天津市新四区示范校2027届高二物理第一学期期中学业水平测试试题含解析

天津市新四区示范校2027届高二物理第一学期期中学业水平测试试题注意事项1．考生要认真填写考场号和座位序号。2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。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，a、b、c是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到c，ab间距离等于bc间距离，用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强，可以判定（）A．电子在a点的电势能大于在b点的电势能B．质子从a移动到b电势能的减少量可能比从b移动到c电势能的减少量多C．D．2、如图所示是静电场的一部分电场线分布，下列说法中正确的是()A．这个电场可能是负点电荷的电场B．点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大C．点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(不计重力)D．负电荷在B点处受到的静电力的方向沿B点切线方向3、真空中相距为3a的两个点电荷Q1、Q2，分别固定于轴上x1=0处和x2=3a的两点上，在它们连线上各点场强E随x变化关系如图所示，取沿x轴正方向的场强为正方向，以下判断正确的是（）A．处的电势一定为零B．点电荷Q1、Q2一定为异种电荷C．点电荷Q1所带电荷量是Q2所带电荷量的2倍D．x=1.5a处的电势小于x=2.5a处的电势4、如图所示，A、B为两块水平放置的金属板，通过闭合的开关S分别与电源两极相连，两板中央各有一个小孔a和b．在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落，不计空气阻力，该质点到达b孔时速度恰为零，然后返回．现要使带电质点能穿出b孔，可行的方法是()A．保持S闭合，将B板适当下移B．保持S闭合，将A板适当上移C．先断开S，再将A板适当上移D．先断开S，再将B板适当下移5、套有三个带电小环的光滑大圆环放在水平面桌面上,小环可在大环上自由滑动且电荷量保持不变，平衡后,三个小环构成一个等腰锐角三角形,三角形的边长大小关系是AB=AC>BC,可以判断()A．三个小环电荷量的代数和可能为0B．三个小环所受大环的弹力大小关系为FA>FB=FCC．A环可能与B,C环的电性相反D．三个小环带电荷量的大小为QA＜QB=QC6、室内有五种用电器：1.5kW的电饭锅，200W的电冰箱，750W的取暖器，250W的电视机和2kW的空调机，供电电压是220V，进线处有13A的保险丝，为不使保险丝烧断，下列用电器不能同时使用的是()A．电饭锅和电冰箱B．取暖器和空调机C．电饭锅和空调机D．电冰箱、电视机和空调机二、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，有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ，如果这束正离子流在区域Ⅰ中不偏转，进入区域Ⅱ后偏转半径r相同，则它们一定具有相同的()A．速度 B．质量C．电荷量 D．比荷8、如图所示，在、的长方形区域有垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，坐标原点O处有一粒子源，在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子重力不计，其速度方向均在xOy平面内的第一象限，且与y轴正方向的夹角分布在范围内，速度大小不同，且满足，若粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为，则下列判断正确的是（）A． B．C． D．9、如图所示，在水平向右、大小为E的匀强电场中，在O点固定一电荷量为Q的正电荷，A、B、C、D为以O为圆心、半径为r的同一圆周上的四点，B、D连线与电场线平行，A、C连线与电场线垂直，静电力常数为k。则（）A．A点的电场强度大小为B．B点的电场强度大小为C．D点的电场强度大小可能为0D．A、C两点的电场强度相同10、如图所示，在水平面内固定一个“∠”导轨ABC，导体棒DE垂直于AB边放置在光滑导轨上，棒与导轨接触良好，导体棒和导轨由相同材料、相同粗细的导体制成，匀强磁场垂直向下。导体棒在水平拉力作用下，向右匀速运动至B点的过程中，回路中产生的感应电动势E、感应电流i、焦耳热Q以及拉力F大小随时间t的变化图象中，正确的是A． B．C． D．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）某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行实验．在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g，采用的实验步骤如下：①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；③a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上；④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；⑥滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离Sa；⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离Sb；⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量．（1）a球经过光电门的速度为：______________（用上述实验数据字母表示）（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式_____________成立即可．（用上述实验数据字母表示）（3）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到与Sa的关系图象如图乙所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为______．（用上述实验数据字母表示）12．（12分）某研究性学习小组为了研究标有“3.0V，1.5W”字样小灯泡的伏安特性曲线，设计并完成了有关实验．以下是实验中可供选择的器材A．直流电源E(5V，内阻约0.5Ω)；B．电流表A1(0～3A，内阻约0.1Ω)；C．电流表A2(0～0.6A，内阻约1Ω)；D．电压表V1(0～3V，内阻约3kΩ)；E．电压表V2(0～15V，内阻约15kΩ)；F．滑动变阻器R1(0～10Ω，额定电流1A)G．滑动变阻器R2(0～1000Ω，额定电流0.5A)；H．开关、导线等(1)电流表应该选______，电压表应该选______，滑动变阻器应该选______．（填写对应器材前的字母序号）(2)在虚线框中画出电路图_____(3)实验中根据测得小灯泡两端的电压与通过它的电流的数据描绘出该小灯泡的U-I曲线，如图所示根据图所作出的小灯泡U-I曲线，可判断下图中关系图象可能正确的是_____．(图中P为小灯泡的功率，I为通过小灯泡的电流)(4)某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接到如图所示的电路中，其中电源电动势E=3V，内阻r=3Ω，则此时每个小灯泡的实际功率为________W(结果保留两位有效数字)．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）经实验验证，水果可以制作成电池，某研究小组用西红柿制作了一组水果电池，如图所示，并测出了该电池的电动势为E=0.72V，若用量程为3mA，内阻为R=100Ω的电流表接到该电池两端，电流表读数为1.80mA，求：(1)该电池的内阻；(2)若将该电池接在R1=60Ω的定值电阻两端，此时的路端电压。14．（16分）如图所示，电源的电动势为10V，内阻为1Ω，R1=3Ω，R2=6Ω，C=30μF求：（1）闭合电键S，稳定后通过电阻R2的电流．（2）再将电键S断开，再次稳定后通过电阻R1的电荷量．15．（12分）如图所示，在长为2L、宽为L的区域内正好一半空间有方向平行于短边向上的匀强电场，电场强度为E，无电场区域位于区域右侧另一半内，现有一个质量为m，电量为q的粒子，以平行于长边的速度从区域的左上角A点射入该区域，不考虑粒子重力，要使这个粒子能从区域的右下角的B点射出，试判断粒子的电性，并求粒子的初速度大小v0。

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、B【解析】

A．沿电场线方向电势降低，可以比较电势高低，根据电场线方向可知φa＞φb＞φc，根据可知，电子在a点的电势能小于在b点的电势能，故A错误；BCD．因为只有一条电场线，故无法判断场强关系，但可能，则，根据电场力做功与电势能关系，则质子从a移动到b电势能的减少量可能比从b移动到c电势能的减少量多，故B正确CD错误。故选B。2、B【解析】孤立的负点电荷形成的电场电场线是会聚型的射线，则知这个电场不可能是孤立的负点电荷形成的电场，故A错误；电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小，所以，根据知点电荷q在A点处受到的静电力比在B点处受到的静电力大，瞬时加速度也比B点处的大，故B正确，C错误；电场线的切线方向为该点场强的方向，由知负电荷在B点处受到的静电力的方向与场强的方向相反，故D错误．选B.【点睛】电场线是从正电荷或者无穷远发出，到负电荷或无穷远处为止，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．3、D【解析】

由于电势是一个相对性的概念，即零电势的选择是任意的，人为的，故x=2a处的电势可以为零，也可以不为零，故A错误．由于M、N之间的场强的方向相反，故点电荷M、N一定为同种电荷，故B错误．Q1在2a处产生的场强E1=，而Q2在2a处产生的场强E2=，由于2a处场强为0，故E1=E2，所以Q1=4Q2，故C错误．由U=Ed可知，E-x图像与坐标轴围成的面积等于电势差，则x=1.5a处与x=2a处的电势差小于x=2.5a与x=2a处的电势差，因x=1.5a处的电势和x=2.5a处的电势都高于x=2a点的电势，则x=1.5a处的电势小于x=2.5a处的电势，故D正确．故选D．4、A【解析】

设质点距离A板的高度h，A、B两板原来的距离为d，电压为U．质点的电量为q。由题质点到达b孔时速度恰为零，根据动能定理得mg（h+d）-qU=1。若保持S闭合，将B板适当下移距离△d，由动能定理得mg（h+d+△d）-qU=12mv2，则v＞1，质点能穿过b孔。故A正确。若保持S闭合，将A板适当上移，设质点到达b时速度为v，由动能定理得mg（h+d）-qU=12mv2，v=1，说明质点到达b孔时速度恰为零，然后返回，不能穿过b孔。故B错误。若断开S时，将A板适当上移，板间电场强度不变，设A板上移距离为△d，质点进入电场的深度为d′时速度为零。由动能定理得mg（h-△d）-qEd′=1，又由原来情况有mg（h+d）-qEd=1．比较两式得，d′＜d，说明质点在到达b孔之前，速度减为零，然后返回。故C错误。若断开S，再将B板适当下移，根据动能定理，并由C选项分析可知，质点在到达b孔之前，速度减为零，然后返回。故D本题应用动能定理分析质点的运动情况，其中用到一个重要推论：对于平行板电容器，当电量、正对面积不变，改变板间距离时，板间电场强度不变．5、B【解析】对A分析，弹力过圆心，根据平衡条件，要么B与C对A引力，要么对A斥力，才能处于平衡状态，因此A不可能受到一个斥力一个引力，所以BC带同种电荷，分析B根据平衡条件可得AC同种电荷，可得三个同种电荷，故AC错误；依据弹力等于两个库仑力的径向分量之和，显然FAB=FAC＞FBC，所以A的弹力最大，B的弹力为FAB和FBC径向分量之和，C的弹力为FAC和FBC径向分量之和，显然FAC=FAB，所以弹力FA＞FB=FC，故B正确；A受到两斥力，AB=AC＞BC，可得受A力更大，又离B远，可得A电量大于C，所以电荷量的关系为：QA>QB=QC，故D错误。所以B正确，ACD错误。6、C【解析】根据题意可知，该室能够使用的用电器的总功率最大为，显然，电饭锅和空调机的总电功率达到了3.5kW>2.86kW，不能同时使用．综上所述本题的正确答案是：C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】

A.离子流在区域Ⅰ中不偏转，一定是qE＝qvB，v＝EB，故AB.进入区域Ⅱ后，做匀速圆周运动的半径相同，由r＝mvqB知，因v、B相同，所以只能是比荷相同，故D正确，B、C故选：AD8、BC【解析】

带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力：，可得半径：，又因为，可得粒子半径满足：，而带电粒子做匀速圆周运动的周期为：．分析可知最先从磁场上边界飞出的粒子运动轨迹如图所示：

此时粒子半径，为圆心，此时粒子转过圆心角，根据几何关系可知，，所以可知，故最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为：，故A错误，B正确；设磁场区域为OACB，根据周期公式可知粒子在磁场中运动的周期相同，分析可知最后从磁场中飞出的粒子轨迹如图所示：

此时粒子半径，恰好在C点离开磁场，延长CB至使，即为圆心，连接，根据几何关系可知，此时粒子转过圆心角最大为，所以最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为：，故C正确，D错误．所以BC正确，AD错误．9、AC【解析】

A．O点固定一电荷量为Q的正电荷在A点产生的场强方向竖直向上，大小为根据场的叠加原理可得A正确；B．O点固定一电荷量为Q的正电荷在B点产生的场强方向水平向右，大小为根据场的叠加原理可得B错误；C．O点固定一电荷量为Q的正电荷在D点产生的场强方向水平向右，大小为根据场的叠加原理可得若，则D点场强为0，C正确；D．A、C两点的场强大小相等，方向不同，D错误；故选AC。10、AC【解析】

设“∠”型导轨的顶角为，导体棒和导轨的电阻率为，横截面积为s，AB的长度为。A.由几何知识可知，有效长度则感应电动势说明电动势随时间均匀减小，故A正确；B.由几何知识可知，回路BDE总长度为所以总电阻为根据闭合电路欧姆定律可知：为一定值，故B错误；C.根据安培力则有：说明安培力随时间均匀减小，故C正确；D.根据则有：说明热量随时间不是均匀减小，故D错误。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、【解析】

（1）[1]．烧断细线后，a向左运动，经过光电门，根据速度公式可知，a经过光电门的速度；（2）[2]．b离开平台后做平抛运动，根据平抛运动规律可得：sb=vbt解得：若动量守恒，设向右为正，则有：0=mbvb-mava即（3）[3]．对物体a由光电门向左运动过程分析，则有：va2=2asa经过光电门的速度：由牛顿第二定律可得：联立可得：则由图象可知：解得12、CDFB0.32（0.30-0.33）【解析】

（1）[1][2][3]．灯泡额定电压为3.0V，电压表应选择D；灯泡额定电流：电流表应选择C；描绘灯泡伏安特性曲线电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采