河南省淮阳县第一高级中学2027届物理高二第一学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析

河南省淮阳县第一高级中学2027届物理高二第一学期期末质量跟踪监视模拟试题请考生注意：1．请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上，请用0．5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。2．答题前，认真阅读答题纸上的《注意事项》，按规定答题。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、在下列物理量中，属于矢量的是A.电场强度 B.电势差C.电势能 D.电动势2、2019年我国研制出了世界上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，该回旋加速器是我国目前自主研制的能量最高的质子回旋加速器。如图所示为回旋加速器原理示意图，现将两个相同的回旋加速器置于相同的匀强磁场中，接入高频电源。分别加速氘核和氦核，下列说法正确的是（）A.它们在磁场中运动的周期相同B.它们的最大速度不相等C.两次所接高频电源频率不相同D.仅增大高频电源频率可增大粒子的最大动能3、如图所示，两根靠近但彼此绝缘的直导线互相垂直，通以大小相同的电流，在哪一个区域两根导线的磁场方向一致且向里（）A.I区B.II区C.III区D.IV区4、两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上O、M两点，两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势为零，ND段中C点电势最高，则A.C点的电场强度大小为零B.A点的电场强度大小为零C.NC间场强方向沿x轴正方向D.将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功5、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6、下列各图中，运动电荷的速度方向、磁感应强度方向和电荷的受力方向之间的关系正确的是()A. B.C. D.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、一束粒子流由左端平行于极板P1射入质谱仪，沿着直线通过电磁场复合区后，并从狭缝S0进入匀强磁场B2，在磁场B2中分为如图所示的三束，则下列相关说法中正确的是（）A.速度选择器的P1极板带正电B.粒子1带正电C.能通过狭缝S0的带电粒子的速率等于D.粒子2和3的比荷对比，粒子2的比荷的绝对值最小8、带电量相同，质量不同的粒子从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场，其初速度几乎为零．然后经过S3沿着磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打在照相底片D上，如图所示．运动过程中粒子之间的相互作用忽略不计，下列说法正确的是（）A.这些粒子经过S3时的动能相同B.这些粒子经过S3时的速率相同C.这些粒子在磁场中运动轨迹圆半径与质量成正比D.这些粒子在磁场中运动的时间与质量成正比9、如图所示，a、b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线．正确的有（）A.电阻的阻值为15ΩB.电池内阻是0.2ΩC.将该电阻接在该电池组两端，电池组的输出功率将是10WD.改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为20W10、如图所示，实线为电场线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC电势分别为、、，AB/BC间的电势差分别为UAB、UBC．下列关系中正确的有A. B.C. D.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，一段静止的长为L的通电导线，每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，它们定向移动的速度为v。现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，那么，导体中的电流大小为_________，这段导线受到的安培力大小为_________。12．（12分）某同学为测量一个圆柱状导体材料的电阻率，利用了游标卡尺、螺旋测微器、欧姆表测量该导体的长度、粗细、电阻值。⑴用螺旋测微器测截面直径如图甲所示，则该材料的直径为_______mm；用20分度的游标卡尺测量长度如图乙所示，但该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，对齐部分已标注，该材料长度为________cm。⑵用多用电表试测时发现材料的电阻大约是300Ω，为测量尽量准确，应该选择欧姆档的___________档位进行测量。（表盘如图所示）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）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14．（16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、A【解析】A．电场强度有大小和方向，是矢量，选项A正确；B．电势差有大小无方向，标量，选项B错误；C．电势能有大小无方向，是标量，选项C错误；D．电动势有大小无方向，是标量，选项D错误；故选A.2、A【解析】A．粒子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，周期氘核和氦核的比荷相等，则两粒子在磁场中运动的周期相同，故A正确；C．根据回旋加速器的工作原理可知，粒子在磁场中运动的频率等于高频电源的频率，故两次频率相同，故C错误；B．根据可得最大速度由于氘核和氦核比荷相同，因此它们的最大速度也相同，故B错误；D．最大动能高频电源的频率与粒子最大动能无关，故D错误。故选A。3、D【解析】AC．由安培定则可知，对于竖直导线一四象限磁场方向为垂直纸面向里，二三象限磁场方向为垂直纸面向外，对于水平导线三四象限磁场方向为垂直纸面向里，一二象限磁场方向为垂直纸面向外，得到一三象限两磁场方向相反，故AC错误；B．在二象限两根导线的磁场方向一致方向为垂直纸面向外，故B错误；D．在四象限两根导线的磁场方向一致方向为垂直纸面向里，故D正确故选D.4、A【解析】两点电荷连线的电势高低的分布如图所示，由于沿着电场线电势降低，可知两点电荷的电性【详解】A项：C点电势的拐点，根据公式∅=Ex可知，图象的斜率大小是电场强度大小，而C点的斜率为零，故A正确；B项：同理，由图知A点的电势为零，但该点的斜率不为零，故B错误；C项：由沿电场线方向电势越来越低可知，OM间电场强度方向沿x轴正方向，MC间电场强度方向沿x轴负方向，则NC的电场强度方向向x轴负方向，故C错误；D项：因为MC间电场强度方向沿x轴负方向，CD间电场强度方向沿x轴正方向，则将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后负功，故D错误故选A【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否5、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。6、B【解析】带电粒子在磁场中运动时，所受洛伦兹力方向由左手定则进行判断根据左手定则可知：A．图中洛伦兹力方向应该向上；错误B．图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则；正确CD．图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上，不受洛伦兹力；错误【点睛】本题考查判断洛伦兹力的方向，容易题．注意带电粒子在磁场中的运动受洛伦兹力的条件及安培定则的应用二、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、AD【解析】A.三种粒子在正交的电磁场中做匀速直线运动，由力平衡得：qvB=qE，根据左手定则可知，若带电粒子带正电荷，洛伦兹力的方向向上，所以电场力的方向向下，选择器的P1极板带正电；若带电粒子带负电，洛伦兹力的方向向下，所以电场力方向向上，选择器的P1极板带正电．故选择器的P1极板一定是带正电．与带电粒子无关．故A正确；B.在磁场2中，磁场的方向向外，根据左手定则，正电荷受到的安培力的方向向下，将向下偏转；负电荷受到的安培力的方向向上，将向上偏转．所以1带负电．故B错误；C.能通过狭缝S0的带电粒子受到的电场力与洛伦兹力的大小相等，方向相反，即：qvB=qE，所以v=E/B1.故C错误；D.由，得，r与比荷成反比，粒子2的半径最大，所以粒子2的比荷q/m的绝对值最小．故D正确故选AD8、AD【解析】AB、根据动能定理得：动能相同，解得：，电量相同，所以质量相同的粒子具有相同速率，故A正确、B错误；CD、粒子在磁场中运动的轨道半径为：，半径与成正比；运动时间，与质量成正比，故C错误，D正确9、AD【解析】由a图线的斜率大小读出电源的内阻，b图线的斜率大小得到电阻的阻值．两图线的交点表示该电阻接在该电源上时的工作状态，由交点坐标读出电阻的电压和电流，由此可以判断电源的输出功率，并求出电源的最大输出功率.【详解】电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为R=U/I=15Ω，故A正确；电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为，故B错误；两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=15V，电流为I=1A，则电池组的输出功率P=UI=15W，故C错误；由图可知E=20V，当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为．故D正确．故选AD【点睛】本题考查学生对图象的认识，要由U=E-Ir去理解图象的性质，明确图象与纵坐标的交点表示电源的电动势，图象的斜率表示电源的内电阻10、AB【解析】A.由电场线的密集程度可看出电场强度大小关系为，故A正确；B.A、B、C三点处在一根电场线上,根据沿着电场线的方向电势逐渐降落,故有，故B正确；C.电场线密集的地方电势降落较快，由U=Ed知：UAB>UBC，故C错误，D错误故选AB.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.nev②.nevBL【解析】[1]每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为[2]磁场对这段导线的安培力12、①.2.200mm②.5.78cm③.R×10【解析】(1)根据螺旋测微器测量规则，由图甲可知，固定刻度尺整数示数是2mm,可动刻度尺刚好是20个小刻度，即0.20mm,螺旋测微器测量时，还有估读数，所以，应读为2.200mm，故该材料的直径为2.200mm，该游标卡尺的游标尺前面部分刻度值被污渍覆盖看不清，可根据游标尺10个刻度的长来确定游标卡尺的零刻线的大约位置，应是5.7cm到5.8cm之间，游标尺有第16个小刻度与主尺上某刻线对齐，游标尺是20分度的，因此游标尺上的读数是16×0.05cm=0.08cm，故该材料长度为5.78cm。(2)为测量尽量准确，电表指针读数应该在中值电阻附近，材料的电阻大约是300Ω，应该选择的欧姆档【点睛】螺旋测微器和游标卡尺的测量规则以及选择欧姆表档位的原则四、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)3N【解析】(1)设小球在C点的速度大小是vC，则对于小球由A→C的过程中，由动能定理得：解得：(2)小球在C点时受力分析如图由牛顿第二定律得：解得：由牛顿第三定律可知，小球对轨道压力：NC′=NC=3N14、（1）2T；（2）1.5m/s2，方向沿斜面向上【解析】（1）当R0=1Ω时，根据闭合电路的欧姆定律求解电流强度，由平衡条件求解磁感应强度；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，此时安培力的方向沿斜面向上，根据牛顿第二定律求解加速度大小【详解】（1）当R0