天津市2019_2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期中聯(lián)考試題.docx

天津市六校（靜海一中楊村中學(xué)寶坻一中大港一中等）2019-2020學(xué)年高二物理上學(xué)期期中聯(lián)考試題I卷（選擇題 共40分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1如圖所示，我國(guó)“北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由5顆靜止軌道衛(wèi)星（地球同步衛(wèi)星）和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，衛(wèi)星軌道半徑大小不同，其運(yùn)行速度、周期等參量也不相同，下面說(shuō)法正確的是（ ）A衛(wèi)星軌道半徑越大，環(huán)繞速度越大B衛(wèi)星的線速度可能大于7.9km/sC衛(wèi)星軌道半徑越小，向心加速度越大D衛(wèi)星軌道半徑越小，運(yùn)動(dòng)的角速度越小2隨著太空技術(shù)的飛速發(fā)展，人類登陸其它星球成為可能。假設(shè)未來(lái)的某一天，宇航員登上某一星球后，測(cè)得該星球質(zhì)量是地球質(zhì)量的8倍，而該星球的平均密度與地球的相等，則該星球表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（ ）A0.5倍B2倍C4倍D8倍3我國(guó)首個(gè)火星探測(cè)器將于2020年在海南文昌發(fā)射場(chǎng)用“長(zhǎng)征”五號(hào)運(yùn)載火箭實(shí)施發(fā)射，一步實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)器的“繞、著、巡”，假設(shè)將來(lái)中國(guó)火星探測(cè)器探測(cè)火星時(shí)，經(jīng)歷如圖所示的變軌過(guò)程，關(guān)于這艘飛船的下列說(shuō)法正確的是（ ）A飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度小于經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)時(shí)的速度B飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能大于在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所具有的機(jī)械能C飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度大于飛船在軌道上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的加速度D飛船在軌道I上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度小于飛船在軌道上經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度4如圖，光滑斜面上放置一根通有恒定電流的導(dǎo)體棒，空間有垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向沿圖示方向緩慢旋轉(zhuǎn)到水平方向，為了使導(dǎo)體棒始終保持靜止?fàn)顟B(tài)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)（ ）A增大B減小C先增大，后減小D先減小，后增大 EBv5在如圖所示的平行板器件中，電場(chǎng)強(qiáng)度E和磁感應(yīng)強(qiáng)度B相互垂直一帶電粒子（重力不計(jì)）從左端以速度v沿虛線射入后做直線運(yùn)動(dòng)，則該粒子（ ）A一定帶正電B速度C若速度，粒子在板間的運(yùn)動(dòng)是類平拋運(yùn)動(dòng)D若此粒子從右端沿虛線方向進(jìn)入平行板，仍做直線運(yùn)動(dòng)二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分。每題多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)得5分，選對(duì)但不全得3分，錯(cuò)選多選不得分）6有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星，a還未發(fā)射，在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng)，b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng)，c是地球同步衛(wèi)星，d是高空探測(cè)衛(wèi)星，各衛(wèi)星排列位置如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是（ ）Aa的向心加速度小于地表重力加速度gBb在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)Cc在4h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是Dd的運(yùn)動(dòng)周期有可能是23h7如圖所示為回旋加速器的示意圖兩個(gè)靠得很近的D形金屬盒處在與盒面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)子從加速器的A處開始加速已知D形盒的半徑為R，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電源的電壓為U、頻率為f，質(zhì)子質(zhì)量為m，電荷量為q.下列說(shuō)法正確的是（ ）A質(zhì)子的最大速度不超過(guò)2RfB質(zhì)子的最大動(dòng)能為C質(zhì)子的最大動(dòng)能與電壓U無(wú)關(guān)D只增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，可增大質(zhì)子的最大動(dòng)能8如圖，在水平面上有半徑為r的圓形邊界磁場(chǎng)，磁場(chǎng)垂直于水平面，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在磁場(chǎng)邊界上某點(diǎn)（未畫出)有大量同種帶電粒子（不計(jì)重力及粒子間的相互作用)以相同速度v0在水平面上沿各方向射入磁場(chǎng)，已知在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為其在磁場(chǎng)中做完整圓周運(yùn)動(dòng)周期的，下面說(shuō)法正確的是（ ） A在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子離開磁場(chǎng)的速度方向與入射速度方向的夾角為B粒子的比荷為C粒子在磁場(chǎng)中的軌道半徑為rD粒子在磁場(chǎng)中做完整圓周運(yùn)動(dòng)的周期為卷（非選擇題，共60分）三、填空題和實(shí)驗(yàn)題（本題共3小題，每空3分，共12分）9有一種新型發(fā)電機(jī)叫磁流體發(fā)電機(jī)，如圖所示表示它的發(fā)電原理將一束等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量帶正電和負(fù)電的粒子，而從整體來(lái)說(shuō)呈中性）沿圖中所示方向噴射入磁場(chǎng)，等離子體的速度為v，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)中有兩塊金屬板A、B，板間距為d，這時(shí)金屬板上就聚集了電荷，磁極配置如圖所示，該發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)為_10物理學(xué)界最新的觀測(cè)成果是引力波的發(fā)現(xiàn)，這對(duì)物理學(xué)的理論產(chǎn)生了重大的影響。引力波可認(rèn)為是兩個(gè)黑洞繞著共同的圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的。如果觀測(cè)到一對(duì)黑洞產(chǎn)生的引力波的頻率為f（引力波的頻率與兩個(gè)黑洞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相同），這對(duì)黑洞間的距離為L(zhǎng)，萬(wàn)有引力常量為G，則可估算這對(duì)黑洞的總質(zhì)量為M= _。d1234IBb11霍爾元件是一種重要的磁傳感器，常應(yīng)用在與磁場(chǎng)有關(guān)的自動(dòng)化控制和測(cè)量系統(tǒng)中。如圖所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的1、2間通入電流I，同時(shí)外加與薄片前后表面垂直的磁場(chǎng)B，當(dāng)霍爾電壓UH達(dá)到穩(wěn)定值后，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關(guān)系式 ,其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質(zhì)有關(guān)。（1）若半導(dǎo)體材料是電子導(dǎo)電，霍爾元件通過(guò)如圖所示電流I，接線端3的電勢(shì)比接線端4的電勢(shì)_（填“高”或“低”）；（2）已知元件厚度為d，寬度為b，電流的大小為I，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，電子電量為e，單位體積內(nèi)自由電子的個(gè)數(shù)為n，測(cè)量相應(yīng)的UH值，則霍爾系數(shù)RH=_；四、解答題（本題共3小題，12題14分，13題16分，14題18分）12一名宇航員抵達(dá)一半徑為R的星球表面后，為了測(cè)定該星球的質(zhì)量，完成以下實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)小球從該星球表面某位置以初速度v豎直向上拋出，小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t后又落回原拋出位置，已知萬(wàn)有引力常量為G，不計(jì)阻力，試根據(jù)題中所提供的條件和測(cè)量結(jié)果，求：（1）該星球表面的“重力”加速度g的大??；（2）該星球的質(zhì)量M；（3）如果在該星球上發(fā)射一顆圍繞該星球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，則該衛(wèi)星運(yùn)行周期T至少多大？13如圖所示，在虛線PQ的上、下兩側(cè)均存在著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子（不計(jì)重力）以初速度v0從PQ上的A點(diǎn)垂直于PQ射入上方的磁場(chǎng)區(qū)，經(jīng)一段時(shí)間后粒子第二次向下穿過(guò)虛線記為C點(diǎn)，C點(diǎn)在A點(diǎn)右側(cè)。如圖：（1）判斷粒子的電性及求粒子在上方磁場(chǎng)的軌跡半徑；（2）求AC間距離及粒子由A到C的時(shí)間t. ACPQv014如圖所示，坐標(biāo)平面第象限內(nèi)存在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在y軸左側(cè)區(qū)域存在寬度為a=0.3m的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B（大小可調(diào)節(jié)）?，F(xiàn)有比荷為=2.5109 C / kg的帶正電粒子從x軸上的A點(diǎn)以一定初速度v0垂直x軸射入電場(chǎng)，且以v=4107m/s，方向與y軸正向成60的速度經(jīng)過(guò)P點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，OP=OA，OA=0.1m，不計(jì)重力。求：（1）粒子在A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)的初速度v0為多少；（2）要使粒子不從CD邊界射出，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍；（3）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為某值時(shí)，粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后，剛好可以回到A點(diǎn)，求此磁感應(yīng)強(qiáng)度.20192020學(xué)年度第一學(xué)期期中六校聯(lián)考高二物理參考答案一、單項(xiàng)選擇題（本題共5小題，每題5分，共25分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）題號(hào)12345答案CBDAB二、多項(xiàng)選擇題（本題共3小題，每題5分，共15分。每題多個(gè)選項(xiàng)符合題意，全選對(duì)得5分，選對(duì)但不全得3分，錯(cuò)選多選不得分）題號(hào)678答案ABACBD三、填空題與實(shí)驗(yàn)題（每空3分，共12分）9Bdv1011（1）低 （2）四、解答題（本題共3小題，12題14分，13題16分，14題18分）12【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：3分解得該星球表面的“重力”加速度的大小1分（2）質(zhì)量為m的物體在該星球表面上受到的萬(wàn)有引力近似等于物體受到的重力，則對(duì)該星球表面上的物體，由牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律得：mg3分 解得該星球的質(zhì)量為2分（3）當(dāng)某個(gè)質(zhì)量為m的衛(wèi)星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑等于該星球的半徑R時(shí)，該衛(wèi)星運(yùn)行的周期T最小，則由牛頓第二定律和萬(wàn)有引力定律3分解得該衛(wèi)星運(yùn)行的最小周期2分13【答案】（1）負(fù)電，；（2）AB間距離為，A到B的時(shí)間t為?！窘馕觥浚?）粒子向右偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則可知粒子帶負(fù)電；3分洛倫茲力提供向心力：3分解得：r=1分（2）上方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，下方磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為2B，所以粒子在上方做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑是在下方做圓周運(yùn)動(dòng)的2倍；如圖可得AB的距離：=3分粒子由A到M的時(shí)間：2分由M到N的時(shí)間： 2分由N到B的時(shí)間等于t1故粒子由A到B的時(shí)間：=2分14【答案】（1） （2） （3）0.16T【解答】（1）粒子在電場(chǎng)中只受水平向左的電場(chǎng)力作用，故粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，那么豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng)，故有：v0vcos602分2107m/s；1分（2）粒子在磁場(chǎng)中只受洛倫茲力作用，故粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力做向心力，故有：Bqv，所以，軌道半徑；2分要