2025屆天津市和平區(qū)第一中學物理高二上期末統(tǒng)考試題含解析

2025屆天津市和平區(qū)第一中學物理高二上期末統(tǒng)考試題注意事項1．考試結束后，請將本試卷和答題卡一并交回．2．答題前，請務必將自己的姓名、準考證號用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．請認真核對監(jiān)考員在答題卡上所粘貼的條形碼上的姓名、準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選項的方框涂滿、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、某同學用鐵釘與漆包線繞成電磁鐵，當接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉向左側，如圖所示，則此時()A.導線A端接電池負極B.鐵釘內磁場方向向右C.鐵釘左端為電磁鐵的N極D.小磁針所在位置的磁場方向水平向右2、如圖所示，圖線a是線圈在勻強磁場中勻速轉動時所產生正弦交流電的圖象，當調整線圈轉速后，所產生正弦交流電的圖象如圖線b所示，以下關于這兩個正弦交流電的說法不正確的是（）A.線圈先后兩次轉速之比為3:2B.在圖中t=0時刻穿過線圈的磁通量為零C.交流電a瞬時值為VD.交流電b的最大值為V3、關于電磁感應，下列說法中正確的是A.穿過線圈的磁通量越大，感應電動勢越大B.穿過線圈的磁通量為零，感應電動勢一定為零C.穿過線圈的磁通量的變化越大，感應電動勢越大D.通過線圈的磁通量變化越快，感應電動勢越大4、如圖所示,平行板電容器通過一滑動變阻器R與直流電源連接,G為一零刻度在表盤中央的靈敏電流計,閉合開關S后,下列說法正確的是（?）A.若只在兩板間插入電介質，電容器的兩板間電壓將增大B.若只在兩板間插入電介質，電容器的電容將保持不變C.若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器儲存的電量將增加D.若只將電容器下極板向下移動一小段距離，此過程電流計中有從a到b方向的電流5、如圖所示為小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，電阻r＝1Ω的矩形線圈在磁感應強度為B的勻強磁場中，繞垂直于磁場方向的固定軸OO'勻速轉動，線圈的兩端經集流環(huán)和電刷與電路連接，滑動變阻器R的最大阻值為6Ω，滑片P位于滑動變阻器距下端處，定值電阻R1＝2Ω，其他電阻不計，線圈勻速轉動的周期T＝0.02s．閉合開關S，從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，線圈轉動過程中理想電壓表示數是5V．下列說法正確的是()A.電阻R1消耗的功率為WB.0.02s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為零C.線圈產生的電動勢e隨時間t變化的規(guī)律是VD.線圈從開始計時到s的過程中，通過R1的電荷量為C6、三根相互平行的通電長直導線放在等邊三角形的三個頂點上，圖為其截面圖，電流方向如圖所示．若每根導線的電流均為I，每根直導線單獨存在時，在三角形中心O點產生的磁感應強度大小都是B，則三根導線同時存在時O點的磁感應強度大小為（）A.0 B.BC.2B D.B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、某同學將一直流電源內部的發(fā)熱功率Pr及電源的輸出功率PR隨電流I變化的圖線畫在了同一坐標系中，如圖中的a、b曲線所示，兩條圖線分別交匯于（0，0）和（1A，2W）兩點。由圖象可知A.反映電源輸出功率PR隨電流I變化圖線是bB.電源的內阻r為4ΩC.當通過電源的電流為0.25A時，外電路的電阻為14ΩD.若外電阻為1Ω時，電源的輸出功率為P，則外電阻為2Ω時，電源的輸出功率也為P8、如圖所示，虛線a、b、c代表電場中的三個等勢面，相鄰等勢面之間的電勢差相等，即，實線為一帶正電的質點僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，P、Q是這條軌跡上的兩點，據此可知()A.三個等勢面中，a的電勢最高B.帶電質點通過P點時的電勢能較Q點大C.帶電質點通過P點時的動能較Q點大D.帶電質點通過P點時的加速度較Q點大9、兩塊平行金屬板間的電壓是U，板間是一個勻強電場，場強是E，板間距離為d。一個帶正電q的粒子質量為m，粒子從正極板處由靜止開始向負極板運動，到達負極板時的動能是A.qU B.C.qEd D.10、如圖所示，水平面內兩光滑的平行金屬導軌，左端與電阻R相連接，勻強磁場B豎直向下分布在導軌所在的空間內，質量一定的金屬棒垂直于導軌并與導軌接觸良好．今對金屬棒施加一個水平向右的外力F，使金屬棒從a位置開始向右做初速度為零的勻加速運動，依次通過位置b和c．若導軌與金屬棒的電阻不計，ab與bc的距離相等，關于金屬棒在運動過程中的有關說法正確的是()A.金屬棒通過b、c兩位置時，外力F的大小之比為1∶B.金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為1∶2C.從a到b和從b到c的兩個過程中，通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1∶1D.從a到b和從b到c兩個過程中，電阻R上產生的熱量之比為1∶1三、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）(1)讀出下圖中游標卡尺和螺旋測微器讀數，游標卡尺的讀數為_________mm.；螺旋測微器的讀數為_________mm.(2)如圖所示，a、b、c、d、e是滑動變阻器上間距相同的五個位置（a、e為滑動變阻器的兩個端點），某實驗小組將滑動變阻器的滑片P分別置于a、b、c、d、x、e（x是d、e間某一位置）進行測量，把相應的電流表示數記錄在下表中，經分析，發(fā)現滑動變阻器de間發(fā)生了斷路。P的位置abcdxe電流表讀數（A）1.200.600.400.301.20根據電路有關知識推斷，滑片P位于x處的電流表示數的可能值為（）A．0.28AB．0.48AC．0.58AD．0.78A12．（12分）用伏安法測量電阻阻值R，并求出電阻率ρ。給定電壓表（內阻約為50kΩ）、電流表（內阻約為40Ω）、滑動變阻器（20Ω）、電源、電鍵、待測電阻（約為250Ω）及導線若干。（1）在圖3中完成測量的電路圖__________________。（2）圖1中的6個點表示實驗中測得的6組電流I、電壓U的值，要求在圖1中畫出U-I圖象________________。并根據圖象求出的電阻值R=_________Ω．（保留3位有效數字）（3）待測電阻是一均勻材料制成的圓柱體，長度L己知。用游標為50分度的卡尺測量其直徑，如圖2所示。由圖可知其直徑為_________cm（4）由于實驗誤差，實驗測量出的ρ__________材料真實的ρ0（填“大于"“等于”“小于”）四、計算題：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1所示，將重物A通過細繩纏繞在發(fā)電機轉軸上．閉合開關后，讓重物下落，會發(fā)現小燈泡被點亮．發(fā)電機內部由線框和磁場構成，為了研究該問題，我們把它簡化為如圖2中的模型，虛線框內存在豎直向上的勻強磁場，導體棒與水平放置的平行導軌始終垂直．導軌間距為L，磁感應強度為B，重物質量為，導體棒質量為，燈泡電阻為R，不考慮燈泡電阻變化，忽略一切摩擦，不計導軌、導體棒電阻（1）結合該簡化模型，說明小燈泡為什么會被點亮；（2）重物加速下落過程中，當其速度為v時，求此時導體棒的加速度大小；（3）在圖3的坐標系中定性畫出回路中電流隨時間變化的規(guī)律，并說明圖線與坐標軸圍成的面積的物理意義14．（16分）如圖所示，R1=25Ω，小燈泡L規(guī)格為“2.5V，0.3A”，電源電壓保持不變（1）S1、S2都斷開時，小燈泡L正常發(fā)光，求電源電壓；（2）S1、S2都閉合時，電流表示數變?yōu)?.6A，求R2的功率15．（12分）如圖，一個質子和一個α粒子從容器A下方的小孔S，無初速地飄入電勢差為U的加速電場．然后垂直進入磁感應強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面向外，MN為磁場的邊界．已知質子的電荷量為e，質量為m，α粒子的電荷量為2e，質量為4m．求：（1）質子進入磁場時的速率v；（2）質子在磁場中運動的時間t；（3）質子和α粒子在磁場中運動的軌道半徑之比rH∶rα

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】當接通電路后，放在其上方的小磁針N極立即轉向左側，所以小磁針處的磁場的方向向左，通電螺線管產生的磁場的方向向右，鐵釘右端為電磁鐵的N極．所以螺旋管外側的電流的方向向下，即漆包線內電流由A流向B，導線A端接電池正極．故B正確，ACD錯誤．故選B2、B【解析】A、由圖讀出兩電流周期之比為Ta：Tb=0.4s:0.6s=2:3，而，故線圈先后兩次轉速之比為3:2；故A正確.B、t=0時刻U=0，根據法拉第定律，磁通量變化率為零，而磁通量最大；故B錯誤.C、正弦式電流a的瞬時值為;故C正確.D、根據電動勢最大值公式，得到兩電動勢最大值之比為Ema：Emb=Tb:Ta=3:2，Ema=10V，則得到正弦式電流b的最大值為;故D正確.本題選不正確的故選B.3、D【解析】A．由公式可知，穿過線圈的磁通量越大，線圈的磁通量變化率不一定大，感應電動勢不一定越大，故A錯誤；B．由公式可知，穿過線圈的磁通量為零，若線圈的磁通量變化率不為零，則感應電動勢就不為零，故B錯誤；C．由公式可知，穿過線圈的磁通量變化越大，線圈的磁通量變化率不一定大，感應電動勢不一定越大，故C錯誤；D．穿過線圈的磁通量變化越快，磁通量的變化率越大，由法拉第電磁感應定律得知，感應電動勢越大，故D正確。4、C【解析】閉合開關S后，電容器板間電壓等于變阻器下部分電阻的電壓，保持不變．將開關S斷開，電容器放電，知電量的變化．若只將電容器下極板向下移動一小段距離，分析電容的變化，判斷電量的變化，分析電路中電流的方向．若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電壓增大【詳解】A、B項：閉合開關S后，電容器板間電壓等于變阻器下部分電阻的電壓，保持不變，若只在兩板間插入電介質，電容器的電容將增大．故A、B錯誤；C項：若只將滑動變阻器滑片P向上移動，電容器極板間電壓增大，則電容器所帶電荷增多，故C正確；D項：若只將電容器下極板向下移動一小段距離，板間距離增大，電容減小，而電壓不變，則電容器所帶電量減小，電容器放電．由于上極板帶正電，所以此過程電流計中有從b到a方向的電流，故D錯誤故應選：C【點睛】本題電容器動態(tài)變化分析問題，關鍵是確定電容器的電壓．電路穩(wěn)定時，電容器所帶電路無電流，只有在充電或放電過程中電容器所在電路有電流5、D【解析】A、根據電壓表示數，結合功率表達式，即可求解；B、從線圈平面與磁場方向平行時開始計時，電壓瞬時值最大；C、從線圈處于垂直中性面開始計時，線圈中感應電動勢的瞬時值表達式e=Emcosωt；D、由電流的平均值可得轉過90°的過程中通過電阻R的電荷量【詳解】滑動片P位于滑動變阻器距下端1/3處，即2Ω，與定值電阻R1=2Ω并聯，再與4Ω串聯，且電壓表示數為5V，則電路中的電流，因此電阻R1電流I1=0.5A；那么阻R1消耗的功率為P=I12R1=0.52×2=0.5W；故A錯誤；因從線圈處于垂直中性面開始計時，線圈中感應電動勢的瞬時值表達式為：e=Emcosωt，因此0.02

s時滑動變阻器R兩端的電壓瞬時值為最大值，故B錯誤；由A選項分析可知，線圈產生感應電動勢有效值為E=I（R+r）=1×（5+1）=6V，那么感應電動勢的最大值為6V，；因此線圈中感應電動勢的瞬時值表達式為：e=6cos100πt（V），故C錯誤；圖示位置磁通量為NBS，從開始計時到1/200s的過程中，由圖示位置轉過90°角的過程中，磁通量由BS減為零，故磁通量的變化為：△?=BS，感應電動勢的平均值為：．感應電流的平均值為：．則線圈從圖示位置轉過90°的過程中通過電阻R的電荷量為：，那么經過R1的電荷量為，故D正確．故選D【點睛】本題涉及交流電壓與交流電流的瞬時值、最大值、有效值和平均值；瞬時值要注意確定相位，對于電表讀數、求產生的熱量均由交變電的有效值來確定，而涉及到耐壓值時，則由最大值來確定，而通過某一電量時，則用平均值來求6、C【解析】根據安培定則判斷得知：三根導線在O點產生的磁感應強度的方向分別為：上面導線產生的B方向水平向左，大小為B；下面左邊導線產生的B方向斜向左上方，與水平成60°角；下面右邊導線產生的B方向斜向右上方，與水平成60°角；則根據平行四邊形定則進行合成可知，上方的導線與右下方的導線產生的磁場夾角為120°，則合場強大小為B，方向沿左上方與水平方向成60°角，所以三根導線同時存在時的磁感應強度大小為2B，方向沿左上方與水平方向成60°角。故選C。點評：本題首先運用安培定則判斷B的方向，其次要利用平行四邊形定則進行合成，同時要利用好幾何關系二、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、AC【解析】A．根據直流電源的總功率PE=EI，內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，輸出功率PR=EI-I2r，所以反映PR變化的是圖線b，故A正確；B．內部的發(fā)熱功率Pr=I2r，a圖線反映的是發(fā)熱功率變化圖線，將（1A，2W）代入得解得故B錯誤；C．將（1A，2W）代入PR=EI-I2r得解得由歐姆定律有解得故C正確；D．若外電阻為1Ω時，電源的輸出功率為外電阻為2Ω時，電源的輸出功率為故D錯誤。故選AC。8、BD【解析】A．電荷所受電場力指向軌跡內側，由于電荷帶正電，因此電場線指向右下方，沿電場線電勢降低，故c點電勢最高，故A錯誤；BC．根據帶正電的質點受力情況可知，從P到Q過程中電場力做正功，電勢能降低，動能增大，即P點時電勢能較大，而動能較小，故B正確，C錯誤；D．等差等勢線密的地方電場線也密，電場強度大，所受電場力大，因此P點加速度也大，故D正確9、AC【解析】粒子從正極板處由靜止開始向負極板運動，電場力作正功，轉化為粒子的動能，電場力所做的功為到達負極板時的動能是qU或qEdA.qU與分析相符，故A正確。B.與分析不符，故B錯誤。C.qEd與分析相符，故C正確。D.與分析不符，故D錯誤。10、BC【解析】由v2＝2ax可知，金屬棒通過b、c兩位置時，金屬棒速度之比為1∶，產生的感應電流之比為1∶，所受安培力之比為1∶，由牛頓第二定律可知，外力F的大小之比不是1∶，選項A錯誤；由電功率公式P＝I2R可知，金屬棒通過b、c兩位置時，電阻R的電功率之比為1∶2，選項B正確；由法拉第電磁感應定律、閉合電路歐姆定律和電流定義可得，q＝ΔΦ/R，從a到b和從b到c的兩個過程中，ΔΦ相等，所以通過金屬棒橫截面的電荷量之比為1∶1，選項C正確；由焦耳定律，Q＝I2Rt＝qIR，從a到b和從b到c的兩個過程中，電阻R上產生的熱量之比為1∶，選項D錯誤三、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、①.11.4②.0.920（0.919-0.921均給分）③.AD【解析】(1)[1]游標卡尺的讀數為：；[2]螺旋測微器的讀數為：(2)[3]若是x在斷路位置的下方，則是變阻器下方部分被接入電路，且總電阻大于滑片接d位置時的電阻，電流就比滑片接d點時的電流要小，所以電流表示數可能是小于0.30A；若是x在斷路位置的上方，則變阻器是xe部分被接入電路，此時電路中的總電阻應該小于滑片接b點時的電阻，所以電路中的電流應該大于滑片接b點時的電流，即大于0.60A，但是要小于滑片接a點或接e點時的電流，因為接a點和e點時變阻器接入電路中的電阻為零，AD正確，BC錯誤。故選AD。12、(1).(2).(3).（）(4).0.800（0.802也對）(5).小于【解析】(1)[1]分壓式接法電壓從零變到最大，可以得到更多的數據；(2)[2]連線時，要保證盡可能多的點均勻分布在直線兩側；[3]求出圖線的斜率即為電阻，要注意橫坐標的單位；(3)[4]游標卡尺副尺50格，精度為0.02mm，副尺0刻度和主尺0.8cm正對，所以示數為0.800cm；(4)[5]電流表外接，測得的電阻小于真實電阻，測出的電阻率小于真實電阻率。四、計算題：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