天津南开中学2026届物理高二上期末考试模拟试题含解析.doc

天津南开中学2026届物理高二上期末考试模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

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、一带正电粒子仅在电场力作用下做直线运动，从A点经B、C运动到D点，其v－t图象如图所示，则下列说法中正确的是（ ）

A.A处的电场强度小于B处的电场强度
B.粒子在A处的电势能小于在B处的电势能
C.C、D间各点电场强度和电势都为零
DA、B两点的电势差等于C、B两点间的电势差
2、真空中三个点电荷位于一条直线上，都只在电场力下处于静止，其中两个电荷停在M、N两点，所带电量如图所示，关于第三个电荷的电性和所停的位置，下列说法正确的是（　　）

A.为正电荷，可能停在A处
B.为正电荷，可能停在B处
C.为负电荷，可能停在B处
D.为负电荷，可能停在C处
3、如图所示，两等量同种点电荷固定在真空中。在它们连线的中垂线上有A、B两点，O为连线中点，C为连线上一点，下列结论正确的是（ ）

A.B点场强一定大于A点场强
B.B点电势一定高于A点电势
C.若电荷仅受电场力从O点运动到C点，电势能一定减小
D.若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度一定增大
4、下列关于能量的转化，下列说法中正确的是（ ）
A.因为能量守恒，所以“永动机”是存在的
B.摩擦生热的过程是不可逆过程
C.空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D.由于能的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机
5、如图所示，充电的平行板电容器两板间形成匀强电场，以A点为坐标原点，AB方向为位移x的正方向，能正确反映电势φ随位移x变化的图像是（）

A. B.
C. D.
6、如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，通过L1、L2、L3中的电流大小相等，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线则该导线受到的安培力的方向为

A.指向L1 B.指向L2
C.背离L3 D.指向L3
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、地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知电场方向水平向左、磁场方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断 （ ）

A.油滴一定做匀速运动
B.油滴一定做匀变速运动
C.油滴带正电，且它是从M点运动到N点
D.油滴带负电，且它是从N点运动到M点
8、如图所示的U-I 图象中，直线Ⅰ为某电源路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R 的U-I图线．用该电源与电阻R连接成闭合电路，由图象可知（ ）

A.R 的阻值为1.5Ω
B.电源电动势为3.0V，内阻为1.5Ω
C.电源的输出功率为3.0W
D.电阻R 消耗的功率为1.5W
9、关于磁通量的概念，以下说法中错误的是(　　)
A.磁感应强度越大，穿过闭合回路的磁通量也越大
B.磁感应强度越大，线圈面积越大，则磁通量也越大
C.穿过线圈的磁通量为零，但磁感应强度不一定为零
D.磁通量发生变化，一定是磁场发生变化引起的
10、含有理想变压器的电路如图所示，L1、L2、L3为“24V，2W”的灯泡，V为理想交流电压表，a、b端接正弦交流电压源（输出电压的有效值恒定）。当开关S闭合时，灯泡均正常发光。下列说法正确的是（　　）

A.变压器原、副线圈匝数比为1∶2
B.电压表的示数为72V
C.变压器的输入功率为8W
D.若在副线圈上再并联一个相同的灯泡，灯泡L1可能会烧毁
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）（1）在“研究平抛运动”实验中
①实验中备有下列器材：横挡条、坐标纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台。还需要的器材有___________；
A.秒表 B.天平 C.重锤线 D.弹簧测力计
②如图甲是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的__________；

A.球心 B.球的上端 C.球的下端
③在此实验中，下列说法正确的是__________；
A.斜槽轨道必须光滑
B.y轴的方向根据重锤线确定
C应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一点
④如图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是__________；

A.释放小球时初速度不为0
B.释放小球的初始位置不同
C斜槽末端切线不水平
（2）如图所示是法拉第在1831年做电磁感应实验的示意图，铁环上绕有A、B两个线圈，线圈A接直流电源，线圈B接电流表和开关S。通过多次实验，法拉第终于总结出产生感应电流的条件，分析这个实验可知：

①闭合开关S的瞬间，电流表G中_________（选填“有”、“无”）感应电流产生；
②闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片，电流表G中有_________（选填“a→b”、“b→a”）的感应电流。
12．（12分）图a为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250 μA，内阻为480 Ω。虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100 Ω挡。

(1)图a中的A端与______（填“红”或“黑”）色表笔相连接。
(2)关于R6使用，下列说法正确的是_______（填正确答案标号）。
A．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
B．使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置
C．使用电流挡时，调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置
(3)根据题给条件可得R1＋R2=_______Ω，R4=________Ω。
(4)某次测量时该多用电表指针位置如图b所示。若此时B端是与“1”相连的，则多用电表读数为_______；若此时B端是与“3”相连的，则读数为________；若此时B端是与“5”相连的，则读数为___________。（结果均保留3位有效数字）
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，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
14．（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L

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】从图象可以看出，粒子做的是非匀变速直线运动，可得出受到的电场力不恒定，由带正电的粒子仅在电场力作用，有图线斜率代表加速度，有牛顿第二定律得知电场力的大小关系，从而得到电场强度德大小关系．由运动过程中，动能增加，势能减少，所以可判断出粒子在AB两点的电势能大小，有电场力做功的公式可得AB两点间的电势差与CB两点间的电势差的大小关系
【详解】由运动的速度-时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A错误；由A到B的过程中，速度变大了，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在A点是电势能大于在B时的电势能，所以粒子在A点的电势能高于B点的电势能，故B错误；从C到D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故C错误；A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势差，故D正确．故选D
【点睛】本题考查到了电场力做功的计算和电场力做功与电势能的关系，其关系为：电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力做功的数值．这常是判断电荷电势能如何变化的依据．还考查了对于匀变速直线运动的图象分析电荷在电场中移动时，电场力做的功与移动的路径无关，只取决于起止位置的电势差和电荷的电量，这一点与重力做功和高度差的关系相似.
2、D
【解析】三个点电荷都处于静止状态，对电荷受力分析，每个电荷都处于受力平衡状态，故根据库仑定律可分别对任意两球进行分析列出平衡方程即可求得结果
【详解】三个电荷要平衡，必须三个电荷的一条直线，外侧二个电荷相互排斥，中间电荷吸引外侧两个电荷，
所以外侧两个电荷距离大，要平衡中间电荷的拉力，必须外侧电荷电量大，中间电荷电量小，
所以第三个电荷必须为负电，在N的右侧
【点睛】我们可以去尝试假设第三个电荷带正电或负电，它应该放在什么地方，能不能使整个系统处于平衡状态．不行再继续判断
3、D
【解析】A．因为在等量同种电荷连线的垂直平分线上，从O点向两侧场强先增加后减小，可知B点场强不一定大于A点场强，选项A错误；
B．若是等量的同种正电荷，则B点电势一定高于A点电势；若是等量的同种负电荷，则B点电势一定低于A点电势，选项B错误；
C．若电荷仅受电场力从O点运动到C点，则受电场力方向不能确定，则电场力做功情况不能确定，则电势能的变化不能确定，选项C错误；
D．无论是等量正电荷还是负电荷，则C点的场强一定大于O点的场强，则若电荷仅受电场力从O点运动到C点，加速度一定增大，选项D正确；
故选D.
4、B
【解析】第一类永动机违反能量守恒定律，所以不可能制成；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但是违反热力学第二定律，所以也是不可能制成的，选项A错误；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的过程都不可能自发的进行，则摩擦生热的过程是不可逆过程，选项B正确；空调既能制热又能制冷，是消耗了电能，不是自发进行的，故C错误．能量的转化过程尽管符合能量守恒定律，高品质的能量能够自发的变为内能耗散到空中，但耗散的低品质的能量不能再集中利用，所以会发生能源危机，故D错误；故选B.
5、C
【解析】设距离A点为x的位置的电势为φ，则得：

（为AB连线与电场线的夹角），则有：

故选C。
6、D
【解析】根据同向电流相吸，异向电流相斥的原理，判断三条直导线对中心处的合力方向
【详解】根据同向电流相吸，异向电流相斥的原理可知，L1和L2对放在中心处的导线均为斥力，合力的方向指向L3；L3对放在中心处的导线为吸引力，方向指向L3；则三条直导线对放在中心处的导线的作用力的合力方向指向L3；故选D.

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、AC
【解析】对带电粒子进行受力分析，受到竖直向下的重力，水平方向的电场力和垂直于虚线的洛伦兹力，由于带电粒子做直线运动，所以洛伦兹力只能垂直于直线向上，从而可判断粒子的电性以及运动方向
【详解】油滴做直线运动，受重力、电场力和洛伦兹力作用，因为重力和电场力均为恒力，根据物体做直线运动条件可知，粒子所受洛伦兹力亦为恒力据F=qvB可知，粒子必定做匀速直线运动，故A正确，B错误

根据做直线运动的条件和受力情况（如图所示）可知，如果油滴带正电，由左手定则判断可知，油滴的速度从M点到N点，如果油滴带负电，电场力向右，若油滴的速度从N点到M点，则由左手定则判断可知，洛伦兹力斜向右上方，油滴不可能做直线运动，故C正确，D错误．故选AC
【点睛】带电粒子在重力场、电场、磁场的复合场中，只要是做直线运动，一定是匀速直线运动（v与B不平行）．若速度是变的，洛伦兹力会变，合力就是变的，合力与速度不在一条直线上，带电体就会做曲线运动
8、ABD
【解析】A、由两图线的交点知， ，故A正确；
B、直线I在纵轴上的截距为电动势，即E=3V，斜率的绝对值为内阻，即，选项B正确；
CD、电源的输出功率P=UI=1.5W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确
9、ABD
【解析】闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积叫做磁通量．计算公式：Φ= BS，式中的S可以理解为有效面积，即与磁场垂直的面积
A、磁感应强度越大，有效面积不一定大，所以磁通量不一定大，A选项错误
B、磁通量公式Φ=BScosθ的，由于线圈与磁场的方向之间的夹角不知道，所以不能判断出线圈中的磁通量的大小。故B错误。
C、当有效面积为零，磁场不为零时，磁通量一定为零，C选项正确
D、磁通量发生变化，可能磁场发生变化，也可能是有效面积发生了变化，D选项错误
故选ABD
10、BD
【解析】A．每个灯泡的额定电流

则原线圈的电流为
I1=
副线圈的电流为
I2=
则变压器原、副线圈匝数比为

故A错误；
B．变压器输出电压为24V，则根据匝数比可得输入电压为
U1=U2=48V
则电压表读数为
48V＋24V=72V
故B正确；
C．变压器的输入功率
P1=U1I1=4W
故C错误；
D．副线圈上再并联一个相同灯泡，则副线圈电流增大，则原线圈电流也增大，超过额定电流，灯泡L1可能烧毁，故D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.C ②.A ③.BCD ④.C ⑤.无 ⑥.a→b
【解析】(1)[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故C；
[2]确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心，故选A；
[3]AC．实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，故A错误，C正确；
B．y轴必须是竖直方向，即用铅垂线，故B正确；
D．记录点适当多一些，能够保证描点光滑，用平滑曲线连接，偏离较远点应舍去，故D正确。
故选BCD。
[4]由图可知斜槽末端不水平，才会造成斜抛运动，故选：C。
(2)[5]闭合开关S的瞬间，穿过线圈B的磁通量都不发生变化，电流表G中均无感应电流；
闭合开关S后，向右滑动变阻器滑片时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，电流变大，则通过线圈B的磁通量增大了，根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向，再根据楞次定律可得：电流表G中有a→b的感应电流
12、 ①.黑 ②.B ③.160 ④.880 ⑤.1.47 mA ⑥.1.10×103 Ω ⑦.2.95 V
【解析】(1)[1]与欧姆表内电源正极相连的是黑表笔。
(2)[2]R6是可变电阻，它的作用就是欧姆表调零，也就是使用欧姆挡时，先将两表笔短接，调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置。
(3)[3]换挡开关接2时，是量程较小的电流表，所以

[4]换挡开关接4时，是量程较小的电压表，这时表头与R1、R2并联组成新表头，新表头的内阻

新表头的量程是1 mA，所以

(4)[5]某次测量时该多用电表指针位置如图（b）所示。若此时B端与“1”相连，则多用电表是量程为2.5 mA的电流表，则读数为1.47 mA；
[6]若此时B端与“3”相连接，多用电表是欧姆×100 Ω挡，则读数为11.0×100 Ω，即1.10×103 Ω；
[7]若此时B端与“5”相连接，多用电表是量程为5 V电压表，则读数为2.95 V。

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）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上
【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小
【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得
根据左手定则可知安培力方向水平向右；
由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ
解得B＝2T；
（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；
根据牛顿第二定律可得：BIL﹣mgsinθ＝ma
解得：a＝1.5m/s2，方向沿斜面向上
【点睛】本题主要是考查安培力作用下的导体棒的平衡问题，解答此类问题要明确导体棒的受力情况，结合平衡条件列方程解答
14、 (1) (2)3N
【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：

解得：

(2)小球在C点时受力分析如图

由牛顿第二定律得：

解得：

由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：
NC′=NC=3N
15、8cm
【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得

代入有关数据，解得
，代入数据得θ=30°
粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图
由几何关系得

联立求得
代入数据解得