天津南开中学2027届高二上物理期中学业质量监测模拟试题含解析

天津南开中学2027届高二上物理期中学业质量监测模拟试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、如图所示，直导线AB、螺线管E、电磁铁D三者相距较远，其磁场互不影响，当开关s闭合后，则小磁针北极(黑色一端)指示磁场方向正确的是()A．aB．bC．cD．d2、下列说法不正确的是（）A．电场强的地方电势不一定高B．电场中某点电场强度的方向与负点电荷在该点所受电场力的方向相同C．磁场中某点磁感应强度的方向与小磁针北极所受磁场力的方向相同D．磁感线和电场线一样，是人为设想出来的，实际上并不存在3、北斗卫星导航系统﹝BeiDou（COMPASS）NavigationSatelliteSystem﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，缩写为BDS．北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成．空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星．地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站．关于北斗卫星导航系统中的静止轨道卫星说法中正确的是A．静止轨道卫星离地心的距离可按需要取不同值B．为避免静止轨道卫星在轨道上相撞，应使它们在不同的轨道上C．如果需要，静止轨道卫星可以定位在江苏上空D．静止轨道卫星只能运行在赤道上空某一恒定的高度上4、.如图所示，示波器的示波管可以视为加速电场与偏转电场的组合，若已知加速电压为，偏转电压为，偏转极板长为L，板间距为d，且电子被加速前的初速度可忽略，则关于示波器的灵敏度(即偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量h/)与加速电场、偏转电场的关系，下列说法中不正确的是（）A．d越大，灵敏度越高B．L越大，灵敏度越高C．越大，灵敏度越小D．灵敏度与无关5、对静止在桌面上的木块，下列说法正确的是（）A．木块无动能，但有分子平均动能B．木块无动能，也无分子平均动能C．木块有动能，但无分子平均动能D．木块有动能，也有分子平均动能6、下列物理量中，是矢量的是（）A．质量 B．磁感应强度 C．功 D．周期二、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、如图所示，在一平面坐标系xy内有四个电量相等的点电荷a、b、c、d位于正方形四个顶点，A、B在x轴上且为ab、cd连线的中点，O为其中心．一质子（不计重力）沿x轴在变力F作用下从A点匀速运动到B点．则下列说法正确的是A．A、O、B三点电势相等B．A、O、B三点中O点电势最低C．质子所受电场力方向先沿y轴正向，后沿y轴负向D．质子所受电场力方向先沿y轴负向，后沿y轴正向8、如图所示，条形磁铁放在水平粗糙桌面上，它的右上方附近固定有一根长直导线，导线中通与了方向垂直纸面向里（即与条形磁铁垂直）的电流，与原来没有放置通电导线时相比较，磁铁受到的支持力N和摩擦力f的变化情况是A．N减小了 B．N增大了C．f始终为0 D．f不为0，且方向向右9、如图所示是电阻R的I－U图象，图中α＝45°，由此得出()A．欧姆定律适用于该元件B．电阻R＝0.5ΩC．因I－U图象的斜率表示电阻的倒数，故R＝1/tanαD．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C10、如图所示，在两块平行金属板间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场（磁场未画出）．现有两种带电粒子M、N分别以同样的速度v从左端沿两板间的中线射入，都能沿直线从右端射出，不计粒子重力．以下说法不正确的是A．带电粒子M、N的电性一定相同B．带电粒子M、N的电量一定相同C．撤去电场仅保留磁场，M、N做圆运动的半径一定相等D．撇去磁场仅保留电场，M、N若能通过场区，则通过场区的时间相等三、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）用伏安法（电流表内阻约为200，电压表内阻约为10k）测定一个阻值约为5k的电阻的阻值，实验电路应采用电流表______接法（填“内”或“外”），测量值比真实值偏_______（填“大”或“小”）.12．（12分）(1)有一同学用游标卡尺上标有20等分刻度的游标卡尺测一工件的长度，测得结果如图示，则该工件的长度L＝________cm。(2)用螺旋测微器测某滚珠直径时的显示如图所示，则滚珠的直径为d0=________mm。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，电路中电阻，电源的内电阻，灯泡L上标有“3V0.25A”的字样，闭合开关S，灯泡正常发光．求：（1）灯泡的功率；（2）电源的电动势；（3）电源的总功率；14．（16分）已知如图,,,,的变化范围是.求：(1)R1上消耗的最大电功率？(2)电源的最大输出电功率？(3)R2上消耗的最大电功率？15．（12分）如图1所示，一个匝数n=100的圆形线圈，面积S1=0.4m2，电阻r=1Ω．在线圈中存在面积S2=0.3m2、垂直线圈平面（指向纸外）的匀强磁场区域，磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示．将其两端a、b与一个R=2Ω的电阻相连接，b端接地．试分析求解：（1）圆形线圈中产生的感应电动势E；（2）电阻R消耗的电功率；（3）a端的电势φa．

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、C【解析】试题分析：小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分，电流从下到上，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为逆时针方向，所以a指针应斜指向纸面内，a错误；在通电螺线管部分，电流是从上面进来，然后从下边出去，可知左端为螺旋管S极，右端为N极，在外部磁感线从N到S，所以b错误，在内部磁感线从S到N，c正确；在U型螺线管，电流从右端进，左端出，所以右端为S，左端为N，d错误；考点：考查了右手定则【名师点睛】根据右手螺旋定则可确定，通电螺线管的磁场分布，及通电直导线磁场的分布，并由小磁针的静止时，N极的指向即为磁场的方向2、B【解析】

A．电场强的地方有可能电势高，也有可能电势低，A正确；B．电场中某点的电场强度与正电荷在该点所受电场力的方向相同，B错误；C．磁场中某点磁感应方向是将小磁针放在此处，小磁针北极所指的方向，C正确；D．磁感线和电场线一样，都是不存在的，是人为想出来的，D正确。3、D【解析】

地球同步卫星周期T与地球自转周期相同，故有：，轨道半径，由于周期为定值，故r亦为定值，即卫星在同一轨道上，所以AB错误；

同步轨道卫星平面在赤道平面，故不可能定点在江苏上空，故C错误；由于轨道半径，因为半径r为定值，所以离地面高度h也为定值，故只能运行在赤道上空某一恒定高度上，故D正确．本题主要考查地球同步卫星．地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，距离地球的高度相等，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等，其运行角速度等于地球自转的角速度．4、A【解析】

根据动能定理得，eU1=mv2；粒子在偏转电场中运动的时间t=，在偏转电场中的偏转位移，则灵敏度为．知L越大，灵敏度越大；d越大，灵敏度越小；U1越大，灵敏度越小．灵敏度与U2无关．故BCD正确，A错误；此题选择不正确的选项，故选A．5、A【解析】

桌子静止在桌面上时，物体没有速度，所以没有动能；但由于木块内部分子在做无规则运动，故分子存在平均动能；故A正确，BCD错误。故选A。本题考查分子动能和机械能的关系，要注意明确内能与机械能是无任何关系的，内能大小取决于温度、体积和物质的量．6、B【解析】

A.质量只有大小，没有方向，是标量，故A错误。B.磁感应强度既有大小又有方向，是矢量，故B正确。CD.功和周期都只有大小，没有方向，是标量，故CD错误。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、AD【解析】如图所示在x轴任意一点上做出a、b、c、d四个电荷所产生的电场的方向，根据可知电荷a和电荷b在该点产生的场强Ea和Eb大小相同，且与水平方向的夹角相同，故Ea和Eb的合场强竖直向下；同理电荷c、d在该点的场强Ec、Ed大小相等，但合场强方向竖直向上，故在x轴上任意一点的场强方向只能是沿y轴正方向或沿y轴负方向，即x轴与电场线垂直，故x轴在一条等势线上，故AOB三点电势相等，故A正确，B错误．根据可知在x轴负半轴上电荷a和电荷b产生的场强Ea和Eb大于电荷c和电荷d产生的场强Ec、Ed，故在x轴负半轴上场强的方向沿y轴负方向，而O点合场强为0，在x轴正半轴上，合场强沿y轴正方向，而质子所受电场力的方向与场强的方向相同，故质子所受电场力F方向先沿y轴负向，后沿y轴正向，故C错误而D正确．故选AD．

点睛：本题考查了真空中的点电荷的电场强度的表达式、电场的合成遵循平行四边形定则、电场线和等势面相互垂直．此类题目处理起来比较繁琐容易出错．8、BD【解析】以导线为研究对象，由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方；根据牛顿第三定律得知，导线对磁铁的安培力方向斜向左下方，磁铁有向左运动的趋势，受到向右的摩擦力，同时磁铁对地的压力增大；故B、D正确．本题考查灵活运用牛顿第三定律选择研究对象的能力．关键存在先研究导线所受安培力．9、AD【解析】

电阻R的I-U图象斜率的倒数等于电阻R，由数学知识分析电流与电压的关系．对于电阻R，运用斜率求解，但不能根据直线倾角的正切的倒数求解．由图读出电压为U=6V时的电流，由q=It求解每秒内通过电阻的电荷量．【详解】根据数学知识可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，欧姆定律适用，故A正确；根据电阻的定义式，得，故B错误；由于I-U图象中横纵坐标的标度不同，故不能直接根据图象与横轴的夹角求电阻，故C错误；由图知，当U=6V时，I=3A，则每秒通过电阻横截面的电荷量是q=It=3×1C=3.0C，故D正确．故选AD．本题考查了学生对电阻的定义式的理解与掌握，要注意直线的斜率与直线倾角的区别．10、ABC【解析】

无论正或负粒子穿过速度选择器时，满足做匀速直线运动，则不选电性和电量，而选择了入口和速度v的大小，故AB错误．粒子在剩下的磁场中做匀速圆周运动，有，可得，两粒子的比荷不一定相同，则运动的半径不一定相同，故C错误．撤去磁场后，在电场中做类平抛运动，若能穿过电场则水平方向做匀速直线运动有：，可知两粒子的运动时间相同，故D正确；此题选择不正确的选项，故选ABC．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、内大【解析】

由题意可知，；故，因此为了减小误差应采用电流表内接法进行实验；由于电流表的分压作用使电压表示数偏大，则由欧姆定律可知，测量值偏大．本题考查伏安法测电阻中电流表内外接法的选择，要注意明确：大电阻用内接法，测量值偏大，小电阻用外接法，测量值偏小，即“大内偏大，小外偏小”．12、(1)50.15cm；(2)2.620mm；【解析】游标卡尺的固定刻度读数为5cm，游标读数为：0.05×3mm=0.15mm=0.015cm，所以最终读数为5.015cm．螺旋测微器的固定刻度读数为2.5mm，可动刻度读数为0.01×12.0mm=0.120mm，所以最终读数为：2.620mm；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、(1)(2)(3)【解析】

（1）由题知，灯泡正常发光，则灯泡的电压为U=3V，电流为I=0.25A

所以灯泡的功率为P=UI=0.75W

（2）由闭合电路欧姆定律得：

电源的电动势E=U+I（R+r）=3+0.25×（10+2）=6V（3）电源的总功率：P=IE=0.25×6W=0.5W.14、(1)2W(2)2.25W(3)1.5W【解析】

当

时,电路中电流最大,则上功率最大,最大功率；当时,电源输出功率最大,最大为；将视为电源的内电阻处理,则根据电源的输出功率随外电阻变化的特点,知道当时电源的输出功率最大即外电阻消耗的电功率最大：,此时最大功率。本题关键要掌握电源的总功率、内部消耗的功率和输出功率的计算公式,以及三者之间的关系,并理解掌握电源输出功率最大的条件。是定值电阻,当电路中电流最大时,其功率最大；当电源的内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,据此即可求解；将视为电源的内电阻处理,根据推论：电源的内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,进行分析求解