天津市北辰区2025届物理高二上期末复习检测试题含解析

天津市北辰区2025届物理高二上期末复习检测试题注意事项：1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，将质量为m的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O点，小球静止在Q点，P为O点正下方一点，OP间的距离等于橡皮筋原长，在P点固定一光滑圆环，橡皮筋穿过圆环．现对小球施加一个外力F，使小球沿以PQ为直径的圆弧缓慢向上运动，不计一切阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小2、某磁场磁感线如图所示，有一铜线圈自处落至处。在下落过程中，自上向下看，线圈中的感应电流方向是()A.始终顺时针 B.先顺时针再逆时针C.始终逆时针 D.先逆时针再顺时针3、在下列各图中，已标出了磁场B的方向、通电直导线中电流Ι的方向，以及通电直导线所受安培力F的方向，其中符合左手定则的是（）A. B.C. D.4、如图所示，在通电直导线下方，有一电子沿平行导线方向以速度v开始运动，则()A.将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越小B.将沿轨迹Ⅰ运动，半径越来越大C.将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越小D.将沿轨迹Ⅱ运动，半径越来越大5、均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面上均匀分布着正电荷，总电荷量为，球面半径为，为通过半球顶点与球心的轴线，在轴线上有、两点，。已知点的电场强度大小为，静电力常量为，则点的电场强度大小为（）A. B.C. D.6、如图所示，实线和虚线分别表示振幅和频率均相同的两列简谐横波的波峰和波谷，此时M点是波峰与波峰的相遇点．设两列波的振幅均为A，则A.再过四分之一周期，Q点为振动减弱点B.图中位于P、N两处的质点正处于平衡位置C.M点为振动加强点，位移始终为2AD.从此刻起，经过半个周期，M点的位移为零二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、如图所示的理想变压器电路中，变压器原、副线圈匝数比为，在a、b端输入正弦式交流电压有效值为U，甲、乙、丙三个灯泡均能正常发光，且三个灯泡的额定功率相等，则下列说法正确的是（）A.乙灯的额定电流最大B.甲灯的额定电压为C.丙灯的电阻最小D.甲灯的额定电压最小8、如图所示，真空中M、N处分别放置两等量异种电荷，a、b、c表示电场中的3条等势线，d点和e点位于a等势线上，f点位于c等势线上，df平行于MN．以下说法正确的是（）A.d点的电势高于f点的电势B.d点的电势与e点的电势相等C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点，则电场力先做正功、后做负功D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能增加9、下列说法中正确的是（）A.无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷在该点的电势能就越大B.无论是正电荷还是负电荷，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越少，电荷在该点的电势能越大C.无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷在该点的电势能就越大D.无论是正电荷还是负电荷，从无穷远处移到电场中某点时，电场力做功越多，电荷在该点的电势能越大10、如图所示的正方形区域存在垂直纸面向里的磁场，两个质量相等、电荷量相等的异种电荷1、2，以不同速率垂直于磁感线方向从O点垂直ad射入磁场中，O点为ad的中点，两粒子运动的轨迹如图所示，取sin53°=0.8，cos53°=0.6。不计粒子受到的重力。下列关于两粒子的运动速率v、在磁场中的运动时间t、圆周运动周期T及角速度ω的关系正确的是（）A.v1：v2=5：2 B.t1：t2=53：180C.T1：T2=1：1 D.ω1：ω2=180：53三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约为1.5V．可是这种电池并不能点亮手电筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡，原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．为了较精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．提供的实验器材有：A.电流表A1（量程0～3mA，内阻约为0.5Ω）B.电流表A2（量程0～0.6A，内阻约为0.1Ω）C.电压表V（量程0～1.5V，内阻约为3kΩD.滑动变阻器R1（阻值0～10Ω，额定电流为1A）E.滑动变阻器R2（阻值0～3kΩ，额定电流为1A）F.电键，导线若G.水果电池(1)应选图______（选填“a”或“b”）电路图进行实验(2)实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用___________（均用序号字母表示）(3)根据实验记录的数据，经描点、连线得到水果电池的路端电压随电流变化的U-I图象如图所示，由图象可知，水果电池的电动势E=___________V.12．（12分）甲、乙两组同学通过实验研究水果电池组电动势和内阻他们了解到水果电池的内阻可能比较大，因此设计了一个如图所示的电路进行测量。（1）甲同学制作了一个苹果电池组，接入图的电路，调节滑动变阻器的位置，测量出相应的电压U和电流I，并将所测数据用“+”标注在坐标纸上，如图所示。请你画出这个苹果电池组的U-I图线。（）（2）根据图的U-I图线可求得该电池组的电动势E=_________V（保留三位有效数字），内阻r=_________Ω（保留三位有效数字）。（3）关于该实验的误差，下列说法正确的是____________。A.由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大B.由于电压表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小C.由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏大D.由于电流表内阻的影响，会使电源内阻的测量值偏小（4）乙组同学制作了一个柠檬电池组，完成了上述的实验后，发现电动势与甲组测到的基本相同，只是内阻差异较大。这两组同学对两个电池组做了进一步探究，对电池组的输出功率P随外电阻R变化的关系，以及电池组的输出功率P随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图所示的P-R和P-U图象。若已知甲电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是______________（选填选项的字母）。A.B.C.D.四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，两根电阻忽略不计、互相平行的光滑金属导轨竖直放置，相距L=1m，在水平虚线间有与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场区域的高度d=1m，导体棒a的质量ma=0.2kg、电阻Ra=1Ω；导体棒b的质量mb=0.1kg、电阻Rb=1.5Ω．它们分别从图中M、N处同时由静止开始在导轨上无摩擦向下滑动，b匀速穿过磁场区域，且当b刚穿出磁场时a正好进入磁场，重力加速度g=10m/s2，不计a、b棒之间的相互作用，导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，求：（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功；（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差；（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系14．（16分）在磁感应强度的匀强磁场中有一个长方形金属线圈abcd，匝数，ad边长，ab边长。线圈的ad边与磁场的左侧边界重合，如图所示，线圈的电阻。用外力把线圈从左侧边界匀速平移出磁场，速度大小为。试求在线圈匀速平移出磁场的过程中：（1）线圈产生的电动势大小；（2）b、c两点间的电势差；（3）外力对线圈所做的功；（4）通过线圈导线某截面的电量。15．（12分）如图所示，坐标平面第一象限内存在大小为E＝3×105N/C、方向水平向左的匀强电场，在第二象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。有一个的带正电的粒子，以初速度v0＝2×107m/s从x轴上的A点垂直x轴射入电场，OA的距离x=0.15m，不计粒子的重力。求：(1)若粒子经过y轴时的位置坐标为（0，0.4m），求该带电粒子的荷质比；(2)在满足第一问的条件下，若要使粒子恰好不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值（不考虑粒子第二次进入电场后的运动情况）。

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】设圆的半径为R，橡皮筋的劲度系数为k，当小球与N的连线与竖直方向之间的夹角为α时，橡皮筋的伸长量：△x=2R•cosα橡皮筋的弹力：F′=k△x=mgcosα对小球，设拉力F与水平方向之间的夹角为β，在水平方向：Fcosβ=F′sinα竖直方向：F′cosα+Fsinβ=mg联立可得：β=α，F=mgsinα可知拉力F的方向绳子与橡皮筋的方向垂直，而且随α的增大，F逐渐增大A.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终跟橡皮筋垂直，与结论相符，选项A正确；B.小球在Q向P运动的过程中外力F的方向始终水平向右，与结论不相符，选项B错误；C.小球在Q向P运动的过程中外力F逐渐减小，与结论不相符，选项C错误；D.小球在Q向P运动的过程中外力F先变大后变小，与结论不相符，选项D错误；2、B【解析】在下落过程中，磁感应强度先增大后减小，所以穿过线圈的磁通量向上先增大后减小，A处落到中间处，穿过线圈的磁通量增大，产生感应电流磁场方向向下，所以感应电流的方向为顺时针。中间处落到B处，穿过线圈的磁通量减小，产生感应电流磁场方向向上，所以感应电流的方向为逆时针。即全过程中电流先顺时针再逆时针，故B正确，ACD错误。故选B。3、A【解析】A．根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向里穿过手心，则手心朝外．四指指向电流方向：向右，拇指指向安培力方向：向上．符合左手定则，故A符合题意；B．通电导线与磁场平行，不受安培力，故B不符合题意；C．根据左手定则：伸开左手，拇指与手掌垂直且共面，磁感线向左穿过手心，则手心朝右．四指指向电流方向：向外，拇指指向安培力方向：向下，此项不符合左手定则，故C不符合题意；D．安培力方向既与电流方向垂直，又与磁场方向垂直，而此项安培力方向与磁场方向平行，不可能，故D不符合题意。故选A。4、A【解析】CD．由安培定则可知，通电直导线在其下方的磁场垂直纸面向里，如图所示，根据左手定则可知，电子所受洛伦兹力的方向向上，所以沿轨迹Ⅰ运动，故CD错误；AB．因离导线越近，磁感应强度越大，根据Bqv＝m可知，轨迹半径越来越小，所以A正确，B错误。故选A。5、A【解析】若将带电量为2q的球面放在O处，均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。则在M、N点所产生的电场为由题知当半球面如图所示点的电场强度大小为，则点的场强为故选A。6、B【解析】A．由图知Q点是波谷和波谷叠加，正处在波谷，故A错误；B．P、N两点是波谷和波峰叠加，位移始终为零，即处于平衡位置，故B正确；C．由图可知M点为波峰与波峰相遇，振动的加强点，其振幅为2A，但并不是位移始终为2A，故C正确；D．M点为波峰与波峰相遇，半个周期后为波谷与波谷相遇，M点处于波谷，位移为，故D错误二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、BD【解析】A．由电路分析可知甲的额定电流大于乙的额定电流，A错误；BCD．由于乙与原线圈并联，因此由于乙、丙功率相等，因此由于匝数之比等于电流比的倒数，因此因此可知由于甲、乙功率相等，根据可知而因此，可得由于三个灯的功率相等，根据甲的电流最大，因此甲的电阻最小，额定电压最小因此，BD正确，C错误。故选BD。8、AB【解析】A．由电场线、等势面的分布可得d点电势高于f点电势，故A正确；B．d、e在同一等势面上，故d点的电势与e点的电势相等，故B正确；C．因负电荷所以由d到f电场力一直做负功，故C错误；D．将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点，试探电荷的电势能不变，故D错误。故选AB。9、AC【解析】AB．电荷在无穷远处电势能为零，从电场中某点移到无穷远处时，电场力做的正功越多，电荷的电势能减少就越多，则电荷在该点的电势能就大，故A正确，B错误；CD．电荷在无穷远处电势能为零，从无穷远处移到电场中某点时，克服电场力做功越多，电荷的电势能增加就越多，则电荷在该点的电势能就大，故C正确，D错误。故选AC。10、BC【解析】设正方形的边长为，如图所示由几何知识得，，解得，A．粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得解得则故A错误；C．粒子在磁场中做圆周运动的周期由于、、都相等，两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，故故C正确；B．粒子在磁场中在运动时间由于两粒子在磁场中做圆周运动的周期相等，则粒子在磁场中的运动时间之比故B正确。D．粒子做圆周运动的角速度由于、、都相等，则故D错误。故选BC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.a②.A③.E④.1.35【解析】（1）电流表的内阻很小，分担的电压很小，可以忽略，所以用伏安法测电源电动势和内阻时，电流表采取外接法误差较小（2）由题意可知，选择电流表量程；通过水果电池的内阻大小，选择合适的电流表和滑动变阻器（3）U-I图线的纵轴截距表示电源的电动势，图线斜率的绝对值表示水果电池的内阻【详解】（1）水果电池内阻较大，电流表内阻较小，电流表分压较小，为减小实验误差，电流表采取外接法，因此需要选择图a所示实验电路（2）由题意可知，电流表选择量程是3mA的A即可；电源的内阻大约，若选用0～10Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，所以本实验中滑动变阻器应选用E（3）U-I图线的纵轴截距等于电源的电动势，由图示图线可知，电源电动势：E=1.35V12、①.图见解析②.1.16③.④.C⑤.BC【解析】(1)[1]根据图中所标注的数据，做出图像如图所示：(2)[2][3]根据：可知U-I图像与纵轴的交点即电动势，结合图像可得E=1.16V，斜率即内阻：(3)[4]实验电路设计电流表外接，使得电流表分压，即电压偏小。只有当电流为0时，电压表才不分压，即图像中只有与纵轴的交点是准确的；斜率即电源内阻由于电流表分压而偏大，故选C。(4)[5]AB．根据电源的输出功率规律可以知道，当内外电阻相等时输出功率最大；如果外电阻大于内电阻时，随着电阻的增大输出功率将越来越小，由：可以知道电动势相同，内阻越小的乙输出功率越大，所以A错误，B正确；CD．当内阻和外阻相等时，输出功率最大；此时输出电压为电动势的一半。由A的分析可以知道乙输出的功率比甲的大；而当外电路断开时，路端电压等于电源的电动势，此时输出功率为零；所以C正确，D错误。故选BC。四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）b棒穿过磁场区域过程中克服安培力所做的功为1J；（2）a棒刚进入磁场时两端的电势差为3.3V；（3）保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动，对a棒施加的外力随时间的变化关系为F=0.45t﹣1.1【解析】（1）b在磁场中匀速运动，其安培力等于重力，根据重力做功情况求出b棒克服安培力分别做的功（2）b进入磁场做匀速直线运动，受重力和安培力平衡，根据平衡条件，结合闭合电路欧姆定律和切割产生感应电动势大小公式，求出b做匀速直线运动的速度大小．a、b都在磁场外运动时，速度总是相等，b棒进入磁场后，a棒继续加速运动而进入磁场，根据运动学速度时间公式求解出a进入磁场时的速度大小，由E=BLv求出a棒产生的感应电动势，即可求得a棒刚进入磁场时两端的电势差（3）根据牛顿第二定律求出a棒刚进入磁场时的加速度，再根据牛顿第二定律求出保持a棒以进入时的加速度做匀变速运动时外力与时间的关系式【详解】（1）b棒穿过磁场做匀速运动，安培力等于重力，则有：BI1L=mbg，克服安培力做功为：W=BI1Ld=mbgd=0.1×10×1=1J（2）b棒在磁场中匀速运动的速度为v1，重力和