甘肃省张掖市高台第一中学2027届高二上物理期末质量跟踪监视试题含解析

甘肃省张掖市高台第一中学2027届高二上物理期末质量跟踪监视试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．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，A是一个边长为L的正方形导线框，每边长电阻为r.现维持线框以恒定速度v沿x轴运动，并穿过图中所示由虚线围成的匀强磁场区域．以顺时针方向为电流的正方向，Ubc＝φb－φc，线框在图示位置的时刻作为时间的零点，则b、c两点间的电势差随时间变化的图线应为A. B.C. D.2、某同学将一直流电源的总功率P1、输出功率P2和电源内部的发热功率P3随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如图中的a、b、c所示，根据图线可知（）A.反映P3变化的图线是bB.电源电动势为8VC.电源内阻4ΩD.当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω3、如图，“L”型导线abc固定并垂直放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，，ab长为l，bc长为，导线通入恒定电流I，设导线受到的安培力大小为F，方向与bc夹角为θ，则A.， B.，C.， D.，4、为了解释地球的磁性，19世纪安培假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。在下列四个图中，正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A. B.C. D.5、关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法不符合历史事实的是（）A.库伦测出了静电力常量KB.安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向C.洛伦兹提出了分子电流假说D.奥斯特首先发现了电流的磁效应6、在如图所示的平行板器件中，电场强度E和磁感应强度B相互垂直．一带电粒子（重力不计）从左端以速度v沿虚线射入后做直线运动，则该粒子（）A.一定带正电B.速度C.若速度，粒子在板间的运动是类平抛运动D.若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板，仍做直线运动二、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，边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场，边界OA上有一粒子源S．某一时刻，从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子（不计粒子的重力及粒子间的相互作用），所有粒子的初速度大小相同，经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场．已知∠AOC=60°从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于T/2（T为粒子在磁场中运动的周期），则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间可能为（）A.T/9 B.T/7C.T/5 D.T/38、如图所示，一导线弯成闭合线圈，以速度v向左匀速进入磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直平面向外．线圈总电阻为R，从线圈进入磁场开始到完全进入磁场为止，下列结论正确的是（）A.感应电流一直沿顺时针方向B.线圈受到的安培力先增大，后减小C.感应电动势的最大值E＝BrvD.穿过线圈某个横截面的电荷量为9、速度相同的一束粒子（不计重力）经过速度选择器后射入质谱仪后的运动轨迹如图所示，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带负电B.这束带电粒子带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.若粒子在磁场中运动半径越大，则该粒子的比荷越大10、一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（）A.t=2s时最大 B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大 D.t=8.5s时最小三、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）（1）测干电池的电动势和内阻的实验，为了尽量减小实验误差．在如下图所示的四个实验电路中应选用________（2）选好电路后,由于电流表和电压表内电阻对电路的影响,所测得电动势将________．(选填“偏大”，“偏小”，“不变”）（3）根据实验测得的一系列数据，画出U-I图（如图丙所示），则被测干电池的电动势为________V，电池的内阻为________Ω．（结果均保留两位小数）（4）这种用图象法处理数据是为了减少________.(选填“系统误差”或“偶然误差”)12．（12分）如图游标卡尺的读数为_______；螺旋测微器测的读数为________。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．（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＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝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R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝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）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC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AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小15．（12分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/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=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L

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】0-，线框在磁场外，力与电流为0。~2，由右手定则可得出电流的方向为逆时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：；2~4，线框全部进入磁场，感应电流为0，但感应电动势BLv，则Ubc=BLv。4~5，线框左边切割磁感线，由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向，维持线框以恒定速度v沿x轴运动，所以感应电动势和电流不变，根据法拉第电磁感应定律，则有：。故选B。2、D【解析】A．由电源消耗总功率输出功率和电源内部消耗功率可知，a是直线，表示的是电源消耗的电功率P1；c是抛物线，开口向上，表示的是电源内电阻上消耗的功率P3；b是抛物线，开口向下，表示外电阻的功率即为电源的输出功率P2，A错误；B．由知电源电动势为B错误；C．电源内部消耗功率可知电源内阻为C错误；D．由闭合电路欧姆定律可知，当电流为0.5A时，外电路的电阻为D正确。故选D。3、D【解析】连接ac，根据几何关系得导线在磁场中受安培力的有效长度：根据，得：F与bc的夹角θ：ABC.与计算不符，ABC错误；D.与计算结果相符，D正确。4、B【解析】要知道环形电流的方向首先要知道地磁场的分布情况：地磁的南极在地理北极的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根据安培定则四指弯曲的方向是电流流动的方向从而判定环形电流的方向【详解】地磁的南极在地理北极的附近，故在用安培定则判定环形电流的方向时右手的拇指必需指向南方；而根据安培定则：拇指与四指垂直，而四指弯曲的方向就是电流流动的方向，故四指的方向应该向西．故B正确【点睛】主要考查安培定则和地磁场分布，掌握安培定则和地磁场的分布情况是解决此题的关键所在．另外要掌握此类题目一定要乐于伸手判定5、C【解析】A．库伦也用类似的扭秤装置测出了静电力常量k，故A正确；B．安培提出了左手定则判断磁场对电流的作用力方向，故B正确；C．安培提出了分子电流假说，故C错误；D．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故D正确。故选C。6、B【解析】若粒子带负电，则受到竖直向上的电场力和竖直向下的洛伦兹力，可以做直线运动，若粒子带正电，受到竖直向下的电场力和竖直向上的洛伦兹力，可以做直线运动，故A错误；因为做直线运动，所以在竖直方向上合力为零，故，解得，B正确；若，则，使粒子偏转，做曲线运动；但洛伦兹力方向不断变化，故合力不恒定，不是类似平抛运动，C错误；此粒子从右端沿虚线方向进入，电场力与洛伦兹力在同一方向，不能做直线运动，D错误【点睛】在速度选择器中，从左边射入，速度满足条件，电场力与洛伦兹力平衡与电量、电性无关二、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、CD【解析】所有粒子的初速度大小相同，轨迹半径相同，当入射点与出射点连线最长时，轨迹的圆心角最大，粒子在磁场中运动的最长．相反连线最短，时间最短【详解】粒子在磁场做匀速圆周运动，粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦．初速度大小相同，轨迹半径R=相同．设OS=d，当出射点D与S点的连线垂直于OA时，DS弦最长，轨迹所对的圆心角最大，周期一定，则由粒子在磁场中运动的时间最长．由此得到轨迹半径为：R=d，当出射点E与S点的连线垂直于OC时，弦ES最短，轨迹所对的圆心角最小，则粒子在磁场中运动的时间最短．则：SE=d，由几何知识，得θ=60°；最短时间：tmin=T；故CD正确，AB错误；故选CD8、AB【解析】由楞次定律可判断感应电流的方向，由左手定则可得出安培力的方向；分析线圈有效切割长度的变化，由法拉第电磁感应定律可分析感应电动势的变化，确定感应电流和安培力的变化．当有效的切割长度最大时，产生的感应电动势最大，最大的有效切割长度等于2r．根据q=求解电量【详解】线圈进入磁场的过程，磁通量一直增大，根据楞次定律判断可知感应电流一直沿顺时针方向，故A正确．设线圈有效的切割长度为L，由图可知L先增大后减小，线圈受到的安培力，则知安培力先增大，后减小，故B正确．最大的有效切割长度等于2r，则感应电动势的最大值E=2Brv，故C错误．穿过线圈某个横截面的电荷量为，故D错误．故选AB【点睛】本题运用安培力与速度的关系式、电量与磁通量变化量的关系式是两个关键，要理解有效切割长度的意义，运用楞次定律和法拉第电磁感应定律进行分析.9、BC【解析】由图可知，粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，根据粒子向下偏转，即可知粒子所受的洛伦兹力方向向下，由左手定则可判断粒子的电性．粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，由平衡条件即可确定出P1极板带什么电．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小【详解】由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电．故B正确．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电．故A错误．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有：qvB1=qE，解得：v=E/B1．故C正确．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：qvB=m，解得：．可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则q/m越小．故D错误．故选BC【点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径10、AD【解析】由于t=2s时物体向上的加速度最大，故此时人对地板的压力最大，因为地板此时对人的支持力最大；而t=8．5s时物体向下的加速度最大，故地板对的支持力最小，即人对地板的最小，故选项AD正确，选项BC错误三、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.(1).丙②.(2).偏小③.(3).1.45(1.44—1.46均给分)④.0.70（0.67—0.72均给分）⑤.(4).偶然误差【解析】明确实验原理，从而确定实验电路图，并根据电路的分析可得出电动势的误差情况；根据闭合电路欧姆定律进行分析，从而确定电动势和内电阻的大小．用图象法处理数据是为了减少偶然误差【详解】（1）本实验中需要测量多组路端电压和干路电流，所以必须用到滑动变阻器；同时因电流表内阻不能忽略，为了减小内阻的测量误差，电流表应采用相对电源的外接法；故应选择丙电路图；（2）丙图中由于电压表的分流，导致电流表测量值小于真实值；而电压值的示数是准确的，故U-I图象将向下移动，故电源的电动势将小于真实值；（3）根据U=E-Ir可知，图象与纵轴的交点表示电源的电动势，故E=1.45V；图象的斜率表示内阻，故（4）这种用图象法处理数据是为了减少偶然误差【点睛】本题考查了实验电路选择、实验误差分析、实验数据处理，知道实验原理、实验注意事项、分析清楚图象即可正确解题12、(1).50.20(2).5.695（5.694~5.698）【