江苏省淮安、宿迁等2024学年物理高二上期末质量跟踪监视试题含解析

江苏省淮安、宿迁等2024学年物理高二上期末质量跟踪监视试题注意事项: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、等量异种点电荷在周围空间产生静电场，其连线(x轴)上各点的电势随x的分布图象如图所示．x轴上AO<OB，A、O、B三点的电势分别为A、O、B，电场强度大小分别为EA、EO、EB，电子在A、O、B三点的电势能分别为EpA、EpO、EpB，下列判断正确的是（）A.B.C.D.2、如图所示为质谱仪的原理图，某带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器，其内部的匀强磁场磁感应强度为B，匀强电场的强度为E，垂直纸面的匀强磁场B未画出，平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列说法正确的是A.该粒子带负电B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于D.若粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则粒子的比荷就越大3、下列关于静电场和磁场的说法正确的是()A.电场中场强越大的地方，电势一定越高B.电场中某点场强与试探电荷的电荷量成反比C.磁场中某点的磁感应强度大小与小磁针受到的磁场力大小有关D.静电荷产生的电场中电场线不闭合，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的4、质谱仪可用来分析同位素，也可以用来分析比质子重很多倍的离子．现在用质谱仪来分析比质子重很多倍的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口P离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从P点离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的11倍．此离子和质子的质量之比为（）A.11 B.12C.144 D.1215、如图所示，直角三角形ABC区域中存在一匀强磁场，磁感应强度为B，已知AB边长为L，∠C=30°，比荷均为的带正电粒子（不计重力）以不同的速率从A点沿AB方向射入磁场，则A.粒子速度越大，在磁场中运动的时间越短B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.粒子速度越大，在磁场中运动的路程越短D.粒子在磁场中运动的最长路程为6、如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（）A.1∶ B.1∶1C.1∶2 D.2∶1二、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，正三角形abc区域内有垂直于纸面向外的匀强磁场，一重力不计的带电粒子从顶点a沿与ac边成θ角的方向射入匀强磁场后从ac边上的某点射出磁场。下列说法正确的是（）A.粒子带负电B.若仅减小入射角度θ，粒子在磁场中运动时间不变C.若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变D.若仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间不变8、回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示，下列说法中正确的是()A.回旋加速器中，粒子加速的时间和做圆周运动的周期相等B.带电粒子在D形盒内从狭缝间的电场获得能量C.增大D形盒的半径，可以增大粒子从D形盒射出时的动能D.狭缝宽度越小，粒子从D形盒射出时的动能越大9、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θ角的直线MN运动．如图所示，由此可以判断：（）A.油滴一定做匀速直线运动B.油滴可能做匀变速直线运动C.如果油滴带正电，它是从N点运动到M点D.如果油滴带正电，它从M点运动到N点10、如图所示，直线Oac为某一直流电源的总功率P随电流I变化的图线，虚线Obc为这个电源内部热功率随电流I变化的Pr图线，由图可知()A.电源电动势为3VB.电源内阻为2ΩC.当I=2A时,电源输出功率为6WD.当I=2A时,电源内部热功率为4W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）丹麦物理学家、化学家、文学家___________，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动．这个实验现象首次揭示了___________(填：磁与磁的联系、电与电的联系或电与磁的联系)．为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明．”12．（12分）某实验小组的同学在用多用电表测量一阻值为几百欧姆的电阻（1）将以下操作中正确的选出并进行正确的排序，将序号填在横线上______A．将两表笔直接短接，调节欧姆调零旋钮，使表盘的指针指在最右端的零刻度线处，将两表笔断开B．将两表笔与待测电阻的两端良好接触，读出欧姆表的读数即待测电阻的阻值，将两表笔断开C．将选择开关旋至欧姆表“×100”挡位D．将选择开关旋至欧姆表“×10”挡位E．将选择开关旋至“OFF”挡位，并将红、黑表笔从插孔中拔出（2）图中表盘的读数为______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）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15．（12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

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、AD【解题分析】A.正电荷周围的电势较高，负电荷周围的电势较低，，故A正确；B.图像切线的斜率绝对值等于场强的大小，可知B点的场强最大，O点最小，故B错误；C.电子带负电，根据电势能Ep=q可知，最大，最小，故C错误；D.由图像可知UOBUAO，根据电场力做功W=qU，电子带负电，可知WOBWAO，即WBOWOA，所以，故D正确2、D【解题分析】根据带电粒子进入匀强磁场B0中的偏转方向，确定洛伦兹力方向，由左手定则判断电性．带电粒子经加速后进入速度选择器时，速度为的粒子可通过速度选择器，然后进入磁场B0，打在S板的不同位置．通过列式分析【题目详解】A、带电粒子进入匀强磁场B0中后向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断知该粒子带正电，故A错误.B、速度选择器中带电粒子受到电场力水平向右，洛伦兹力应水平向左，由左手定则判断知磁场方向垂直纸面向外，故B错误.C、带电粒子速度选择器做匀速直线运动，有qE=qvB，得，故C错误.D、粒子进入磁场B0后做匀速圆周运动，轨迹半径为，粒子打在胶片上的位置到入口的距离，可知粒子打在胶片上的位置越幕近狭缝P，d越小，则越大，故D正确.故选D【题目点拨】质谱仪工作原理应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段，速度选择阶段，在磁场中运动阶段.要知道速度选择器选择速度为的粒子.3、D【解题分析】电场强度是描述电场强弱的物理量，由电场本身决定，与试探电荷的电荷量无关；沿电场线的方向，电势越来越低，场强大小与电势高低无关；电流所受安培力的方向与磁场方向垂直；磁感线是闭合的曲线．【题目详解】电场中场强越大的地方，电势不一定越高，如负点电荷周围，越靠近点电荷，场强越大，但电势却越低，A错误；电场中某点的场强是由电场本身决定的，与试探电荷存在与否无关，B错误；磁场中某点的磁感应强度由磁场本身决定，与小磁针存在与否无关，C错误；静电荷产生的电场中电场线是从正电荷(或无穷远处)出发终止于无穷远处(或负电荷)，是不闭合的，通电直导线产生的磁场中磁感线是闭合的，D正确．【题目点拨】本题考查了电场强度与磁场方向、磁感线等问题，要注意明确电场强度和磁感应强度均是由电场和磁场本身决定的；同时注意两种场的性质的区别和联系．4、D【解题分析】质量为m，带电量为q的粒子在质谱仪中运动，则粒子在加速电场中加速运动，设粒子在磁场中运动的速度为v，应用动能定理可得：解得：粒子在磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力作向心力，则有：解得：因为离子和质子从同一出口离开磁场，所以他们在磁场中运动的半径相等，即为：所以离子和质子的质量比m离：m质=121；A．11，与结论不相符，选项A错误；B．12，与结论不相符，选项B错误；C．144，与结论不相符，选项C错误；D．121，与结论相符，选项D正确；5、B【解题分析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据几何关系，粒子在磁场中偏转的圆心角相等，都为120°，根据粒子在磁场中运动的时间：，又因为粒子在磁场中圆周运动的周期，所以粒子运动时间为，A错误B正确；粒子速度越大，根据公式可知半径越大，但运动时间变小，因此所以路程不一定越长，C错误；当粒子与BC边相切时路程最长，根据几何知识可得此时的半径为，则，D错误；考点：考查了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运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式，周期公式，运动时间公式，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，6、D【解题分析】画出正负电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示由图可知，正电子圆弧轨迹对应的圆心角为120°，负电子圆弧轨迹对应的圆心角为60°，又正负电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝相同，故正负电子在磁场中运动的时间之比为2∶1。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【解题分析】A．粒子向右偏转，根据左手定则可知粒子带负电，A正确；BCD．粒子轨迹如图所示，根据几何知识可知轨迹所对圆心角为，所以粒子在磁场中运动时间为：，根据式子可知粒子在磁场中运动时间和速度无关，即若仅减小粒子的入射速率，粒子在磁场中运动时间不变，若仅减小入射角度，或者仅减小磁场的磁感应强度，粒子在磁场中运动时间都将变化，C正确BD错误。故选AC。8、BC【解题分析】回旋加速器粒子在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等．当粒子从D形盒中出来时，速度最大，根据动能表达式求解【题目详解】回旋加速器中，粒子每经过D型盒狭缝时都被加速一次，加速电场的变化周期等于粒子在磁场中做圆周运动的周期，选项A错误；带电粒子在D形盒内从狭缝间的电场获得能量，选项B正确；根据，则，则增大D形盒的半径R，可以增大粒子从D形盒射出时的动能，与狭缝的宽度无关，选项C正确，D错误；故选BC.【题目点拨】解决本题的关键知道回旋加速器电场和磁场的作用，知道粒子的最大动能与狭缝的宽度无关，与磁感应强度大小和D形盒的半径有关9、AD【解题分析】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（带负电），同时可知电场力的方向向左，再根据各力的做功情况，即可判断各选项的正误【题目详解】AB．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.CD．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，故C错误，D正确.故选AD.【题目点拨】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10、AD【解题分析】根据电源的总功率P总随电流I变化的图象与电源内部热功率Pr随电流I变化的图象的区别及交点的含义，根据功率公式可求得电源内阻消耗的功率以及电源输出的功率【题目详解】从图象可知：有两个交点．O点处是没有通电，而c处它们的电功率相等，说明外电阻没有消耗功率．因此电流为3A时，外电阻阻值为零．由P=I2r可算出r=Ω=1Ω，所以内阻的阻值为1Ω．在c点时，外电阻为0，所以电动势E=Ir=3×1V=3V，所以A正确，B错误；当电流等于2A时，电源的输出功率P出=EI-I2r=3×2-4×1=2W；故C错误；当电流等于2A时，电源内部热功率P=I2r=22×1=4W，故D正确．故选AD【题目点拨】本题考查测量电动势和内电阻的实验，要注意理解电源的总功率P总随电流I变化的图象与电源内部热功率Pr随电流I变化的图象的涵义三、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).奥斯特(2).电与磁的联系【解题分析】[1][2]丹麦物理学家、化学家、文学家奥斯特，在一次讲课中，他偶然地把导线沿南北方向放置在指南针的上方，当导线通电时，发现指南针发生了转动。这个实验现象首次揭示了电与磁的联系。为此，法拉第评价说：“他突然打开了科学中一个黑暗领域的大门，使其充满光明。”12、①.DABE②.220Ω【解题分析】(1)测阻值约为几百欧姆的电阻Rx，应选择×10挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置