2027届北京市海淀区第二十中学物理高二上期末质量跟踪监视试题含解析

2027届北京市海淀区第二十中学物理高二上期末质量跟踪监视试题请考生注意：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、由甲地向乙地输电,输送的电功率一定,输电线的材料一定,输电线因发热损失的电功率为P,那么()A.P与导线电阻R成正比B.P与导线电阻R成反比C.P与导线电阻R2成反比D.P与导线电阻R3成反比2、回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用，其原理如图所示．D1和D2是两个中空的半圆形金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，它们接在电压为U、周期为T的交流电源上．位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子（初速度可以忽略），它们在两盒之间被电场加速．当质子被加速到最大动能Ek后，再将它们引出．忽略质子在电场中的运动时间，则下列说法中正确的是（）A.若只增大交变电压U，则质子的最大动能Ek会变大B.若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中运行的时间不变C.若只将交变电压的周期变为2T，仍能用此装置持续加速质子D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为3、如图所示，磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流方向从a到b，导线所受安培力的方向是（）A.向里 B.向外C.向下 D.向上4、如图所示是交流发电机示意图，当转速为20r/s时，电压表示数为8V．交流发电机线电阻r＝2Ω，用电器电阻R＝8Ω，则A.线圈电阻的发热功率为8WB.交流发电机电动势的峰值为8VC.交流发电机电流的有效值为1AD.若从图示位置开始计时，则交流发电机电动势的瞬时值为e＝10sin40πtV5、如图所示，平行板电容器已经充电，静电计的金属球与电容器的一个极板连接，外壳与另一个极板连接，静电计针的偏转示电容两极板间的电势差．实验中保持极板上的电荷量不变．设电容两极正对面积为，极板间的距离为，静电计指针偏角为．下列关于实验现象的描述正确的是（）A.保持不变，增大，则变大B.保持不变，减小，则不变C.保持不变，减小，则变小D.保持、不变，两板间插入电介质，则变大6、水平抛出的小球，t秒末的速度方向与水平方向的夹角为，秒内位移方向与水平方向的夹角为，重力加速度为g，忽略空气阻力，则小球初速度的大小可表示为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、对UAB=1V的理解，正确的是（）A.从A到B移动qC的电荷，电场力做功1JB.从A到B移动1C的正电荷，电场力做功1JC.从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1JD.从A到B移动1C的负电荷，外力做功1J8、如图所示，在光滑绝缘水平面上有三个孤立的点电荷Q1、Q、Q2，其中Q恰好静止不动，Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线．已知Q1、Q2分别与Q相距r1、r2，不计点电荷间的万有引力，下列说法正确的是()A.Q1、Q2的电荷量之比为B.Q1、Q2的电荷量之比为C.Q1、Q2的质量之比为D.Q1、Q2的质量之比为9、如图是医用回旋加速器示意图，其核心部分是两个D形金属盒，两金属盒置于匀强磁场中，并分别与高频电源相连．现用该装置加速氘核(带电量为e、质量为2m)和氦核(带电量为2e、质量为4m)．若不考虑粒子重力及在电场中的运动时间，则下列说法中正确的有（电源频率可保证电荷到达Ｄ型盒间隙时能改变电压方向）A.氘核和氦核运动的周期相同B.氘核和氦核的最大动能相同C.要使氘核的最大动能变成原来的4倍，可仅将磁感应强度增大为原来的2倍D.要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/210、如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L1、L2，L1中的电流方向向左，L2中的电流方向向上；L1的正上方有a、b两点，它们相对于L2对称．L1、L2所在区域处于磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外的匀强磁场中．已知a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂直于纸面向外，()A.流经L1的电流在b点产生的磁感应强度大小为B.流经L1电流在a点产生的磁感应强度大小为C.流经L2的电流在b点产生的磁感应强度大小为D.流经L2的电流在a点产生的磁感应强度大小为三、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）带电粒子A（质量为m、电量为q）和带电粒子B（质量为4m、电量为2q）．垂直磁感线射入同一匀强磁场中（不计重力），若以相同速度入射，则轨道半径之比Ra：Rb=______，周期之比Ta：Tb=______.12．（12分）有以下可供选用的器材及导线若干条，要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A．被测电流表A1：满偏电流约700～800，内阻约100Ω，刻度均匀、总格数为N；B．电流表A2：量程06A，内阻0.1Ω；C．电压表V：量程3V，内阻3kΩ；D．滑动变阻器R1：最大阻值200Ω；E．滑动变阻器R2：最大阻值1kΩ；F．电源E：电动势3V、内阻1.5Ω；G．开关一个.（1）选用的器材应为_____________．（填A→G字母代号）（2）在虚线框内画出实验电路图，并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号（）（3）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表A1的指针偏转了n格，可算出满偏电流Ig=________，式中除N、n外，其他字母符号代表的物理量是_____________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】当P输一定时，由P输=UI可知，输电线上消耗的热功率为P=I2R＝，可知P与R成正比，故A正确，BCD错误；故选A.2、D【解析】回旋加速器是通过电场进行加速，磁场进行偏转来加速带电粒子．带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，根据比较周期．当粒子最后离开回旋加速器时的速度最大，根据求出粒子的最大速度，从而得出最大动能的大小关系【详解】A项：根据得，则最大动能，与加速电压无关，故A错误；B项：若只增大交变电压U，则质子在回旋加速器中加速次数会减小，导致运行时间变短，故B错误；C项：若只将交变电压的周期变为2T，而质子在磁场中运动的周期不变，则两周期不同，所以不能始终处于加速状态，故C错误；D项：根据洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，则有半径公式与，所以质子第n次被加速前后的轨道半径之比为，故D正确故选D【点睛】解决本题的关键知道带电粒子在磁场中运动的周期与交流电源的周期相同，求出粒子的周期和最大动能，根据质量比和电量比，去比较周期和最大动能3、D【解析】由左手定则可知，导线所受安培力方向向上，故选D.4、C【解析】AC.由题意可知，电路中的电流为故电流的有效值为1A，线圈发热功率为故A错误，C正确；B.由闭合电路欧姆定律，电动势的有效值为故最大值为故B错误；D.由图示位置开始计时，该位置电动势为最大值，故交流发电机的瞬时值为D错误；故选C。5、A【解析】A：平行板电容器的电容，电容器电压与电容的关系为，电量不变，保持不变，增大，电容减小，电压增大，变大，故A项正确B：电量不变，保持不变，减小，电容增大，电压减小，变小，故B项错误C：电量不变，保持不变，减小，电容减小，电压增大，变大，故C项错误D：电量不变，保持、不变，在两板间插入电介质，电容增大，电压变小，变小，故D项错误所以选A点睛：①平行板电容器充电后，若保持其始终与直流电源相连，则板间电压不变．当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化②平行板电容器充电后与电源断开，由于电荷不能移动，电容器的带电量不变．当电容器电容的影响因素发生变化后，据、、来判断各量如何变化6、A【解析】平抛运动水平为匀速直线运动，水平速度恒为，则有竖直为自由落体运动，竖直速度竖直位移根据速度的合成，有t＋秒内水平位移竖直位移根据位移的合成有结合选项得故选A。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、BC【解析】试题分析：根据W=Uq可知对UAB=1V表示：从A到B移动1C的正电荷，电场力做功1J；或者从A到B移动1C的负电荷，克服电场力做功1J，选项BC正确，AD错误；故选BC.考点：电势差8、BD【解析】A、点电荷Q恰好静止不动，因此根据库仑定律和二力平衡有：=，所以Q1、Q2的电荷量之比为=，故A错误，B正确；C、Q1、Q2围绕Q做匀速圆周运动，在运动过程中三个点电荷始终共线，Q1、Q2的角速度相同，根据牛顿第二定律有：m12r1=m22r2，所以Q1、Q2的质量之比为=，故C错误，D正确9、ACD【解析】A项：带电粒子大磁场中运动周期，两粒子的比荷相等，所以周期相等，故A正确；B项：根据得，最大动能，所以氦核的最大动能较大，故B错误；C、D项：由可知，要使氘核最大动能变成原来的4倍，磁场变为原来的2倍，同理可知，要使氘核的最大动能变成原来的1/4，可仅将磁感应强度变为原来的1/2故CD正确故选ACD10、BD【解析】根据右手螺旋定则来判定两直导线在a、b两处的磁场方向，再结合矢量的叠加法则，即可求解【详解】整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B0，方向垂直于纸面向外，且a、b两点的磁感应强度大小分别为和，方向也垂于纸面向外，根据右手螺旋定则，L1直导线电流，在a、b两点磁场方向垂直纸面向里，大小相等，同理，L2直导线的电流，在a点磁场方向垂直纸面向里，在b点磁场方向垂直纸面向外，但两点的磁场大小相等，依据矢量叠加法则，则有：B0-B2-B1=B0+B2-B1=联立上式，可解得：，故选BD【点睛】考查右手螺旋定则的应用，掌握矢量的合成法则，注意对称位置的磁场大小是相等的三、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、①1:2②.1:2【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后根据粒子轨道半径公式、周期公式.【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得：，解得：，则：；粒子做圆周运动的周期：，周期之比：；【点睛】本题考查了带电粒子在磁场中的运动，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律求出粒子做圆周运动的轨迹半径，根据轨道半径公式与周期公式可以解题.12、(1).ACDFG(2).(3).(4).U为电压表读数，RV为电压表内阻【解析】（1）[1]．其中AFG为必选器材，为了滑动方便，应选择最大阻值较小的滑动变阻器，以及电压表V，题目中的电流表量程0.6安，指针偏角过小误差较大，舍去；故选择的器材有：ACDFG；（2）[2]．电压表量程3V，内阻3kΩ，满偏电流为，与待测电流表类似，可以当作电流表使用；与待测电流表串联即可；因为要求精确，故采用滑动变阻器分压式接法，电压可以连续调节，电路图如图所示：（3）[3][4]．待测电流表总格数为N，电流等于电压表电流，为：；电流表与电压表串联，电流相等，故：n：N=I：Ig故其中U电压表