内蒙古自治区乌兰察布集宁区集宁第一中学2027届物理高二上期末监测试题含解析

内蒙古自治区乌兰察布集宁区集宁第一中学2027届物理高二上期末监测试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，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、一个定值电阻R，当其两端的电压为U时，它在t时间内产生的热量为Q；当其两端的电压为2U时，它在2t时间内产生的热量为（）A.2Q B.4QC.6Q D.8Q2、很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率()A.均匀增大B.先增大，后减小C.逐渐增大，趋于不变D.先增大，再减小，最后不变3、如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（g取10m/s2）的（）A.0 B.50NC.10N D.8N4、某物质发射的射线在磁场中分裂为如图所示的三束，向右偏转的粒子带电情况为()A.带正电B.带负电C.不带电D.带正、负电都可以5、如图所示，实线为方向未知的三条电场线，虚线1和2为等势线．a、b两个带电粒子以相同的速度从电场中M点沿等势线1的切线飞出，粒子仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，则在开始运动的一小段时间内，以下说法正确的是()A.a受到的电场力较小，b受到的电场力较大B.a的速度将减小，b的速度将增大C.a一定带正电，b一定带负电D.a、b两个粒子所带电荷电性相反6、如图所示的平行板器件中，电场强度E与磁感应强度B相互垂直；E方向竖直向下、B方向垂直纸面向里。一束带电粒子从极板左侧中央的小孔射入，不计重力，能从右侧小孔水平射出的粒子需满足的条件是（）A.具有相同电荷量B.具有相同速度，且C.具有相同的电性D.具有相同荷质比二、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、如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，此时电容器C中的带电微粒恰好静止，现要使微粒向下运动，则应该（）A.将k1断开 B.将k2掷在bC.将k2掷在c D.将k3断开8、如图为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成，若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外，一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是A极板M比极板N电势低B.加速电场的电压C.直径D.若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷9、如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，板间场强为E，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里．从两板左侧中点c处射入一束粒子(不计重力),这些粒子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成两束，且运动半径不同，则下列判断正确的是()A.这束粒子中一定有两种不同速度的粒子B.这束粒子中一定有正负两种粒子C.这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子D.a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向a10、在平行板电容器极板间有场强为E、方向竖直向下的匀强电场和磁感应强度为B1、方向水平向里的匀强磁场．左右两挡板中间分别开有小孔S1、S2，在其右侧有一边长为L的正三角形磁场，磁感应强度为B2，磁场边界ac中点S3与小孔S1、S2正对．现有大量的带电荷量均为+q、而质量和速率均可能不同的粒子从小孔S1水平射入电容器，其中速率为v0的粒子刚好能沿直线通过小孔S1、S2．粒子的重力及各粒子间的相互作用均可忽略不计．下列有关说法中正确的是()A.v0一定等于B.在电容器极板中向上偏转的粒子的速度一定满足C.质量的粒子都能从ac边射出D.能打在ac边的所有粒子在磁场B2中运动的时间一定都相同三、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）用如图甲所示的电路，测定一节蓄电池的电动势和内电阻．蓄电池的电动势约为2V，内电阻很小．除蓄电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：

A．电压表（量程3V）

B．电流表（量程0.6A）

C．电流表（量程3A）

D．定值电阻R0（阻值4、额定功率4W）

E．滑动变阻器（阻值范围0—20

、额定电流2A）

F．滑动变阻器（阻值范围0—1000、额定电流0.5A）

（1）电流表应选____________，滑动变阻器应选_____________（填器材前的字母代号）

（2）根据实验数据作出U—I图象如图乙所示，则蓄电池的电动势E=____V，内电阻

r=____

(r保留两位有效数字)

（3）引起该实验系统误差的主要原因是_________________________________12．（12分）如图所示，将一个电荷量为q=+3×10−10C的点电荷从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10−9J．已知A点的电势为φA=−4V，求B点的电势为______V．电荷在B点的电势能为______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）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L15．（12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

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】根据焦耳定律，当其两端的电压为U时，它在t时间内产生的热量为：当两端电压变为2U，时间为2t时，产生的热量为：D正确，ABC错误。故选D。2、C【解析】条形磁铁在下落过程中受重力和铜环的阻力作用，开始时，由于速率为零，对铜环组成的圆筒没有磁通变化，因此无感应电流，无安培力作用，即条形磁铁只受重力作用，向下加速运动，随着速率的增大，感应电流增大，安培力增大，条形磁铁所受铜环的阻力增大，因此条形磁铁将做加速度逐渐减小的加速运动，又因为竖直圆筒很长，因此，加速度将趋于零，所以条形磁铁在圆筒中的运动速率先逐渐增大，最终趋于不变，故选项C正确3、D【解析】剪断细线前，A、B间无压力，则弹簧的弹力F=mAg=40N，剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度：，隔离对B分析，mBg-N=mBa，解得：N=mBg-mBa=10-1×2N=8N。故D正确，ABC错误。故选D。4、B【解析】根据左手定则可知，磁场的方向向里，粒子运动的方向向上，向右偏转的粒子带负电，向左偏转的粒子带正电，不偏转的粒子不带电．故B正确，ACD错误5、D【解析】A．电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，越向左场强越小，越向右场强越大，故a出发后的一小段时间内其所处的位置的场强越来越小，而b出发后的一小段时间内其所处的位置场强越来越大，所以出发后的一小段时间内a受到的电场力变小，b受到的电场力变大。但是不知道ab两电荷的电量关系，不能比较ab两点荷所受电场力的大小，故A错误。B．由于出发后电场力对两电荷都做正功，故两电荷的动能都越来越大，则两个电荷的速度都越来越大，故B错误。C．由于不知道场强的方向，故不能确定电场力的方向与场强方向的关系，所以不能确定ab两电荷的电性。故C错误。D．由于两电荷所受的电场力的方向相反，故a、b两粒子所带的电荷的电性相反。故D正确。故选D。6、B【解析】粒子沿直线穿过平行板电容器，电场力和洛伦兹力在竖直方向上等大反向，即满足解得ACD错误，B正确。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．断开k1，电容器与电源断开，电容器放电，电压减小，粒子向下运动，故A正确；B．将k2掷在b时，电容器之间与电源连接，电容器两端电压变大，粒子受向上的电场力变大，则粒子向上运动，故B错误；C．将k2掷在c时，电容器被短路，电容器放电，电压减小，粒子向下运动，故C正确；D．断开k3，电容器被断开，不会产生充放电现象，故粒子受力不变，油滴不会运动，故D错误；故选AC。8、CD【解析】粒子经加速电场加速后进入静电分析器在电场力的作用下做匀速圆周运动，因此由电场力指向圆心可知粒子带正电，因此加速电场的场强方向由M指向N，所以M极板的电势高，故A错误；在加速电场由动能定理由，在分析器内做圆周运动，因此由，联立可得，故B错误；粒子进入磁场后再洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，由，可得，故C正确，通过C可以看出直径和粒子的比荷有关，因此通过胶片同一点的粒子比荷相同，故D正确9、BC【解析】粒子在平行金属板间沿直线运动，说明洛伦兹力和电场力平衡，由此得出两种粒子的速度大小相等，射出小孔后，偏转方向及半径不同，结合左手定则及半径公式可知电性和比荷关系，由正负粒子的板间匀速直线，通过受力分析得出电场方向；【详解】A、粒子在速度选择器中沿直线运动，说明，粒子速度，粒子的速度一定相同，故A错误；B、粒子从小孔射出后，分成两束，偏转方向不同，根据左手定则知，两种带电粒子电性相反，即这束粒子中一定有正负两种粒子，故B正确；C、粒子射出小孔后，进入右侧磁场中做匀速圆周运动，根据，得半径，半径不同，则不同，所以这束粒子中一定有两种不同比荷的粒子，故C正确；D、正负两种粒子从左侧向右侧沿直线运动，对于带正电粒子，洛伦兹力向上，电场力向下，所以电场方向一定由a指向b，故D错误；故选BC【点睛】关键是知道速度选择器是利用电场力等于洛伦兹力的原理进行工作的，故速度选择器只能选择速度而不能选择电性10、AB【解析】A.当正粒子向右进入复合场时，受到的电场力向下，洛伦兹力方向向上，如果大小相等，即解得v0=就会做匀速直线运动，A正确；B.正粒子向上偏转是因为向上的洛伦兹力大于向下的电场力，即v0>，故B正确；C.设质量为m0的粒子的轨迹刚好与bc边相切，如图所示由几何关系得R+R=，而R=，解得m0=，所以m<的粒子都会从ac边射出，而<，故C错误；D.质量不同的粒子在磁场中运动的周期不同，所以在磁场中运动的时间不同，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.(1)B②.E③.(2)2.10④.0.20⑤.(3)电压表的分流作用【解析】由题意可确定出电路中的电流范围，为了保证电路的安全和准确，电流表应略大于最大电流；由电路及闭合电路欧姆定律可得出函数关系，结合数学知识可得出电源的电动势和内电阻．电流表测量的不是干路电流，电压表具有分流作用（1）由题意可知，电源的电动势约为2V，保护电阻为4Ω，故电路中最大电流约为0.5A，故电流表只能选B；为了方便操作，应选择较小的变阻器，故选E；（2）由电路利用闭合电路欧姆定律可知，则由数学知识可得，图象与纵坐标的交点为电源电动势，故E=2.10V；而图象的斜率表示保护电阻与内电阻之和，故，解得r=0.2Ω；（3）电流表测量的不是干路电流，本实验的系统误差原因是电压表具有分流作用12、①.16V②.【解析】AB间的电势差由UAB=φA-φB，φA=-4V，得：φB=φA-UAB=-4-（-20）=16V根据电势能的公式：EPB＝qφB