2025屆上海市第二工業(yè)大學附屬龔路中學物理高二上期末質量跟蹤監(jiān)視試題含解析

2025屆上海市第二工業(yè)大學附屬龔路中學物理高二上期末質量跟蹤監(jiān)視試題注意事項：1．答卷前，考生務必將自己的姓名、準考證號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效。3．考試結束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、如圖，虛線所示的圓形區(qū)域內存在一垂直于紙面的勻強磁場，P為磁場邊界上的一點，大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點，在紙面內沿不同方向射入磁場。若粒子射入速率為v1，這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上；若粒子射入速率為v2，相應的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則v2∶v1為（）A.∶2 B.∶1C.∶1 D.3∶2、回旋加速器是用來加速帶電粒子的裝置，如圖所示．它的核心部分是兩個D形金屬盒，兩盒相距很近，a、b接在電壓為U、周期為T的交流電源上．兩盒間的窄縫中形成勻強電場，兩盒放在勻強磁場中，磁場方向垂直于盒底面．帶電粒子在磁場中做圓周運動，通過兩盒間的窄縫時被加速，直到達到最大圓周半徑時通過特殊裝置被引出．設D形盒的半徑為R，現(xiàn)將垂直于D形盒的磁場感應強度調節(jié)為，剛好可以對氚核進行加速，氚核所能獲得的最大能量為，以后保持交流電源的周期T不變．已知氚核和粒子的質量之比為3：4，電荷量之比為1：2．下列說法正確的是A.若只增大交變電壓U，則氚核在回旋加速器中運行的時間不會發(fā)生變化B.若用該裝置加速粒子，應將磁場的磁感應強度大小調整為C.將磁感應強度調整后對粒子進行加速，粒子在加速器中獲得的最大能量為D.將磁感應強度調整后對粒子進行加速，粒子在加速器中加速的次數(shù)大于氚核的次數(shù)3、如圖所示，一個由導體做成的矩形線圈，以恒定速率v運動，從無場區(qū)進入勻強磁場區(qū)(磁場寬度大于bc間距)，然后出來，若取逆時針方向為感應電流的正方向，那么下圖中正確地表示回路中感應電流隨時間變化關系的圖像是()A. B.C. D.4、兩相鄰勻強磁場區(qū)域的磁感應強度大小不同、方向平行。一速度方向與磁感應強度方向垂直的帶電粒子(不計重力)，從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后，粒子的A.軌道半徑減小，角速度增大B.軌道半徑增大，角速度減小C.軌道半徑減小，運動周期增大D.軌道半徑增大，運動周期減小5、如圖所示的圖像中，直線a表示某電源路端電壓與電流的關系，直線b為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，由圖像可知（）A.R的阻值為0.5ΩB.電源電動勢為4.0V，內阻為0.5ΩC.2s內電阻R上消耗的電能為4JD.若將兩個相同電阻R串聯(lián)接入該電源，則電流變?yōu)橹暗囊话?、等量異種點電荷（左側為正電荷、右側為負電荷）形成的靜電場中，有一個關于電荷連線的中點對稱的矩形ABCD，AB邊平行于點電荷的連線方向。下列說法正確的是A.A點的場強與B點的場強相同B.B點的電勢低于D點的電勢C.電子由A→B的運動過程中，電場力做正功D.質子由B→C的運動過程中，電勢能一直增大二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、如圖所示，帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB，OA＝OB，都用長L的絲線懸掛在O點。靜止時A、B相距為d。為使平衡時A、B間距離減為，可采用以下哪些方法（）A.將小球A、B的質量都增大到原來的2倍B.將小球B的質量增大到原來的8倍C.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半D.將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質量增大到原來的2倍8、圖中虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，已知平面b上的電勢為2V。一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV。下列說法正確的是（）A.平面c上的電勢為零B.該電子可能到達不了平面fC.該電子經(jīng)過平面d時，其電勢能為4eVD.該電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的2倍9、如圖所示，傾角為的光滑導電軌道間接有電源，軌道間距為，軌道上放一根質量為的金屬桿，金屬桿中的電流為，現(xiàn)加一垂直金屬桿的勻強磁場，金屬桿保持靜止，則磁感應強度的方向和大小可能為A.磁場方向垂直于軌道平面向上時，磁感應強度最小，大小為B.磁場方向沿軸正方向，大小為C.磁場方向沿軸正方向，大小為D.磁場方向沿軸正方向，大小為10、如圖，小燈泡L1與電動機M并聯(lián)，再與小燈泡L2串聯(lián)接在電源上。閉合電鍵K，此時兩盞小燈泡都剛好正常發(fā)光，且電動機正常轉動。已知小燈泡L1額定電壓6V、額定功率6W，小燈泡L2額定電壓3V、額定功率9W，電源內阻r=1Ω，電動機內阻R=1Ω。則下列說法中正確的是A.通過電動機M的電流為3A B.電源的電動勢為9VC.電動機M的輸出功率為8W D.電源內阻消耗的熱功率為9W三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11．（6分）如圖所示，兩只用粗細相同的銅絲做成的閉合線框a、b放在光滑絕緣水平桌面上，它們的邊長分別為L和2L．現(xiàn)以相同的速度v將a、b從磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外．在此過程中，a、b兩線框中的電流之比為_______；拉力之比為_____；通過銅絲橫截面的電量之比為_____.12．（12分）為探究影響感應電流方向的因素，幾位同學做了如下的實驗。(1)小李同學選用圖（甲）中的器材模仿法拉第的實驗進行探究①為了保證實驗現(xiàn)象明顯，電源選用_______，電表選用________；（填寫器材前的代碼）A.低壓直流電源B.低壓交流電源C.220V交流電源D.靈敏電流計E.0~0.6A量程的電流表F.0~0.6V量程的電壓表②請在實物圖中，用筆畫線代替導線將電路補充完整_______；③實驗過程中，記錄的實驗現(xiàn)象如下表所示，觀察四項實驗結果，能夠得出結論，產(chǎn)生感應電流的條件與________的變化有關?(選填“A”“B”或“C”)A.磁場B.電場C.閉合導體回路包圍的面積開關和變阻器的狀態(tài)線圈B中是否有電流開關閉合瞬間有開關斷開瞬間有開關閉合時，滑動變阻器不動無開關閉合時，迅速移動滑動變阻器的滑片有(2)小張同學用導軌、導體棒、電表、導線組成圖(乙)所示的電路，整個電路處于垂直導軌的磁場中，當導體棒在金屬導軌上向右移動時，電表中有電流，得出結論，產(chǎn)生感應電流的條件與________的變化有關?(選填“A”“B”或“C”)A．磁場B．電場C．閉合導體回路包圍的面積依據(jù)小李和小張兩位同學的實驗得出結論：只要穿過閉合導體回路的磁通量發(fā)生變化，閉合導體回路中就有感應電流。(3)小任同學根據(jù)感應電流產(chǎn)生條件，想利用搖繩發(fā)電。如圖(丙)所示，把條大約10m長電線的兩端連在一個靈敏電流表的兩個接線柱上，形成閉合導體回路。兩個同學迅速搖動這條電線，沿________方向站立時，發(fā)電的可能性比較大。(選填“東西”“南北”)。四、計算題：本題共3小題，共38分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，要求寫出必要的文字說明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖所示，質量為為m、電量為q的帶電粒子，經(jīng)電壓為U加速，又經(jīng)磁感應強度為B的勻強磁場后落到圖中D點，求：（1）帶電粒子在A點垂直射入磁場區(qū)域時的速率v；（2）A、D兩點間的距離l。14．（16分）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置．如圖所示，自行車后輪由半徑r1=5.0×10-2m的金屬內圈、半徑r2=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構成．后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯(lián)有一電阻值為R的小燈泡．在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r1、外半徑為r2、張角θ=π/6．后輪以角速度ω=2πrad/s相對于轉軸轉動．若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應（1）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；（3）從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始，經(jīng)計算畫出輪子一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差Uab隨時間t變化的Uab-t圖象；（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r2、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優(yōu)化前同學的設計方案，請給出你的評價15．（12分）如圖所示的平面直角坐標系xOy，在第Ⅰ象限內有平行于y軸的勻強電場，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc區(qū)域內有勻強電場，方向垂直于xOy平面向里，正三角形邊長為L，且ab邊與y軸平行．一質量為m、電荷量為q的粒子，從y軸上的P（0，h）點，以大小為v0的速度沿x軸正方向射入電場，通過電場后從x軸上的a（2h，0）點進入第Ⅳ象限，又經(jīng)過磁場從y軸上的某點進入第Ⅲ象限，且速度與y軸負方向成45°角，不計粒子所受的重力．求：（1）電場強度E的大??；（2）粒子到達a點時速度的大小和方向；（3）abc區(qū)域內磁場的磁感應強度B的最小值

參考答案一、單項選擇題：本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1、C【解析】由于是相同的粒子，粒子進入磁場時的速度大小相同，由可知R＝即粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同。若粒子運動的速度大小為v1，如圖所示，通過旋轉圓可知，當粒子在磁場邊界的出射點M離P點最遠時，則MP＝2R1同樣，若粒子運動的速度大小為v2，粒子在磁場邊界的出射點N離P點最遠時，則NP＝2R2由幾何關系可知R2＝Rcos30°＝R則故選C。2、C【解析】回旋加速器運用電場加速磁場偏轉來加速粒子，根據(jù)洛倫茲力提供向心力可以求出粒子的最大速度，從而求出最大動能．在加速粒子的過程中，電場的變化周期與粒子在磁場中運動的周期相等.【詳解】A、粒子在磁場中做勻速圓周運動洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律有，粒子的最大速度：，所以粒子加速后的最大動能：，根據(jù)動能定理：Ekm=n?qU，若其他量不變，只提高加速電壓U，則質子在電場中加速的次數(shù)減??；質子在加速器中運動的總時間將縮短；故A錯誤.B、粒子在磁場中運動的周期,每加速一次和半個圓周電場變換一次反向，則電場變換的周期為，若該裝置加速α粒子則,由于，，應將磁場的磁感應強度大小調整為；故B錯誤.C、粒子離開的最大動能為，α粒子的最大動能為；故C正確.D、氚核在磁場中加速的次數(shù)：，α粒子在加速器中加速的次數(shù)，可知將磁感應強度調整后對α粒子進行加速，α粒子在加速器中加速的次數(shù)小于氚核的次數(shù)；故D錯誤.故選C.【點睛】解決本題的關鍵知道回旋加速器電場和磁場的作用，知道最大動能與什么因素有關，以及知道粒子在磁場中運動的周期與電場的變化的周期相等.3、C【解析】由楞次定律判斷可知，線圈進入磁場時，感應電流方向為逆時針方向，為正值；線圈穿出磁場時，感應電流方向為順時針方向，為負值，電流為：，由于B、L、v、R不變，線圈進入和穿出磁場時，感應電流的大小不變；線圈完全在磁場中運動時，磁通量不變，沒有感應電流產(chǎn)生，故C正確，ABD錯誤4、B【解析】帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提高向心力，由牛頓第二定律有：解得：從較強磁場區(qū)域進入到較弱磁場區(qū)域后。B減小，所以r增大。線速度、角速度的關系為：v=ωR，線速度v不變，半徑r增大，所以角速度減小，由可知周期變大；A．軌道半徑減小，角速度增大，與結論不相符，選項A錯誤；B．軌道半徑增大，角速度減小，與結論相符，選項B正確；C．軌道半徑減小，運動周期增大，與結論不相符，選項C錯誤；D．軌道半徑增大，運動周期減小，與結論不相符，選項D錯誤；故選B。5、C【解析】A．R的圖線的斜率大小等于R的阻值，則=2.0Ω，故A錯誤；B．根據(jù)閉合電路歐姆定律得，U=E?Ir，當I=0時，U=E，由圖可讀出電源的電動勢E=4.0V,內阻等于圖線a的斜率大小，則=2.0Ω，故B錯誤；C．兩圖線的交點表示該電源直接與電阻R相連組成閉合電路時工作狀態(tài)，由圖讀出電阻兩端電壓U=2.0V，電路中電流I=1.0A，則電阻在2s內消耗的電能E=UIt=4J，故C正確；D．由于電源內阻的存在，若將兩個相同電阻R串聯(lián)接入該電源，則電流比原來的一半大，故D錯誤。故選C。6、B【解析】A．由電場線的對稱可知，A點的場強大小與B點的場強大小相等，方向不同，所以A點的場強與B點的場強不相同，故A錯誤；B．由于B點離負電荷更近，所以B點的電勢低于D點的電勢，故B正確；C．沿電場線方向電勢降低，所以A點電勢高于B點電勢，電子在A點的電勢能小于B點電勢能，所以電子由A→B的運動過程中，電勢能增大，電場力做負功，故C錯誤；D．從B到C電勢先降低后升高，所以質子的電勢能先減小后增大，故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多個選項是符合題目要求的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。7、BD【解析】如圖所示，B受重力、絲線的拉力及庫侖力，將拉力及庫侖力合成，其合力應與重力大小相等、方向相反，由幾何關系可知＝而庫侖力F=，即==有mgd3=kQAQBL則d=要使d變?yōu)椋梢詫⑿∏駼的質量增大到原來的8倍而保證上式成立，或將小球A、B的電荷量都減小到原來的一半，同時將小球B的質量增大到原來的2倍，也可保證等式成立故選BD。8、AB【解析】A．虛線a、b、c、d、f代表勻強電場內間距相等的一組等勢面，一電子經(jīng)過a時的動能為10eV，從a到d的過程中克服電場力所做的功為6eV，動能減小了6eV，電勢能增加了6eV，因此a、b、c、d、f相鄰兩個等勢面間的電勢差為2V，因平面b上的電勢為2V，由于電子的電勢能增加，等勢面電勢由a到f是降低的，因此平面c上的電勢為零，故A正確；B．由上分析可知，當電子由a向f方向運動，則電子到達平面f的動能為2eV，由于題目中沒有說明電子如何運動，因此也可能電子在勻強電場中做拋體運動，則可能不會到達平面f，故B正確；C．在平面b上電勢為2V，則電子的電勢能為-2eV，動能為8eV，電勢能與動能之和為6eV，當電子經(jīng)過平面d時，動能為4eV，其電勢能為2eV，故C錯誤；D、電子經(jīng)過平面b時的動能是平面d的動能2倍，電子經(jīng)過平面b時的速率是經(jīng)過d時的倍，故D錯誤。故選AB?！军c睛】考查電場力做功與電勢能變化的關系，掌握電勢能與動能之和不變，理解電勢為零處的電勢能為零是解題的關鍵。9、ACD【解析】由左手定則確定各種情況下的安培力方向，根據(jù)平衡條件判斷各項即可【詳解】A項：磁場方向垂直于軌道平面向上時，由左手定則可知，安培力方向平行斜面向上，由于此時支持力與安培力垂直，由三力平衡可知，支持力與安培力的合力與重力等大反向，由于支持力方向不變，所以當支持力與安培力垂直時，安培力最小即磁感應強度最小，由公式，解得：，故A正確；B項：磁場方向沿軸正方向時，與電流方向平行，金屬桿不受安培力，所以金屬桿不可能靜止，故B錯誤；C項：磁場方向沿軸正方向時，由左手定則可知，安培力方向豎直向上，要使金屬桿靜止，所以mg=BIL，解得：，故C正確；D項：磁場方向沿軸正方向時，，由左手定則可知，安培力方向水平向右，由平衡條件可得：，解得：，故D正確故選ACD10、CD【解析】A．兩盞小燈泡都剛好正常發(fā)光，所以小燈泡L1中的電流為小燈泡L2中的電流為電動機中的電流為故A錯誤；B．由閉合電路歐姆定律得故B錯誤；C．電動機M的輸出功率為故C正確；D．電源內阻消耗的熱功率為故D正確。故選CD。三、實驗題：本題共2小題，共18分。把答案寫在答題卡中指定的答題處，不要求寫出演算過程。11、①.1:1②.1:2③.1:2【解析】根據(jù)電阻定律得Ra：Rb=1：2，根據(jù)法拉第電磁感應定律E=BLv得線框電動勢之比Ea：Eb=1：2，兩線框中的電流之比Ia：Ib＝＝1：1，由于線框勻速運動，拉力和安培力平衡，故；根據(jù)通過的銅絲橫截面的電量之比；12、①.A②.D③.④.A⑤.C⑥.東西【解析】(1)①[1]探究感應電流產(chǎn)生的條件是通過開關的閉合與斷開，滑動變阻器的滑動等方式改變流過A螺旋管的電流，從而讓B線圈產(chǎn)生感應電流，故電源只需要低壓直流電源就能滿足要求，而不需要選低壓交流電源讓電流本身發(fā)生變化，則電源應選A；[2]感應電流的產(chǎn)生比較微弱，電流方向需要根據(jù)指針偏轉判斷，則電流表選指針在中央的靈敏電流計最合適，故選D；②[3]A線圈為通電的電路，B線圈為產(chǎn)生感應電流的回路，連接電路圖如圖所示③[4]根據(jù)四個操作可總結得到，開關的斷開與閉、閉合開關后移動滑動變阻器的滑片都改變了流過A線圈的電流大小，從而使得穿過B線圈的磁場變化，則產(chǎn)生感應電流的條件與磁場的變化有關，故A正確，BC錯誤。故選A。(2)[5]導體棒在金屬導軌上向右移動切割磁感線，勻強磁場恒定，但引起了回路所圍磁場的有效面積的增大，從而使得磁通量變大而產(chǎn)生感應電流，故產(chǎn)生感應電流的條件與閉合導體回路包圍的面積的變化有關，故C正確，AB錯誤。故選C。(3