2024届江苏省南通市实验中学物理高二第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析

2024届江苏省南通市实验中学物理高二第一学期期中学业质量监测模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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,虚线表示两个固定的等量异种点电荷形成的电场中的等势线。一带电粒子以某一速度从图中a点沿实线abcde运动。若粒子只受静电力作用,则下列判断正确的是()A．粒子带正电B．速度先减小后增大C．电势能先减小后增大D．经过b点和d点时的速度相同2、如图所示，在正方形空腔内有匀强磁场，不计重力的带电粒子甲、乙从a孔垂直磁场方向平行于ab边射入磁场，甲从c孔射出，乙从d孔射出，下列说法正确的是A．若甲、乙为同种带电粒子，速率之比为1∶1B．若甲、乙为同种带电粒子，角速度之比为1∶1C．若甲、乙为同种带电粒子，在磁场中运动的时间之比为1∶1D．甲、乙为不同种带电粒子但速率相同，它们的比荷为2∶13、大小分别为3N和6N的两个共点力，其合力大小可能是（）A．2NB．9NC．12ND．18N4、关于以下各物理量的理解正确的是（）A．位移是矢量，-5m比-8m大 B．加速度是矢量，-5m/s2比-8m/s2大C．电势是矢量，-5V比-8V大 D．电势能是标量，-5J比-8J大5、如图所示，从灯丝发出的电子经加速电场加速后，进入偏转电场，若加速电压为U1，偏转电压为U2，要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，下列方法中不可行的是()A．使U1减小为原来的B．使U2增大为原来的2倍C．使偏转板的长度增大为原来2倍D．使偏转板的距离减小为原来的6、在静电场中，下列说法正确的是A．电场强度处处为零的区域内，电势也一定处处为零B．电场强度处处相同的区域内，电势也一定处处相同C．电场强度的方向总是跟等势面垂直的D．沿电场强度的方向，电势不一定不断降低二、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，相距为d的水平金属板M、N的左侧有一对竖直金属板P、Q，板P上的小孔S正对板Q上的小孔O．M、N间有垂直纸面向里的匀强磁场，在小孔S处有一带电的负粒子，其重力和初速不计．当变阻器的滑动触头在AB的中点时，粒子恰能在M、N间做直线运动．当滑动变阻器滑片滑到A点后，则（）A．粒子在M、N间运动的过程中，动能将减小B．粒子在M、N间运动的过程中，动能将增大C．粒子在M、N间将做圆周运动D．粒于在M、N间运动的过程中，电势能将不断增大8、如图，匀强磁场垂直于软导线回路平面，由于磁场发生变化，回路变为圆形．则该磁场()A．逐渐增强，方向向外B．逐渐增强，方向向里C．逐渐减弱，方向向外D．逐渐减弱，方向向里9、如图所示是根据某次实验记录数据画出的U-I图像，下列关于这个图像的说法中正确的是（）A．纵轴截距表示待测电源的电动势B．横轴截距表示短路电流C．根据，计算出待测电源内电阻为12ΩD．电流为0.3A时的外电阻是18Ω10、如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为F1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为F2，则以下说法正确的是()A．弹簧长度将变长B．弹簧长度将变短C．F1>F2D．F1<F2三、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）某学习小组在所研究小灯泡（额定电压为3.5V）的伏安特性曲线，实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：A．电源E（电源电动势为6.0V）B．电压表V（量程为0-5V，内阻约为4kΩ）C．电流表A（量程为0-0.6A，内阻约为0.2Ω）D．滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流1A）E.滑动变阻器（最大阻值2kΩ，额定电流100mA）（1）为了便于调节，减小读书误差和系统误差，请你选择合适的滑动变阻器_________（填所选仪器前的字母序号）（2）根据正确设计的实验电路图，学习小组测得电压、电流，并求得对应电阻值，如下表：电压/V00.200.501.001.502.002.503.003.50电流/A00.0510.1050.1650.2050.2350.2600.2800.300根据表格中的数据，学习小组的同学在图中画出了小灯泡的伏安特性曲线。现要知道图线上P点对应的电阻，有同学认为可以作曲线在P点的切线，而就等于该切线的斜率的倒数，这样做是否正确？答：________（选填“正确”或“不正确”）（3）小灯泡的U-I图线是曲线而不是过原点的直线，原因是：____________12．（12分）待测电阻Rx的阻值为20Ω，现要测量其阻值，实验室提供器材如下：A，电流表A1（量程150mA，内约为10Ω）B．电流表A2（量程20mA，内阻r2=30Ω）C．电压表V（量程15V，内阻3kΩ）D．定值电阻R0=l00ΩE．滑动变阻器R1，最大阻值约为5Ω，额定电流为2.0AF．滑动变阻器R2，最大阻值约为5Ω，额定电流为0.5AG．电源E，电动势E=4V（内阻不计）H．电键S及导线若干为了使电流表调节范围较大，测量准确，测量时电表读数不得小于其量程的1/3.（1）滑动变阻器应选_____________（选填“R1”或“R2”）；（2）请你在虚线框内画出测量Rx的最佳实验电路图并标明元件符号；_________（3）待测电阻的表达式为Rx=__________．四、计算题：本题共2小题，共26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，一质量为的带电粒子从点开始以与水平成角的初速度在电场强度为匀强电场中运动，粒子运动的轨迹为一条直线，能到达的最高点为点，不计空气阻力，重力加速度大小为.求：(1)粒子的电性和电荷量的大小；(2)粒子从到所用的时间；(3)粒子到电势能的变化量.14．（16分）同步回旋加速器结构如图所示，轨道磁铁产生的环形磁场在同一时刻处处大小相等，带电粒子在环形磁场的控制下沿着固定半径的轨道做匀速圆周运动，穿越沿途设置的高频加速腔从中获取能量.如题图所示．同步加速器中磁感应强度随被加速粒子速度的增加而增加，高频加速电场的频率与粒子回旋频率保持同步．已知圆形轨道半径为R，被加速粒子的质量为m、电荷量为+q，加速腔的长度为L，且L<<R,当粒子进入加速腔时，加速电压的大小始终为U，粒子离开加速腔时，加速腔的电压为零．已知加速腔外无电场、腔内无磁场；不考虑粒子的重力、相对论效应对质量的影响以及粒子间的相互作用．若在t=0时刻将带电粒子从板内a孔处静止释放，求：（1）带电粒子第k次从b孔射出时的速度的大小vk；（2）带电粒子第k次从b孔射出到第(k+1)次到达b孔所经历的时间；（3）带电粒子第k次从b孔射出时圆形轨道处的磁感应强度Bk的大小；（4）若在a处先后连续释放多个上述粒子，这些粒子经过第1次加速后形成一束长度为l1的粒子束（l1<L），则这一束粒子作为整体可以获得的最大速度vmax．15．（12分）一电子以水平速度v0沿两平行金属板A、B的轴线MN射入，两金属板间电压UAB的变化规律如图所示．已知电子质量为m，电荷量为e，电压周期为T，电压为U0（1）若电子从t=0时刻进入两板间，且能从板右边水平飞出，则金属板可能为多长？（2）若电子从t=0时刻进入两板间，且在半个周期内恰好能从板的上边缘飞出，则电子飞出速度为多大？（3）若电子能从板右边N点水平飞出，电子应在哪一时刻进入两板间？两板间距离至少为多大？

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【解题分析】

根据两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面的特点可得，该图中的等势面中，正电荷在上方，负电荷在下方；从粒子运动轨迹看出，轨迹向上弯曲，可知带电粒子受到了向上的力的作用。所以粒子带负电。故A错误；粒子从a→b→c过程中，电场力做负功，c→d→e过程中，电场力做正功。粒子在静电场中电场力先做负功后做正功，电势能先增大后减小，速度先减小后增大。故B正确，C错误；由于b、d两点处于同一个等势面上，所以粒子在bd两点的电势能相同，粒子经过b点和d点时的速度大小相同，方向不同。故D错误。故选B。【题目点拨】本题是轨迹问题，首先要根据弯曲的方向判断出带电粒子所受电场力方向，确定是排斥力还是吸引力．由动能定理分析动能和电势能的变化是常用的思路．2、B【解题分析】

粒子运动轨迹如图所示，由几何知识可知：r甲=2r乙，粒子转过的圆心角：θ甲=90°，θ乙=180°；

A．粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：若甲、乙为同种带电粒子，速率之比：故A错误；

B．角速度：，若甲、乙为同种带电粒子，角速度之比：故B正确；

C．粒子在磁场中做圆周运动的周期：粒子的运动时间若甲、乙为同种带电粒子，在磁场中运动的时间之比：故C错误；

D．由牛顿第二定律得：解得比荷：甲、乙为不同种带电粒子但速率相同，它们的比荷：故D错误；3、B【解题分析】

据平行四边形法则可得，若二力方向相同时，合力大小为：F=F1+F2=3N+6N=9N，为最大值；若二力方向相反时，合力大小为：F=F2-F1=6N-3N=3N，为最小值，所以两力的合力大小可能范围为：3N≤F≤9N，从选项中得只有选项B在此范围内，所以B正确，ACD错误。4、D【解题分析】

AB、矢量是既有大小又有方向的物理量，矢量的大小是指其绝对值，位移是矢量，的大小为，比的大小大；加速度是矢量，的大小为，比的大小大，故选项A、B错误；C、电势是标量，只有大小没有方向的物理量，-5V比-8V大，故选项C错误；D、电势能是标量，只有大小没有方向的物理量，-5J比-8J大，故选项D正确。5、C【解题分析】

根据动能定理求电子在加速场中获得的速度，然后根据类平抛运动规律求在偏转场中的偏转量y，再进行分析．【题目详解】电子在加速电场中加速时，由动能定理得：eU1=mv02；电子在偏转电场中做类平抛运动，则有：在水平方向：L=v0t；在竖直方向：a=；射出电场时的偏转量y为：y=at2，联立以上四式得：；则得：要使电子在电场中的偏转量y增大为原来的2倍，可U1减小为原来的、U2增大为原来的2倍、使偏转板的长度L增大为原来倍、使两偏转板间的距离d减小为原来的．故ABD正确，C错误．本题选不可行的，故选C．【题目点拨】带电粒子在匀强电场中偏转，带电粒子垂直进出入匀强电场时做匀变速曲线运动，分解为两个方向的直线运动，分别用公式分析、求解运算，是这类问题的最基本解法．6、C【解题分析】

A．.电场强度处处为零的区域内，电势不一定处处为零，A错．B．电场强度处处相同的区域内，电势不一定处处相同，B错．C．电场强度的方向总是跟等势面垂直的，C对．D．沿电场线的方向，电势降低，D错．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、AC【解题分析】

AB．粒子恰能在M、N间作直线运动，则有：当滑片移动到A端时，极板间电势差变小，电场强度减小，带负电的粒子受向上的电场力减小，则粒子向下偏转，电场力将对粒子做负功，引起粒子动能减小，故A正确，B错误。C．当滑片移动到A端时，电场强度为零，粒子仅受洛伦兹力作用，做匀速圆周运动，故C正确；D．当滑片移动到A端时，电场强度为零，电场力消失，电势能变为零，故D错误。故选AC．【题目点拨】本题难度属于中等，带点粒子在匀强电场中可做两种运动，一是当初速度为零或与电场方向在同一直线时，带电粒子做匀变速直线运动；二是当初速度电场方向不在同一直线时，带电粒子在电场力作用下做平抛运动．带点粒子在复合场中的运动，要依据受力分析及力对物体运动状态的影响等知识综合分析．8、CD【解题分析】

磁场发生变化，回路变为圆形，是由线圈受到的安培力的方向向外，导线围成的面积扩大，根据楞次定律的推广形式可得，导线内的磁通量一定正在减小，磁场在减弱，故CD正确，AB错误．故选CD．考点：楞次定律【题目点拨】解决本题的关键掌握楞次定律判断感应电流的方向，也可以使用楞次定律的推广的形式处理．9、AD【解题分析】

A．由闭合电路欧姆定律可知由数学知识可知，纵轴截距表示待测电源的电动势，故A正确；BC．当纵坐标是从零开始调节的，则横轴截距表示的是短路电流，而由图可知纵坐标是从5.0V开始调节的，故横轴截距表示的不是短路电流，则由图无法得出短路电流，故电源的内阻不能用来计算，故BC错误；D．由图可知，当电流为0.3A时外电压是5.4V，根据解得，故D正确。故选AD。10、BC【解题分析】

当在磁铁上方偏左位置固定一导体棒时，图中所示的电流，由右手螺旋定则的，产生绕导线的顺时针的磁场，磁感应强度随距离的增而减小，所以相当于给了磁铁一个向左上的力，所以弹簧长度将变短，F1大于F1．所以选BC．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、D不正确灯泡电阻随温度升高而增大【解题分析】

（1）[1]从表格数据可知电压电流表示数从0开始，电压表采用分压接法，故滑动变阻器采用小电阻R1；故选D；（2）[2]由欧姆定律可知小灯泡的电阻为小灯泡两端的电压除以此时流过的电流，而伏安特性曲线的切线本质上则是两点的电流差值除以两点的电压差值，因此不正确（3）[3]灯泡电阻受温度影响，灯泡电阻随温度升高而增大，灯泡电阻不是定值，因此U-I图象是一条曲线而不是直线。12、R1；Rx＝【解题分析】（1）待测电阻Rx的阻值约为20Ω，大于滑动变阻器阻值，故滑动变阻器采用分压式，电路的电流为，所以滑动变阻器要选R1；（2）电动势E＝4V，而电压表V的量程15V，测量时电表读数不得小于其量程的1/3，故不选电压表V，需要电流表改装，电流表A2内阻已知，故用电流表A2与定值电阻串联改装成电压表，电路图为；（3）待测电阻的表达式为四、计算题：本题共2小题，共26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)粒子带负电，(2)(3)【解题分析】

(1)由于粒子做直线运动，所以粒子所合力应与初速度在一条直线上，粒子除重力外，还受电场力，所以电场力方向水平向左，则粒子带负电，受力分析如图由平衡条件得解得(2)由牛顿第二定律：由速度公式得解得(3)沿电场方向有电场力做功，联立解得14、(1)(2)πR(3)(4)【解题分析】

(1)粒子在电场中被加速，由动能定理得：kqU＝mvk2﹣0解得：(2)粒子做圆周运动的周期：由题意可知，加速空腔的长度：L＜＜R，粒子在空腔的运动时间可以忽略不计，下一次经过b孔的时间间隔等于粒子在磁场中做圆周运动的周期：(3)粒子第k次从b孔射出，粒子被电场加速k'次