2025-2026学年重庆市南开中学高二（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年重庆市南开中学高二（上）期中物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.东汉学者王充在《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图所示，司南指南是因为地球存在地磁场，则下列说法正确的是( )
A. “柢”相当于磁体的S极
B. “其柢指南”中“南”指的是地磁南极
C. 司南可以用任意金属材料制成
D. “柢”能指南说明“柢”周围客观存在一条条磁感线
2.下列说法正确的是( )
A. 某手机电池铭牌为“3.7V 1200mA⋅h”，说明该电池的电动势为3.7V，功率为1200W
B. 电源电动势就是电源路端电压
C. 焦耳热公式Q=I2Rt适用于任何电路
D. 由电流定义式I=qt可知I与q成正比
3.将一根长为0.5m、通有1A恒定电流的直导线置于某匀强磁场中时，受到1N的安培力，则该匀强磁场的磁感应强度大小可能是( )
A. 0.5TB. 1TC. 3TD. 5T
4.如图所示电路中，因某一元器件发生断路，闭合开关S后，灯L1和L2均不亮。用电压表测得Uab=0，Ubc=5V，Ucd=0。由此可知，断路的元器件是( )
A. 灯L1
B. 灯L2
C. 滑动变阻器R
D. 开关S
5.电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片由ab中点向b端移动一段距离后，下列说法正确的是( )
A. 电源的效率变大
B. 电压表示数变大，电流表示数变小
C. 电压表示数变小，电流表示数变大
D. 电压表、电流表示数变化量的大小之比将变大
6.如图所示的电路中，灵敏电流计G与电流表A均为理想电表，定值电阻R1=4Ω，R2=3Ω，R3=8Ω，R4=6Ω，开始时开关S断开，现将开关S闭合后，下列说法正确的是( )
A. 存在自a向b流过灵敏电流计G的电流
B. 存在自b向a流过灵敏电流计G的电流
C. 电流表A的读数无变化
D. 电流表A的读数有变化
7.如图所示，在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中固定有两根竖直放置的粗糙平行导轨CD、EF，一质量为m的细直金属棒MN水平放置并与导轨接触良好，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，棒中通有图示方向的电流I，已知I=kt(k为大于零的常数)，重力加速度为g，t=0时刻，将该金属棒由静止释放，则棒受到的摩擦力f与时间t的关系图像，正确的是( )
A. B.
C. D.
8.通电长直导线和通电正方形线框abcd中的电流方向如图所示：长直导线与线框所在平面平行，O1O2是线框的竖直中轴线，e是长直导线上与ad等高的点，且O1e⊥ad。已知长直导线在其周围某点产生的磁场的磁感应强度大小满足B=kIr(其中k是已知常数，r是该点到导线的距离，I为导线中的电流大小)。则线框中ab和cd边对长直导线的合力方向是( )
A. 沿ad方向
B. 沿da方向
C. 沿O1O2方向
D. 沿O2O1方向
9.已知通电直导线在其周围某点产生的磁场的磁感应强度大小与导线中的电流大小成正比，与到导线的距离成反比。如图所示，细直导体棒P通过两根等长、绝缘细线悬挂在竖直光滑绝缘墙面上等高的A、B两点正下方，另一细直导体棒Q也通过两根等长、绝缘细线悬挂在A、B两点，并在两棒中通以反向电流。两棒均静止时，悬挂Q的两细线与墙面间有一定夹角，然后缓慢减小P中的电流。则下列说法正确的是( )
A. 悬挂Q的细线拉力先减小后增大
B. 悬挂Q的细线拉力逐渐减小
C. 悬挂P的细线拉力大小不变
D. 悬挂P的细线拉力逐渐减小
10.如图所示，一半径为R的圆形区域内充满垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，O为圆形磁场区域的圆心。一带电粒子以速度v从磁场边界P点垂直射入磁场，射入时的速度方向与PO夹30°角，最后从磁场边界Q点射出。已知∠POQ=120°，不计粒子重力，则( )
A. 该粒子带正电B. 该粒子沿OQ方向射出磁场
C. 该粒子在磁场中运动的半径为RD. 该粒子在磁场中运动的时间为πR3v
二、多选题：本大题共6小题，共24分。
11.下列关于如图的说法，正确的是( )
A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子加速时间越短
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是v=EB，与粒子电性无关
D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高
12.如图所示，一电源与电动机M、小灯泡L组成闭合电路。已知电源内阻r=2Ω，电动机M的额定功率P1=6W，内阻r1=4Ω，小灯泡L的额定功率P2=1.5W，额定电压U=3V。闭合开关S后，电动机和小灯泡均恰能正常工作。据此可知( )
A. 通过小灯泡的电流I=1.5AB. 电源电动势E=16V
C. 电动机的输出功率PM=5WD. 电源的效率η=83.3%
13.如图所示电路中，表头G的量程为1mA、内阻为500Ω，电源电动势E=3V、内阻r=2Ω，R1、R2为定值电阻。将表头G改装为量程5mA与50mA的电流表，以及可直接测量电阻的多用表。则下列说法正确的是( )
A. 插孔A连接红表笔
B. 选择开关拨到“2”位置比拨到“1”位置的量程大
C. R1+R2=125Ω
D. 测量未知电阻前，应调节滑动变阻器R的阻值为600Ω
14.如图1是小明同学设计的“测量某蓄电池电动势和内阻”的电路原理图，其中R为电阻箱，电流表A的内阻RA=5.0Ω。改变R接入电路的阻值，记下多组R和电流表示数I。以IR为纵坐标、I为横坐标作图处理数据，如图2所示。则下列说法正确的是( )
A. 电源电动势为2.0VB. 电源电动势为3.0V
C. 电源内阻为20ΩD. 电源内阻为15Ω
15.如图所示，直角三角形AOC内(含边界)充满垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知∠A=30°，AO=L。在O点放置一可视为质点的粒子源，能在纸面内发射各种速率、比荷为k的带负电粒子，且粒子发射时的速度方向与边界OA的夹角均为θ。不计粒子重力和粒子间的相互作用，则( )
A. 若θ=45°，则有粒子从A点射出磁场
B. 若θ=30°，则从边界OA射出磁场的粒子的最大速率为BkL
C. 若θ=90°，则边界OA有粒子射出的长度为L2
D. 若θ=90°，则从边界AC射出磁场的粒子速率均大于BkL3
16.如图所示，平面直角坐标系xOy中，x轴上方充满磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场。在O点有一可视为质点的粒子源，沿纸面不断放出同种带负电粒子，且粒子的速率均为v，粒子射入磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角θ的范围为60°～120°，不计粒子重力及粒子间的相互作用，已知粒子在y轴上能
到达的最远距离为a，则下列说法正确的是( )
A. 粒子在磁场中运动的半径为a
B. 粒子射出磁场时到O点的最远距离为2a
C. 粒子射出磁场时到O点的最近距离为a
D. 从距O点最近的位置射出磁场的粒子在磁场中运动的时间可能为2πa3v
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
17.某校物理小组的同学通过实验测量一粗细均匀的合金丝的电导率σ(电导率是电阻率的倒数)。
(1)用螺旋测微器测量该合金丝的直径。从图1中的示数可读出，该合金丝的直径d=______mm。若已知该合金丝的长度为L，直径为d，并用电流表和电压表测出其电阻为R，请写出该合金丝的电导率的表达式σ=______(用R、L、d表示)。
(2)该小组同学选择内阻约几十千欧的电压表与内阻约几欧的电流表，利用伏安法测量该合金丝的电阻，并用电流表外接法和内接法分别测量了该合金丝的伏安特性，将得到的电流、电压数据描到U−I图像上，得到甲、乙两条图线如图2所示。为更精确地得到该合金丝的电阻，应选择______(选填“甲”或“乙”)图线。
(3)根据(2)中的选择，请将如图3所示的实物电路图中的连线补充完整。
18.小明想把一个满偏电流为250μA的电流表改装成一个量程为3V的电压表，为了测量该电流表的内阻，设计了如图1所示的实验电路。连接好电路后，进行了如下操作：
①先断开开关S2，闭合开关S1，将滑动变阻器R1由最大阻值逐渐调小，使电流表示数达到满偏电流Ig；
②保持R1的滑片位置不变，闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电流表示数等于0.8Ig，同时记录下此时电阻箱的阻值R2=4000Ω。
(1)根据实验记录的数据，可求得待测电流表的内阻为______Ω。
(2)用测量值作为电流表的内阻，要将该电流表改装成量程为3V的电压表，需要串联一个R=______Ω的定值电阻。
(3)按照(2)的计算结果调好电阻箱的阻值，并将其与该电流表连接进行改装。然后用一标准电压表，根据图2所示实物电路图，对改装后的电压表进行检测。在闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“左”或“右”)端。
(4)检测过程中，当标准电压表的示数为1.60V时，该电流表的指针位置如图3所示。由此可以推测出，改装后的电压表量程不是预期值。产生上述较大偏差的原因可能是______(多选，填正确答案标号)。
A.电流表内阻测量错误，大于实际内阻
B.电流表内阻测量错误，小于实际内阻
C.电阻箱阻值计算错误，接入的电阻偏小
D.电阻箱阻值计算错误，接入的电阻偏大
(5)要达到预期目的，无论测得的该电流表的内阻值是否正确，都不必再重新测量，只需要将电阻箱的阻值______即可。(填“调大××Ω”或“调小××Ω”，“××”中填入具体数值)
四、计算题：本大题共4小题，共50分。
19.如图所示，水平固定的粗糙平行导轨MN、PQ的间距L=1m，左侧MP间接有一电动势E=3V、内阻r=1Ω的电源。整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一质量m=0.5kg、阻值R=2Ω、长度也为L=1m的细直金属棒ab垂直放置于导轨上且静止，棒ab与导轨接触良好。不计其他电阻，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)棒ab受到的安培力大小和方向；
(2)棒ab与导轨间的动摩擦因数至少为多大？(取最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
20.如图1是某同学设计的电路图：他将一粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路，闭合开关S后，当滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中，将电压表、电流表的示数绘制成如图2所示的I−U图像。已知电源电动势为10V，电阻丝AB的阻值不随温度变化，R为定值电阻，电表均为理想电表。求：
(1)电源内阻及电阻丝AB的最大阻值；
(2)滑片P从A端滑到B端过程中，电源输出功率的最大值。
21.如图所示，一半径为R的14光滑绝缘圆弧面固定在光滑绝缘水平面上，末端与水平面相切且紧邻竖直边界MN。边界MN左侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小B=m2q g2R；边界MN右侧存在与左侧磁场大小相等、方向相反的另一匀强磁场，同时该区域还存在一水平向右的匀强电场，场强大小E=mg5q。现将一带正电的绝缘小物块(可视为质点)从圆弧面顶端由静止释放，已知物块质量为m、电荷量为+q，重力加速度为g。
(1)求物块运动到圆弧面底端时对圆弧面的压力大小。
(2)物块经过一段时间后会飞离水平面，求物块在水平面上运动的时间。
(3)若水平面粗糙，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，已知此情景下物块从滑上MN右侧水平面到恰好飞离水平面的时间为t，其他条件不变。求物块在水平面上运动的位移大小。
22.在现代应用技术中，常常通过电磁场实现对带电粒子运动轨迹的控制。如图所示，平面直角坐标系xOy中，x轴负半轴和直线y=−x包围的空间存在垂直纸面向外的匀强磁场Ⅰ；第四象限内直线边界y=− 3d上方与x轴正半轴之间(包含x轴)存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小E= 3mv022ed，该边界下方存在垂直纸面向外的另一匀强磁场Ⅱ，其磁感应强度是磁场Ⅰ的2倍。一质量为m、电荷量为e的电子，从第二象限中P(−d,d)点射入磁场Ⅰ，恰好从坐标原点O沿x轴正方向飞出磁场Ⅰ，已知该电子射入磁场Ⅰ时的速度大小为v0，方向沿y轴负方向。不计电子重力及电子间的相互作用。
(1)求磁场Ⅰ的磁感应强度大小，以及该电子在磁场Ⅰ中运动的时间。
(2)若在x>0区域有一平行于y轴的收集板(电子打在收集板上立即被吸收)，要保证该电子能垂直打在收集板上，求收集板到y轴的距离L应满足什么条件？
(3)其他条件不变，若磁场Ⅱ的方向变为垂直纸面向里、磁感应强度大小不变，将进入磁场Ⅰ的电子变为从P点开始往左宽度为2d的平行电子束，其初速度方向不变、大小随飞入点的位置而改变，但所有电子都能从O点沿x轴正方向飞出磁场Ⅰ。在xOy平面内的磁场Ⅱ中放置一足够长的直线收集板(未画出)，要保证所有电子均垂直打在该收集板上，求该收集板在坐标系中的位置所满足的直线方程，以及该收集板能被电子击中的长度s。
参考答案
1.A
2.C
3.D
4.B
5.A
6.C
7.D
8.A
9.D
10.C
11.AC
12.BC
13.BC
14.BD
15.BD
16.ABD
;4LπRd2 乙 (3)

18.1000 11000 左 AC 调大2000Ω
19.(1)棒受到的安培力大小为0.5N，水平向左 (2)棒与导轨间的动摩擦因数至少为0.1
20.(1)电源内阻大小为6Ω，电阻丝AB的最大阻值为10Ω (2)电源输出功率的最大值为256W
21.(1)物块运动到圆弧面底端时对圆弧面的压力大小为3.5mg (2)物块经过一段时间后会飞离水平面，物块在水平面上运动的时间为5 2Rg (3)若水平面粗糙，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，已知此情景下物块从滑上MN右侧水平面到恰好飞离水平面的时间为t，其他条件不变。物块在水平面上运动的位移大小为20R
22.(1)磁场Ⅰ的磁感应强度大小为mv0ed，以及该电子在磁场Ⅰ中运动的时间为πd2v0 (2)要保证该电子能垂直打在收集板上，收集板到y轴的距离L板的位置应满足L=n(x1+dsinθ1)=(2+ 32)nd(n=1,2,3,…) (3)要保证所有电子均垂直打在该收集板上，该收集板在坐标系中的位置所满足的直线方程为：y=−14x−98 3d，该收集板能被电子击中的长度s为( 17+ 3−1)d