天津市南开中学2024-2025学年高二上学期期末物理试卷

2024~2025学年度第一学期阶段性质量监测 高二年级 物理学科 本试卷分为第【卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分，用时60分钟。答卷 前，考生用黑水笔将自己的姓名、准考证号、考试科目填涂在答题卡上相应位置。答 题时，将答案涂写在答题卡上相应位置。答在试卷上无效。考后请将答题卡交回。 第I卷 一、单项选择题（每题4分，共24分。在每题列出的四个选项中，只有一项是最符合题 如 目要求的) 1. 下列说法正确的是 A. 由B=F可知，E与电荷所受的电场力F成正比，与电荷带电量g成反比 9 n B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C.感应电流的磁场方向总是和引起感应电流的磁场方向相反 D.只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化，闭合导体回路中一定有感应电流产生 2.两个完全相同的带电金属小球，相距为R(R远大于小球半径)，其中一个球的电荷 量是另一个的5倍，它们间的吸引力大小是F。现将两球接触后再把它们固定在距 离为2R处，则它们之间库仑力的大小为 c. 9F 都 A号 B号 20 D. 3. 如图分别表示运动电荷和通电直导线在磁场中的受力情况，下列四图中正确的是 挚 X××B× // B -q B 郝 ×XXX B. +g④C. D. Tx x ×IxX× B ×××× x x'Fx 4. 如图所示，电源的电动势为E,内阻为r不可忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L 相 是一个自感系数较大、电阻可忽略的线圈。下列说法正确的是 A.闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 B.闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定 C.开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭 D.开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯 第1页共8页 5.如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r, 定值电阻R1=2r,滑动变阻器的最大阻值R2 =2r,电流裴和电压表均为理想电表。开关S 闭合后，当滑动变阻器滑片从最下端向上移 动的过程，下列说法正确的是天津考生获取最新试卷与答案 A.电压表的示数增大 B.电流表的示数减小 C.电源的输出功率减小 D.R1的电功率先减小后增大 6.如图1所示，一半径为r的单匝圆形铜线圈固定在纸面内，处于垂直纸面向外的匀 强磁场中，磁场磁感应强度B的大小随时间t变化的规律如图2所示。在0~的过 程，关于该线圈中感应电流方向与感应电动势大小的说法正确的是 A,顺时针方向，感应电动势由零增大至 mBor2 ◆BT 2B B.顺时针方向，感应电动势大小始终为 πBJ C.逆时针方向，感应电动势大小始终为 2πBr2 to 图1 图2 D.逆时针方向，感应电动势由零增大至8上 to 二、不定项选择题（每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是 正确的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，选错或不答的得0分。) 7.以下是来源于物理课本的一些插图，下列说法正确的是 电容器 金属网 U 图1：研究静电佩慧 图2：研究响平行板电容器的响因读 图3：导体的状安特性线 图4：把表头改装球大量程电凌表 A.图1实验中，验电器顶端不带电 B.图2实验中，采用了控制变量法 C.图3中，导体B的阻值大于导体A的阻值 D.图4中，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越大 第2页共8页 8.电场线能直观、方便的反映电场的分布情况。如图甲所示是等量正点电荷形成电场 的电场线，图乙是电场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关 于O对称的两点，B、C和A、D分别是两电荷连线上关于O对称的点。则 1.E、F两点电场强度相同 B.A、D两点电势相等 C.从E向O运动的电子受到的电场力一定逐 渐减小 D.从E向O运动的电子具有的电势能逐渐减小 9.如图所示的电路中，平行板电容器C的下极板接地，当开关S处于闭合状态时， 带电油滴恰能静止在电容器中的P点。下列说法正确的是 A,油滴带负电 B.打开开关，油滴将向下运动 C.在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片，油滴仍静止 D.打开开关，将电容器的上极板向上移一些，P点的电势降低 10.回旋加速器原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小， 带电粒子穿过狭缝的时间可忽略；磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，交流电 源电压为U,频率为f。若质子的质量为m、电荷量为+9，在加速过程中不考虑相对 论效应和重力的影响。下列说法正确的是 A.带电粒子由加速器的中心进入加速器 B.被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期 随半径的增大而增大 C.质子离开回旋加速器时的最大动能为BRg 2m 接交流电源 D.该加速器加速质量为4m、电荷量为+2g的c粒子时， 交流电频率应变为{ 第3页共8页 第Ⅱ卷 三、实验题（共20分） 11.(12分)在“测定电源的电动势和内阻”实验中，某同学选用两节干电池串联进行 测量，现有以下器材： 被测干电池两节 电流表A1:量程00.6A,内阻约为0.502 电流表A2:量程0-3A,内阻约为0.202 电压表V1:量程03V,内阻约为3k2 电压表V2:量程015V,内阻约为15k2 滑动变阻器R1:0-302,额定电流为2A 滑动变阻器R2:0-1002,额定电流为0.1A 开关、导线若干 (1)为方便且能较精确地进行测量，电流表应选择 电压表应选择 滑动变阻器应该选用 (2)实验电路图应选择 (填“甲”或“乙”) 300 20 2.20 乙 2.00 00.00.200300.40050 中A 丙 (3)该同学进行规范实验，并根据测量数据最终得到如图丙所示的U一I图像，根 据图像可知，两节干电池的总电动势为V(保留三位有效数字)，总内阻为 (保留两位有效数字)。 第4页共8页 ////O 12.(8分)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆， 小明想利用伏安法测量其阻值随温度变化的关系。实验时，将热敏电阻置于温度控 110/1/0/ 制室中。 1 10010 OFF 10 50 T 1/o 50000Y 500 25000Y 50250 500 //0 图甲 图乙 (1)小明先将控制室的温度调为30℃，用多用电表测量热敏电阻的阻值。所选欧 姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则热敏电阻阻值R为 2。 0 (2)小明想更精确地测量30C时热敏电阻的阻值R,开始设计实验。可用器材有： 电压表V(量程为3V,内阻Rv=3k) 电流表A1(量程为10mA,内阻R41约为302) 煤 电流表A2(量程为1mA,内阻RA2约为3002) 滑动变阻器R1(最大阻值为30Ω) 杯 滑动变阻器R2(最大阻值为15k2) 定值电阻R(Ro=9k2) 解 电源E(电动势E=12V,内阻不计) 0 开关S,导线若干 ①为了使电压测量范围尽可能的大，滑动变阻器应选择 ,电流表应选择 6 ②在①的条件下，为了精确得到R的值，有如下四种电路设计方案，每个设计方案 中的安培表和滑动变阻器均为①问中所选的相应器材，则最合理的方案是 ro了/C 0 第5页共8页 四、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。 只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须写出数值和单位。) 13,(12分)某兴趣小组设计了如图所示的游戏装置：水平直轨道AC、倾斜直轨道CD、 圆弧轨道DBE、水平直轨道EF依次平滑连接，D、E两点是直轨道与圆弧轨道的切 点，两直轨道在P点交错。倾斜直轨道CD的倾角=53°、CP长L=1.0:圆弧轨 道DBE的半径R=0.1m。与AC同一平面水平放置一个靶环，靶心与轨道在同一个 竖直面内。游戏时，在水平轨道AC上给小球一个初动能，小球刚好通过圆轨最高点 B,并最终落在靶心上。小球（可看成质点）质量m=20g,过C、D、E点均无能量 损失，所有摩擦阻力均不计，重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8，cos53°=0.6。求： (1)小球在圆弧轨道最高点B的速率Vg和小球在最低点E对轨道压力Fw的大小； (2)靶心距轨道末端F的水平距离x。 B E/P 靶环 靶环俯视图 第6页共8页 14.（14分)如图所示，水平放置的平行金属板a、b,板长L=0.3m,板间距d=0.3m。 两金属板间加电压，且a板的电势高于b板的电势，虚线MN与金属板垂直，右 侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=2.5×103T,方向垂直纸面向里。在 两极板左端正中间有一粒子源0，水平向右不断地发射比荷9=2X103Ckg、初 m 速度o=2×10的/s的带正电粒子。忽略电场的边缘效应、粒子的重力以及它们之 间的相互作用，若粒子恰好从极板右边缘射出电场。求： (1)两金属板间所加电压U的大小： (2)粒子在磁场中射入点与射出点之间的距离s: (3)粒子在电场和磁场中运动的总时间。 M:××X××× 入×××X× ×××× + × + + ××××× 1×大×××X N×××x×× 第7页共8页 15、(14分)如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨宽L=1.0m,导轨上 放有垂直导轨的金属杆P,金属杆质量m=01kg、电阻=102，空间存在磁感应 强度B=05T、方向竖直向下的匀强磁场。导轨左端连接有电阻R=3.0,其余部 分电阻不计，导轨与金属杆间的动摩擦因数=0.5。某时刻给金属杆一个水平向右 的恒力F,金属杆P由静止开始运动，若金属杆P向右运动x=12.8m时达到最大速 度v=4m/s,重力加速度g=10m/s2,求： (1)水平恒力F的大小： (2)金属杆运动的最大加速度am的大小： (3)金属杆P向右运动x=12.8m的过程，电阻R上 产生的焦耳热OR。 第8页共8页