2027届天津市南开中学滨海生态城学校物理高二上期末达标测试试题含解析

2027年天津市南开中学滨海生态城学校物理高二上期末达标测试试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、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、如图所示为电流天平，可用来测量匀强磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，线圈匝数为N，水平边长为L，线圈的下部处在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有电流I(方向如图)时，在天平左、右两边加上质量分别为m1、m2的砝码，天平平衡。当电流反向（大小不变）时，左边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡。由此可知（）A.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为B.磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为C.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为D.磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为2、关于磁感应强度B的概念，下列说法中正确的是().A.根据磁感应强度B的定义式B=F/IL可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比B.磁场中某处磁感应强度方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度一定为零D.小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零3、一金属容器置于地面上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示．容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点．下列说法正确的是A.小球带负电B.A点的电场强度比B点的小C.同一试探电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能D.将同一试探电荷从A点沿不同路径移到B点，电场力所做的功不同4、如图所示，一带电粒子进入一固定的正点电荷Q的电场中，沿图中实线轨迹从a运动到b，a、b两点到点电荷Q的距离分别为ra、rb（ra＞rb），不计粒子的重力，则可知rA.运动粒子带负电B.b点的场强小于a点的场强C.a到b的过程中，电场力对粒子做负功D.a到b的过程中，粒子动能和电势能之和减小5、如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为的带电粒子（不计粒子重力），以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，则从M运动到N的过程中，带电粒子（）A.动能增加 B.电势能增加C.做匀变速运动 D.到达N点时速度水平向左6、如图所示，图中边长为O的正三角形ABC的三个顶点A、B、C分别固定有三个点电荷－q、－q、＋q，则该三角形中心O点处的场强为（）A.，方向由C指向O B.，方向由O指向CC.，方向由C指向O D.，方向由O指向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、2018年12月8日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”。已知月球的质量为M、半径为R，探测器的质量为m，引力常量为G，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为r的匀速圆周运动时，探测器的（）A.线速度为 B.角速度为C.周期为 D.向心加速度为8、如图甲所示，正三角形导线框位于圆形有界匀强磁场中，磁场方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图乙所示．下面说法正确的是（）A.0s-1s时间内和5s-6s时间内，导线框中的电流方向相同B.0s-1s时间内和1s-3s时间内，导线框中的电流大小相等C.3s-5s时间内，AB边受到的安培力沿纸面且垂直AB边向上D.1s-3s时间内，AB边受到的安培力不变9、如图所示，竖直墙面与水平地均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球a、b分别处于竖直墙面和水平地面，且处于同一竖直平面内．如图所示，在水平推力FF的作用下，小球a、b静止于图示位置．如果将小球b向左推动少许，并待两球重新达到平衡时，则两个小球的受力情况与原来相比（）A.地面对小球弹力可能减小B.两个小球之同的距离增大C.推力F将减小D.竖直墙面对小球a的弹力不变10、某导体中的电流随其两端的电压的变化图象如图所示，则下列说法中正确的是（）A.加5V的电压时，导体的电阻约是5ΩB.加11V的电压时，导体的电阻约是1.4ΩC.由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D.由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小三、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）某同学想要测量一个电源的电动势和内阻，准备的器材有电流表A(0~100mA，内阻为30Ω)、电阻箱R(最大阻值99.9Ω)、开关和若干导线（1）由于电流表A的量程较小，考虑到安全因素，同学们需将一个定值电阻和电流表A进行_________联(填写“串”或“并”)，若要使连接后的电流表A可测量电流的最大值变为原来的6倍，则定值电阻的阻值R0=_________Ω（2）如图甲所示，虚线框中为同学设计了实验电路的一部分，请将电路图补充完整______（3）实验中记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表A的示数Ⅰ，并用记录的实验数据描绘出R-图线如图乙所示，则该电源的电动势E=_________V，内阻r=__________Ω(结果保留两位有效数字)12．（12分）n匝线圈组成的电路中，磁通量的变化率为，感应电动势的大小E=____________；在远距离输电中，提高输电电压的设备是_________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】若磁感应强度的方向垂直纸面向里，开始线圈所受安培力的方向向向下，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向上，相当于右边少了两倍的安培力大小，所以右边应加砝码；若磁感应强度的方向垂直纸面向外，开始线圈所受安培力的方向向向上，电流方向相反，则安培力方向反向，变为竖直向下，相当于右边多了两倍的安培力大小，需要在左边加砝码；有解得故选D。2、D【解析】磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，当电流方向与磁场方向不在同一直线上时，导体才受到磁场力作用，磁场力的方向与电流、磁场垂直；【详解】A、磁感应强度是采用比值法定义的，B大小与F、IL无关，B由磁场本身决定，故A错误；B、根据左手定则可知，磁场方向与磁场力方向垂直，故B错误；C、当导体方向与磁场方向在一条线上时，导体不受磁场力，此时磁感应强度并非为零，故C错误；D、根据F=BIL可知，当磁感应强度为零处，它所受磁场力一定为零，故D正确；故选D【点睛】对于磁感应强度的定义式，要明确其定义方法、适用条件，以及各个物理量的含义，可以和电场强度的定义类比学习3、B【解析】电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷），不形成闭合曲线，根据电场线的疏密可判定电场强度的强弱；依据沿着电场线方向电势是降低的，即可判定；在同一等势线上，电场力做功为零；【详解】A、在静电场中，电场线起始于正电荷（或无穷远处），终止于无穷远处（或负电荷），不形成闭合曲线，所以小球带正电，故A错误；B、电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强，由图可知，则A点的电场强度比B点的小，故B正确；C、根据沿着电场线方向电势是降低的，可知小球表面的电势比容器内表面的高，根据可知同一试探正电荷在小球表面的电势能一定大于在A点的电势能，同一试探负电荷在小球表面的电势能一定小于在A点的电势能，故C错误；D、因A、B在同一等势面上，将同一试探电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功相同，均为零，故D错误；故选B【点睛】关键是知道沿着电场线方向电势是降低的，电场线越疏，电场强度越弱，而电场线越密的，则电场强度越强4、C【解析】A．根据粒子轨迹的弯曲方向向左弯曲，可知粒子受到排斥力，则带电粒子带正电，故A不符合题意；B．由公式，由于ra＞rb，可知，b点的场强大于a点的场强，故B不符合题意；C．a到b的过程中，电场力方向与粒子的速度方向成钝角，对粒子做负功，故C符合题意；D．粒子在运动过程中，只有电场力做功，所以动能与电势能总和不变，故D不符合题意。故选C。5、C【解析】A．粒子由M点到N点的过程中，增加的动能：故A错误；B．带电粒子运动过程中只有电场力做功，故根据动能定理有：电场力做正功，电势能应该减小，减小量应为，故B错误；C．带电粒子运动过程中所受合外力为电场力是恒力，由牛顿第二定律：可知加速度不变，做匀变速运动，故C正确；D．因带电粒子在竖直方向上没有受力，故竖直方向上做匀速直线运动，合速度不可能水平，故D错误。故选C。6、C【解析】O点是三角形的中心，到三个电荷的距离为三个电荷在O处产生的场强大小均为根据对称性和几何知识得知，两个-q在0处产生的合场强为再与+q在O处产生的场强合成，得到O点的合场强为方向由C指向O，故ABD错误，C正确。故选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、BC【解析】A．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的线速度故A错误；B．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的角速度故B正确；C．根据万有引力提供向心力有得，探测器环绕月球的周期故C正确；D．根据万有引力提供向心力有得探测器环绕月球的向心加速度故D错误。故选BC。8、AC【解析】A．0s-1s时间内穿过线圈的磁通量向外且增加；5s-6s时间内穿过线圈的磁通量向里且减小，根据楞次定律可知导线框中的电流方向相同，选项A正确；B．B-t图像的斜率等于磁感应强度的变化率，故0s-1s时间内和1s-3s时间内，感应电动势的大小不等，感应电流不相等，选项B错误；C．3s-5s时间内，磁通量向里增加，产生的感应电流为逆时针方向，则由左手定则可知，AB边受到的安培力沿纸面且垂直AB边向上，选项C正确；D．1s-3s时间内，感应电流大小不变，而磁场向外减弱，根据F=BIL可知，AB边受到的安培力变小，选项D错误9、BC【解析】先隔离对A球分析，A球受重力，墙壁的弹力和库仑力．B小球向左缓慢拉动一小段距离后，库仑力与竖直方向的夹角变小，根据平行四边形定则，知库仑力即墙壁弹力的变化．再对整体分析，受总重力，拉力，地面的支持力，墙壁的弹力．可知地面的支持力等于两球的总重力【详解】A项：对整体受力分析，如图所示，地面的支持力始终等于两球的总重力，所以地面对小球B的支持力不变，故A错误；B、C、D项：对A球受力分析，受到三个力如图所示，B小球向左缓慢拉动一小段距离后，库仑力与竖直方向的夹角变小，B的重力不变，墙壁的弹力方向不变，根据平行四边形定则，库仑力变小，竖直墙面对小球A的推力NA变小．对整体而言，墙壁对球的弹力等于推力F，则推力F将减小，AB间库仑力变小，根据库仑定律得知，两球间距离变大，故B、C正确，D错误故选BC【点睛】解决本题的关键先对整体受力分析，再隔离受力分析．整体法和隔离法是物理当中常见的一种方法，要灵活运用10、AD【解析】A．由图可知，当U＝5V时，R＝5Ω，根据欧姆定律得导体的电阻为故A项正确；BC．曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，电压增大时，连线斜率在减小，故电阻逐渐增大，U＝11V时的电阻一定大于5Ω，故B、C错误；D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小，故D正确。故选AD。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.并②.6③.④.12⑤.1.0【解析】（1）改装电流表需要并联电阻进行分流；由并联电路规律可知，并联部分电压相等，要使量程扩大为原来的6倍；则由并联电路规律可知：；（2）根据改装原理以及测量电动势和内电阻实验原理可知应将改装后电表与电阻箱串联接在电源两端，故测量原理图如图所示；（3）电路中干路电流为电流表示数的6倍，故根据闭合电路欧姆定律可知：，则变形得，故图象中的斜率等于，解得；图象与纵坐标的交点为，解得r=1.0Ω12、①.(1)②.(2)变压器【解析】感应电动势的大小与磁通量的变化率正比．在远距离输电中，提高输电电压的设