浙江省杭师大附中2025届高二物理第一学期期末质量跟踪监视试题含解析

浙江省杭师大附中2025届高二物理第一学期期末质量跟踪监视试题注意事项:1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。2．答题时请按要求用笔。3．请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。5．保持卡面清洁，不要折暴、不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。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、电磁感应原理在日常生活中有很多应用，下列设备主要应用电磁感应原理工作的是A.洗衣机 B.白炽灯C.电吹风 D.电磁灶2、如图所示，实线是电场线，一带电粒子只在电场力的作用下沿虚线由A运动到B的过程中，其速度－时间图象是选项中的()A. B.C. D.3、某人在高h处抛出一个质量为m

的物体，不计空气阻力，物体落地时速度为v，该人对物体所做的功为A.mgh B.C. D.4、如图所示为一速度选择器，两极板P、Q之间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场。一束粒子流(重力不计)以速度v从a沿直线运动到b，则下列说法中正确的是（）A.粒子的带电性质不确定B.粒子一定带正电C.若粒子流以相同的速率从b点射入，也可以沿直线运动到aD.粒子的速度一定等于5、如图甲是回旋加速器原理示意图，其核心部分是两个D形金属盒，在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中(磁感应强度大小恒定)，并分别与高频电源相连，加速时某带电粒子的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，若忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是A.高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1B.在Ek－t图像中t4－t3＝t3－t2＝t2－t1C.粒子加速次数越多，粒子获得的最大动能一定越大D.不同粒子获得的最大动能都相同6、在真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的，则它们之间的为库仑力将（）A.增大为原来的2倍B.减小为原来的C.减小为原来的D.增大为原来的4倍二、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、如图所示的回旋加速器可将质子的速度从零加速到v，获得的最大动能为Ek。若保持匀强磁场B不变，加速静止的氘核（H），在不考虑相对论效应的情况下有A.氘核可加速到B.氘核的最大动能为2EkC.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为1︰2D.加速氘核与加速质子的交变电场频率之比为2︰18、如图所示，两导体板水平放置，两板间电势差为U，带电粒子（不计重力）以某一初速度v0沿平行于两板的方向从两板正中间射入，穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场，则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U、B、比荷（）、v0的变化情况为（）Ad随v0增大而增大，d与U无关B.d随v0增大而增大，d随U增大而增大C.d随U增大而减小，d与v0无关D.d随B增大而减小，d随比荷增大而减小9、如图所示，以直角三角形AOC为边界的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，∠A＝60°，AO＝L，在O点放置一个粒子源，可以向各个方向发射某种带负电粒子(不计重力作用)，粒子的比荷为q/m，发射速度大小都为v0，且满足．粒子发射方向与OC边的夹角为θ，对于粒子进入磁场后的运动，下列说法正确的是()A.粒子有可能打到A点B.以θ＝60°飞入的粒子在磁场中运动时间最短C.以θ<30°飞入的粒子在磁场中运动的时间都相等D.在AC边界上只有一半区域有粒子射出10、带电粒子（不计重力）在匀强电场或匀强磁场中，可能存在的状态是：A.在匀强电场中做匀加速直线运动； B.在匀强磁场中做匀加速直线运动；C.在匀强电场中保持静止； D.在匀强磁场中保持静止三、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）带电粒子A（质量为m、电量为q）和带电粒子B（质量为4m、电量为2q）．垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计重力），若以相同速度入射，则轨道半径之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.12．（12分）如图所示，两条相距d的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻．质量为m的金属杆静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下．当该磁场区域以速度v0匀速地向右扫过金属杆后，金属杆的速度变为v．导轨和金属杆的电阻不计，导轨光滑且足够长，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触．求：（1）MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；（2）MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；（3）PQ刚要离开金属杆时，感应电流的功率P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）如图所示，竖直放置的两块足够长的平行金属板间存在匀强电场，在两极板间某位置用绝缘细线悬挂一质量m=10g的带电小球，静止时细线跟竖直方向成θ=45°角，小球与右极板距离为b=20cm(1)若小球所带的电荷量q=5×10－7C，则两极板间的电场强度大小为多少?(2)若剪断细线，则小球做什么运动?需多长时间到达右极板?(g取10m/s2)14．（16分）如图，一固定的绝缘光滑轨道由水平直杆和竖直面内的半圆环杆在B点相切构成，半圆环杆的半径为R，直杆足够长，其中AB段长度为4R；在直杆上方、半圆环杆的直径BC左侧存在方向水平向左的匀强电场。一电荷量为q（q>0）、质量为m的小环套在直杆上，从A点以水平向右的初速度向右运动，经B点后，恰好能通过轨道的最高点C。已知场强大小为，重力加速度为g，小环通过B点时速率不变。求：（1）带电小环在A点时的初速度大小；（2）带电小环回到水平轨道上落点位置。15．（12分）在科学研究中，可以通过施加适当的磁场来实现对带电粒子运动的控制。在如图所示的平面坐标系xOy内，以坐标原点O为圆心，半径为d的圆形区域外存在范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为＋q的粒子从P（0，）点沿y轴正方向射入磁场，当入射速度为v0时，粒子从a（，）处进入无场区射向原点O，不计粒子重力。求：（1）磁场的磁感应强度B的大小；（2）粒子离开P点后经多长时间第一次回到P点；（3）若仅将入射速度变为3v0，则粒子离开P点后运动多少路程经过P点。

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】洗衣机主要利用的是电动机，而电动机是利用通电导体在磁场中受力而运动的理论制成的，故A错误；白炽灯是利用电流发热而工作的，故B错误；电吹风采用的是电动机原理，故C错误；电磁灶利用的是电磁感应原理，通过磁场变化在锅体体产生涡电流而产生热量，故D正确2、B【解析】电场线的疏密程度表示场强大小，A点电场线密集，故电场强度大，电场力大，故加速度大，所以粒子的加速度一直减小，由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力的方向大致斜向左下方，与电场强度方向相反，故粒子带负电，电场力做负功，速度慢慢减小，所以粒子做加速度减小的减速运动，故B正确【点睛】考点：考查了电场线，速度时间图像根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，再结合电场强度方向判断电性，然后根据电场线的疏密程度判断加速度的大小，从而判断粒子的运动情况选择速度图象3、D【解析】人对小球做的功等于小球获得的初动能，根据对抛出到落地的过程运用动能定理得：mgh=mv2−mv02解得：mv02＝mv2−mgh；即人对小球做的功等于mv2−mgh，故选D点睛：本题考查了动能定理的直接应用，在不涉及到运动时间和运动过程以及变力做功时运用动能定理解题较为简洁、方便4、A【解析】AB．粒子受洛伦兹力和电场力，假设粒子带负电，则受到向下的洛伦兹力，电场力向上；若粒子带正电，洛伦兹力向上，电场力向下，均可以平衡，粒子可以带正电，也可以带负电，A正确B错误；C．如果这束粒子流从b处沿直线ba方向射入，电场力方向不变，洛伦兹力反向，故电场力与洛伦兹力方向相同，不再平衡，故合力与速度不共线，粒子开始做曲线运动，C错误；D．为使粒子不发生偏转，粒子所受到电场力和洛伦兹力是平衡力，即为所以电场与磁场的关系为D错误。故选A。5、B【解析】回旋加速器工作条件是交流电源的周期必须和粒子在磁场中圆周运动的周期一致，由公式和进行分析判断【详解】A．交流电源的周期必须和粒子在磁场中运动的周期一致，故电源的变化周期应该等于，故A错误；B．根据可知粒子回旋周期不变，在图中应有，故B正确；C．根据公式：解得，故最大动能：则知粒子获得的最大动能与D形盒的半径有关，D形盒的半径越大，粒子获得的最大动能越大，与加速的次数无关．故C错误；D．最大动能：动能与粒子比荷以及和有关，不同粒子获得的最大动能不同，D错误【点睛】本题考查了回旋加速器的原理，要能够准确的推导出粒子最大动能与粒子比荷、D形盒半径的关系6、B【解析】根据库仑定律：可知，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的1/2，则它们之间的为库仑力将变为原来的1/4，故选B.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【解析】A.粒子在洛伦兹力作用下，做匀速圆周运动，根据得射出时速度：氘核质量时质子的2倍，电荷量相等，所以氘核可加速到，故A正确；B.质子的最大动能为，则氘核的最大动能为：故B错误；C.根据周期公式有：，则有：，因质量数之比为1：2，而电量之比为1：1；加速氘核的交流电压频率与加速质子的交流电压频率之比为1：2；故C正确，D错误；故选：AC。8、AD【解析】带电粒子在电场中做类平抛运动，可将射出电场的粒子速度v分解成初速度方向与加速度方向，设出射速度与水平夹角为θ，则有而在磁场中做匀速圆周运动，设运动轨迹对应的半径为R，由几何关系可得，半径与直线MN夹角正好等于θ，则有得根据得带电粒子在磁场中的运动的半径则有所以d与m、v0成正比，与B、q成反比，与U无关，故AD正确、BC错误。故选AD。9、AD【解析】A．根据，又v0＝qBL/m，可得，又OA=L，所以当θ=60o时，粒子经过A点，所以A正确；B．根据粒子运动的时间，圆心角越大，时间越长，粒子以θ＝60°飞入磁场中时，粒子从A点飞出，轨迹圆心角等于60o，圆心角最大，运动的时间最长，所以B错误；CD．当粒子沿θ=0°飞入磁场中，粒子恰好从AC中点飞出，在磁场中运动时间也恰好是，θ从0°到60°在磁场中运动时间先减小后增大，在AC边上有一半区域有粒子飞出，所以C错误；D正确10、AD【解析】当粒子从静止开始运动或者初速度方向与电场力同向时，在匀强电场中做匀加速直线运动，选项A正确；粒子在匀强磁场中受洛伦兹力的方向与速度方向垂直，不可能做匀加速直线运动，选项B错误；带电粒子在匀强电场中肯定受电场力作用，不可能保持静止，选项C错误；粒子若在匀强磁场中速度为零，则受磁场力为零，可保持静止，选项D正确；故选AD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、①1:2②.1:2【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据粒子轨道半径公式、周期公式.【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得：，解得：，则：；粒子做圆周运动的周期：，周期之比：；【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子做圆周运动的轨迹半径，根据轨道半径公式与周期公式可以解题.12、（1）；（2）；（3）；【解析】本题的关键在于导体切割磁感线产生电动势E=Blv，切割的速度（v）是导体与磁场的相对速度，分析这类问题，通常是先电后力，再功能（1）根据电磁感应定律的公式可得知产生的电动势，结合闭合电路的欧姆定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小I；（2）根据第一问求得的电流，利用安培力的公式，结合牛顿第二定律，即可求得MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；（3）首先要得知，PQ刚要离开金属杆时，杆切割磁场的速度，即为两者的相对速度，然后结合感应电动势的公式以及功率的公式即可得知感应电流的功率P【详解】（1）感应电动势感应电流解得（2）安培力牛顿第二定律解得（3）金属杆切割磁感线的速度，则感应电动势电功率解得【点睛】该题是一道较为综合的题，考查了电磁感应，闭合电路的欧姆定律以及电功电功率．对于法拉第电磁感应定律是非常重要的考点，经常入选高考物理压轴题，平时学习时要从以下几方面掌握（1）切割速度v的问题切割速度的大小决定了E的大小；切割速度是由导体棒的初速度与加速度共同决定的．同时还要注意磁场和金属棒都运动的情况，切割速度为相对运动的速度；不难看出，考电磁感应的问题，十之八九会用到牛顿三大定律与直线运动的知识（2）能量转化的问题电磁感应主要是将其他形式能量（机械能）转化为电能，可由于电能的不可保存性，很快又会想着其他形式能量（焦耳热等等）转化（3）安培力做功的问题电磁感应中，安培力做的功全部转化为系统全部的热能，而且任意时刻安培力的功率等于系统中所有电阻的热功率（4）动能定理的应用动能定理当然也能应用在电磁感应中，只不过同学们要明确研究对象，我们大多情况下是通过导体棒的．固定在轨道上的电阻，速度不会变化，显然没有用动能定理研究的必要四、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）2×105N/C（2