2024屆天津市南開區(qū)高二物理第一學(xué)期期末考試試題含解析

2024屆天津市南開區(qū)高二物理第一學(xué)期期末考試試題注意事項(xiàng)：1．答題前，考生先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫清楚，將條形碼準(zhǔn)確粘貼在考生信息條形碼粘貼區(qū)。2．選擇題必須使用2B鉛筆填涂；非選擇題必須使用0．5毫米黑色字跡的簽字筆書寫，字體工整、筆跡清楚。3．請(qǐng)按照題號(hào)順序在各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的答案無效；在草稿紙、試題卷上答題無效。4．保持卡面清潔，不要折疊，不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、一太陽能電池板，測(cè)得它的開路電壓為800mV，短路電流40mA。若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻器連成一閉合電路，則它的路端電壓是A.0.10V B.0.20VC.0.30V D.0.40V2、如圖所示，兩束單色光a、b從水面下射向A點(diǎn)，光線經(jīng)折射后合成一束光，則正確的是（）A.在水中a光的波速比b光的波速小B.a光的頻率比b光的頻率低C.a光的折射率大于b光的折射率D.當(dāng)a、b兩束光以相同的入射角從水中射到A點(diǎn)，入射角從0開始逐漸增大，最先消失的是a光3、如圖所示，理想變壓器原線圈接在交流電源上，圖中各電表均為理想電表．下列說法正確的是A.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變大B.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向上滑動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)變小C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表A1示數(shù)變大D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，電流表A2示數(shù)變小4、把一個(gè)3pF的平行板電容器接在9V的電池上。下列判斷正確的是A.保持與電池的連接，兩極板的距離減半，極板上的電荷量增加一倍B.保持與電池的連接，兩極板的距離減半，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度也減半C.移去電池后兩極板的距離減半，極板間的電勢(shì)差增大為原來的2倍D.移去電池后兩極板的距離減半，極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大為原來的2倍5、如圖所示，圓形磁場(chǎng)區(qū)域存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ為圓形磁場(chǎng)的直徑，O為圓心磁場(chǎng)的圓心，OA為圓形磁場(chǎng)的水平半徑，圓心磁場(chǎng)的半徑為R，處于磁場(chǎng)邊界P點(diǎn)的粒子源不斷沿各個(gè)方向?qū)⑺俾蕍0的同種帶電粒子垂直磁場(chǎng)方向射入磁場(chǎng)．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝B0時(shí)，PQ左側(cè)圓弧恰全部有帶電粒子射出，下列說法正確的是（）A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子出磁場(chǎng)時(shí)速度方向一定垂直PQC.粒子的比荷為D.若B＝2B0，PA圓弧上均有粒子射出6、下列說法正確的是()A.電場(chǎng)和磁場(chǎng)都是客觀存在，電場(chǎng)線和磁感線也是客觀存在B.電場(chǎng)和磁場(chǎng)都具有力的性質(zhì)，不計(jì)重力的電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中一定受到力的作用C.電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路斷開時(shí)，電源兩極間電壓D.電流元在磁場(chǎng)中受磁場(chǎng)力為零時(shí)，此處磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、在物理學(xué)發(fā)展過程中，許多物理學(xué)家做出了杰出貢獻(xiàn)，下列說法中正確的是（）A.安培首先總結(jié)了電路中電流與電壓和電阻的關(guān)系B.奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的規(guī)律D.法拉第提出了電場(chǎng)的概念，并首先用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)8、空間存在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形為其邊界。一細(xì)束由兩種粒子組成的粒子流沿垂直于磁場(chǎng)的方向從O點(diǎn)入射。這兩種粒子帶同種電荷，它們的電荷量、質(zhì)量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不計(jì)重力。下列說法正確的是（）A.入射速度不同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定不同B.入射速度相同的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同的粒子，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定相同D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角一定越大9、如圖所示，圖中的三個(gè)電表均為理想電表，閉合電鍵后，電流表A和電壓表V1、V2示數(shù)分別用I、U1、U2表示，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向右端滑動(dòng)時(shí)，電流表A和電壓表V1、V2示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2表示，下面說法正確的是（）A.I增大、U1減小、U2增大B.ΔU1>ΔU2C.減小，不變D.電源的效率降低10、全自動(dòng)洗衣機(jī)中的排水閥是由程序控制器控制其動(dòng)作的，當(dāng)進(jìn)行排水和脫水工序時(shí)，控制鐵芯1的線圈通電，使鐵芯2運(yùn)動(dòng)，從而牽引排水閥的閥門，排除污水，如圖所示．以下說法中正確的是()A.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為N極，B端為S極B.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則鐵芯2中A端為S極，B端為N極C.若a、b處輸入正、負(fù)交變電流，鐵芯2不能被吸入線圈中D.若a、b處輸入正、負(fù)交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈中三、實(shí)驗(yàn)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）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究螺線管線圈中感應(yīng)電流的方向（1）由于粗心該小組完成表格時(shí)漏掉了一部分（見表格），發(fā)現(xiàn)后又重做了這部分：將磁鐵S極向下從螺線管上方豎直插入過程，發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)（已知電流從右接線柱流入電流計(jì)時(shí)，其指針向右偏轉(zhuǎn)），則①填________，②填________．B原方向ΔΦI感方向（俯視）B感方向N極插入向下增大逆時(shí)針向上S極插入向上增大①②N極抽出向下減小順時(shí)針向下S極抽出向上減小逆時(shí)針向上（2）由實(shí)驗(yàn)可得磁通量變化ΔΦ、原磁場(chǎng)B原方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B感方向三者之間的關(guān)系：________12．（12分）某同學(xué)利用如圖甲所示的裝置做“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)他通過實(shí)驗(yàn)得到如圖乙所示的彈力大小F與彈簧長(zhǎng)度x的關(guān)系圖線．由圖線可知彈簧的原長(zhǎng)x0=______cm，勁度系數(shù)k=________N/m四、計(jì)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）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L14．（16分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解題分析】設(shè)電池板的內(nèi)阻為r，其開路電壓等于它的電動(dòng)勢(shì)，依題意有：E=800mV解得電源內(nèi)阻：電池板連上20Ω阻值后，流過電阻的電流大小為：此時(shí)的路端電壓為：U=IR=20×20mV=400mV=0.40VA．0.10V，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．0.20V，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．0.30V，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．0.40V，與結(jié)論相符，選項(xiàng)D正確；故選D.2、B【解題分析】ABC．b光的偏折程度大于a光的偏折程度，所以b光的折射率大于a光的折射率．a(chǎn)光的折射率小，a光的頻率小，根據(jù)知a光在介質(zhì)中的速度大．故AC錯(cuò)誤，B正確D．根據(jù)知，a光的折射率小于b光的折射率，所以在水中a光的臨界角大于b光的臨界角．當(dāng)a、b兩束光以相同的入射角從水中射到A點(diǎn)，入射角從0°開始逐漸增大，最先消失的是b光，故D錯(cuò)誤故選B【名師點(diǎn)睛】解決本題的突破口在于通過光的偏折程度得出光的折射率大小，從而根據(jù)、比較出光在介質(zhì)中的速度大小以及臨界角的大小3、C【解題分析】A、B項(xiàng)：由于電源電壓和變壓器匝數(shù)比不變，所以副線圈兩端電壓不變，電壓表測(cè)的為副線圈兩端電壓，所以電壓表的示數(shù)不變，故AB錯(cuò)誤；C、D項(xiàng)：當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P向下滑動(dòng)時(shí)，副線圈中的總電阻變小，電壓不變，副線圈中的電流變大，所以原線圈中的電流變大，即電流表A1的示數(shù)變大在C正確，D錯(cuò)誤故選C4、A【解題分析】A．保持與電池連接，電壓U不變，根據(jù)定義式知，極板的距離減半，則電容變加倍，那么帶電量Q=CU，電荷量增加一倍，故A正確；B．保持與電池連接電壓U不變，兩極板的距離減半，根據(jù)，可知極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度加倍，故B錯(cuò)誤；C．移去電池后電量Q不變，極板距離減半，則電容加倍，極板間的電勢(shì)差變?yōu)樵瓉淼囊话?，故C錯(cuò)誤；D．移去電池后電量Q不變，兩極板的距離減半，根據(jù)，可知極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度不變，故D錯(cuò)誤。故選A。5、B【解題分析】粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故由粒子射出磁場(chǎng)邊界恰好占整個(gè)邊界的一半可得：粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑為R；A項(xiàng)：由左手定則知粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)：由粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為R，根據(jù)幾何關(guān)系可得：粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的徑向平行于PQ，故粒子離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向垂直PQ連線，故B正確；C項(xiàng)：根據(jù)洛倫茲力做向心力可得：故粒子的比荷，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)：若B＝2B0，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑為，改變初速度方向，粒子從PA圓弧射出，最遠(yuǎn)從如圖的M點(diǎn)射出，PM＝R，故D錯(cuò)誤；故選B6、C【解題分析】電場(chǎng)與磁場(chǎng)都是客觀存在的特殊物質(zhì),電場(chǎng)線和磁場(chǎng)線是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶?chǎng)和磁場(chǎng)而引入的，不是客觀存在的;電源的電動(dòng)勢(shì)等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓;磁感應(yīng)強(qiáng)度B描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量，與放入磁場(chǎng)中的電流元無關(guān)，由磁場(chǎng)本身決定.【題目詳解】A、電場(chǎng)線和磁場(chǎng)線是人們?yōu)樾蜗蟮孛枋鲭妶?chǎng)和磁場(chǎng)而引入的，不是客觀存在的;故A錯(cuò)誤.B、電荷在電場(chǎng)中的電荷一定受到電場(chǎng)力的作用,靜止的電荷處于磁場(chǎng)中不受到洛倫茲力;故B錯(cuò)誤.C、根據(jù)閉合電路歐姆定律得知，電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和，當(dāng)外電路斷開時(shí)，電源電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源兩極間電壓;故C正確.D、若導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行，則磁場(chǎng)力為零；所以安培力為零時(shí)，不能說明磁感應(yīng)強(qiáng)度為零;故D錯(cuò)誤.故選C.【題目點(diǎn)撥】本題綜合考查電場(chǎng)與磁場(chǎng),電場(chǎng)力與洛倫茲力,電動(dòng)勢(shì),磁感應(yīng)強(qiáng)度等概念,重點(diǎn)在于概念的辨析.二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、CD【解題分析】A．歐姆首先總結(jié)了電路中電流與電壓和電阻的關(guān)系，這個(gè)關(guān)系成為歐姆定律，故A錯(cuò)誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流周圍存在磁場(chǎng)，即電流的磁效應(yīng)，法拉第發(fā)現(xiàn)了磁能產(chǎn)生電，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，故B錯(cuò)誤；C．庫侖在前人工作的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力的規(guī)律；故C正確；D．法拉第提出了電場(chǎng)的概念，并首先用電場(chǎng)線形象地描述電場(chǎng)；故D正確；故選CD。8、BD【解題分析】A．入射速度不同的粒子，若它們?nèi)肷渌俣确较蛳嗤?，則它們的運(yùn)動(dòng)也一定相同，雖然軌跡不一樣，但圓心角卻相同。故A錯(cuò)誤；B．在磁場(chǎng)中半徑，運(yùn)動(dòng)圓弧對(duì)應(yīng)的半徑與速率成正比，故B正確；C．根據(jù)（θ為轉(zhuǎn)過圓心角）可知圓心角相同，但半徑可能不同，所以運(yùn)動(dòng)軌跡也不同，如粒子都從左邊界離開磁場(chǎng)，圓心角均為180°，但是出射點(diǎn)不同，軌跡就不同。故C錯(cuò)誤；D．由于它們的周期相同的，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)的粒子，其軌跡所對(duì)的圓心角也一定越大。故D正確。故選BD。9、ABD【解題分析】A．滑片P向右滑動(dòng)，電阻減小，總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律：可知干路電流增大，電流表示數(shù)增大，定值電阻分壓增大，根據(jù)：可知路端電壓減小，則滑動(dòng)變阻器上的分壓減小，A正確；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律：結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)可知：所以，B正確；C．對(duì)B選項(xiàng)中的變化量表達(dá)式分析：根據(jù)歐姆定律可知：則：所以和均不變，C錯(cuò)誤；D．電源的效率：路端電壓減小，電動(dòng)勢(shì)不變，電源效率減小，D正確。故選ABD。10、AD【解題分析】根據(jù)右手螺旋定則可確定通電線圈磁場(chǎng)的分布，從而可得出鐵芯2磁場(chǎng)的分布；若接入交變電流，根據(jù)磁化規(guī)律可知仍能被吸引【題目詳解】AB.若輸入的控制電流由a流入，由b流出，則根據(jù)右手螺旋定則可知，鐵芯1右端是S極，左端是N極．那么鐵芯2被磁化，A端為N極，B端為S極，故A正確，B錯(cuò)誤；C.若a、b處輸入的是正、負(fù)交變電流，鐵芯2仍能被吸入線圈，因?yàn)殍F芯仍能被磁化，且磁化后的磁性總是與線圈要發(fā)生相吸的作用；故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD.三、實(shí)驗(yàn)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.（1）順時(shí)針；②.向下③.（2）ΔΦ增大，B原與B感反向，ΔΦ減小，B原與B感同向【解題分析】（1）當(dāng)S極插入時(shí)，原磁場(chǎng)方向向上，磁通量增大，感應(yīng)電流磁場(chǎng)阻礙原磁場(chǎng)的增加，故感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向向下，感應(yīng)電流方向（附視）為順時(shí)針方向；（2）由實(shí)驗(yàn)可得磁通量變化、原磁場(chǎng)B原方向、感應(yīng)電流的磁場(chǎng)B感方向三者之間的關(guān)系：增大，B原與B感反向；減小，B原與B感同向；考點(diǎn)：探究螺線管線圈中感應(yīng)電流的方向12、①.（1）4；②.（2）50【解題分析】彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零；根據(jù)胡克定律F=k△x求解勁度系數(shù)；【題目詳解】彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，彈力為零，故原長(zhǎng)為4cm；彈簧彈力為8