天津南开中学2027届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题含解析

天津南开中学2027届物理高二第一学期期末综合测试模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、关于电源的电动势，下列说法正确的是（）A.电源电动势在数值上等于将电源接入电路后电源两极间的电压B.电源把其它形式的能转化为电能越多，电动势就越大C.在闭合电路中，电动势与电路中的电流成正比D.在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压与电源内阻电压之和2、关于电场与磁场，下列说法中正确的是A.磁场对放入其中的电荷一定有力的作用B.电场对放入其中的电荷一定有力的作用C.场强的方向与放入其中的电荷所受电场力的方向相同D.磁场方向与在磁场中运动电荷所受洛伦兹力的方向相同3、质量为0.01kg的子弹，以400m/s的速度射入质量为0.49kg、静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中。若子弹刚好留在木块中，则它们一起运动的速度大小为（）A.6m/s B.8m/sC.10m/s D.12m/s4、智能手机耗电量大，移动充电宝应运而生，它是能直接给移动设备充电的储能装置。充电宝的转化率是指电源放电总量占电源容量的比值，一般在0.60−0.70之间（包括移动电源和被充电池的线路板、接头和连线的损耗）。如图为某一款移动充电宝，其参数见下表，下列说法正确的是（）容量20000mAh兼容性所有智能手机边充边放否保护电路是输入DC：5V2AMAX输出DC：5V0.1A−2.5A尺寸56×82×22mm转换率0.60产品名称索扬SY10−200重量约430gA.给充电宝充电时将电能转化内能B.该充电宝最多能储存能量为3.6×105JC.该充电宝电量从零到完全充满电的时间约为2hD.该充电宝给电量为零、容量为3000mAh的手机充电，理论上能充满6次5、一个电流表的满偏电流Ig=1mA.内阻为300Ω，要把它改装成一个量程为10V的电压表，则应在电流表上（）A.串联一个10000Ω的电阻 B.并联一个10000Ω的电阻C.串联一个9700Ω的电阻 D.并联一个9700Ω的电阻6、如图，半径为R的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场，半径OC与OB夹角为60°．一电子以速率v从A点沿直径AB方向射入磁场，从C点射出．电子质量为m、电荷量为e，不计电子重力，下列说法正确的是（）A.磁场方向垂直纸面向里B.磁感应强度大小为C.电子在磁场中的运动时间为D.若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的3倍二、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、回旋加速器是获得高能带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源的两极相连的两个D形盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，关于回旋加速器的下列说法正确的是（）A.用同一回旋加速器分别加速比荷不同的带电粒子，需要调节交变电场的频率B.磁场对带电粒子的洛仑兹力对粒子不做功，因此带电粒子从D形盒射出时的动能与磁场的强弱无关C.带电粒子做一次圆周运动，要被加速两次，因此交变电场的周期应为圆周运动周期的二倍D.狭缝间的电场对粒子起加速作用，但带电粒子从D形盒射出时的动能与加速电压的大小无关8、某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向R0＝11Ω的纯电阻用电器供电．已知输电线的总电阻R＝10Ω，T2的原、副线圈匝数比为4∶1，用电器两端的电压为u＝220sin100πt(V)，将T1、T2均视为理想变压器．下列说法中正确的是A.降压变压器的输入功率为4400WB.升压变压器中电流的频率为100HzC.输电线消耗的功率为250WD.当用电器的电阻减小时，输电线消耗的功率减小9、全球性“超导热”的兴起，使超导电磁船的制造成为可能，如图是超导电磁船的简化原理图，MN和CD是与电源相连的两个电极，MN与CD之间部分区域有垂直纸面向内的匀强磁场（磁场由超导线圈产生，其独立电路部分未画出），两电极间的海水会受到安培力的作用，船体就在海水的反作用力推动下向前驶动．下列说法正确的是（）A.该超导电磁船应用的是电磁感应原理B.要使船前进，图中MN应接直流电源的正极C.改变电极的正负或磁场方向，可控制船前进或倒退D.增大电极间的电流或磁感应强度，可增大船航行的速度10、如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电流表、电压表均为理想电表，当开关闭合后，三个小灯泡均能正常发光，当滑动变阻器的触头P向右移动时，关于灯泡的亮度和电表示数变化情况，下列说法正确的是（小灯泡不会烧坏）（）A.L1变亮，L2变暗，L3变暗B.L1变暗，L2变暗，L3变亮C.电流表A的示数变大，电压表V的示数变小D.电流表A的示数变小，电压表V的示数变大三、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）某同学利用单摆测量重力加速度（1）为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是（）A．组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D．摆长一定的情况下，摆的振幅尽量大（2）下列摆动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程，图中横坐标原点表示计时开始，A、B、C均为30次全振动的图象，已知sin5°=0.087，sin15°=0.26，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是__________。（填字母代号）A.B.C.D.（3）如图所示，在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1m的单摆。实验时，由于仅有量程为20cm、精度为1mm的钢板刻度尺。于是他先使摆球自然下垂，在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点，测出单摆的周期T1；然后保持悬点位置不变，设法将摆长缩短一些，再次使摆球自然下垂，用同样方法在竖直立柱上做另一标记点，并测出单摆的周期T2；最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上的两标记点之间的距离△L。用上述测量结果，写出重力加速度的表达式____________。12．（12分）图为一正在测量中的多用电表盘．使用时红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则：（1）测电压时，电流从________表笔流入多用电表；测电阻时，电流从________表笔流出多用电表；测电流时，电流从________表笔流入多用电表（2）如果是用直流10V挡测量电压，则读数为________V.（3）如果是用“×1”挡测量电阻，则读数为________Ω.（4）如果是用直流5mA挡测量电流，则读数为________mA.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，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度

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、D【解析】A．在闭合电路中，电动势在数值上等于路端电压（即电源接入电路后电源两极间的电压）与电源内阻电压之和，A错误，D正确；B．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领，即所以电源把其它形式的能转化为电能越多，电动势不一定越大，B错误；C．电动势是电源本身具有的属性，和电路无关，C错误。故选D。2、B【解析】A.磁场对放入其中的运动方向与磁场平行的电荷没有磁场力作用。故A错误；B.电场对放入其中的电荷一定有电场力作用，故B正确；C.正电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相同，负电荷受电场力的方向与所在处的电场方向相反，故C错误；D.而根据左手定则，在磁场中运动电荷所受洛伦兹力方向与所在处的磁场方向垂直。故D错误；故选：B3、B【解析】子弹射入木块过程中以子弹和木块为系统动量守恒，设子弹质量为m1，初速度为v0，木块质量为m2，一起运动速度为v，所以有代入数据可解得v=8m/s，故B正确，ACD错误。故选B。4、B【解析】A．充电宝充电时将电能转化为化学能，不是内能，选项A错误；B．该充电宝的容量为该电池的电动势为5V，所以充电宝储存的能量选项B正确；C．以2A的电流为用电器供电则供电时间故C错误；D．由于充电宝的转化率是0.6，所以可以释放的电能为给容量为3000mAh的手机充电的次数选项D错误。故选B。5、C【解析】改装电压表需要串联一个电阻进行分压，所以BD错误，根据欧姆定律可得：，即，解得故选C，考点：考查了电压表的改装原理点评：电流表串联电阻起分压作用为电压表，电压表串联电阻为总电阻减去电流表的内阻．总电阻=量程除以满偏电流6、B【解析】A.根据左手定则，磁场方向垂直纸面向外，故A错误；B.由题意得，电子的运动半径恰好等于，解得，故B正确；C.运动周期，电子在圆形区域的运动时间，故C错误；D.电子的运动半径恰好等于，若电子速率变为，仍要从C点射出，磁感应强度大小应变为原来的，故D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】带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，通过带电粒子在磁场中运动半径公式得出带电粒子射出时的速度，看与什么因素有关.【详解】B、D、带电粒子经过电场加速，磁场圆周，最后从磁场圆周离开，根据，解得，带电粒子射出时的动能,与加速的电压无关，与磁感应强度的大小有关；故B错误，D正确.A、C、交变电场的周期与带电粒子运动的周期相等，带电粒子在匀强磁场中运动的周期，与粒子的速度无关，所以加速后交变电场的周期不需改变，不同的带电粒子，在磁场中运动的周期不等，所以加速不同的带电粒子，一般要调节交变电场的频率；故A正确，C错误.故选AD.【点睛】解决本题的关键知道回旋加速器运用电场加速，磁场偏转来加速带电粒子，但要注意粒子射出的动能与加速电压无关，与磁感应强度的大小有关.8、AC【解析】由题意可知考查高压输电规律，根据变压器工作原理及输电特点分析可得【详解】由u＝220sin100πt(V)可知降压变压器的最大压为220v，其有效值为220v，输入功率为故A正确；升压变压器中电流的频率等于降压变压器的频率故B错误；取降压变压器分析，副线圈电流T2的原、副线圈匝数比为4∶1，原、副线圈电流之比为1：4，所以输电线路上的电流为I2=5A，输电线消耗的功率为D．当用电器的电阻减小时，降压变压器原副线圈电流都增大，输电线路上电流增大，消耗的功率增大，故D错误【点睛】变压器输电线路中，输入电压决定输出电压，输出电流、功率决定输入电流、功率．变压器工作原理是互感现象，原、副线圈交流电的频率不变9、CD【解析】利用左手定则判断出海水受到的安培力，根据牛顿第三定律即可判断出船体的受力，即可判断运动方向，当改变超导线圈的电流时，会改变磁场的方向，受力都会发生改变，根据作用力反作用力可知推力发生变化，使得速度变化【详解】A、该超导电磁船应用的是安培力和作用力反作用力的原理，故A错误；B、当MN接直流电源的负极时，海水中电流方向由CD指向MN，是海水受到的安培力向左，根据牛顿第三定律可知，船体受到向右的作用力，故使船体向前运动，故B错误；C、改变超导线圈中中电流的方向，会改变磁场的方向，从而改变海水的受力方向，从而改变船体的受力方向，故能控制船体的前进或后退，故C正确；D、控制超导线圈中的电流大小和电极间的电流大小，根据安培力的计算公式F＝BIL可知安培力就会发生变化，这样使得对船的推力发生变化，就可以控制船只航行的速度大小，故D正确【点睛】本题的解题关键是掌握左手定则和牛顿第三定律，并能正确运用，注意与右手定则的区别10、BD【解析】CD．滑动变阻器滑片P向右移动，阻值增大，总阻值增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压增大，故电流表示数变小，电压表示数变大，故C错误，D正确；AB．干路电流减小，则灯泡L1两端电压减小，变暗；路端电压增大，则并联电路电压增大，灯泡L3两端电压增大，变亮；流过灯泡L2的电流减小，变暗，故A错误，B正确。故选BD。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.BC②.A③.【解析】（1）[1]．A．组装单摆须选用密度较大、直径较小的摆球，选项A错误；B．组装单摆须选用轻且不易伸长的细线，选项B正确；C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动，不能成圆锥摆，选项C正确；D．摆长一定的情况下，摆的振幅不应过大，否则就不是简谐振动，选项D错误；故选BC.（2）[2]．当摆角小于等于5°时，我们认为小球做单摆运动，所以振幅约为：A=lsin5°=1×0.087m=8.7cm，当小球摆到最低点开始计时，误差较小，测量周期时要让小球做30-50次全振动，求平均值，所以A合乎实验要求且误差最小。（3）[3]．由单摆周期公式，根据题意看得：解得：；12、①.红②.黑③.红④.6.6⑤.8⑥.3.3【解析】(1)[1][2][3]根据多用表电流“红进黑出”可知，测电压时，电流从红表笔流入多用电表；测电阻时，欧姆表内部存在电源，所以，电流从黑表笔流出多用电表；测电流时，电流从红