天津市静海区独流中学等四校2027届高二物理第一学期期中达标测试试题含解析

天津市静海区独流中学等四校2027届高二物理第一学期期中达标测试试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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，边长为L的正六边形abcdef中，存在垂直该平面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B．a点处的粒子源发出大量质量为m、电荷量为+q的同种粒子，粒子的速度大小不同，方向始终垂直ab边且与磁场垂直，不计粒子的重力，当粒子的速度为v时，粒子恰好经过b点，下列说法正确的是（）A．速度小于v的粒子在磁场中运动时间为B．经过c点的粒子在磁场中做圆周运动的半径为LC．经过d点的粒子在磁场中运动的时间为D．速度大于2v的粒子一定打在cd边上2、一段通有恒定电流电解液，若2秒钟有2C的正电荷和2C的负电荷相向运动，同时通过某一横截面，则电流强度是（）A．1A B．2A C．4A D．8A3、真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，而把它们的电荷量都变为原来的3倍，则两电荷间的库仑力将变为原来的()A．7倍B．8倍C．9倍D．10倍4、如图所示，abcd是边长为L的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45度角，ab，cd为金属棒，ad,bc为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m通过回路的磁通量为Φ，重力加速度为g则cd棒中电流的大小和方向：A．mgLΦ，方向从d到cB．mgLΦ，方向从cC．2mgLΦ，方向从d到cD．2mgLΦ,5、如图所示，匀强电场中的点A、B、C、D、E、F、G、H为立方体的8个顶点，已知A、B、C、F点的电势分别为-1V、1V、2V、3V，则H点的电势为()A．-1VB．1VC．2VD．3V6、如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（）A．Q1＞Q2，q1=q2 B．Q1＞Q2，q1＞q2 C．Q1=Q2，q1=q2 D．Q1=Q2，q1＞q2二、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、地球赤道上有一物体随地球一起自转做圆周运动，所需的向心力是F1，向心加速度为a1,线速度为v1，角速度为ω1;绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(离地高度可忽略)所需的向心力为F2，向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星所需的向心力为F3，向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v，假设三者质量相等，则正确的是()A． B．C． D．8、如图所受，一带电液滴在重力和匀强电场对它的作用力作用下，从静止开始由b沿直线运动到d，且bd与竖直方向所夹的锐角为45°，则下列结论正确的是（）A．此液滴带正电B．滴液做匀加速直线运动C．合外力对液滴做的总功率等于零D．滴液的电势能减少9、质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，井与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为()A． B．C． D．10、P1、P2为相距遥远的两颗行星，距各自表面相同高度处各有一颗卫星s1、s2做匀速圆周运动，图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a，横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方，两条曲线分别表示P1、P2周围的A．P1的平均密度比PB．P1的第一宇宙速度比PC．s1的向心加速度比sD．s1的公转周期比s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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝kIBd，式中d为薄片的厚度，k(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连．(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间．12．（12分）测量“水果电池”的电动势和内电阻：将一铜片和一锌片分别插入一只苹果内，就构成了简单的“水果电池”，其电动势约1．5V，可是这种电池并不能点亮额定电压为1．5V，额定电流为2．3A的手电筒上的小灯泡．原因是流过小灯泡的电流太小了，经实验测得还不足3mA．现用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内电阻．（1）若给出的滑动变阻器有两种规格：A（2～32Ω）B（2～32kΩ）．本实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器？答：．（2）在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值，经描点、连线得到U﹣I图象，如图所示，根据图中所给数据，则“水果电池”的电动势的内电阻分别为E=V；r=Ω．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，A、C两点分别位于x轴和y轴上，∠OCA=31°，OA的长度为L．在△OCA区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场．质量为m、电荷量为q的带正电粒子，以平行于y轴的方向从OA边射入磁场．已知粒子从某点射入时，恰好垂直于OC边射出磁场，且粒子在磁场中运动的时间为t1．不计重力．（1）求磁场的磁感应强度的大小；（2）若粒子先后从两不同点以相同的速度射入磁场，恰好从OC边上的同一点射出磁场，求该粒子这两次在磁场中运动的时间之和；（3）若粒子从某点射入磁场后，其运动轨迹与AC边相切，且在磁场内运动的时间为，求粒子此次入射速度的大小.14．（16分）如图所示，在竖直平面内有方向水平向右的匀强电场．一质量为m、电荷量为q的带正电小球，用长为L的不可伸长的绝缘细线挂于电场中的O点，小球静止时细线与竖直方向成30°的夹角（图中未画出）．现用外力将小球从静止时的位置拉到与O点等高的M点，细线伸直，然后无初速度释放，小球将通过O点正下方的P点．不计空气阻力，小球运动过程电荷量不变．求：(1)匀强电场场强的大小；(2)小球第一次经过P点时，细线拉力多大？15．（12分）如图所示，两平行金属板A、B长为L=8cm，板间距为d=8cm，A板电势比B板高300V。一质量为m=10–20kg、电荷量为q=10–10C的带正电粒子（重力不计）以v0=2×106m/s的初速度沿两板中心线RO射入电场中；粒子飞出板间电场，经过MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，该电场不受界面PS影响；粒子最后垂直打在放置于中心线处的荧光屏bc上。已知PS⊥RO，MN、PS相距12cm，O点与界面PS相距9cm，静电力常量k=9×109N·m2/C2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。（1）求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离。（2）试粗略画出粒子运动全过程的轨迹。（3）求点电荷Q的电性及电荷量大小。（结果保留三位有效数字）

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】试题分析：粒子在磁场中做匀速圆周运动，当粒子的速度为v时，粒子恰好经过b点时在磁场中运动了半周，运动时间为，轨迹半径等于的一半．当粒子的速度小于时，由知，粒子的轨迹半径小于的一半，仍运动半周，运动时间仍为，故A错误；经过点的粒子，根据几何知识知，该粒子在磁场中做圆周运动的圆心，半径为，故B正确；在点粒子的速度与连线的夹角为，粒子经过点时，粒子的速度与连线的夹角也为，则粒子轨迹对应的圆心角等于，在磁场中运动的时间，故C错误；设经过三点的粒子速度分别为．轨迹半径分别为．据几何知识可得，，，，由半径公式得：，，所以只有速度在这个范围：的粒子才打在边上，故D错误．考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中的运动的类型，根据题意作出粒子的运动轨迹，运用几何知识求轨迹半径，由轨迹对应的圆心角确定粒子在磁场中运动的时间是正确解题的前提与关键．2、B【解析】

因为有2C的正电荷和2C的负电荷相向运动，故通过截面的电量为4C，电流的定义式是故B正确ACD错误。故选B。3、C【解析】开始时根据库仑定律得：F=kq当电荷间距离不变，它们的电荷量都变为原来的3倍：F=k9q联立①②得：F1=9F，故C正确．点评：对于库仑定律公式涉及物理量较多，要明确公式中各个物理量的含义，可以和万有引力公式对比理解．4、A【解析】

设磁场的磁感应强度为B，则有：Φ=BL2sin45°，求得B=2ΦL2，cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上，设cd中的电流为I，则有：BILcos45°=mg，解得：I=mgLΦ，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到5、C【解析】

在匀强电场中，由公式U=Ed知，沿着任意方向前进相同距离，电势差必定相等。由于GH∥AB，且GH=AB，则有φG-φH=φB-φA；代入数据解得：φH=φG+φA-φB=φG-2V；同理，φB-φC=φF-φG；解得，φG=φF+φC-φB=3V+2V-1V=4V；解得φH=2V，故选C。本题关键要明确匀强电场中沿着不与场强垂直的方向前进相同距离，电势降落相等，同时要熟悉匀强电场中等势面和电场线的关系，然后结合几何关系分析。6、A【解析】设ab和bc边长分别为L1，L2，若假设穿过磁场区域的速度为v，，；

同理可以求得：，；

L1＞L2，由于两次“穿越”过程均为相同速率穿过，因此：Q1＞Q2，q1=q2，故A正确，BCD错误．故选A．在电磁感应题目中，公式，常考，要牢记，选择题中可直接应用，计算题中要写出推导过程；对于电磁感应能量问题一般有三种方法求解：①利用电路中产生的热量等于克服安培力做得功；②利用动能定理；③利用能量守恒；具体哪种方法，要看题目中的已知条件.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、CD【解析】

A．根据题意三者质量相等，轨道半径：物体与近地卫星比较，由于赤道上物体受引力和支持力的合力提供向心力，而近地卫星只受万有引力提供向心力，故：跟根据万有引力公式：比较近地卫星与同步卫星可知：物体和同步卫星角速度相同，根据向心力公式：可知：所以有：故A错误；B．由选项A的分析知道向心力关系，故由牛顿第二定律，可知：故B错误；C．比较近地卫星和同步卫星，根据万有引力提供向心力有：得：可知：比较物体和同步卫星，因为角速度相等，故：可得：所以有：根据第一宇宙速度计算式可知：故C正确；D．同步卫星与地球自转同步，故：根据周期公式：可知卫星轨道半径越大，周期越大，故：再根据：有：故D正确；故选CD.8、BD【解析】试题分析：根据带电液滴作直线运动可知带电液滴所受重力与电场力的合力一定沿运动方向，利用假设法可以判定出带电液滴所带电荷的性质，从而求出电场力的大小与合外力的大小，再根据牛顿第二定律计算出物体的加速度；根据合外力的方向与速度的方向相同可知合外力做正功，根据电场力做功的情况可以判定电势能变化情况．若液滴带正电，其受力情况如图一所示，液滴不可能沿bd运动，故只能带负电荷，故A错误；对液滴进行受力分析，其受力情况如图二所示，故物体所受合力，故物体的加速度为，做匀加速直线运动，B正确；由于液滴从静止开始做加速运动，故合力的方向与运动的方向相同，故合外力对物体做正功，功率不为零，C错误；由于电场力所做的功，故电场力对液滴做正功，故液滴的电势能减小，故D正确．9、BD【解析】试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有．D正确，故选BD考点：动量守恒定律；功能关系．点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C．10、AC【解析】由图可知，两行星的球体半径相同，对行星周围空间各处物体来说，万有引力提供加速度，故有，故可知P1的质量比P2的大，即P1的平均密度比P2的大，所以选项A正确；由图可知，P1表面的重力加速比P2的大，由可知，P1的第一宇宙速度比P2的大，所以选项B错误；对卫星而言，万有引力提供向心加速度，即，故可知，s1的向心加速度比s2考点：天体与万有引力定律三、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）M（2）1.5(1.4～1.6)（3）bc，S1(或S2)，E【解析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连．（2）UH-I图线如图所示．根据UH＝kIBd知，图线的斜率为kBd=k0.10.4×10-3=0.375，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1．

（3）为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向12、（1）B；（2）1．52；522Ω．【解析】试题分析：（1）电源的内阻大约，若选用2～32Ω的滑动变阻器，移动滑片，电流基本不变，因此滑动变阻器应选B：R2（阻值2～3kΩ）．（2）由图示电源U﹣I图线可知，图象与纵轴截距为1．52，则电源电动势：E=1．52V；电池内阻：；考点：测定电源的电动势和内阻．名师点睛：此题考查了测定电源的电动势和内阻的试验；关键是搞清试验的原理及处理数据的方法，知道实验误差的来源，会从U﹣I图线中获取电源的电动势和内电阻．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】试题分析：(1)粒子垂直OA进入磁场中，转过91°，垂直打在y轴上，则，求出周期，由周期公式，求B的大小(2)画出两个粒子的运动轨迹，设轨迹所对应的圆心角分别为和，由几何关系有，可得到时间之和等于；(3)根据圆周运动知识知道，两粒子在磁场中运动的时间差与成正比，只要求出的最大值，即可求得的最大值。（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，在时间t1内其速度方向改变了91°，故其周期T=4t1①设磁感应强度大小为B，粒子速度为v，圆周运动的半径为r．由洛伦兹力公式和牛顿定律得②匀速圆周运动的速度满足③联立①②③式得④（2）设粒子从OA变两个不同位置射入磁场，能从OC边上的同一点P射出磁场，粒子在磁场中运动的轨迹如图所示．设两轨迹所对应的圆心角分别为θ1和θ2．由几何关系有θ1=181°﹣θ2⑤粒子两次在磁场中运动的时间分别为t1与t2，则；⑥（3）如下图，由题给条件可知，该粒子在磁场区域中的轨迹圆弧对应的圆心角为151°．设O'为圆弧的圆心，