2024届三湘名校教育联盟物理高二年级上册期末质量跟踪监视试题含解析

2024届三湘名校教育联盟物理高二上期末质量跟踪监视试题

注意事项

1.考生要认真填写考场号和座位序号。

2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑

色字迹的签字笔作答。

3.考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）

C.+y方向D.-y方向

2、如图，沿东西方向站立的两同学（左西右东）做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计（零刻

度在表盘中央）的两个接线柱上，形成闭合回路，然后迅速摇动MN这段“绳”.假设图M中情景发生在赤道，则下列

说法正确的是

MN

兔Ip

A.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大

B.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大

C.当“绳”向下运动时，N点电势比M点电势高

D.摇“绳”过程中，灵敏电流计指针的偏转方向不变

3、如图甲所示，abed是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框，金属线框的质量为血电阻为R在金属线框的下方

有一匀强磁场区域，MN和P0是匀强磁场区域的水平边界，并与线框的从边平行，磁场方向垂直于线框平面向里.现

使金属线框从上方某一高度处由静止开始下落，如图乙是金属线框由开始下落到be刚好运动到匀强磁场边界

的7图象，图中数据均为已知量.重力加速度为g,不计空气阻力.下列说法正确的是

M--N

XXXXXX

XXXXXX

XXXXXX

P------------~~Q

甲

A.金属线框刚进入磁场时感应电流方向沿adcba方向

B.MN和尸。之间的距离为内(/2-h)

C.磁场的磁感应强度为—-r

匕(，2

D.金属线框在的时间内所产生的热量为mgvi(/3-/1)

4、真空中两个完全相同的金属小球，分别带+3Q和-Q的电量，当它们相距r时，它们间的库仑力大小是F.若把它

们接触后分开，再放回原位置，则它们间的库仑力大小为

A.F/3B.F

C.3FD.9F

5、将长为0.5m的通电直导线垂直放在磁感应强度为0.2T的匀强磁场中，并通一电流强度为2A的电流.则导线所受

安培力大小是()

A.0.1NB.0.2N

C.0.4ND.0.5N

6、以下说法中,对甲乙丙丁四幅图的描述错误的是

T

A.如图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，两两垂直时，则电动势E=

B.如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为。时，则电动势石=6/vsine

C.如图丙所示，线圈以恒定速度从图示位置向上离开磁场过程中电动势逐渐变大

D.如图丁所示，导体棒平动切割磁感线产生的电动势为3母

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，竖直放置的一对平行金属板间的电势差为Ui,水平放置的一对平行金属板间的电势差为U2,一电子由

静止开始经S加速后，进入水平放置的金属板间，刚好从下板边缘射出，不计电子重力，下列说法正确的是()

A.增大Ui,电子一定打在金属板上

B.减小S,电子一定打在金属板上

C.减小U2,电子一定能从水平金属板间射出

D.增大U2,电子一定能从水平金属板间射出

8、如图所示，电动势为E、内阻为r的电池与定值电阻&、滑动变阻器/?串联，已知&=小滑动变阻器的最大阻

值为2r.当滑动变阻器的滑片P由。端向分端滑动时，下列说法中正确的是（）

A.电路中的电流变大

B.电源的输出功率先变大后变小

C.滑动变阻器消耗的功率变小

D.定值电阻&上消耗的功率先变大后变小

9、如图所示，如图所示两根光滑金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为8.整个装置处于沿竖直方向

的匀强磁场中.质量为机的金属杆而垂直导轨放置，当杆中通有从“到》的恒定电流/时，金属杆成刚好静止.则

A.磁场方向竖直向上

B.磁场方向竖直向下

C.ab所受支持力的大小为mgcosO

D.ab所受安培力的大小为mgtan0

10、正弦交变电源与电阻R、交流电压表、交流电流表按照图甲所示的方式连接，R=200Q,图乙是交变电源输出电压

u随时间t变化的图象，则（）

A.交流电压表的读数是311V

B.交流电流表的读数是1.1A

C.R两端电压随时间变化的规律是以=3Hcos加V

D.R两端电压随时间变化的规律是以=311cos100加V

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）在物理实验室中测量瞬时速度是一件相对比较烦琐的事，有时利用平抛运动可以很好的解决，有些情况下

甚至可以用水平射程来间接代替平抛运动的水平初速度，因此平抛运动在很多物理实验中都有应用。为了用最简便的

方法验证动量守恒定律，某同学设计了如下实验，把两个大小不同的物体用细线连接，中间夹一被压缩的弹簧，如图

所示，将这一系统置于光滑的水平桌面上，调节装置，使得烧断细线后，两物体在离开桌面前弹簧已经将其弹开，观

察物体的运动情况，进行必要的测量.

⑴该同学还必须有的器材是和

⑵需要直接测量的物理量是（）

A.物块A的质量、物块B的质量mB

B.物块A、B离开水平桌面后做平抛运动的飞行时间t

C.水平桌面边缘到水平地面的高度H

D.A、3落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水平距离》、$2

（3）在实验误差允许范围内，若和相等或近似相等，则表明A、B系统在弹簧将两者弹开过程中水平方向

动量守恒。（用第（2）问中直接测得的物理量字母或符号表示）

12.（12分）如图所示为“探究两物体作用前后动量是否守恒”的实验装置示意图。已知a、b小球的质量分别为m八

mb,半径分别是々、rb,图中尸点为单独释放a球的平均落点，M,N是a、b小球碰撞后落点的平均位置。

niamb

OMPN

（1）本实验必须满足的条件是O

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端的切线可以不水平

C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度释放

D.入射球与被碰球满足ma=mb,ra=rb

（2）为了判断动量守恒，需要测量0P间的距离xi,则还需要测量的物理量有、（用相应的

文字和字母表示）。

（3）如果动量守恒，须满足的关系式是（用测量物理量的字母表示）。

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=l。的电源，导轨平面与

水平面间的夹角。=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Ro=l。时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g=10m/s2,41137。=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）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板。、6相距d=0.10m,“、5间的电场强度为E=5.0X105N/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=4.8xl0-25kg,电荷

量为0=1.6x10〃8c的带正电的粒子（不计重力），从贴近a板的左端以vo=l.OxlO6m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好

从狭缝尸处穿过分板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到〜板的。处（图中未画出）.求P、。之间的距离L

a

XXX*XXXX

xxxxvxxxx

xxxxxxxx

B

XXXXXXXX

15.（12分）ABC表示竖直放在电场强度为£=l（）4v/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的6C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A5=R=0.2m,把一质量”=O.lkg,带电

量为4=+10一“C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）

■，，，，，，〃，，）、

___4_a_____

⑴小球到达C点的速度大小

⑵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、A

【解析】据题意，电子流沿z轴正向流动，电流方向沿z轴负向，由安培定则可以判断电流激发的磁场以z轴为中心沿

顺时针方向（沿z轴负方向看），通过y轴A点时方向向外，即沿x轴正向。

故选A

【点睛】首先需要判断出电子束产生电流的方向，再根据安培定则判断感应磁场的方向。

2、C

【解析】A.当“绳”摇到最高点时，绳转动速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，故A错误；

B.当“绳”摇到最低点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，感应电流最小，绳受到的安培力也最小,

故B错误；

C.当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中N点电势比M点电势高.故C正确；

D.在摇“绳”过程中，当“绳”向下运动和向上运动时，“绳”切割磁感线的方向变化，则感应电流的方向变化，即灵敏

电流计指针的偏转方向改变，选项D错误

3,C

【解析】(1)根据楞次定律判断感应电流的方向；(2)由图象可知，金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，根据

时间和速度求解金属框的边长和MN和PQ之间的距离；(3)由图知，金属线框进入磁场做匀速直线运动，重力和安

培力平衡，可求出B.(4)由能量守恒定律求出热量

【详解】金属线框刚进入磁场时，根据楞次定律判断可知，感应电流方向沿abcda方向.故A错误.由图象可知，金

属框进入磁场过程中是做匀速直线运动，速度为vi,运动时间为t2-ti,所以金属框的边长：L=vi(t2-h).MN和PQ

之间的距离要大于金属框的边长，故B错误.在金属框进入磁场的过程中，金属框所受安培力等于重力：

BLv,_.

mg=BIL；1=———；又L=viz(t2-ti)

联立解得：B=J、、坐.故C正确.金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为Qi,重力对其做正功，安

匕匕

培力对其做负功，由能量守恒定律得：Q1=mgL=mgv1(t2-ti);金属框在磁场中的运动过程中金属框不产生感应电流，

所以金属线框在0七的时间内所产生的热量为mgvi(t2-ti).故D错误；故选C

【点睛】本题电磁感应与力学知识简单的综合，培养识别、理解图象的能力和分析、解决综合题

4、A

【解析】根据库仑定律公式得：F=k里.接触再分离后所带电量各为Q,F'=k^=-F.故A正确，BCD错

r2r23

误.故选A

考点：库仑定律

【名师点睛】解决本题的关键掌握库仑定律的公式/=左华，知道两球接触带电的原则是先中和再平分

r

5、B

【解析】通电导线受到的安培力大小为

F=BIL=0.2x2x0.5N=0.2N

故选B。

6、C

【解析】A.图甲所示，导体棒垂直于磁场方向运动，5、/、v两两垂直时，根据导体棒切割磁感应线产生的感应电动

势的计算公式可得产生的感应电动势为E=5"故A正确，不符合题意；

B.如图乙所示，导线的运动方向与导线本身垂直，与磁感线方向夹角为。时，速度v在垂直于导体棒上的分速度为

vsinO,则电动势E=5/vsin。，故B正确，不符合题意；

C.如图丙所示，线圈以恒定速度V从图示位置向上离开磁场过程中，有效切割长度先增大后减小，感应电动势先增

大后减小，故C错误，符合题意；

D.如图丁所示，导体棒平动切割磁感线时，导体棒垂直于磁场方向运动，B./、v两两垂直，所以产生的电动势为

Blv,故D正确，不符合题意。

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、BC

【解析】设水平金属板长为L,两板间距离为d,电子在加速度电场中，根据动能定理，有

eUi=­mv2

2

电子在偏转电场中，水平方向有

L=vt

竖直方向

y=^U^t2

2dm

联立三式可得，电子在竖直方向的偏转距离

U2I?

y=^—

4dU]

AB.由上式可知，减小历，可增大偏转距离y,则电子一定打在金属板上，故B正确，A错误；

CD.减小。2,可减小偏转距离y,则电子一定能从水平金属板间射出，故C正确，D错误。

故选BC。

8、AC

【解析】

A.当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中的总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，故A

正确，符合题意；

B.当外电阻等于内电阻时，电源的输出功率最大，由题意可知，R外=当滑动变阻器的滑片P由a端向方端滑

动时，外电路电阻从3r减小到r,由于整个过程中，外电阻一直大于电源内阻，随外电阻阻值的减小，电源的输出功

率不断增大，故B错误，不符合题意；

C.把心与电源组成整体看做等效电源，电源内电阻变为2r,滑动变阻器消耗的功率可看成电源的输出功率，随着

外电阻从2r减到0的过程中，输出功率减小，故C正确，符合题意；

D.当滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动时，电路中总电阻变小，电动势和内电阻不变，可知电路总电流变大，根

据P=/2几，底不变，定值电阻Ro上消耗的功率变大.故D错误，不符合题意

【点睛】

分析滑动变阻器的功率如何变化是本题的关键，把把定值电阻R1和电源看成一个整体，此时电源的输出功率即为滑动

变阻器消耗的功率

9、AD

【解析】以金属杆为研究对象进行受力分析，由平衡条件判断磁场方向并求出安培力的大小

【详解】磁场竖直向上，由左手定则可知，金属杆所受安培力水平向右，金属杆所受合力可能为零，金属杆可以静止,

故A正确；如果磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力水平向左，金属杆所受合力不可能为零，金属杆不可能

磁场竖直向上，对金属杆进行受力分析，金属杆受力如图所示，由平衡条条件得，F安=mgtanO,故C错误，D正确；

故选AD

10、BD

【解析】A.最大值为3UV,则有效值为。=1=220V,则A错误,B.电流的有效值为：/=-=则B正

R

27r

确.C.D.由图知周期为T=0.02S,则w=T=100i(rad/s),则电压随时间变化的规律是缺=Mlcosl00m?,则

C错误，D正确.故选BD.

考点：考查正弦式电流的图象和三角函数表达式

【名师点睛】理解交流电电压表达式的物理意义，本题即可得到解决

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).刻度尺⑵.天平(3).AD(4).以电(5).mBs2

【解析】(1)口][2].该同学还必须有的器材是刻度尺和天平；

(2)[3].要验证的关系式是

mAVA=mBVB

其中

即

mAsY=mBs2；

则需要直接测量的物理量是物块A的质量〃入、物块3的质量"%以及A、5落地点分别到对应的那侧桌面边缘的水

平距离S[、S];

故选AD,

(3)[4][5].在实验误差允许范围内，若见^和7%与相等或近似相等，则表明A、3系统在弹簧将两者弹开过程中水平

方向动量守恒。

12、①.C②.OM间的距离巧③.ON间的距离与maxx=max2+mbx3

【解析】(1)[1]A.”验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开

轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，A错误；

B.要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，B错误；

C.要保证碰撞前的速度相同，入射球每次都要从斜槽的同一位置无初速度释放，C正确；

D.为防止两球碰撞后入射球不反弹，需要

ma>mb

为了两球发生对心正碰，需要两球的半径相等，即

ra=rb

D错误。

故选C。

(2)[2][3]要验证动量守恒定律定律，即验证

maVi=九彩+〃曲%

小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间f相等，上式两边同时乘以，得

mavxt—mav2t+mbv3t

得

因此实验需要测量：OM间的距离X2,ON间的距离X3、ON间的距离X3

(3)[4]要验证动量守恒定律定律，即验证

5=mav2+mbv3

小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间，相等，上式两边同时乘以，得

mavxt=mav2t+mhv3t

得

maxx=max2+mbx3

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Ro=lQ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