西南交通大学附属中学2023-2024学年物理高二第一学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

西南交通大学附属中学2023-2024学年物理高二第一学期期末质量跟踪监视模拟试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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，一圆形区域内存在匀强磁场，AC为直径，O为圆心，一带电粒子从A沿AO方向垂直射入磁场，初速度为v1，从D点射出磁场时的速率为v2，则下列说法中正确的是(粒子重力不计)()A.，v2的方向必过圆心B.，v2方向必过圆心C.，v2的方向可能不过圆心D.，v2的方向可能不过圆心2、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有两根金属棒，其中金属棒PQ固定不动，金属棒MN可自由移动，下列说法正确的是()A.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，PQ受到的磁场力水平向左B.当MN在外力的作用下向左减速运动时，PQ受到的磁场力水平向左C.当MN在外力的作用下向左匀速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端D.当MN在外力的作用下向左加速运动时，N端电势高于M端，Q端电势高于P端3、如图所示为回旋加速器的示意图．两个靠得很近的D形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中，一质子从加速器的A处开始加速．已知D型盒的半径为R，磁场的磁感应强度为B，高频交变电源的电压为U、频率为f，质子质量为m，电荷量为q．下列说法不正确的是（）A.质子的最大速度不超过2RfB.质子的最大动能为C.高频交变电源的频率D.质子的最大动能与高频交变电源的电压U有关，且随电压U增大而增加4、A、B两个点电荷在真空中产生电场，电场线（方向未标出）分布如图所示．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法正确的是A.这两个点电荷是等量异种电荷B.这两个点电荷是等量同种电荷C.C,D两点的电场强度大小相同D.C点电势比D点电势大5、两只阻值相等的电阻分别通以正弦交流电与方形交流电，它们电流的最大值相等，如图所示，则流过两只电阻的电流之比是()A.1∶4 B.1∶2C.1∶ D.1∶16、电荷量为3e的正离子，自匀强磁场a点如图射出，当它运动到b点时，打中并吸收了原处于静止状态的一个电子，若忽略电子质量，则接下来离子的运动轨迹是()A. B.C. 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、在同一平面内有①、②、③三根等间距平行放置的长直导线，通入的电流强度分别为1A、2A、1A，②中的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则A.①的电流方向为a→b B.①受到安培力的合力方向水平向右C.③的电流方向为e→f D.③受到安培力的合力方向水平向左8、如图，光滑绝缘水平面的右侧存在着匀强电场和匀强磁场组成的复合场，电场方向竖直向下，磁场方向水平向外，磁感应强度大小为B；一电荷量为q、质量为m的小球a在水平面上从静止开始经电压U加速后，与静止着的另一相同质量的不带电金属小球b发生碰撞并粘在一起，此后水平向右进入复合场中，在竖直面内做匀速圆周运动。电荷量的损失不计，重力加速度大小为g。下列判断正确的是A.小球a可能带正电B.小球a、b碰撞后的速度v=C.小球b做匀速圆周运动的半径为r=D.小球从圆轨道的最低点到最高点，机械能增加量△E=9、空间中有足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，矩形线框abcd在磁场中，如图所示，以下操作中可以使线框中产生感应电流的是（）A.水平向右加速运动B.以ab为轴旋转C.以bd连线为轴旋转D.以ac、bd连线交点o为轴在平面内旋转10、如图所示电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可视为不变)，R1、R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表．若将照射R3的光的强度减弱，则（）A.电压表的示数变大B.小灯泡消耗的功率变小C.通过R2电流变小D.电源内阻的电压变小三、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）工厂的天车上钢丝绳长l＝4m，用它来吊运100kg的机件．天车v＝4m/s的速度水平前进，匀速行驶时钢丝绳的拉力为_____N当天车突然刹车，机件刚开始摆动时，钢丝绳对机件的拉力大小为_____N（g＝10m/s2）12．（12分）把一个面积为5.0×10-2m2的单匝矩形线圈放在磁感应强度为2.0×10-2T的匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向垂直时，穿过线圈的磁通量是________Wb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，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14．（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L

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】洛伦兹力不改变速度的大小，所以；如上图连接AD作AD垂直平分线，找出运动的圆心B，由几何关系可得BD一定垂直OD，因为圆周运动速度垂直于半径，所以OD是速度的方向，故的方向必过圆心，故B项正确2、B【解析】MN动生出I1，I1产生的磁场借助铁芯穿过L2线圈，若I1是变化的，则L2能感生出I2，PQ因通电而最终受安培力.【详解】A、C、因MN是匀速运动，动生出的I1是恒定的，产生的穿过铁芯的磁场是恒定的，则L2线圈不会产生感应电流I2，则PQ不通电而不会受安培力，Q端和P端无电势差；故A，C均错误.B、MN向左减速时，产生的I1由右手定则知为MN，大小逐渐减小，在铁芯产生的磁场由安培定则知向上，则穿过L2的磁场向上减小，由楞次定律知I2由QP，由左手定则知安培力水平向左；故B正确.D、MN向左加速时，产生的I1由右手定则知为MN(电源内部流向，则），大小逐渐增大，在铁芯产生的磁场由安培定则知向上，则穿过L2的磁场向上增大，由楞次定律知I2由PQ(电源外部的电流流向，则)；故D错误.故选B.【点睛】本题是二次感应问题，核心是第一次的感应电流是变化的；同时综合考查了右手定则、左手定则、楞次定律、安培定则的综合应用.3、D【解析】A．质子出回旋加速器的速度最大，此时的半径为R，则，A正确B．根据向心力公式，质子最大动能联立解得，B正确C．回旋加速器能够加速粒子的条件就是粒子圆周运动的周期等于交变电流的周期，粒子圆周运动周期所以，C正确D．由选项B分析可知质子最大动能，与电压U无关，D错误4、A【解析】AB．根据电场线的特点：电场线从正电荷出发到负电荷终止，可知A、B是一定两个等量异种电荷，故A错误，B正确；C．在两等量异号电荷连线的中垂线上，中间点电场强度最大，也可以从电场线的疏密判断，所以C点的电场强度比D点的电场强度大，故C错误；D．根据平行四边形定则，对中垂线上的场强进行合成，知中垂线上每点的电场方向都水平向右，中垂线和电场线垂直，所以中垂线为等势线，所以C点的电势等于D点的电势，故D错误故选A5、C【解析】正弦式交变电流的有效值：方形交变电流有效值：解得：，则流过两只电阻的电流之比：故C正确，ABD错误。故选C6、D【解析】离了吸收一个电子后，离子带电荷量由+3e变为+2e，因为电子质量不计，故吸收电子后离子运动的速度保持不变．由洛伦兹力提供向心力qvB=m可得离子运动半径R=，因为离子吸收电子后带电荷量减小且离子速度不变，故离子做圆周运动轨道半径R增大，离子带电荷电性没有发生变化，故离子圆周运动方向没有发生变化，故ABC错误，D正确．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、CD【解析】根据右手螺旋定则可确定电流周围的磁场方向，再根据左手定则可确定电流方向，即可求解.【详解】由题，②的电流方向为c→d且受到安培力的合力方向水平向右，则②所在处的磁场的方向向里．由于①③中电流的大小是相等的，所以如二者电流的方向相同，则它们在②处的磁场的和必定等于0，所以①③中电流的方向必须相反，且它们在②处的磁场的方向都向里．由安培定则可知，①中电流的方向向上，即从b向a；③中电流的方向向下，为e到f．故A错误，C正确；②和③中电流的方向都向下，在①处产生的磁场的方向都向里，根据左手定则可知，①受到安培力的合力方向水平向左．故B错误；根据安培定则，①在③处产生的磁场的方向向里，②在③处产生的磁场的方向向外；由于②到③的距离比①到③的距离小，而且②的电流比较大，所以③的磁场的方向向外．由左手定则可知，③受到安培力的合力方向水平向左．故D正确．故选CD【点睛】考查右手螺旋定则、左手定则等规律，形成同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的结论，便于以后解题应用.8、BD【解析】A．小球a和b碰后在竖直平面内做匀速圆周运动，故重力等于电场力，即洛伦兹力提供向心力，所以由于电场力的方向与场强的方向相反，故小球带负电，故A错误；B．小球a经加速电场加速由动能定理有小球a经加速电场后的速度为小球a与b发生碰撞，由动量守恒有解得故B正确；C．小球a和b碰后在竖直平面内做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有解得故C错误；D．由功能关系可知，机械能的增加量为电场力所做的功，则有故D正确。故选BD。9、BC【解析】A．水平向右加速运动时，穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项A错误；B．以ab为轴旋转，穿过线圈的磁通量变化，会有感应电流，选项B正确；C．以bd连线为轴旋转，穿过线圈的磁通量变化，会有感应电流，选项C正确；D．以ac、bd连线交点o为轴在平面内旋转，穿过线圈的磁通量不变，不会有感应电流，选项D错误；故选BC.10、BD【解析】A．当光照强度减小时，电阻值增大，从而电路总电阻也增大，干路电流减小，所以两端电压减小，所以电压表示数变小，故A错误；BC．因为干路电流减小，故和电源分压均减小，所以并联部分电压增大，两端电压增大，而其电阻不变，所以中电流增大，又因为干路电流减小，所以小灯泡的电流减小，功率变小，故B正确，C错误；D．因为干路电流减小，所以由欧姆定律可知电源内阻分压减小，故D正确。故选BD。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、①.1000N；②.1400N【解析】天车匀速行驶时，以机件件为研究对象，根据平衡条件得钢丝的拉力为：F1＝mg＝100×10N＝1000N；由题意知，天车突然停车的瞬间，机件开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即：解得：12、10-3【解析】[1]当线圈转动至与磁场方向垂直时，穿过线圈平面的磁通量变大Φ=BS=2.0×10-2T×5.0×10-2m2=1.0×10-3Wb【点睛】解决本题的关键掌握磁通量的公式，知道当线圈平面与磁场平行时，磁通量为0，当线圈平面与磁场方向垂直时，磁通量最大。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）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0＝1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律可得根据左手定则可知安培力方向水平向右；由平衡条件有：BILcosθ＝mgsinθ解得B＝2T；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，大小不变；根据牛顿第二