2025届湖南省长沙二十一中物理高二上期末质量跟踪监视试题含解析

2025届湖南省长沙二十一中物理高二上期末质量跟踪监视试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、我国将于2020年建成完整的“北斗二号”导航系统，该系统由5颗地球同步卫星和30颗其他卫星组成．则地球同步卫星()A.绕地球运行的轨道为椭圆 B.运行周期与地球自转周期相同C.可静止在涟水上空 D.运行方向与地球自转方向相反2、一质量均匀的钢管，一端支在水平地面上，另一端被竖直绳悬吊着（如图所示），则钢管受到几个力的作用（）A.1 B.2C.3 D.43、在信息技术迅猛发展的今天，光盘是存储信息的一种重要媒介．光盘上的信息通常是通过激光束来读取的．若激光束不是垂直投射到盘面上，则光线在通过透明介质层时会发生偏折而改变行进的方向，如图所示．下列说法中正确的是()A.图中光束①是红光，光束②是蓝光B.在光盘的透明介质层中，光束①比光束②传播速度更快C.若光束①②先后通过同一单缝衍射装置，光束①的中央亮纹比光束②的窄D.若光束①②先后通过同一双缝干涉装置，光束①的条纹宽度比光束②的宽4、下列说法正确的是()A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的B.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“潮水”为参考系的C.只有质量很小的物体才能看作质点D.如果物体的形状和大小相对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点5、如图所示，等腰三角形内分布有垂直于纸面向外的匀强磁场，它的底边在x轴上且长为2L，高为L.纸面内一边长为L的正方形导线框沿x轴正方向做匀速直线运动穿过匀强磁场区域，在t＝0时刻恰好位于图中所示的位置．以顺时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流－位移(I－x)关系的是A. B.C. D.6、单摆在重力作用下小幅摆动周期为T1，若使小球带上一定量的正电荷，并处于竖直向下的匀强电场中，小幅摆动周期为T2。则下列说法正确的是A.T1=T2 B.T1>T2C.T1<T2 D.无法确定二、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、如图所示电路中，为定值电阻，电源的内电阻为.闭合开关，电压表显示有读数，调节可变电阻的阻值，电压表示数增大量为.对此过程，下列判断正确的是（）A.可变电阻阻值增大，流过它的电流增大B.电阻两端的电压减小，减小量小于C.通过电阻的电流减小，减小量等于D.路端电压一定增大，增大量小于8、如图，一带正电的小球竖直向上抛入范围足够大、方向竖直向上的匀强电场。则小球A.可能做曲线运动 B.速率可能保持不变C.速率可能先减小后增大 D.速率可能先增大后减小9、粒子回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D型金属盒的半径为R，两金属盒间的狭缝很小，磁感应强度为B的匀强磁场与金属盒盒面垂直，高频率交流电的频率为f，加速器的电压为U，若中心粒子源处产生的质子质量为m，电荷量为+e，在加速器中被加速．不考虑相对论效应，则下列说法正确是A.质子被加速后的最大速度不能超过2πRfB.加速的质子获得的最大动能随加速电场U增大而增大C.质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为D.不改变磁感应强度B和交流电的频率f，该加速器也可加速粒子10、如图所示，匀强电场中O、A、B、C四个点恰好构成一个正三棱锥，边长为6cm．已知A点电势为6V、B点电势为9V、C点电势为3V，则下列说法正确的是（）A.O点的电势为6VB.电场方向平行于直线ACC.电场强度大小100V/mD.将正电荷从O移动到B，电势能减小三、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）如图所示，两条直线分别对应着两个导体R1、R2。那么，两导体的电阻之比为R1:R2=_________，若两个导体串联时，两导体两端的电压之比为U1:U2=_________。12．（12分）如图所示，已知R1=10Ω，R2=20Ω，R3=20Ω，AB两端间电压恒为30V，若CD之间接理想电压表，则电压表示数U=_____V；若CD之间改接理想电流表，则电流表示数I=______A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，赤道上的地磁场可视为由南向北的水平匀强磁场，磁感应强度B=0.50×10－4T。赤道上有一根沿东西方向放置的直导线，长L=2.0m，通有方向由东向西、大小I=10A的电流。（1）判断导线所受安培力方向是竖直向上还是竖直向下；（2）求导线所受安培力F的大小；（3）如果将上述通电导线沿南北方向放置，则导线所受安培力大小为多少?14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第Ⅰ象限存在沿y轴正方向的匀强电场，第Ⅳ象限中在－3L≤y≤0区域内存在一垂直坐标平面向里的有界匀强磁场，一质量为m、电量为q的带电粒子以初速度v0从y轴上的P(0，L)点沿+x方向进入电场，从x轴上的Q(2L，0)射入磁场，不计粒子的重力。(1)求带电粒子在Q点的速度的大小和方向，(2)若粒子从M(2L，－3L)点射出磁场，求粒子从P点运动到M点的时间t，(3)若匀强磁场的强弱可调节，要使粒子不从y轴上射出磁场，求磁感应强度B应满足的条件。15．（12分）如图，在平面直角坐标系xoy内，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第四象限某一区域内存在垂直于坐标平面向外的圆形有界匀强磁场．现有一重力不计的带正电的粒子，从M（0，）点，以速度v0垂直于y轴射入电场，刚好经过P（2h，0）点进入第四象限，经过圆形有界匀强磁场某一区域，最后从圆形有界匀强磁场的边界Q（2h，-3h）点以垂直于y轴的方向射出该磁场．求：（1）带电粒子的比荷；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）满足题设条件圆形有界匀强磁场最小面积

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】A、地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，故A错误；B、地球同步卫星运行周期与地球自转一周的时间相等，即24小时时，故B正确；C、地球同步卫星静止在赤道上空某处，南通不在赤道上，所以不可静止在南极上空，故C错误；D、地球同步卫星的运行方向与地球自转方向相同，故D错误【点睛】地球同步卫星即地球同步轨道卫星，又称对地静止卫星，是运行在地球同步轨道上的人造卫星，卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等2、C【解析】对钢管受力分析，受重力、细线的竖直向上拉力、地面竖直向上的支持力；地面对钢管没有静摩擦力，否则水平方向不能平衡。故选C。【点睛】受力分析是解力学题的基础，通常按照重力、弹力、摩擦力、已知力的顺序进行，可以结合产生条件、作用效果和牛顿第三定律分析。3、C【解析】由图可知介质对①光的折射率比对②光的折射率大，所以①光的频率高于②光的频率，①红光折射率小于蓝光，A错；折射率越大，在介质中的传播速度越小，B错；①光的波长比②光的短，经同一单缝衍射成双缝干涉时入射光的波长越长，其中央亮纹越宽，D错C对4、D【解析】考查参考系和质点。【详解】A．“飞流直下三千尺”研究对象是“飞流”，参考系是地球，A错误；B．“潮水扑面而来”，潮水是运动的，是研究对象，参考系是地面，B错误；C．物体能否看成质点，关键在于物体的大小和形状对所研究的问题有无影响，一个物体很大很重，但大小对研究的问题无影响，则可以看成质点，比如研究地球绕太阳转动的周期问题时，可以看成质点，C错误；D．如果物体的形状和大小相对所研究的问题属于无关或次要因素时,即可把物体看作质点，D正确。故选D。5、C【解析】位移在0～L过程：磁通量增大，由楞次定律判断感应电流方向为顺时针方向，为正值．，因l=x，则，位移在L～2L过程：磁通量先增大后减小，由楞次定律判断感应电流方向先为顺时针方向，为正值，后为逆时针方向，为负值．位移在2L～3L过程：磁通量减小，由楞次定律判断感应电流方向为逆时针方向，为负值．，故选C6、C【解析】小球在重力场中时的周期为：小球在重力场与电场复合场中加速度为：解得：所以故选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、BD【解析】A．由题可知，电压表的示数增大，R和R1并联的电阻增大，得知R增大，总电阻增大，总电流减小，并联部分电压增大，通过R1的电流增大，所以通过可变电阻R的电流减小，故A错误；BC．R增大，外电阻增大，干路电流减小，电阻R2两端的电压减小，路端电压增大，而路端电压等于外电路总电压，所以电阻R2两端的电压减小量小于△U，由欧姆定律得知，通过电阻R2的电流减小，减小量小于ΔU/R2．故C错误，B正确D．由于电阻R2两端的电压减小，所以路端电压的增大量小于△U，故D正确；故选BD。8、BC【解析】小球进入电场受到重力，竖直向上的电场力，如果电场力与重力大小相等，则小球的合力为零，小球做匀速直线运动，如果电场力小于重力，则小球先做匀减速直线运动，后做反向的匀加速直线运动，如果电场力大于重力，则小球一直做匀加速直线运动，故BC正确。故选BC。9、AC【解析】质子在回旋加速器中被加速，需要满足质子做圆周运动的周期与交变电压的周期相等，质子的最大动能由D型盒的半径R决定，故B错误；由半径公式可知质子的最大速度，且满足周期，可得最大速度，故A正确；质子在电场中加速，根据动能定理，第一次通过狭缝有，第二次通过狭缝有，由两式可知，故C正确；质子的电荷数和质量数都是1，粒子（氦核）的电荷数为2，质量数为4，两种粒子的比荷并不相等，由周期公式可知两种粒子的周期也不相等，不改变磁感应强度B和交流电的频率f，则不满足粒子做圆周运动的周期与交流电的周期相等，该加速器就不能加速a粒子，故D错误10、AC【解析】求解BC中点的电势，可知A点电势等于BC中点的电势，由此可找到等势面，从而确定场强的方向，根据E=U/d确定场强的大小；正电荷在高电势点电势高.【详解】因BC中点的电势为，可知过A点以及BC中点和O点的平面为等势面，可知O点的电势为6V，选项A正确；电场线与等势面正交，可知电场方向垂直于A点与BC中点的连线，即沿BC方向，选项B错误；电场强度大小为，选项C正确；O点电势低于B点，可知将正电荷从O移动到B，电势能增加，选项D错误；故选AC.【点睛】本题关键是找到等势点，作出等势线．利用电场线与等势面相互垂直的关系作出电场线，分析时还要抓住对称性三、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、①.②.【解析】[1]由图像可知所以R1:R2=1:3。[2]由串联电路特点知U1:U2=R1:R2=1:312、①.20②.0.75【解析】若CD之间接理想电压表，则电阻与串联；若CD之间改接理想电流表，则电阻与并联后与串联；根据串并联电路电压和电流关系列式求解即可若CD之间接理想电压表，则电阻与串联，故电压表读数为；若CD之间改接理想电流表，则电阻与并联后与串联，则电流表示数为；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）竖直向下；（2）10-3N；（3）零；【解析】（1）根据左手定则知：导线所受安培力方向向下；（2）根据公式F=BIL得，导线所受的安培力为：F=0.5×10-4×2×10N=10-3N；（3）当导线南北放置时，导线与磁场方向平行，此时导线所受安培力大小零；14、(1)2v0，方向与x轴正方向成角(2)(3)【解析】(1)带电粒子在电场中做类平抛运动，则有联立解得，带电粒子在Q点的速度的大小方向即与x轴正方向成角；(2)带电粒子的运动轨迹如图，由图可知，弦长为，弦切角为，则有得则在磁场中的运动时间为粒子从P点运动到M点的时间(3)要使粒子不从y轴上射出磁场，则轨迹恰好与y轴相切，轨迹如图由几何关系得解得由洛伦兹力提供向心力得解得所以。15、（1）（2）（3）S=【解析】（1）粒子在电场中做类平抛运动，应用类平抛运动规律可以求出粒子的比荷（2）在电场中求出粒子进入磁场时速度大小，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律可以求出磁感应强度．（3）根据题意求出磁场的最小半径，然后应用面积公式求出磁场的最小面积【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，进入磁场后做匀速圆周运动，最终由Q点射出，其运动轨迹如图所示：（1）设粒子从M到P的时间为t，加速度为a，x方向