2025届交通大学附属中学物理高二上期末质量跟踪监视模拟试题含解析

2025届交通大学附属中学物理高二上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、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，绕在铁芯上的线圈、电源、滑动变阻器和开关组成闭合电路，在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环A，下列情况中铜环A中没有感应电流的是（）.A.线圈中通以恒定的电流B.通电时，使滑动变阻器的滑片P做匀速滑动C.将开关S突然断开的瞬间D.通电时，使滑动变阻器的滑片P做加速滑动2、用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，则()A.测U时电流从红表笔流入多用电表，测R时电流从红表笔流出多用电表B.测U、测R电流均从红表笔流入多用电表C.测U、测R电流均从红表笔流出多用电表D.测U时电流从红表笔流出多用电表，测R时电流从红表笔流入多用电表3、某学校创建绿色校园，如图甲为新装一批节能路灯，该路灯通过光控开关实现自动控制：电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变．如图乙为其内部电路简化原理图，电源电动势为E，内阻为r，Rt为光敏电阻（光照强度增加时，其电阻值减小）．现增加光照强度，则下列判断正确的是：（）A.电源路端电压不变B.B灯变暗，A灯也变暗C.R0两端电压变小D.电源总功率不变4、如图所示、几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳”。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站在西边，手握导线上的A点，乙同学站在东边，手握导线上的B点。下列说法正确的是（）A.此位置的地磁场方向由北指向南B.当“绳”向下运动时，“绳”中电流从A流向BC.当“绳”摇到最高点时，“绳”中电流最大D.当“绳”摇到最低点时，“绳”受到的安培力最大5、如图所示，一圆筒绕其中心轴匀速转动，圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，相对筒无滑动，物体所受向心力是（）A.物体的重力 B.筒壁对物体的弹力C.筒壁对物体的静摩擦力 D.物体所受重力与弹力的合力6、水平放置金属框架cdef处于如图所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且接触良）好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则（）A.ab中电流增大，ab棒所受摩擦力增大B.ab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大C.ab中电流不变，ab棒所受摩擦力不变D.ab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变二、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、如图所示为远距离输电示意图，两变压器均为理想变压器．升压变压器T1的原、副线圈匝数之比为n1：n2＝1：10．在T1的原线圈两端接入一正弦交流电，输电线的总电阻为2r＝2Ω，降压变压器T2的原、副线圈数之比为n3：n4＝10：1，若T2的“用电设备”两端的电压为U4＝200V且“用电设备”消耗的电功率为10kW，不考虑其它因素的影响，则（）A.T1的副线圈两端电压的最大值为2010VB.T2的原线圈两端的电压为2000VC.输电线上损失的电功率为100WD.T1原线圈输入的电功率为10.1kW8、如图所示，在半径为R的圆形区域内充满磁感应强度为B的匀强磁场，MN是一竖直放置的感光板。从圆形磁场最高点P以速度v垂直磁场正对着圆心O射入带正电的粒子，且粒子所带电荷量为q、质量为m，不考虑粒子重力，关于粒子的运动，以下说法正确的是（）A.粒子在磁场中通过的弧长越长时间也越长B.出磁场的粒子其出射方向的反向延长线也一定过圆心OC.出磁场的粒子一定能垂直打在MN上D.只要速度满足，入射的粒子出射后一定垂直打在MN上9、某个电子以某一速度射入一电场或磁场，电子重力不计,下列说法正确的是()A.若射入电场中，电子可能做匀速直线运动B.若射入电场中，电子可能做匀速圆周运动C.若射入匀强磁场中，电子可能做匀速直线运动D.若射入匀强磁场中，电子可能做匀速圆周运动10、如图所示，在空间有一坐标系，直线与轴正方向的夹角为，第一象限内有两个方向都垂直纸面向外的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ，直线是它们的边界，上方区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为.一质量为、电荷量为的质子(不计重力)以速度从点沿与成角的方向垂直磁场进入区域Ⅰ，质子先后通过磁场区域Ⅰ和Ⅱ后，恰好垂直打在轴上的点(图中未画出)，则（）A.质子在区域Ⅰ中运动的时间为B.质子在区域Ⅰ中运动的时间为C.质子在区域Ⅱ中运动的时间为D.质子在区域Ⅱ中运动的时间为三、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）要测绘额定电压为2V的日常用小电珠的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择：A．电源E（电动势3.0V，内阻可不计）B．电压表V1(量程为0~3.0V，内阻约2kΩ)C．电压表V2(0~15.0V，内阻约6kΩD．电流表A1(0~0.6A，内阻约1Ω)E．电流表A2(0~100mA，内阻约2Ω)F．滑动变阻器R1（最大值10Ω）G．滑动变阻器R2（最大值2kΩ）（1）为减少实验误差，实验中电压表应选择________，电流表应选择_______，滑动变阻器应选择______.（填各器材的序号）（2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中.（）（3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在方格纸上作出该电珠的伏安特性曲线。（）I/A00.120.210.290.340380.420.450.470.490.50U/V00.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00（4）该小电珠的额定功率是____________________。12．（12分）某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为______mm；用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为______mm；该同学先用欧姆表粗测该圆柱体的阻值，选择欧姆档倍率“”后测得的阻值如图3表盘所示，测得的阻值约为______，导线的直径为d，长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则电阻率的表达式______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）质量为M木楔倾角为θ，在水平面上保持静止，当一质量为m的木块放在斜面上时恰好能匀速下滑，如果用与斜面成α角的力F拉着木块匀速上升，如图所示，求：（1）木块与斜面间的动摩擦因数；（2）拉力F与斜面的夹角α多大时，拉力F最小,拉力F的最小值是多少；（3）此时木楔对水平面的摩擦力是多少.14．（16分）足够长的两光滑水平导轨间距L＝1.0m，导轨间接有R=2.5Ω的电阻和电压传感器。电阻r＝0.5Ω、质量m＝0.02kg的金属棒ab，在恒力F＝0.5N的作用下沿导轨由静止开始滑动，导轨的电阻忽略不计。整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小B＝1.0T。（1）请判别通过金属棒ab的电流方向；（2）写出电压传感器两端的电压U与金属棒ab速度v的关系式；（3）若F作用2.0m时，金属棒ab已达到最大速度，求这一过程中拉力功率的最大值及金属棒ab产生的焦耳热。15．（12分）图为某种质谱仪的结构的截面示意图，该种质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。其中静电分析器由两个相互绝缘且同心的四分之一圆柱面的金属电极和构成，点是圆柱面电极的圆心。静电分析器中的电场的等势面在该截面图中是一系列以为圆心的同心圆弧，图中虚线A是半径为r的等势线。和分别为静电分析器两端为带电粒子进出所留的狭缝。磁分析器中有以为圆心、半径为2d的四分之一圆弧的区域，该区域有垂直于截面的匀强磁场，磁场左边界与静电分析器的右边界平行，为磁分析器上为带电粒子进入所留的狭缝。离子源不断地发出正离子束，正离子束中包含电荷量均为、质量分别为的两种同位素离子。离子束从离子源发出的初速度可忽略不计，经电压为U的加速电场加速后，全部从狭缝沿垂直于的方向进入静电分析器。进入静电分析器后，同位素离子沿等势线A运动并从狭缝射出静电分析器，而后由狭缝沿垂直于的方向进入磁场中。质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界中点沿垂直于的方向射出，而质量为的同位素离子偏转后从磁场下边界的点射出，其中。忽略离子的重力、离子之间的相互作用、离子对场的影响和场的边缘效应。求：（1）静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小；（2）两种同位素离子的质量之比；（3）两种同位素离子在磁场中的运动时间之比。

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】A.线圈中通以恒定的电流时，线圈产生稳恒的磁场，穿过铜环A的磁通量不变，没有感应电流产生．故A正确B.通电时，使变阻器的滑片P作向右匀速滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，回路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过铜环A磁通量增大，产生感应电流，故B错误C.通电时，使变阻器的滑片P作左加速滑动时，变阻器接入电路的电阻变化，回路中电流变化，线圈产生的磁场变化，穿过铜环A磁通量变化，产生感应电流．故C错误D.将电键突然断开的瞬间，线圈产生的磁场从有到无消失，穿过穿过铜环A的磁通量减小，产生感应电流．故D错误故选A。2、B【解析】考查多用电表的使用。【详解】根据多用电表的原理，若红表笔插入多用电表的(＋)插孔，不管测什么物理量，电流都是红表笔进，黑表笔出，B正确。故选B。3、B【解析】光照增强时，Rt阻值变小，干路电流变大，内电压变大，外电压变小，故A灯变暗．由于，变大，变小，故变大．由于变大，变小，由，可知变小，故B灯变暗，综上分析，B正确4、B【解析】A．在赤道上，地磁场方向由南指向北，故A错误；B．当“绳”向下运动时，地磁场向北，根据右手定则判断可知，“绳”中电流从A流向B，故B正确；C．当“绳”摇到最高点时，绳转动的速度与地磁场方向平行，不切割磁感线，产生的感应电动势最小，“绳”中感应电流最小，故C错误；D．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D错误，故选B。5、B【解析】物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，则合力指向圆心，物体受重力竖直向下，弹力指向圆心，静摩擦力竖直向上，所以物体所受向心力是筒壁对物体的弹力，则B正确；ACD错误；故选B6、B【解析】磁感应强度均匀增大，穿过回路的磁通量均匀增大，根据法拉第电磁感应定律得知，回路中产生恒定的电动势，感应电流也恒定不变，ab棒所受的安培力F=BIL，可知安培力F均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则摩擦力也均匀增大．故B正确，ACD均错误二、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】根据降压变压器的输出电压，结合匝数比求出输入电压，从而得出输电线电流，根据输电线的电阻得出损失的功率，根据电压损失得出升压变压器的输出功率【详解】T2副线圈电流，设输电线中的电流为I3．则比得，则有I3＝5A，设T2原线圈两端的电压为U3．则，即得U3＝2000V，输电线上的损失电压为U损＝I3•2r＝5×2＝10V，T1的副线圈两端电压U2＝U损+U3＝10+2000＝2010V，所以T1的副线圈两端电压的最大值为2010V，故AB正确；输电线上损失的功率P损＝I32•2r＝52×2＝50W，故C错误；T1的原线圈输入的电功率为P1＝10kW+50W＝10.05kW，故D错误．所以AB正确，CD错误【点睛】解决本题的关键要知道：1、输送功率与输送电压、电流的关系；2、变压器原副线圈的电压比与匝数比的关系；3、升压变压器输出电压、降压变压器输入电压、电压损失的关系；4、升压变压器的输出功率、功率损失、降压变压器的输入功率关系8、BD【解析】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有，则速度不同的同种带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等，对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中轨迹半径越大，弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，由知，运动时间t越小，故A错误；B．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，设轨迹圆心为，粒子出射点为，根据几何知识可知≌则即对着圆心入射的粒子，其出射方向的反向延长线也一定过圆心，故B正确；C．速度不同，半径不同，轨迹对应的圆心角不同，对着圆心入射的粒子，出射后不一定垂直打在MN上，与粒子的速度有关，故C错误；D．速度满足v=时，粒子的轨迹半径为r==R，入射点、出射点、O点与轨迹的圆心构成菱形，射出磁场时的轨迹半径与最高点的轨迹半径平行，粒子的速度一定垂直打在MN板上，故D正确。故选BD。【点睛】带电粒子射入磁场后做匀速圆周运动，对着圆心入射，必将沿半径离开圆心，根据洛伦兹力充当向心力，求出时轨迹半径，确定出速度的偏向角。对着圆心入射的粒子，速度越大在磁场中通过的弧长越长，轨迹对应的圆心角越小，即可分析时间关系。9、BCD【解析】电子射入电场，一定受到电场力作用，合力不为零，不可能做匀速直线运动，故A错误．电子射入点电荷产生的电场，可能电场力等于向心力，做匀速圆周运动，故B正确．电子的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，做匀速直线运动，故C正确．电子垂直射入匀强磁场，洛伦兹力提供向心力，做匀速圆周运动，故D正确．故选BCD点睛：解决本题的关键知道匀速运动和圆周运动的条件，知道电荷在电场中一定受电场力，在磁场中可能受洛伦兹力，可能不受洛伦兹力10、BD【解析】设质子在磁场I和II中做圆周运动的轨道半径分别为r1和r2，区域II中磁感应强度为B′，由牛顿第二定律得：qvB＝m①；qvB′＝m②；粒子在两区域运动的轨迹如图所示，由带电粒子才磁场中运动的对称性和几何关系可知，质子从A点出磁场I时的速度方向与OP的夹角为30°，故质子在磁场I中轨迹的圆心角为：θ＝60°，如图所示：则△O1OA为等边三角形，有：OA＝r1③，在区域II中，质子运动圆周，O2是粒子在区域II中做圆周运动的圆心，r2＝OAsin30°④，由①②③④解得区域II中磁感应强度为：B′＝2B⑤，质子在Ⅰ区运动轨迹对应的圆心角：φ＝60°，在Ⅱ区运动轨迹对应的圆心角为：φ′＝90°，质子在Ⅰ区的运动周期：T1，运动时间t1，故A错误，B正确；质子在Ⅱ区运动的周期：T2，运动时间t2，故C错误，D正确；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.B②.D③.F④.⑤.⑥.1.00W【解析】考查实验“描绘小灯泡的伏安特性曲线”。【详解】（1）[1][2][3]．由题意，小灯泡额定电压为2V，额定电流为0.5A，故电压表应选B，电流表应选D，描绘小灯泡伏安特性曲线，要求电流从0开始调，所以应采用滑动变阻器分压式接法，选总阻值小的滑动变阻器F。（2）[4]．由于小电珠电阻较小，满足，属于小电阻，应采用电流表外接法，电路图如图所示：（3）[5]．小电珠的伏安特性曲线如图所示：（4）[6]．由图可知，当电压为2V时，电流为0.5A，功率为：12、①.50.15②.4.697(±2)③.700Ω④.【解析】游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为，则图示读数为：螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为，所以最终读数为表盘的读数为7，所以导电玻璃的电阻约为根据电阻定律可得：，圆柱体导体材料的横截面积：，根据欧姆定律可得：，联立可得金属电阻率：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)μ=tanθ(2)Fmin=mgsin2θ(3)fM=Fcos(α+θ)【解析】(1)物体在斜面上匀速向下运动，有：mgsinθ=μmgcosθ，可求得μ=tanθ(2)当加上外力F时，对木块受力分析因向上匀速，则有：Fcosα=mgsinθ+f…①Fsinα+N=mgcosθ…②f=μN…