精品解析：天津市第五中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

2025-2026学年秋季学期第五中学期末质量检测 高二物理 一、选择题 1. 某静电场中的一条电场线如图所示，A、B为该电场线上的两点。下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度一定比B点的电场强度大 B. A点的电场强度一定比B点的电场强度小 C. A点的电势一定比B点的电势高 D. A点的电势一定比B点的电势低 2. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形。其边长为，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知、、三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向平行于边斜向下 B. 等边三角形中心的电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为8V/m D. 将一个电子从点沿直线移到点，其电势能减少了 3. 如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为，则两次线圈所受外力大小之比、线圈发热之比、通过线圈截面的电量之比分别为（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 4. 如图所示，闭合单匝线圈水平放置，其面积为S，线圈与匀强磁场夹角为。现将线圈以边为轴顺时针转动。线圈在初位置磁通量为正值，末位置磁通量为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，直线为电源的图线，电源电动势为，内阻为，曲线为灯泡的图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为，则以下说法不正确的是（　　） A. B. 该电路是纯电阻电路 C. 电源的总功率为 D. 电源的输出功率为 6. 如图所示电路，L为一自感线圈，A为电灯，L的直流电阻比A的电阻小得多，接通S，待电路稳定再断开S，断开时（　　） A. 通过灯A的电流方向为从左向右 B. 灯A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭 C. 灯A将立即熄灭 D. 通过L的电流方向为从右向左 二、多选题。（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分） 7. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（　　） A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 B. 电容器C所带电荷量减小 C. R1的电功率增大 D. 电源的输出功率可能先增大后减小 8. 如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A. 闭合开关S后，把R的滑片右移 B. 闭合开关S后，把R的滑片左移 C. 闭合开关S后，把Q靠近P D. 无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 9. 如图所示，一带正电粒子从K发出（初速度为零），经K与A板间的加速电场加速，从A板中心沿中心线射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中，经过电场后打在荧光屏上的点。已知加速电压为，M、N两板间的电压为，板长为，板间距离为，粒子的质量为，电荷量为，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 增大加速电压，点会往上移动 B. 增大M、N两板间的电压，点会往上移动 C. 若把粒子的质量增加为原来的倍，则点会往下移动 D. 若把粒子的带电量增加为原来的倍，则点位置不变 10. 以下四幅图片中：图甲是励磁线圈的应用；图乙是回旋加速器工作原理示意图。图丙是多级直线加速器的原理示意图：图丁是质谱仪原理图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小 B. 图乙中，电场进行偏转，磁场进行加速 C. 图丙中，多级直线加速器的金属管内粒子被加速 D. 图丁中，粒子打在上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 第II卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题满分14分，每空2分） 11. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在时的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻为几十毫欧） B．电流计（，内阻为） C．电流表A（内阻为） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器（最大阻值为） G．开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）将电流计G与定值电阻串联改装成电压表，则改装后的电压表能测量的电压最大值为___________V。（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录改装后电压表的示数、电流表的示数，作出图线如图乙所示，该三元锂电池的电动势，内阻___________。（结果保留两位有效数字） （3）利用图甲进行测量，该三元锂电池的电动势测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）若待测金属丝电阻相对较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压要求从零开始调节，以下实验电路符合要求的是___________； A. B. C. D. （2）如图所示为某次正确规范使用螺旋测微器测量金属丝的直径的读数，则直径___________； （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为，金属丝的有效长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为___________； （4）考虑电表不理想引起的误差，则该实验中金属丝的电阻的测量值将会___________（填“不变"“偏大”或“偏小”）。 四、计算题：（本题共3个小题，共46分，13题14分，14题16分，15题16分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，间距为的平行金属导轨由倾斜部分和水平部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。倾斜部分足够长，其间接一阻值为的电阻，倾角，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小未知。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。将质量为的导体棒垂直倾斜导轨由静止释放，在内导体棒恰好处于静止状态。已知导体棒接入电路的电阻为，，，取， （1）求内间的电压； （2）求磁感应强度的大小； 14. 虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为、电荷量为，从a点由静止开始经电压为U＝100V的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角。已知PQ、MN间距d为0.2m，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率； （2）水平匀强电场的电场强度大小。 15. 磁场存在着与透镜类似的原理，如图所示，真空中平面直角坐标系Oxy中在y>r的范围内，有方向沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。有一以（r，0）为圆心、半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，已知质子的电量为q，质量为m，质子在磁场中的偏转半径也为r，不计质子重力及其它阻力作用。求： （1）质子进入磁场时速度v的大小； （2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间t； （3）y轴为质子能打亮的光屏，试求光屏被打亮的范围? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年秋季学期第五中学期末质量检测 高二物理 一、选择题 1. 某静电场中的一条电场线如图所示，A、B为该电场线上的两点。下列说法正确的是（　　） A. A点的电场强度一定比B点的电场强度大 B. A点的电场强度一定比B点的电场强度小 C. A点的电势一定比B点的电势高 D. A点的电势一定比B点的电势低 【答案】C 【解析】 【详解】AB．电场线的疏密反应场强的大小，一条电场线无法看出疏密，则AB两点的场强无法判断，选项AB错误； CD．沿电场线电势逐渐降低，则A点的电势一定比B点的电势高，选项C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形。其边长为，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知、、三点的电势分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. 匀强电场的方向平行于边斜向下 B. 等边三角形中心的电势为 C. 匀强电场的电场强度大小为8V/m D. 将一个电子从点沿直线移到点，其电势能减少了 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据 知在匀强电场中，沿同一方向相等距离电势差相等。设中点为，点的电势为 则 为一条等势线。根据电场线与等势面垂直，且由高电势处指向低电势处，知连线为一条电场线，匀强电场的方向垂直于向上，如图所示 A错误； B．因为为一条等势线，等边三角形中心在边线上，则等边三角形中心的电势为，B错误； C．间的电势差为 匀强电场的电场强度大小为 C正确； D．将一个电子从点沿直线移到点，电场力做功为 则电子的电势能增加了，D错误。 故选C。 3. 如图所示，从匀强磁场中把不发生形变的矩形线圈匀速拉出磁场区，如果两次拉出的速度之比为，则两次线圈所受外力大小之比、线圈发热之比、通过线圈截面的电量之比分别为（　　） A. ，， B. ，， C. ，， D. ，， 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】设线圈边长为l，匀速拉出磁场的过程中，产生的感应电动势为 感应电流为 外力大小与线圈所受安培力大小相等，可得 故外力与速度成正比，即 克服安培力所做的功等于线圈产生的焦耳热 故焦耳热之比为 通过线圈截面的电量为 其中 联立可得 故通过线圈截面的电量之比为 B正确。 故选B。 4. 如图所示，闭合单匝线圈水平放置，其面积为S，线圈与匀强磁场夹角为。现将线圈以边为轴顺时针转动。线圈在初位置磁通量为正值，末位置磁通量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，线圈转动前后磁场穿过线圈平面的方向相反，即为负值，所以末位置磁通量的大小为 故选C。 5. 如图所示，直线为电源的图线，电源电动势为，内阻为，曲线为灯泡的图线，现将该小灯泡接在该电源两端，此时灯泡电阻为，则以下说法不正确的是（　　） A. B. 该电路是纯电阻电路 C. 电源的总功率为 D. 电源的输出功率为 【答案】D 【解析】 【详解】A．灯泡的电阻为，故A正确，不符合题意； B．灯泡将所消耗的电能全部转化为焦耳热，只含有灯泡的电路是纯电阻电路，故B正确，不符合题意； C．根据闭合电路欧姆定律 结合电源的图线，可知电源电动势为 此时电路中电流为 电源的总功率为，故C正确，不符合题意； D．此时电源的输出功率为，故D错误，符合题意。 故选D。 6. 如图所示电路，L为一自感线圈，A为电灯，L的直流电阻比A的电阻小得多，接通S，待电路稳定再断开S，断开时（　　） A. 通过灯A的电流方向为从左向右 B. 灯A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭 C. 灯A将立即熄灭 D. 通过L的电流方向为从右向左 【答案】B 【解析】 【详解】AD．电路稳定后，通过线圈L的电流方向为从左向右，待电路稳定再断开S，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且线圈与灯A构成回路，则通过线圈L的电流方向仍为从左向右，通过灯A的电流方向为从右向左，故AD错误； BC．电路稳定后，由于线圈L的直流电阻比灯A的电阻小得多，则通过线圈L的电流大于通过灯A的电流；待电路稳定再断开S，由于线圈产生自感电动势阻碍电流的减小，且线圈L与灯A构成回路，所以灯A将比原来更亮一些后再逐渐熄灭，故B正确，C错误。 故选B。 二、多选题。（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不答的得0分） 7. 在如图所示电路中，电源内阻不可忽略。开关S闭合后，在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中（　　） A. 电压表的示数增大，电流表的示数减小 B. 电容器C所带电荷量减小 C. R1的电功率增大 D. 电源的输出功率可能先增大后减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．在滑动变阻器R2的滑动端由a向b缓慢滑动的过程中，R2阻值变大，总电阻变大，总电流减小，电流表的示数减小，R1两端的电压和电源内电压均变小，可知电压表读数变大，故A正确； B．电容器C两端的电压变大，根据Q=CU可知，电容器所带电荷量变大，故B错误； C．R1的电流变小，根据P=I2R1可知，其电功率减小，故C错误； D．当外电阻等于电源内阻时电源的输出功率最大，则当R2阻值变大时，外电阻可能先小于电源内阻，后大于电源内阻，则此时电源的输出功率先增大后减小，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，线圈P、Q同轴放置，P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路，Q与电流计G相连，要使Q线圈产生图示方向的电流，可采用的方法有（　　） A. 闭合开关S后，把R的滑片右移 B. 闭合开关S后，把R的滑片左移 C. 闭合开关S后，把Q靠近P D. 无需闭合开关S，只要把Q靠近P即可 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．闭合开关S后，线圈P产生的磁场向右穿过线圈Q，线圈Q中的原磁场方向水平向右，要使线圈Q产生图示方向的电流，即线圈Q中的感应磁场方向水平向左，根据“增反减同”的结论，线圈Q中的原磁场的磁通量要增加，则可以把R的滑片左移或者使Q靠近P，故A错误，BC正确； D．开关S不闭合，线圈Q中无磁场通过，Q中不会有电流产生，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一带正电粒子从K发出（初速度为零），经K与A板间的加速电场加速，从A板中心沿中心线射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中，经过电场后打在荧光屏上的点。已知加速电压为，M、N两板间的电压为，板长为，板间距离为，粒子的质量为，电荷量为，不计粒子重力。下列说法正确的是（　　） A. 增大加速电压，点会往上移动 B. 增大M、N两板间的电压，点会往上移动 C. 若把粒子的质量增加为原来的倍，则点会往下移动 D. 若把粒子的带电量增加为原来的倍，则点位置不变 【答案】BD 【解析】 【详解】在电场中加速过程，根据动能定理得 在偏转电场中做类平抛运动，有，， 联立解得 A．增加加速电压，则变小，即点会往下移动，故A错误； B．增大M、N两板间的电压，则变大，点会往上移动，故B正确； CD．偏转距离与粒子质量和电荷量无关，若把粒子的质量增加为原来的2倍，或者把粒子的带电量增加为原来的2倍，则点位置都不变，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 以下四幅图片中：图甲是励磁线圈的应用；图乙是回旋加速器工作原理示意图。图丙是多级直线加速器的原理示意图：图丁是质谱仪原理图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中，通过励磁线圈的电流越大，电子的运动径迹半径越小 B. 图乙中，电场进行偏转，磁场进行加速 C. 图丙中，多级直线加速器的金属管内粒子被加速 D. 图丁中，粒子打在上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲中，通过励磁线圈的电流越大，磁场越大，由洛伦兹力提供向心力有 可得 可知，磁场越大，电子的运动径迹半径越小，故A正确； B．图乙中，根据回旋加速器的原理（洛伦兹力不做功，在电场中做匀加速直线运动）可知电场进行加速，磁场进行偏转，故B错误； C．图丙中，多级直线加速器的金属管内没有电场，粒子做匀速直线运动，在金属管之间的空隙被加速，故C错误； D．图丁中，通过速度选择器后，所有的粒子速度相同，进入磁场中，根据 解得 可知，粒子打在上的位置越靠近狭缝P，半径越小，粒子的比荷越大，故D正确。 故选AD。 第II卷（非选择题，共60分） 三、实验题（本题满分14分，每空2分） 11. 三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。三元锂电池电动势和内阻与带电量和温度有关。某同学利用以下器材测量某单体三元锂电池在时的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻为几十毫欧） B．电流计（，内阻为） C．电流表A（内阻为） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器（最大阻值为） G．开关、导线若干 根据提供的器材，设计电路如图甲所示。 （1）将电流计G与定值电阻串联改装成电压表，则改装后的电压表能测量的电压最大值为___________V。（结果保留两位有效数字） （2）闭合开关，调节滑动变阻器滑片，多次记录改装后电压表的示数、电流表的示数，作出图线如图乙所示，该三元锂电池的电动势，内阻___________。（结果保留两位有效数字） （3）利用图甲进行测量，该三元锂电池的电动势测量值___________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 【答案】（1）5.0 （2）50 （3）小于 【解析】 【小问1详解】 电流计的满偏电压为 则改装后 即改装后的电压表量程为。 【小问2详解】 [1]根据闭合电路欧姆定律有 整理得 由图乙可知图像的截距 图像斜率的绝对值 解得 【小问3详解】 考虑到电压表的分流作用，根据闭合电路欧姆定律有 整理得 所以图像的截距 故，即利用题图甲进行测量，三元锂电池的电动势测量值小于实际值。 12. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）若待测金属丝电阻相对较小，为使电阻的测量结果尽量准确，且金属丝两端的电压要求从零开始调节，以下实验电路符合要求的是___________； A. B. C. D. （2）如图所示为某次正确规范使用螺旋测微器测量金属丝的直径的读数，则直径___________； （3）实验中调节滑动变阻器滑片的位置，读取多组电压、电流值，描绘出图像，图线的斜率为，金属丝的有效长度为，直径为，则金属丝电阻率的表达式为___________； （4）考虑电表不理想引起的误差，则该实验中金属丝的电阻的测量值将会___________（填“不变"“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）B （2）2.450 （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 待测金属丝电阻较小，可知电压表的分流很小，电流表应采用外接法；为使金属丝两端的电压从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法。 故选B。 【小问2详解】 根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为 【小问3详解】 根据欧姆定律可得 根据电阻定律可得 联立可得金属丝电阻率的表达式为 【小问4详解】 该电路测量时，电压表测量值是待测电阻的电压，即电压测量是准确的，但是电流表测量的是流过电压表和待测电阻的电流，电流测量值偏大，所以计算得出的电阻值偏小。 四、计算题：（本题共3个小题，共46分，13题14分，14题16分，15题16分。写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13. 如图甲所示，间距为的平行金属导轨由倾斜部分和水平部分连接而成，导轨光滑且电阻不计。倾斜部分足够长，其间接一阻值为的电阻，倾角，处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，其磁感应强度大小未知。水平部分接有面积为、电阻为的单匝线圈，线圈水平放置且处在方向竖直向下的磁场中，磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示。将质量为的导体棒垂直倾斜导轨由静止释放，在内导体棒恰好处于静止状态。已知导体棒接入电路的电阻为，，，取， （1）求内间的电压； （2）求磁感应强度的大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 0-1s内，感应电动势 解得 总电阻 总电流 ab间的电压为 联立解得 【小问2详解】 对导体棒，根据平衡条件，有 通过导体棒的电流 联立解得 14. 虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场，一带电粒子质量为、电荷量为，从a点由静止开始经电压为U＝100V的电场加速后，垂直进入匀强电场中，从虚线MN的某点b（图中未画出）离开匀强电场时速度与电场方向成角。已知PQ、MN间距d为0.2m，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）带电粒子刚进入匀强电场时的速率； （2）水平匀强电场的电场强度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 带电粒子经过加速电场过程，根据动能定理得 解得带电粒子刚进入匀强电场时的速率为 【小问2详解】 带电粒子离开匀强电场时速度与电场方向成角，带电粒子水平方向的速度为 带电粒子在电场中运动的时间为 带电粒子在电场中的加速度 带电粒子水平方向有 联立水平匀强电场的电场强度大小为 15. 磁场存在着与透镜类似的原理，如图所示，真空中平面直角坐标系Oxy中在y>r的范围内，有方向沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。有一以（r，0）为圆心、半径为r的圆形匀强磁场区域，磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，从O点向不同方向发射速率相同的质子，质子的运动轨迹均在纸面内，已知质子的电量为q，质量为m，质子在磁场中的偏转半径也为r，不计质子重力及其它阻力作用。求： （1）质子进入磁场时速度v的大小； （2）速度方向沿x轴正方向射入磁场的质子，到达y轴所需的时间t； （3）y轴为质子能打亮的光屏，试求光屏被打亮的范围? 【答案】（1）（2）（3）r＜y＜r+2Br 【解析】 【详解】(1)质子射入磁场后有 解得 (2)质子沿x轴正方向射入磁场后经圆弧后以速度v垂直于电场方向进入电场，质子在磁场中运动周期 在磁场中运动时间为 质子进入电场后做类平抛运动，沿电场方向运动r后达到y轴，因此有 解得 所以 (3)速度方向接近向上，极小圆弧和类平抛，则有 速度方向接近向下则先半圆在匀速最后类平抛如图，则 有 所以光亮范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $