2025届天津市南开中学高二物理第一学期期末统考模拟试题含解析

2025届天津市南开中学高二物理第一学期期末统考模拟试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、由电场强度的定义式可知，在电场中的同一点()A.电场强度E跟F成正比，跟q成反比B.无论检验电荷所带的电荷量如何变化，始终不变C.电荷在电场中某点所受的电场力大，则该点的电场强度强D.一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零2、有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流强度为I，设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子的电量为e，此时电子的定向移动速度为v，在时间内，通过导线横截面积的自由电子数目可表示为（）A. B.C. D.3、下列关于电源电动势的说法中正确的是()A.在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是2VB.电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势C.电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别D.电源的电动势越大，电源所能提供的电能就越多4、在匀强电场中有一直角三角形ABC，为其三个顶点，=30°，一带电粒子q=+3×10-9C；从A移到B电场力做功W1=－1.8×10-6J，从B移到C电场力做功W2=9×10-7J。AC边长10cm，则该匀强电场的场强大小为（）A.30V/m B.C.1000V/m D.V/m5、如图所示为通电螺线管的纵剖面图，“”和“⊙”分别表示导线中的电流垂直纸面流进和流出，图中四个小磁针(涂黑的一端为N极)静止时的指向一定画错了的是()A.aB.bC.cD.d6、图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动．在儿童从最高点下降到最低点的过程中A重力对儿童做负功B.合力对儿童做正功C.儿童重力的功率一直减小D.儿童的重力势能减少二、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、静电场和磁场中下列说法中正确的是（）A.电场强度为零的点，电势不一定为零B.电场强度处处相等的区域内，电势也一定处处相等C.电流在磁场中某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度不一定为零D.由可知，B与F成正比，与IL成反比8、如图所示电路，两根光滑金属导轨平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨下端接有电阻R，导轨电阻不计，斜面处在竖直向上的匀强磁场中，电阻可忽略不计的金属棒ab质量为m，受到沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F的作用．金属棒沿导轨匀速向上滑动，则它在上滑高度h的过程中，以下说法正确的是A.作用在金属棒上各力的合力做功为零B.重力做的功等于系统产生的电能C.金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D.恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能9、如图甲，固定在光滑水平面上的正三角形金属线框，匝数n＝20，总电阻R＝2.5Ω，边长L＝0.3m，处在两个半径均为r＝的圆形匀强磁场区域中．线框顶点与右侧圆心重合，线框底边中点与左侧圆心重合．磁感应强度B1垂直水平面向上，大小不变；B2垂直水平面向下，大小随时间变化．B1、B2的值如图乙所示，则()A.通过线框的感应电流方向为逆时针方向B.t＝0时刻穿过线框的磁通量为0.1WbC.在0.6s内通过线框中的电荷量约为0.13CD.经过0.6s线框中产生的热量约为0.07J10、如图所示，水平的平行金属板和直流电源相连，中间有一垂直纸面向外的匀强磁场，一带正电粒子（重力不计）以速度v向右飞入板间，恰能做匀速直线运动。仅改变以下某项条件时，物体仍然做匀速直线运动的有A.让粒子带负电B.让电源的正负极交换C.让金属板间距离增大D.让粒子所带电量增大三、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）在测定电源电动势和内电阻实验中，选择合适的器材组成如图所示的电路（1）将电阻箱R阻值调到R1=28Ω时，电压表读数为U1=1.4V，将电阻箱R阻值调到R2=13Ω时，电压表读数为U2=1.3V，根据这两组数据求得电源电动势E=___V；内电阻r=___Ω．（保留两位有效数字）（2）多次改变电阻箱的电阻R，读出对应的电压表读数U，然后用图象法处理数据，以电压表读数U为纵轴，以为横轴，做出图象得到一条直线．电动势等于图象的___；内电阻等于图象的___12．（12分）等效替代法是物理学中一种常见的、重要的研究方法，某同学想用此法研究热敏电阻的特性，设计了如下的实验。如图，一热敏电阻放在控温容器内：为毫安表，量程，内阻为数十欧姆；为直流电源，电动势约为，内阻很小；为电阻箱，最大阻值为；为开关。已知在90℃时阻值为，在20℃时的阻值约为。现要求在降温过程中测量在90℃～20℃之间的多个温度下的阻值完成下列实验步骤中的填空①依照实验原理电路图连接实验电路②调节控温容器内的温度，使得温度为90℃③将电阻箱调到适当的数值，以保证仪器安全④闭合开关。调节电阻箱，记录电流表的示数，并记录电阻箱的读数⑤将的温度降为；调节电阻箱，使得电流表的读数____，记录此时____⑥温度为时热敏电阻电阻值_____⑦逐步降低的数值，直至20℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥四、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，两平行金属导轨间的距离L，金属导轨所在的平面与水平面夹角为θ，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度B、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场．金属导轨的一端接有电动势E、内阻r的直流电源，导线电阻不计．现把一个质量m且电阻R的导体棒ab放在金属导轨上，此时导体棒静止且紧压于导轨上．导体棒与金属导轨垂直且接触良好，重力加速度取g．求：(1)画出导体棒ab受力分析图；(2)通过导体棒ab的电流大小；(3)导体棒ab所受的安培力大小和方向；(4)导体棒ab所受的摩擦力大小和方向14．（16分）由小型直流电动机、小灯泡和定值电阻组成的电路如图所示，已知电源电动势E=20V，内阻r=1Ω，定值电阻R=4Ω，小灯泡上标有“3V，4.5W”字样，电动机线圈电阻=1Ω，开关闭合时，小灯泡和电动机均恰好正常工作。求：(1)电路中电流强度；(2)电动机的总功率；(3)电动机的输出功率。15．（12分）如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=1000,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r="1"Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示．求:(1)前4s内的感应电动势;(2)前4s内通过R的电荷量;(3)线圈电阻r消耗的功率

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、B【解析】电场强度与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身决定；一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强不一定为零；【详解】A、电场强度等于试探电荷所受电场力与电荷量的比值，但电场强度E并不跟F成正比，跟q成反比，而F、q无关，E由电场本身决定，故A错误；B、在电场中的同一点，电场强度E是一定的，则无论试探电荷所带的电量如何变化，始终不变，故B正确；C、同一电荷在电场中某点所受的电场力大，P点的场强不一定为零，还要该电荷的电荷量大小，故C错误；D、电场对不带电的小球没有电场力作用，不带电的小球在P点受到的电场力为零，P点的场强可能为零，也可能不为零，故D错误【点睛】对于电场强度，要抓住它的比值定义法的共性，E与试探电荷所受电场力、电荷量无关，由电场本身的性质决定，反映电场本身的强弱和方向2、B【解析】AC．将电流强度的微观表达式代入，可得故AC错误。BD．设自由电子数目N，故B正确，D错误。故选择B选项。3、C【解析】A．在某电池的电路中，每通过4C的电荷量，电池提供的电能是2J，则该电池的电动势是0.5V，选项A错误；B．电源的电动势等于在外电路断路时电源两极间的电压，选项B错误；C．电源的电动势与电压的单位相同，都是伏特，但与电压有本质的区别；电动势等于非静电力做的功与电荷量的比值，电压等于电场力做的功与电荷量的比值，故C正确；D．电源的电动势越大，电源移送单位电荷时所能提供的电能就越多；但总的电能不一定多；故D错误；故选C.4、D【解析】根据题意可知：，；即BA间的电势差为BC间电势差的2倍，做AB的中点D，则CD电势相等，为一条等势面，过B点作CD延长线的垂线，垂足为E点，根据几何知识可得：，则：，故电场强度为：A．综上分析，A错误；B．综上分析，B错误；C．综上分析，C错误；D．综上分析，D正确；故选D。5、B【解析】由安培定则可判断螺线管的左端为N极，右端为S极，所以在螺线管内部磁场方向向左，故d的方向正确；左右两侧的磁场的方向向左，故a、c的方向正确；而在螺线管的上方，磁感线方向由左向右．故在螺线管的上方小磁针静止时N极应与磁感线的切线方向相同，b的方向错误，所以B错误，ACD正确。故选B。6、D【解析】儿童高度下降，因此重力对儿童做正功，儿童的重力势能减小，故A错误，D正确；由于儿童初末位置时的速度均为零，则由动能定理可知，合力对儿童做功为零，故B错误；儿童的速度先增加后减小，根据P=Gv可知，重力的功率先增加后减小，选项C错误；故选D【点睛】该题考查物体的动能、重力势能与弹性势能之间的相互转化，要注意分析人在下落过程中的能量转化情况以及速度变化情况，明确功能关系即可正确求解二、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、AC【解析】A．电场强度与电势没有关系，电场强度为零的地方电势不一定为零，电势为零的地方电场强度也不一定为零，故A正确；B．电场强度处处相等的区域内，电势不处处相等，比如匀强电场，沿着电场线方向，电势是降低的。故B错误；C．处在电场中的电荷一定受到电场力，但在磁场中运动的电荷不一定有磁场力存在，当运动方向与磁场方向平行时，没有磁场力作用，因此某点不受磁场力作用，则该点的磁感应强度不一定为零。故C正确；D．磁感应强度的大小，是比值定义法，因此B与F，与IL均没有关系，故D错误。故选：AC。8、ACD【解析】题中导体棒ab匀速上滑，合力为零，即可合力的做功为零；对导体棒正确受力分析，根据动能定理列方程，弄清功能转化关系，注意克服安培力所做功等于回路电阻中产生的热量【详解】因为导体棒是匀速运动，所以动能不变，根据动能定理可得合力做功为零，A正确；根据动能定理可得，解得即重力做功等于外力与安培力做功之和，因为动能不变，所以恒力F做的功与安培力做的功之和等于金属棒增加的机械能，B错误D正确；根据功能关系可知金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热，C正确；9、ACD【解析】根据楞次定律判断感应电流的方向；根据磁通量Φ=BS求解，S是有效面积；由求解电荷量；由Q=I2Rt求解热量【详解】A．由磁感应强度B1垂直水平面向外，大小不变；B2垂直水平面向里，大小随时间增大，故线框总的磁通量减小，由楞次定律可得，线框中感应电流方向为逆时针方向，故A正确；B．t=0时刻穿过线框的磁通量为：Φ=B1××πr2-B2××πr2=1×0.5×3.14×0.12-2××3.14×0.12Wb=0.005Wb，故B错误；C．在t=0.6s内通过线框中的电量，故C正确；D．由Q=I2Rt=（）2×△t≈0.07J，故D正确故选ACD10、AD【解析】A.带正电粒子恰能做匀速直线运动，则Eq=qvB。粒子带负电，电场力与洛伦兹力大小仍相等，方向都与相反，粒子仍然做匀速直线运动的，故A正确；B.让电源的正负极交换，正粒子受到的电场力与洛伦兹力都向下，粒子将向下偏转，故B错误；C.当板间距离增大时，根据U=Ed，场强变小，Eq<qvB，粒子运动轨迹偏向下极板，故C错误；D.粒子所带电量增大，只要速度不变，仍满足Eq=qvB，粒子仍然做匀速直线运动的，故D正确。故选：AD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、①.1.5②.2.0③.纵轴截距④.斜率的绝对值【解析】由闭合电路欧姆定律，分别研究电阻箱电阻为R1和R2的情况，列出含有电动势和内阻的方程组求解；由图象中的截距的含义及闭合电路的欧姆定律的表达式要求得电动势和内电阻【详解】（1）由闭合电路欧姆定律可知：E＝U+Ir＝U+r，根据题意可知：E＝1.4+r，E＝1.3+r，解得：E＝1.5V，r＝2.0Ω（2）由图示电路图可知，电源电动势：E＝U+Ir＝U+r，整理得：U＝E﹣r，则U﹣图象与纵轴的截距等于电源电动势，图象斜率的绝对值等于电源内阻【点睛】本题是一道电学测定某电源的电动势和内电阻实验题12、(1).为I0(2).电阻箱电阻R1(3).R0+130-R1【解析】⑤[1][2]．将RT的温度降为T1（20℃＜T1＜90℃）；调节电阻箱，使得电流表的读数I0，记录电阻箱电阻R1⑥[3]．由闭合电路欧姆定律可得：温度为90℃时E=I0（r+RA+RT+R0）即E=I0（r+RA+130+R0）…①当RT的温度降为T1时，有E=I0（r+RA+RT1+R1）…②由①②解得R