2025届天津市南开区南开中学物理高二第一学期期末经典模拟试题含解析

2025届天津市南开区南开中学物理高二第一学期期末经典模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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、英国物理学家法拉第引入了“电场”和“磁场”的概念，并用画电场线和磁感线的方法来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础．下列相关说法正确的是（）A.电荷和电荷．通电导体和通电导体之间的相互作用是通过电场发生的B.磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的C.电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交D.通过实验可发现电场线和磁感线的存在2、如图所示，平行导体滑轨MM’、NN’放置于同一水平面上，固定在竖直向下的匀强磁场中，导体棒AB、CD横放在滑轨上且静止，形成一个闭合电路．当AB向右滑动的瞬间，电路中感应电流的方向及CD受到的安培力方向分别为（）A.电流方向沿ABCD，安培力方向向右B.电流方向沿ADCB，安培力方向向右C.电流方向沿ABCD，安培力方向向左D.电流方向沿ADCB，安培力方向向左3、如图所示，两个线圈的绕向相同，其中右侧线圈与电流表构成闭合回路，要使得右侧线圈中产生的感应电流由c到d流过电流表，且电流表示数恒定，则左侧线圈中的电流随时间变化的图象可能是（规定左侧线圈中从a到b的电流方向为正方向）（）A. B.C. D.4、关于电流,下列各种说法中正确的是(

)A.电流的定义式I=q/t,适用于任何电荷的定向移动形成的电流B.由I=nqsv可知,金属导体中自由电荷的运动速率越大,电流一定越大C.电荷定向移动的方向就是电流的方向D.因为电流有方向,所以电流是矢量5、用同种材料粗细均匀的电阻丝做成ab、cd、ef三根导线，ef最长，分别放在电阻可忽略的光滑的平行导轨上，如图所示，磁场均匀且垂直于导轨平面，用外力使导线水平向右做匀速运动（每次只有一根导线在导轨上），而且每次外力做功的功率相等，则下列说法正确的是（）A.ab运动的最快B.ef运动的最快C.导线产生的感应电动势相等D.每秒钟产生的热量不相等6、如图所示，一价氢离子（）和二价氦离子（）的混合体，经同一加速电场U1同时加速后，垂直射入同一偏转电场U2中，偏转后，打在同一荧光屏上，则它们A.同时到达屏上同一点 B.先后到达屏上同一点C.同时到达屏上不同点 D.先后到达屏上不同点二、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、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C8、据统计交通事故逐年增加，造成交通事故的一个主要原因就是酒后驾驶，“严查酒驾”成为全国交通部门的一项重要任务．酒精测试仪是用于现场检测机动车驾驶人员是否酗酒的一种仪器，它的主要元件是由二氧化锡半导体制成的酒精气体传感器，该传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图所示的电路中，不同的酒精气体浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻r′的倒数与酒精气体的浓度c成正比，则以下说法正确的是（）A.U越大，表示c越小B.U越大，表示c越大C.检测到驾驶员喝了酒时，U的示数变小D.U越大，表示检测到驾驶员喝酒越多9、某电器元件被磁化了，为了使其退磁，下列方法可行的有（）A.把该元件高温处理B.把该元件通入强电流C.把该元件放入逐渐减弱的交变磁场中D.把该元件放入强磁场中10、一段长L=0.2m，通过I=2.5A电流的直导线，关于在磁感应强度为B的匀强磁场中所受安培力F的情况，正确的是（）A.如果B=2T，F一定是1NB.如果F=0，B也一定为零C.如果说B=4T，F有可能是1ND.如果F有最大值时，通电导线一定与磁场垂直三、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）要测绘一个标有“3V，0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作。已选用的器材有：电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）：电流表（量程为0～250mA．内阻约5Ω）；电压表（量程为0～3V。内阻约3kΩ）：电键一个、导线若干。①实验中所用的滑动变阻器应选下列中的_____（填字母代号）。A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）②实验的电路图应选用图1中_____（填字母代号）。③实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示。如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5.0Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是_____W。12．（12分）手机、电脑等电器已经普及到人们的日常生活中，这些电器都要用到蓄电池．某同学利用下列器材测定一节蓄电池的电动势和内阻．蓄电池的电动势约为3V.A．量程是0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；B．量程是3V，内阻是6kΩ的电压表；C．量程是15V，内阻是30kΩ的电压表；D．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；E．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；F．定值电阻4Ω，额定功率4W；G．开关S一个，导线若干（1）为了减小实验误差，电压表应选择______(填器材代号)，图甲中的导线应连接到_______(选填“①”或“②”)处，改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择_______(填器材代号)（2）用（1）问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的U­I图线如图乙所示，由图线可得该蓄电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.(结果保留两位有效数字)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PQ、MN为足够长两平行金属导轨，它们之间连接一个阻值R＝8Ω的电阻，导轨间距为L＝1m．一质量m＝0.1kg，电阻r＝2Ω，长约1m的金属杆水平放置在导轨上，它与导轨的滑动摩擦因数．导轨平面的倾角为θ＝30°，在垂直导轨平面方向有匀强磁场，磁感应强度B＝0.5T，现让金属杆AB由静止开始下滑，已知杆AB从静止开始到恰好作匀速运动的过程中沿轨道下滑距离s=20m，g=10m/s2求：（1）杆AB下滑速度为2m/s时的加速度大小；（2）杆AB下滑的最大速度vm；（3）杆AB从静止开始到恰好作匀速运动的过程中R上产生的热量14．（16分）如图，在平行倾斜固定的导轨上端接入电动势E＝50V，内阻r＝1Ω的电源和滑动变阻器R，导轨的宽度d＝0.2m，倾角θ=37°．质量m＝0.11kg的细杆ab垂直置于导轨上，与导轨间的动摩擦因数μ＝0.5，整个装置处在竖直向下的磁感应强度B＝2.2T的匀强磁场中，导轨与杆的电阻不计．现调节R使杆ab静止不动．sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，求：（1）杆ab受到最小安培力F1和最大安培力F2；（2）滑动变阻器R有效电阻的取值范围15．（12分）如图所示，在y轴上A点沿平行x轴正方向以v0发射一个带正电的粒子，A点的坐标为（0，），第一象限充满沿y轴负方向的匀强电场，第四象限充满方向垂直纸面的匀强磁场（未画出）．带电粒子从x轴上C点离开第一象限进入第四象限，C点的坐标为（2a，0）．已知带电粒子的电量为q，质量为m，粒子的重力忽略不计．求：（1）所加匀强电场E的大小（2）若带正电的粒子经过磁场偏转后恰好能水平向左垂直打在－y轴上D点（未画出），求第四象限中所加磁场的大小与方向以及D点的坐标（3）若在第四象限只是某区域中存在大小为，方向垂直纸面向外的圆形匀强磁场，要使带电粒子仍能水平向左垂直打在－y轴上的D点，求该圆形磁场区域的最小面积

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】A．电荷和电荷之间是通过电场发生相互作用，而通电导体和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项A错误；B．磁极和磁极．磁极和通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，选项B正确；C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线也不可能相交，选项C错误；D．磁感线和电场线都是人们假想的曲线，实际上电场线和磁感线都是不存在的，选项D错误。故选B。2、B【解析】AB向右移动，则由右手定则可知电流方向，则可知CD中电流的方向，由左手定则可求得CD的运动方向【详解】由右手安培定则可知，当AB向右运动时电流由B到A，故电流方向沿ADCB；则再由左手定则可得CD受力向右，故B正确，ACD错误．故选B【点睛】AB运动时产生电流的经过CD，从而使CD受磁场力而产生运动，即先由电磁感应产生电流，电流再在磁场中受到安培力而产生了运动3、A【解析】产生感应电流的条件是穿过线圈的磁通量发生变化，由楞次定律判断在副线圈中产生感应电流的方向【详解】当右侧线圈中产生的感应电流由c到d流过电流表时，感应电流的磁场方向向右；根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量若方向向右，则正在减小，若穿过线圈的磁通量的方向向左，则正在增大；根据安培定则可知，此时左侧线圈中的电流随时间变化可知是从a到b正在增大，或电流的方向从b到a，正在减小，故A正确，BCD错误【点睛】本题考查应用楞次定律判断感应电流方向4、A【解析】A、电流的定义式I=q/t采用的是比值定义法，具有比值定义法的共性是普遍适用，适用于任何电荷的定向移动形成的电流；故A正确.B、由I=nqsv可知，电流的大小跟导体的材料(决定n)，导体的横截面积(s)和电荷定向移动的速率(v)共同决定；故B错误.C、物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的反方向是电流的方向；故C错误.D、电流有大小和方向，但方向是指沿着电荷运动的直线上，不同于矢量的方向；故电流是标量；故D错误.故选A.5、B【解析】AB．根据公式，可得安培力的功率为可知电阻大的，运动的快，再由知，同种材料、同粗细的电阻丝越长电阻越大，故ef的电阻最大．故ef运动的最快，A错误，B正确；C．根据感应电动势公式，即可知ef产生的电动势最大，C错误；D．根据热量公式，即可知，功率相同，每秒产生的热量相等，D错误。故选B。6、B【解析】分析带电粒子在加速场和偏转场中的运动,来判断粒子到达屏上的时间和位置。【详解】在加速场中在偏转场中，假设板长为L，板间距为d，粒子离开偏转场的位置偏离中心线的距离为x联立解得我们发现，比荷大的物体，离开电场所需时间短，速度大，但粒子离开偏转场的位置和比荷没有关系，从同一位置离开，在偏转场中做类平抛运动，位移偏向角相同，则速度偏向角也相同，所以打在屏上同一位置，一价氢离子比荷大，离开电场时间短，速度大，先打到屏上，B正确，ACD错误。故选B。【点睛】类平抛运动。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、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。8、BD【解析】AB．图中酒精传感器与R、R0串联，电压表测R0两端的电压，U越大，说明电路中电流越大，酒精传感器的电阻减小，由题：酒精气体传感器电阻r´的倒数与酒精气体的浓度c成正比，可知，c越大，故A错误，B正确；C．检测到驾驶员喝了酒时，c增大，r´减小，电路中总电阻减小，电路中电流增大，则U的示数增大，故C错误；D．由上分析可知，U越大，c越大，表示检测到驾驶员喝酒越多，故D正确故选：BD9、AC【解析】A、根据退磁的方法可知，把该元件高温处理，因为激烈的热运动使分子电流的取向又变的杂乱无章了．能使元件退磁．故A正确；B、把该元件通入强电流，不能使分子电流的取向变的杂乱无章．故B错误；C、把该元件放入逐渐减弱的交变磁场中是使磁性物体退磁的方法．故C正确；D、把该元件放入强磁场中，可能会使该元件的磁性更强．故D错误故选AC【点睛】本题考查了安培分子电流假说和磁化、退磁的知识，要真正理解铁磁性物质产生磁化的本质，掌握常见的退磁的方法．属于基础题目10、CD【解析】通电导线在磁场中的受到安培力作用，由公式F=BILsinθ求出安培力大小，当夹角为零时没有安培力；当夹角为90°时，安培力最大；则安培力在最大值与零之间【详解】长度为0.2m的通电直导线，若放置于匀强磁场的磁感应强度中，通入电流为2.5A，如果B=2T，当直导线垂直于磁场时，则由公式可得安培力的大小为F=BIL=2×2.5×0.2N=1N．若不垂直，则通电导线受到的安培力小于1N，故A错误；如果F=0，直导线可能与磁场平行，则B不一定为零，故B错误；如果B=4

T，若垂直放置时，则安培力大小为F=BIL=4×2.5×0.2N=2N．因此F有可能是1N，故C正确；如果F有最大值，通电导线一定与B垂直，故D正确，故选CD【点睛】学会运用F=BIL计算安培力的大小，注意公式成立的条件是B与I相互垂直．若不垂直则可将磁感应强度沿直导线与垂直导线两方向进行分解，则平行的没有安培力，垂直的安培力可用F=BIL计算安培力的大小三、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.B③.0.1【解析】①[1]．因实验要求电流从零调，所以滑动变阻器应用分压式接法，应选全电阻最小的变阻器A。②[2]．因小灯泡电阻为故电流表应用外接法，又变阻器用分压式，故电路图应选B。③[3]．电源与小灯泡直接串联，那么路端电压等于小灯泡两端电压，画出内阻为5Ω，电动势为1.5V的电源的路端电压与干路电流的关系图线和小灯泡的伏安特性曲线的交点即表示小灯泡与该电源直接串联；根据交点坐标（1.0V，0.1A）可以计算出小灯泡消耗的功率为P=UI=1×0.1=0.1W12、①.B②.①③.E④.3.2⑤.1.3【解析】（1）[1]由于电源电动势大约3V，故电压表应该选择B；[2]蓄电池的内阻较小，故导线应该接在①处；[3]电流表量程为0.6A，故滑动变阻器应该选择E。（2）[4][5]由闭合电路欧姆定律可得故该图像与纵轴的交点为电动势，该直线的斜率为，由图中可得四、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