天津市南開中學(xué)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷【含解析】

第=page11頁，共=sectionpages11頁天津市南開中學(xué)2024-2025學(xué)年高二（上）期末物理試卷一、單選題：本大題共6小題，共24分。1.下列說法正確的是(

)A.由E=Fq可知，E與電荷所受的電場力F成正比，與電荷帶電量q成反比

B.帶電粒子在磁場中運(yùn)動時(shí)，一定受到洛倫茲力作用

C.感應(yīng)電流的磁場方向總是和引起感應(yīng)電流的磁場方向相反2.兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球，相距為R(R遠(yuǎn)大于小球半徑)，其中一個(gè)球的電荷量是另一個(gè)的5倍，它們間的吸引力大小是F?，F(xiàn)將兩球接觸后再把它們固定在距離為2R處，則它們之間庫侖力的大小為A.9F5 B.9F20 C.3.如圖分別表示運(yùn)動電荷和通電直導(dǎo)線在磁場中的受力情況，下列四圖中正確的是(

)A. B.

C. D.4.如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻為r不可忽略。A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)較大、電阻可忽略的線圈。下列說法正確的是(

)A.閉合開關(guān)，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定

B.閉合開關(guān)，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定

C.開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅

D.開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，電流自左向右通過A燈

5.如圖所示電路中，電源電動勢為E、內(nèi)阻為r，定值電阻R1=2r，滑動變阻器的最大阻值R2=A.電壓表的示數(shù)增大 B.電流表的示數(shù)減小

C.電源的輸出功率減小 D.R16.如圖1所示，一半徑為r的單匝圓形銅線圈固定在紙面內(nèi)，處于垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場中，磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖2所示。在0～t0的過程，關(guān)于該線圈中感應(yīng)電流方向與感應(yīng)電動勢大小的說法正確的是A.順時(shí)針方向，感應(yīng)電動勢由零增大至2πB0r2t0

B.順時(shí)針方向，感應(yīng)電動勢大小始終為πB二、多選題：本大題共4小題，共16分。7.如表是來源于物理課本的一些插圖，下列說法正確的是(

)圖1：研究靜電屏蔽圖2：研究影響平行板電容器的影響因素圖3：導(dǎo)體的狀安特性曲線圖4：把表頭改裝成大量程電流表A.圖1實(shí)驗(yàn)中，驗(yàn)電器頂端不帶電

B.圖2實(shí)驗(yàn)中，采用了控制變量法

C.圖3中，導(dǎo)體B的阻值大于導(dǎo)體A的阻值

D.圖4中，并聯(lián)的電阻R越小，改裝后的電流表量程越大8.電場線能直觀、方便的反映電場的分布情況。如圖甲所示是等量正點(diǎn)電荷形成電場的電場線，圖乙是電場中的一些點(diǎn)，O是電荷連線的中點(diǎn)，E、F是連線中垂線上關(guān)于O對稱的兩點(diǎn)，B、C和A、D分別是兩電荷連線上關(guān)于O對稱的點(diǎn)。則(

)A.E、F兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同

B.A、D兩點(diǎn)電勢相等

C.從E向O運(yùn)動的電子受到的電場力一定逐漸減小

D.從E向O運(yùn)動的電子具有的電勢能逐漸減小9.如圖所示的電路中，平行板電容器C的下極板接地，當(dāng)開關(guān)S處于閉合狀態(tài)時(shí)，一帶電油滴恰能靜止在電容器中的P點(diǎn)。下列說法正確的是(

)A.油滴帶負(fù)電

B.打開開關(guān)，油滴將向下運(yùn)動

C.在開關(guān)閉合時(shí)向下移動滑動變阻器的滑片，油滴仍靜止

D.打開開關(guān)，將電容器的上極板向上移一些，P點(diǎn)的電勢降低

10.回旋加速器原理如圖所示，置于真空中的D形金屬盒半徑為R，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過狹縫的時(shí)間可忽略；磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場與盒面垂直，交流電源電壓為U，頻率為f。若質(zhì)子的質(zhì)量為m、電荷量為+q，在加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力的影響。下列說法正確的是(

)

A.帶電粒子由加速器的中心進(jìn)入加速器

B.被加速的帶電粒子在回旋加速器中做圓周運(yùn)動的周期隨半徑的增大而增大

C.質(zhì)子離開回旋加速器時(shí)的最大動能為B2R2q2m

D.該加速器加速質(zhì)量為4三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共20分。11.在“測定電源的電動勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)選用兩節(jié)干電池串聯(lián)進(jìn)行測量，現(xiàn)有以下器材：

A.被測干電池兩節(jié)

B.電流表A1：量程0～0.6A，內(nèi)阻為0.50Ω

C.電流表A2：量程0～3A，內(nèi)阻為0.20Ω

D.電壓表V1：量程0～3V，內(nèi)阻約為3kΩ

E.電壓表V2：量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ

F.滑動變阻器R1：0～30Ω，額定電流為2A

G.滑動變阻器R2：0～100Ω，額定電流為0.1A

H.開關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)為方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，電流表應(yīng)選擇______，電壓表應(yīng)選擇______12.已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時(shí)阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，小明想利用伏安法測量其阻值隨溫度變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將熱敏電阻置于溫度控制室中。

(1)小明先將控制室的溫度調(diào)為30℃，用多用電表測量熱敏電阻的阻值。所選歐姆擋倍率及指針位置分別如圖甲、乙所示，則熱敏電阻阻值Rx為______Ω。

(2)小明想更精確地測量30℃時(shí)熱敏電阻的阻值Rx，開始設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?？捎闷鞑挠校?/p>

電壓表V(量程為3V，內(nèi)阻Rv=3kΩ)

電流表A1(量程為10mA，內(nèi)阻RA1約為30Ω)

電流表A2(量程為1mA，內(nèi)阻RA2約為300Ω)

滑動變阻器R1(最大阻值為30Ω)

滑動變阻器R2(最大阻值為15四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。13.某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的游戲裝置：水平直軌道AC、傾斜直軌道CD、圓弧軌道DBE、水平直軌道EF依次平滑連接，D、E兩點(diǎn)是直軌道與圓弧軌道的切點(diǎn)，兩直軌道在P點(diǎn)交錯(cuò)。傾斜直軌道CD的傾角θ=53°、CP長L=1.0m；圓弧軌道DBE的半徑R=0.1m。與AC同一平面水平放置一個(gè)靶環(huán)，靶心與軌道在同一個(gè)豎直面內(nèi)。游戲時(shí)，在水平軌道AC上給小球一個(gè)初動能，小球剛好通過圓軌最高點(diǎn)B，并最終落在靶心上。小球(可看成質(zhì)點(diǎn))質(zhì)量m=20g，過C、D、E點(diǎn)均無能量損失，所有摩擦阻力均不計(jì)，重力加速度g=10m/s14.如圖所示，水平放置的平行金屬板a、b，板長L=0.3m，板間距d=0.3m。兩金屬板間加電壓，且a板的電勢高于b板的電勢，虛線MN與金屬板垂直，右側(cè)有范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5×10?3T，方向垂直紙面向里。在兩極板左端正中間有一粒子源O，水平向右不斷地發(fā)射比荷qm=2×10815.如圖所示，足夠長的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌寬L=1.0m，導(dǎo)軌上放有垂直導(dǎo)軌的金屬桿P，金屬桿質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1.0Ω，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場。導(dǎo)軌左端連接有電阻R=3.0Ω，其余部分電阻不計(jì)，導(dǎo)軌與金屬桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。某時(shí)刻給金屬桿一個(gè)水平向右的恒力F，金屬桿P由靜止開始運(yùn)動，若金屬桿P向右運(yùn)動x=12.8m時(shí)達(dá)到最大速度v=4m/s，重力加速度g1.【答案】D

2.【答案】D

3.【答案】A

4.【答案】B

5.【答案】C

6.【答案】B

7.【答案】AB8.【答案】BD9.【答案】AC10.【答案】AD11.【答案】B

D

F

乙

3.00

1.7

12.【答案】1400

R1

A1

13.【答案】解：(1)小球剛好通過圓軌最高點(diǎn)B，由重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得

mg=mvB2R

解得

vB=1m/s

從B到E，根據(jù)動能定理得

mg?2R=12mvE2?12mvB2

在E點(diǎn)，對小球，由牛頓第二定律得

FN′?mg=mvE2R

根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)N=FN′

聯(lián)立解得

FN=14.【答案】解：(1)帶電粒子剛好從金屬板右邊緣射出電場時(shí)，設(shè)帶電粒子在電場中的運(yùn)動時(shí)間為t1，則有

L=v0t1

d2=12at12

a=qUmd

聯(lián)立解得

U=200V

(2)設(shè)粒子在電場中類平拋的側(cè)向速度為vy，則有

vy=at1

速度偏向角

tanθ=vyv0=1

可得

θ=45°

則帶電粒子離開電場時(shí)的速度為

v=v02+vy2

在磁場中有

15.【答案】解：(1)由圖題可知金屬桿P先做加速度減小的加速