上海市上师闵分-上师宝分2024-2025学年高二上学期1月期末联考物理试题（原卷版）

第1页/共7页2024学年第一学期上师闵分-上师宝分期末联考高二物理试卷带电粒子在电场中的运动1.如图，两个带等量负电的点电荷分别位于x轴上的P、Q两点，其位置关于y轴对称。a、b两点关于y轴对称且连线平行于x轴，c点位于y轴上。一质量为m、带+q的点电荷（重力不计）由c点静止释放，A.场强不同、电势相同B.场强相同、电势相同C.场强不同、电势不同D.场强相同、电势不同（2多选）由c点到O点的过程中，点电荷+q的加速度可能()A.增大B.减小C.先增大再减小D.先减小再增大（3）点电荷+q经过O点时的速度为v，若以c点为零势能点，则O点的电势φ0=_______；若以无穷远处为零势能点，则cO两点的电势差UcO=________.（4多选）若在c点给该点电荷一初速度，则其可能做()A.匀速直线运动B.匀加速直线运动C.匀速圆周运动D.往复运动2.四个带电粒子的电荷量和质量分别(+q,m)、(+q,2m)、(+3q,3m)、(-q,m)，它们先后以相同的速第2页/共7页度从坐标原点沿x轴正方向射入一沿y轴负方向的匀强电场，不计重力，下列描绘这四个粒子运动轨迹的图像中，可能正确的是()A.B.D.洛伦兹力在现代科学技术中的应用3.上海光源的核心之一是加速电子的回旋加速器，如图所示，两个D形金属盒分别和某高频交流电源两极相接，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面向下，两D形盒间加速电场的电势差大小恒为U，电子源置于盒的圆心附近。已知电子的初速度不计，质量为m，电荷量大小为e，最大回旋半径为R。不计电子在电场中加速的时间。（1）所加交流电源的频率为()（2）电子加速后获得的最大速度vm=_______。（3）仅增大加速电压U，则()A．粒子的最大动能增大B．粒子达到最大动能所用时间增大C．粒子的最大动能减小D．粒子达到最大动能所用时间减少（4论证）某同学在分析电子运动轨迹时，画出了如图所示的轨迹图，他认为两个D形盒中粒子加速前后的半圆轨迹间距Δd是相等的。请通过计算分析该轨迹是否合理？若不合理，请描述合理的轨迹其间距会有怎样的变化趋势。______第3页/共7页4.如图，从粒子源P无初速度释放出的正离子经M和N之间的电压U加速后，以一定速率从S缝射入磁场B。（1多选）与正离子在磁场B中的运动时间有关的物理量是()A．粒子电荷量B．粒子质量C．粒子速度D．加速电场电压E．磁感应强度（2）打在荧光屏上同一点的粒子()A．是同种粒子B．不一定是同种粒子C．不是同种粒子电源的种类多种多样，除了常见的干电池，电容也可以作为电源使用，还有恒流源等一些特殊的电源。5.某同学测量直流恒流源（输出电流恒定）的输出电流I0和定值电阻Rx的阻值，电路如图甲所示。（1）电路开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑动到_______（选填“a”或“b”）处。（2）移动滑片P，读得多组U、I数据，请根据图乙中的数据点画出U-I图像______。直流恒流源输出电流I0=______A，待测电阻的阻值Rx=______Ω。（保留至小数点后1位）第4页/共7页（3）在开关闭合的状态下，______（选填“可以”或“不可以”）将多用表直接接在Rx两端测量其电阻。6.该同学查阅资料发现：石英钟的工作电流可视为定值，当电源电压大于U0时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于U0时，石英钟停止走动。他设计了如图丙所示的实验，图中电源电动势E。实验时先使开关S掷向1，对电容器充电完毕后再把开关S掷向2，电容器对石英钟供电，表针停止前的走动时长（1）当开关S掷向2，流过石英钟的电流方向为_______。（2）该石英钟的工作电流I=________（用题中所提物理量内表示）。地球是个巨大的天然磁体，某小组同学对地磁场做了深入的研究。7.如图1，两同学把一根长约10m的电线两端用其他导线连接一个电压表，形成闭合回路。迅速摇动这根电线，若电线中间位置的速度约10m/s，电压表的最大示数约2mV。粗略估算该处地磁场磁感应强度B大小的数量级为______T。8.同学进一步利用智能手机中的磁传感器测量地磁场的磁感应强度。如图2建立直角坐标系，手机显示屏所在平面为xOy面。该同学在当地对地磁场进行了测量，测量时z轴正向保持竖直向上，测量结果如下图。第5页/共7页请你根据测量结果判断该同学是在_______（选填“南半球”或“北半球”）进行此实验，并估测当地的地磁场磁感应强度B的大小为_______μT（结果保留2位有效数字）。9.地磁场能使宇宙射线中的带电粒子流偏转，成为地球生命的“保护伞”。地理北极这些带电粒子与大气中原子、分子碰撞使后者受到激发而发光形成极光。（1）在地球上较容易观察到极光现象的地点是()A.高纬度地区B.低纬度地区（2）其中一质子以一定的速度竖直向下运动穿过赤道上空P处，如图3所示。则进入地磁场后的偏转方向（3）赤道剖面外的地磁场可简化为包围着地球的厚度为d的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于剖面，如图4所示。设宇宙射线中β粒子的质量为m，电荷量为-e，最大速率为v，不计大气及重力的作用。要使从各方向射向地球的β粒子都不能到达地面，求地磁场厚度d应满足的条件。第6页/共7页如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度在0~t0内从B0均匀减小为0。圆形硬质金属环放置在磁场中，金属环平面与磁场方向垂直，abcd为金属环上四等分点，总电阻为R，半径为r。10.t=0.5t0时，金属环中电流方向为_______，做出判断依据的物理原理是______。11.（计算）在0~t0内金属环产生的焦耳热Q。12.t=0.5t0时，金属环adcb段受到的安培力大小FA=_________。13.若要在金属环周围产生电磁波，可将原来的磁场替换为()A.B.C.D.14.某多媒体广播电视的传输电视信号的无线电波频率为411MHz，它的波长是_______保留2位有效数字它属于_______（选填“横波”或“纵波”）。第7页/共7页某电磁阻尼减震器，其简化原理图如图乙所示，该减震器由绝缘滑动杆及固定在杆上的多个相互紧靠、绝缘的相同单匝矩形线圈组成，线圈导线粗细均匀，滑动杆及线圈的总质量m=0.5kg，每个矩形线圈abcd电阻值R=0.1Ω,ab边长L=20cm，bc边长d=10cm，该减震器在光滑水平面上以初速度v0=2m/s向右进入范围足够大且方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小B=1.0T，不考虑线圈个数变化对减震器总质量的影响。15.减震器刚进入磁场时，线圈abcd中电流I=______A，ab两点间的电势差Uab=______V，加速度大小a=______m/s。1