可知，此時的電流為0.25A，L1消耗的電功率為：P=UI=3.0×0.25=0.75W，故B錯誤．在乙圖上做出電阻R的伏安特性曲線如圖，

由于R與L2串聯(lián)，所以二者的電流值是相等的，由圖可以讀出，此時二者的電壓都是1.5V時，二者電壓的和等于3.0V，此時的電流值是0.2A．所以，故C正確；L2消耗的電功率為：P′=U′?I′=1.5×0.2=0.3W，故D正確．故選CD.【點睛】在分析電阻的I-U與U-I圖線問題時，關(guān)鍵是搞清圖象斜率的物理意義，也就是說是K=，還是K=R．對于線性元件，，但對于非線性元件，．9、AC【解析】試題分析：E區(qū)電場能使P逸出的自由電子向N運動，因負電荷受到的電場力與電場方向相反，所以電場方向由N指向P，由于電流的方向與負電荷的運動方向相反，所以電源內(nèi)部的電流方向由N指向P，A正確、B錯誤；由題意可知，電子在E區(qū)加速，故電場方向應(yīng)為N到P；故C正確；該電池是將光能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故D錯誤．考點：電源的電動勢和內(nèi)阻【名師點睛】本題考查根據(jù)電荷的電場力的方向來確定電場強度的方向，并掌握電流的方向與負電荷的運動方向關(guān)系，同時理解電源內(nèi)部的電流的方向為由負極流向正極．10、BC【解析】

A、由于有電場做功，故小球的機械能不守恒，小球的機械能與彈簧的彈性勢能之和是改變的，故A錯誤．B、由題意，小球受到的電場力等于重力．在小球運動的過程中，電場力做功等于重力做功，小球從M運動到N過程中，出現(xiàn)的是重力勢能減小轉(zhuǎn)化為電勢能，故B正確；C、釋放后小球從M運動到N過程中，彈力做正功，彈簧彈性勢能的減少量等于小球動能的增加量，故C正確．D、在小球運動的過程中，電場力做的負功等于重力做的正功，二者的和是1．故D錯誤．故選BC．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、A1.51.0=＞【解析】

（1）滑動變阻器在開始時應(yīng)調(diào)節(jié)到使電路中電流最小的位置；（2）由圖可知，圖象由縱坐標(biāo)的交點為電動勢；根據(jù)圖象的斜率絕對值表示內(nèi)電阻可求得內(nèi)電阻．（3）將電壓表并連在滑動變阻器的A．B兩端，誤差來自由沒有分析電流表與電壓表的內(nèi)阻，則通過電表對電路的影響作出真實值與測量值間的圖象，由圖象可分析其誤差情況．【詳解】（1）為保證實驗安全，在開始時電路中電流應(yīng)為最小值，故滑動變阻器應(yīng)接入最大阻值，由圖可知，滑動變阻器接入部分為右半部分；故滑片應(yīng)接到A端；

（2）在U-I圖象中縱坐標(biāo)的截距代表的是電源的電動勢，直線的斜率絕對值代表的是電源的內(nèi)阻的大?。甎-I圖可知，電源的電動勢E=1.5V；U-I圖象斜率的絕對值等于內(nèi)阻，所以；

（3）圖中由于電壓表測量值小于電源真實的路端電壓；但當(dāng)外電路斷開時，電流表的分壓可以忽略，故本接法中電動勢是準(zhǔn)確的．而測量的電壓小于真實值，故由圖象可知測量的內(nèi)阻大于真實值．

【點睛】本題考查實驗的連接和數(shù)據(jù)的處理等內(nèi)容，要求能正確理解電路的接法及實驗安全性的要求，并能正確根據(jù)圖象得出電動勢和內(nèi)電阻．12、（1）控制變量法（2）mgtanθ（3）偏大；兩電荷帶同種電荷，導(dǎo)致電量間距大于3R．【解析】

（1）做這個實驗是時，“先保持兩球電荷量不變”和“再保持兩球距離不變”，可見，實驗中需要用到控制變量法的科學(xué)方法．（2）A球受重力，繩的拉力和電場力三力平衡，根據(jù)平衡關(guān)系，A、B兩球之間的電場力F=mgtanθ．（3）當(dāng)兩球心相距為3R時，兩球不能看成點電荷，因帶同種電荷，導(dǎo)致電量間距大于3R，根據(jù)庫侖定律F=k，可知，它們相互作用的庫侖力大小F＜．即該同學(xué)的計算結(jié)果偏大，原因是：兩電荷帶同種電荷，導(dǎo)致電量間距大于3R．【點睛】本題應(yīng)知道控制變量法在實驗中的應(yīng)用，明確當(dāng)兩球心相距為3R時，兩球不能看成點電荷，不能直接運用庫侖定律解答，注意庫侖定律的成立條件，理解點電荷的含義．四、計算題：本題共2小題，共26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)(2)【解析】(1)電荷由A→B電場力做功，有：WAB=qUAB則有：；(2)根據(jù)UAB=EdABcos53°得：。點晴：電場中計算電勢差時一定要所注意帶著正負號來運算，計算電場強度時，兩點之間的距離一定是沿電場方向的距離。14、指向第三象限，與x軸成225°角（0.40m，0.20m）【解析】試題分析：第1s內(nèi)小球沿x軸正方向做勻加速直線運動，第2s內(nèi)做類平拋運動，加速度沿y軸正方向，第3s內(nèi)做勻減速直線運動．根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出第1s末小球的速度和位移．對于類平拋運動，運用運動的分解法求出第2秒末小球的速度大小和方向，并求出x方向和y方向的位移大?。俑鶕?jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出電場的方向和第3s末的位置．由牛頓定律得知，在勻強電場中小球加速度的大小為：代人數(shù)據(jù)解得：a=0.20m/s2當(dāng)場強沿x正方向時，經(jīng)過1秒鐘小球的速度大小為：vx=at=0.20×1.0=0.20m/s速度的方向沿x軸正方向，小球沿x軸方