天津市南开中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷【含解析】

第=page11页，共=sectionpages11页天津市南开中学2024-2025学年高二（上）期末物理试卷一、单选题：本大题共6小题，共24分。1.下列说法正确的是(

)A.由E=Fq可知，E与电荷所受的电场力F成正比，与电荷带电量q成反比

B.带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用

C.感应电流的磁场方向总是和引起感应电流的磁场方向相反2.两个完全相同的带电金属小球，相距为R(R远大于小球半径)，其中一个球的电荷量是另一个的5倍，它们间的吸引力大小是F。现将两球接触后再把它们固定在距离为2R处，则它们之间库仑力的大小为A.9F5 B.9F20 C.3.如图分别表示运动电荷和通电直导线在磁场中的受力情况，下列四图中正确的是(

)A. B.

C. D.4.如图所示，电源的电动势为E，内阻为r不可忽略。A、B是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数较大、电阻可忽略的线圈。下列说法正确的是(

)A.闭合开关，B灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

B.闭合开关，A灯立刻亮，而后逐渐变暗，最后亮度稳定

C.开关由闭合至断开，在断开瞬间，A灯闪亮一下再熄灭

D.开关由闭合至断开，在断开瞬间，电流自左向右通过A灯

5.如图所示电路中，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1=2r，滑动变阻器的最大阻值R2=A.电压表的示数增大 B.电流表的示数减小

C.电源的输出功率减小 D.R16.如图1所示，一半径为r的单匝圆形铜线圈固定在纸面内，处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁场磁感应强度B的大小随时间t变化的规律如图2所示。在0～t0的过程，关于该线圈中感应电流方向与感应电动势大小的说法正确的是A.顺时针方向，感应电动势由零增大至2πB0r2t0

B.顺时针方向，感应电动势大小始终为πB二、多选题：本大题共4小题，共16分。7.如表是来源于物理课本的一些插图，下列说法正确的是(

)图1：研究静电屏蔽图2：研究影响平行板电容器的影响因素图3：导体的状安特性曲线图4：把表头改装成大量程电流表A.图1实验中，验电器顶端不带电

B.图2实验中，采用了控制变量法

C.图3中，导体B的阻值大于导体A的阻值

D.图4中，并联的电阻R越小，改装后的电流表量程越大8.电场线能直观、方便的反映电场的分布情况。如图甲所示是等量正点电荷形成电场的电场线，图乙是电场中的一些点，O是电荷连线的中点，E、F是连线中垂线上关于O对称的两点，B、C和A、D分别是两电荷连线上关于O对称的点。则(

)A.E、F两点电场强度相同

B.A、D两点电势相等

C.从E向O运动的电子受到的电场力一定逐渐减小

D.从E向O运动的电子具有的电势能逐渐减小9.如图所示的电路中，平行板电容器C的下极板接地，当开关S处于闭合状态时，一带电油滴恰能静止在电容器中的P点。下列说法正确的是(

)A.油滴带负电

B.打开开关，油滴将向下运动

C.在开关闭合时向下移动滑动变阻器的滑片，油滴仍静止

D.打开开关，将电容器的上极板向上移一些，P点的电势降低

10.回旋加速器原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略；磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，交流电源电压为U，频率为f。若质子的质量为m、电荷量为+q，在加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响。下列说法正确的是(

)

A.带电粒子由加速器的中心进入加速器

B.被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大

C.质子离开回旋加速器时的最大动能为B2R2q2m

D.该加速器加速质量为4三、实验题：本大题共2小题，共20分。11.在“测定电源的电动势和内阻”实验中，某同学选用两节干电池串联进行测量，现有以下器材：

A.被测干电池两节

B.电流表A1：量程0～0.6A，内阻为0.50Ω

C.电流表A2：量程0～3A，内阻为0.20Ω

D.电压表V1：量程0～3V，内阻约为3kΩ

E.电压表V2：量程0～15V，内阻约为15kΩ

F.滑动变阻器R1：0～30Ω，额定电流为2A

G.滑动变阻器R2：0～100Ω，额定电流为0.1A

H.开关、导线若干

(1)为方便且能较准确地进行测量，电流表应选择______，电压表应选择______12.已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，小明想利用伏安法测量其阻值随温度变化的关系。实验时，将热敏电阻置于温度控制室中。

(1)小明先将控制室的温度调为30℃，用多用电表测量热敏电阻的阻值。所选欧姆挡倍率及指针位置分别如图甲、乙所示，则热敏电阻阻值Rx为______Ω。

(2)小明想更精确地测量30℃时热敏电阻的阻值Rx，开始设计实验。可用器材有：

电压表V(量程为3V，内阻Rv=3kΩ)

电流表A1(量程为10mA，内阻RA1约为30Ω)

电流表A2(量程为1mA，内阻RA2约为300Ω)

滑动变阻器R1(最大阻值为30Ω)

滑动变阻器R2(最大阻值为15四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.某兴趣小组设计了如图所示的游戏装置：水平直轨道AC、倾斜直轨道CD、圆弧轨道DBE、水平直轨道EF依次平滑连接，D、E两点是直轨道与圆弧轨道的切点，两直轨道在P点交错。倾斜直轨道CD的倾角θ=53°、CP长L=1.0m；圆弧轨道DBE的半径R=0.1m。与AC同一平面水平放置一个靶环，靶心与轨道在同一个竖直面内。游戏时，在水平轨道AC上给小球一个初动能，小球刚好通过圆轨最高点B，并最终落在靶心上。小球(可看成质点)质量m=20g，过C、D、E点均无能量损失，所有摩擦阻力均不计，重力加速度g=10m/s14.如图所示，水平放置的平行金属板a、b，板长L=0.3m，板间距d=0.3m。两金属板间加电压，且a板的电势高于b板的电势，虚线MN与金属板垂直，右侧有范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B=2.5×10−3T，方向垂直纸面向里。在两极板左端正中间有一粒子源O，水平向右不断地发射比荷qm=2×10815.如图所示，足够长的金属导轨固定在水平面上，导轨宽L=1.0m，导轨上放有垂直导轨的金属杆P，金属杆质量m=0.1kg、电阻r=1.0Ω，空间存在磁感应强度B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。导轨左端连接有电阻R=3.0Ω，其余部分电阻不计，导轨与金属杆间的动摩擦因数μ=0.5。某时刻给金属杆一个水平向右的恒力F，金属杆P由静止开始运动，若金属杆P向右运动x=12.8m时达到最大速度v=4m/s，重力加速度g1.【答案】D

2.【答案】D

3.【答案】A

4.【答案】B

5.【答案】C

6.【答案】B

7.【答案】AB8.【答案】BD9.【答案】AC10.【答案】AD11.【答案】B

D

F

乙

3.00

1.7

12.【答案】1400

R1

A1

13.【答案】解：(1)小球刚好通过圆轨最高点B，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得

mg=mvB2R

解得

vB=1m/s

从B到E，根据动能定理得

mg⋅2R=12mvE2−12mvB2

在E点，对小球，由牛顿第二定律得

FN′−mg=mvE2R

根据牛顿第三定律，FN=FN′

联立解得

FN=14.【答案】解：(1)带电粒子刚好从金属板右边缘射出电场时，设带电粒子在电场中的运动时间为t1，则有

L=v0t1

d2=12at12

a=qUmd

联立解得

U=200V

(2)设粒子在电场中类平抛的侧向速度为vy，则有

vy=at1

速度偏向角

tanθ=vyv0=1

可得

θ=45°

则带电粒子离开电场时的速度为

v=v02+vy2

在磁场中有

15.【答案】解：(1)由图题可知金属杆P先做加速度减小的加速