2024届河南省郑州市外国语中学物理高二第一学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2024届河南省郑州市外国语中学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．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．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，把一正方形线圈从磁场外自右向左匀速经过磁场再拉出磁场，则从ad边进入磁场起至bc边拉出磁场止，线圈感应电流的情况是()A.先沿abcda的方向，然后无电流，以后又沿abcda方向B.先沿abcda的方向，然后无电流，以后又沿adcba方向C.先无电流，当线圈全部进入磁场后才有电流D.先沿adcba的方向，然后无电流，以后又沿abcda方向2、如图所示，两长直通电导线互相平行，电流方向相同，其截面处于一个等边三角形的A、B处，如图所示，两通电导线在C处的磁感应强度均为B，则C处总磁感应强度为()A.2B B.BC.0 D.B3、如图所示圆形区域内，有垂直于纸面方向的匀强磁场，一束质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率，沿着相同的方向，对准圆心O射入匀强磁场，又都从该磁场中射出，这些粒子在磁场中的运动时间有的较长，有的较短，若带电粒子在磁场中只受磁场力的作用，则在磁场中运动时间越长的带电粒子A.速率一定越大 B.速率一定越小C.在磁场中的周期一定越大 D.在磁场中通过的路程越短4、如图，轻弹簧上端固定，下端连接一个可视为质点的小球，系统静止时小球的位置为O1.将小球向下拉到O2位置（在弹性限度内），从静止放开，小球在O2、O3之间往复运动．则在小球运动的过程中A.经过O1位置时，速度最大B.经过O1位置时，加速度最大C.经过O1位置时，弹簧弹力最大D.经过O3位置时，弹簧弹力方向一定向下5、如图为某匀强电场的等势面分布图，每两个相邻等势面相距2cm，则该匀强电场的场强大小和方向分别为A.E=200V／m，向下B.E=200V／m，向上C.E=100V／m，向左DE=100V／m，向右6、如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接右端接一个阻值为R的定值电阻平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场质量为m、电阻也为R的金属棒从高度为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为，金属棒与导轨间接触良好则金属棒穿过磁场区域的过程中（）A.流过金属棒的最大电流为B.通过金属棒的电荷量小于C.克服安培力所做的功为mghD.金属棒产生的焦耳热为二、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，两根互相平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小不等、方向相反的电流．a、0、b在M、N的连线上，0为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到0点的距离均相等．则下列说法正确的是()A.0点处的磁感应强度不可能为零B.b点处的磁感应强度不可能为零C.a、b两点处的磁感应强度大小可能相等，方向相反D.c、d两点处的磁感应强度大小可能相等，方向相同8、如图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b从容器中的A点飘出(在A点初速度为零)，经电压U加速后，从x轴坐标原点处进入磁场方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，最后分别打在感光板S上，坐标分别为x1、x2。图中半圆形虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则（）A.a、b均为负电荷B.b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度C.若a、b电荷量相等，则它们的质量之比ma﹕mb=x1﹕x2D.若a、b质量相等，则它们的电荷量之比qa﹕qb=x22﹕x129、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源两极相连的两个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．设D形盒半径为R．若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B，高频交流电频率为f．则下列说法正确的是（）A.带电粒子在磁场中运动周期和交变电流的周期相等B.质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C.只要R足够大，质子的速度可以被加速到任意值D.不改变磁场磁感应强度和交变电流的频率，该回旋加速器也能用于加速α粒子10、在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向水平向里的匀强磁场．左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2，在其右侧有一边长为L的正三角形磁场，磁感应强度为B2，磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对．现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器，其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2．粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计．下列有关说法中正确的是()A.v0一定等于B.在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足C.质量的粒子都能从ac边射出D.能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同三、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）有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000，要准确地测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：电源E：电动势约为15V，内阻可忽略不计；电流表A1：量程为0~100mA，内阻；电压表V2：量程为0~2V，内阻；定值电阻R1：阻值20；定值电阻R2：阻值3；滑动变阻器R0：最大阻值10，额定电流1A；开关S，导线若干。（1）实验中应选用的电表是__________；定值电阻应选用__________。（2）设计一个测量电压表V1内阻的实验电路，在答题卡虚线框内画出原理图。（）（3）实验需要测量的量是__________。（4）电压表V1内阻的计算表达式为__________。12．（12分）“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置如图所示.（1）打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器，使用的都是______（填“直流电”或“交流电”）.（2）下列说法正确的是________.A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力B．实验时应先释放小车后接通电源C．本实验砝码及砝码盘B的质量应远大于小车A的质量D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象（3）如图所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带．取计数点A、B、C、D、E、F、G，相邻两计数点间还有4个计时点没有标出，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为AB=1.50cm，BC=3.88cm，CD=6.26cm，DE=8.67cm，EF=11.08cm，FG=13.49cm，则小车运动的加速度大小a=_______m/s2四、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）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14．（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）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、D【解析】根据题中求线圈的电流情况可知，本题考查判断闭合线圈穿过磁场过程产生的感应电流方向，运用楞次定律进行分析求解【详解】线圈进入磁场过程，磁通量增大，产生感应电流，由楞次定律判断可知，感应电流方向为adcba方向；线圈完全在磁场中运动时，线圈的磁通量不变，没有感应电流产生，线圈穿出磁场的过程，磁通量减小，由楞次定律判断可知，感应电流方向为abcda方向；A．不符合题意，错误；B．不符合题意，错误；C．不符合题意，错误；D．正确2、D【解析】根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度为故选D。3、B【解析】质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．因此运动轨迹对应的半径越大，则粒子的速率也越大．而运动周期它们均一样，但运动时间却由圆弧对应的圆心角决定.【详解】由周期公式得：由于带电粒子们的B、q、m均相同，所以T相同，故C错误根据t=T可知，在磁场中运动时间越长的带电粒子，圆心角越大，半径越小，由知速率一定越小，A错误，B正确．通过的路程即圆弧的长度l=rθ，与半径r和圆心角θ有关，粒子运动时间越长，路程不一定越短，故D错误．故选B【点睛】带电粒子在磁场、质量及电量相同情况下，运动的半径与速率成正比，从而根据运动圆弧来确定速率的大小；运动的周期均相同的情况下，可根据圆弧的对应圆心角来确定运动的时间的长短4、A【解析】通过分析各个阶段的弹力的变化，从而分析合力的变化，得到加速度的变化和速度变化.【详解】从O2到O1位置，弹力大于重力，小球的加速度向上，则小球向上做加速运动，到达O1点时，重力等于弹力，此时加速度为零，速度最大；故选项A正确，B错误；小球在O2位置时，弹簧形变量最大，此时弹力最大，选项C错误；经过O3位置时，小球受的合外力方向向下．弹簧弹力方向不一定向下，选项D错误；故选A.5、C【解析】根据电场线总是与等势面垂直，而且由高电势指向低电势，可知，电场强度方向水平向左两个相邻等势面相距d=2cm，电势差U=2V，则电场强度故选C6、D【解析】A．金属棒从高度为h的光滑轨道上静止下滑，只有重力做功，由动能定理有可得棒进入磁场的速度为金属棒进入磁场后切割磁感线产生感应电流，受摩擦力和安培阻力而做变减速直线运动，则刚进入磁场时的速度最大，产生的感应电流最大，有故A错误；B．金属棒穿过磁场的过程，产生的平均电流为电路产生的平均电动势为而电路产生的电量为联立可得电路产生的电量为故B错误；C．对金属棒穿过磁场的过程由能量守恒定律联立可得克服安培力做功为故C错误；D．克服安培力做功等于让电路产生焦耳热有电路共有金属棒和定值电阻串联，其阻值均为R，则金属棒上的热量为故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、AB【解析】根据右手螺旋定则，M处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在O点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0，故A正确．根据右手螺旋定则，M处导线在b点产生的磁场方向竖直向下，N处导线在b点产生的磁场方向竖直向下，合成后磁感应强度不等于0．故B正确；M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同．故C错误．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏下，在d出产生的磁场方向垂直dM偏下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏下，但因两条导线中通有大小不等的电流，根据平行四边形定则，知c、d两处的合场强不可能相等．故D错误．故选AB8、ABD【解析】A．粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，a、b均为负电荷，选项A正确；B．粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可知因b的半径比a大，则b进入磁场的速度一定大于a进入磁场的速度，选项B正确；CD．由动能定理可知粒子经过加速电场后的速度为则若a、b电荷量相等，则故C错误；若a、b质量相等，则即选项D正确；故选ABD。9、AB【解析】回旋加速器的工作原理是带电粒子在回旋加速器中，靠电场加速，磁场偏转，其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，此时运动的半径等于D形盒的半径。当粒子在磁场中运动时，得A．据加速器的工作原理可知，在磁场中运动的周期和高频交流电的周期相等，故A正确；BC．据可知，粒子的最大速度由D形盒的半径决定，与加速电场的电压无关；且质子的最终速度与半径R相对应，并不能加速到任意值，故B正确，C错误；D．当质子α粒子，在磁场的运动周期发生变化，即在磁场的运动周期与在电场的周期不相等，不满足回旋加速器的工作原理，故D错误。故选AB。10、AB【解析】A.当正粒子向右进入复合场时，受到的电场力向下，洛伦兹力方向向上，如果大小相等，即解得v0=就会做匀速直线运动，A正确；B.正粒子向上偏转是因为向上的洛伦兹力大于向下的电场力，即v0>，故B正确；C.设质量为m0的粒子的轨迹刚好与bc边相切，如图所示由几何关系得R+R=，而R=，解得m0=，所以m<的粒子都会从ac边射出，而<，故C错误；D.质量不同的粒子在磁场中运动的周期不同，所以在磁场中运动的时间不同，D错误；故选AB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.V2②.R1③.④.V1的示数U1，V2的示数U2⑤.【解析】（1）[1]由于待测电压表的电压量程为3V，最大电流为远小于电流表的量程100mA，而电压表V2的量程与其电压量程接近，所以电表应选电压表V2；[2]为保护电源，定值电阻应选阻值大的R1。（2）[3]由于滑动变阻器的总电阻远小于待测电压表内阻，所以变阻器应采用分压式接法；由于待测电压表的额定电流为，电压表V2的额定电流为所以应将两电压表串联使用，电路图如图所示（3）[4]根据欧姆定律和串并联规律有解得所以应测量的物理量是电压表V1的示数U1和电压表V2的示数U2；（4）[5]根据上面的分析可知，待测电压表内阻表达式为12、①.交流电②.D③.2.4【解析】（1）[1]．常用的电磁打点计时器和电火花计时器，使用的都是交流电.（2）[2]．A．每次改变小车质量时，不需要重新平衡摩擦力，选项A错误；B．实验时应先接通电源后释放小车，选项B错误；C．本实验中为了使得砝码及砝码盘的重力近似等于小车的牵引力，则砝码及砝码盘B的质量应远小于小车A的质量，选项C错误；D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a－图象，这样得到的是一条直线，说明a与m成反比，选项D正确；（3）[3]．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT