精品解析：吉林省延边朝鲜族自治州延吉市延边第二中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

延边第二中学2024—2025学年度第一学期 第二次阶段检测高二物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选顶中，第1~7题为只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 1. 如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲图为速度选择器，若粒子速度满足，从左侧和右侧水平射入的粒子都将保持匀速直线运动 B. 乙图为等离子发电机，等离子体进入极板之间后，极板电势高于极板电势 C. 丙图为质谱仪，打在底片上的位置越靠近入射点，粒子的比荷越大 D. 丁图中只增大加速电压，粒子能获得更大的动能 2. 如图所示，一段长为L的导体水平放置，若导体单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，定向移动的速度为v、导体横截面积为S。下面说法不正确的是（ ） A. 导体中的电流为 B. 导体中自由电子个数为 C. 导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线所受安培力 D. 导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线中每个电子所受的洛伦兹力 3. 静电透镜是电子透镜中的一种，广泛应用于电子显微镜中。静电透镜产生的电场线如下图，一电子仅在电场力的作用下，依次经过a、b、c三个点，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c三点中，a点处电势最高 B. a、b、c三点中，c点处电场强度最大 C. 由a到c的过程中，电子的速度增大 D. 由a到c的过程中，电子的电势能一直增大 4. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为l，与导轨间的动摩擦因数为，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab所受安培力水平向左 B. 金属杆ab所受安培力大小 C. 金属杆受到的摩擦力 D. 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小 5. 长直导线a、b互相垂直放置，b导线中电流大小为a导线中电流大小的2倍，电流方向如图所示，纸面内的P、Q分别是a、b导线上的点，PQ连线与导线b垂直，与导线a的夹角为O为PQ的中点。已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小（k为常量，I为电流大小，r为该点到直导线的距离）。若直导线a在O点产生的磁感应强度大小，则O点的磁感应强度大小为（　　） A. B. 2 C. D. 6. 如图所示，A、B是电荷量相等的同种点电荷，固定在同一水平线上，在A、B连线的垂直平分线上有一点电荷C，给C一个大小为v0的初速度，C仅在电场力作用下恰能做匀速圆周运动。已知O为A、B连线与垂直平分线的交点，AO = OC = L，点电荷C的带电量为q，质量为m，静电力常量为k，不计重力，则点电荷A的带电量为（　　） A. B. C. D. 7. A、B板间存在竖直方向的匀强电场，现沿垂直电场线方向射入三种比荷（电荷量与质量的比）相同的带电微粒（不计重力），a、b和c的运动轨迹如图所示，其中b和c是从同一点射入的。不计空气阻力，则可知粒子运动的全过程（　　） A. 运动加速度 B. 速度变化量 C 飞行时间 D. 电势能的减少量 8. 如图所示，场强为E的匀强电场方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球必须带正电 B. 小球做匀速圆周运动的周期为 C. 小球的质量为 D. 若仅把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则其速度为 9. 在如图所示的电路中，、和皆为定值电阻，为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为。设电流表的读数为，电流表的读数为，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于点，电压表V的读数为，当照射到的光强增大时，电压表、电流表示数变化大小分别为、，则（　　） A. 变大 B. 光强增大后，电源效率降低 C. 液滴带正电，光强增大后将向上运动 D. 10. 如图所示，一个半径为R的圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。一个粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，运动的半径均为r。下列说法正确的是（　　） A. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是整个圆周 C. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 D. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上范围是六分之一个圆周 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 在探究电磁感应现象的实验中。 （1）探究电磁感应现象应选用如图______（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。 （2）在下面图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将________偏转，（选填“向左”，“向右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将_______偏转；（选填“向左”，“向右”或“不发生”）。 12. 如图所示，矩形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质量为、带电荷量为的粒子以某初速度从点沿方向垂直射入磁场中，从点离开磁场。已知磁感应强度为，，粒子只受磁场力。求： （1）粒子的初速度大小； （2）若将粒子初速度增大为原来的两倍，仍从点沿方向垂直射入磁场中，求粒子在磁场中运动的时间。 13. 如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，。一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）从地面上A点以的初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中。重力加速度大小为g。求： （1）匀强电场的场强E的大小和小球在B点速度大小： （2）小球在圆弧BD间最小速度值。 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为（0，L）的P点沿x轴正方向，以初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为（2L，0）的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间； （3）粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 延边第二中学2024—2025学年度第一学期 第二次阶段检测高二物理试卷 一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选顶中，第1~7题为只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 1. 如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的是（　　） A. 甲图为速度选择器，若粒子速度满足，从左侧和右侧水平射入的粒子都将保持匀速直线运动 B. 乙图为等离子发电机，等离子体进入极板之间后，极板电势高于极板电势 C. 丙图为质谱仪，打在底片上的位置越靠近入射点，粒子的比荷越大 D. 丁图中只增大加速电压，粒子能获得更大的动能 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中带正电的粒子从左侧射入复合场中时，受向下的电场力和向上的洛伦兹力，粒子速度满足，两个力平衡，带电粒子会沿直线射出；从右侧射入复合场中时，洛伦兹力与电场力方向相同，不可能平衡，粒子不能保持匀速直线运动，故A错误； B．乙图中等离子体进入A、B极板之间后，受到洛伦兹力作用，由左手定则可知，正离子向B极板偏转，负离子向A极板偏转，因此A极板带负电，B极板带正电，A极板电势低于B极板，故B错误； C．丙图中，粒子进入磁场后的运动由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 打在底片上的位置越靠近入射点，电子的运动径迹半径越小，粒子的比荷越大，故C正确； D．丁图中，当粒子运动半径等于D型盒半径时具有最大速度，即 粒子的最大动能为 可知粒子的最大动能与加速电压无关，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一段长为L的导体水平放置，若导体单位体积内有n个自由电子，电子的电荷量为e，定向移动的速度为v、导体横截面积为S。下面说法不正确的是（ ） A. 导体中的电流为 B. 导体中自由电子个数为 C. 导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线所受安培力 D. 导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线中每个电子所受的洛伦兹力 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据电流的定义，可得导体中的电流为 故A错误，与题意相符； B．导体中自由电子个数为 故B正确，与题意不符； C．导体放置在垂直纸面向外、磁感应强度为B的磁场中，导线所受安培力 故C正确，与题意不符； D．导线中每个电子所受的洛伦兹力 故D正确，与题意不符。 本题选不正确的，故选A。 3. 静电透镜是电子透镜中的一种，广泛应用于电子显微镜中。静电透镜产生的电场线如下图，一电子仅在电场力的作用下，依次经过a、b、c三个点，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A. a、b、c三点中，a点处电势最高 B. a、b、c三点中，c点处电场强度最大 C. 由a到c的过程中，电子的速度增大 D. 由a到c的过程中，电子的电势能一直增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．沿电场线电势逐渐降低，可知a点的电势低于b点，故A错误； B．电场线越密集的地方电场强度越大，b点的电场强度大于c点的电场强度，故B错误； CD．电子从a到c点，电场力做正功，动能增加，速度增大，电势能减小，故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，金属杆ab的质量为m，长为l，与导轨间的动摩擦因数为，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab所受安培力水平向左 B. 金属杆ab所受安培力大小为 C. 金属杆受到的摩擦力 D. 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，金属杆ab所受安培力斜向左上，选项A错误； B．金属杆ab所受安培力大小为 选项B错误； C．金属杆受到的摩擦力 选项C错误； D．导轨对导体棒的支持力 若将磁场方向与水平面间的夹角减小，导体棒仍保持静止，则此时导轨对导体棒的支持力变小，选项D正确。 故选D。 5. 长直导线a、b互相垂直放置，b导线中的电流大小为a导线中电流大小的2倍，电流方向如图所示，纸面内的P、Q分别是a、b导线上的点，PQ连线与导线b垂直，与导线a的夹角为O为PQ的中点。已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小（k为常量，I为电流大小，r为该点到直导线的距离）。若直导线a在O点产生的磁感应强度大小，则O点的磁感应强度大小为（　　） A. B. 2 C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据安培定则，两直导线在O点产生的磁场相互垂直的，设Q到O点的距离为L，已知通电长直导线在空间某点产生的磁感应强度大小 则直导线a在O点产生的磁感应强度大小为 则直导线b在O点产生的磁感应强度大小为 两直导线在O点产生磁场相互垂直，根据磁感应强度合成法则，则O点的磁感应强度大小为 故选A。 6. 如图所示，A、B是电荷量相等的同种点电荷，固定在同一水平线上，在A、B连线的垂直平分线上有一点电荷C，给C一个大小为v0的初速度，C仅在电场力作用下恰能做匀速圆周运动。已知O为A、B连线与垂直平分线的交点，AO = OC = L，点电荷C的带电量为q，质量为m，静电力常量为k，不计重力，则点电荷A的带电量为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意 解得 点电荷A在点电荷C所在处产生的场强为E1，则 又 解得 故选B 7. A、B板间存在竖直方向的匀强电场，现沿垂直电场线方向射入三种比荷（电荷量与质量的比）相同的带电微粒（不计重力），a、b和c的运动轨迹如图所示，其中b和c是从同一点射入的。不计空气阻力，则可知粒子运动的全过程（　　） A. 运动加速度 B. 速度变化量 C. 飞行时间 D. 电势能的减少量 【答案】B 【解析】 【详解】A．依题意，带电粒子的比荷、匀强电场的场强均相同，根据牛顿第二定律 解得 可知它们运动的加速度相同。故A错误； C．带电粒子在竖直方向都做初速度为零的匀加速直线运动，由 解得 由图可知 则得 故C错误； B．速度变化量 联立，解得 故B正确； D．电场力做功为 由于电荷量关系不能确定，所以不能确定电场力做功的大小，也就不能确定电势能减少量的大小。故D错误。 故选B。 8. 如图所示，场强为E的匀强电场方向竖直向下，磁感应强度为B的匀强磁场垂直电场向外，带电量为q的小球（视为质点）获得某一垂直磁场水平向右的初速度，正好做匀速圆周运动，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球必须带正电 B. 小球做匀速圆周运动的周期为 C. 小球的质量为 D. 若仅把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则其速度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AC．由于小球恰能做匀速圆周运动，则 即电场力方向竖直向上，小球应带负电，小球的质量为 故A错误，C正确； B．小球做匀速圆周运动的周期为 故B正确； D．若仅把电场的方向改成竖直向上，小球正好做匀速直线运动，则 解得 故D正确。 故选BCD。 9. 在如图所示的电路中，、和皆为定值电阻，为光敏电阻，光照强度增大时电阻会变小，电源的电动势为E、内阻为。设电流表的读数为，电流表的读数为，电容器两水平极板间有一带电液滴静止于点，电压表V的读数为，当照射到的光强增大时，电压表、电流表示数变化大小分别为、，则（　　） A. 变大 B. 光强增大后，电源效率降低 C. 液滴带正电，光强增大后将向上运动 D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．当照射到的光强增大时，阻值减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，、以及内阻r上的电压变大，则所在的并联支路电压减小，可知电流减小，减小，故A错误； B．电源的效率为 光强增大后，外电阻减小，电源效率降低，故B正确； C．根据受力平衡可知，带电液滴受到的电场力向上，而电容器下极板带正电，可知液滴带正电，光强增大后上的电压变大，即电容器极板间的电压变大，板间场强变大，则带电液滴受到的电场力变大，液滴将向上运动，故C正确； D．由闭合电路的欧姆定律可得 可得 故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，一个半径为R圆形磁场区域，磁感应强度大小为B，磁感应强度方向垂直纸面向里。一个粒子源从圆上的A点向各个方向不停地发射出相同速率的带正电的粒子，带电粒子的质量均为m，所带电荷量均为q，运动的半径均为r。下列说法正确的是（　　） A. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 B. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是整个圆周 C. 若，则粒子在磁场中运动的最长时间为 D. 若，则粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．若，根据几何关系，可知粒子沿不同方向射入磁场，会从磁场圆的不同位置出射，范围是整个圆周长；其中粒子在磁场中运动的时间最长时，磁场区域的直径是轨迹的一条弦，作出轨迹如图1所示 因为，则圆心角，粒子在磁场中运动的最长时间 故A错误，B正确； C．若，粒子沿不同方向射入磁场，如图② 在磁场中运动时间最长的粒子正好转过了一周，时间为 故C错误； D．若，粒子在磁场圆的出射点都在AP之间，由几何关系可知，AP弧长对应的圆心角为60°，所以粒子能打在圆形磁场圆周上的范围是六分之一个圆周长，故D正确。 故选BD。 二、非选择题（本题共5小题，共54分。） 11. 在探究电磁感应现象的实验中。 （1）探究电磁感应现象应选用如图______（选填“甲”或“乙”）所示的装置进行实验。 （2）在下面图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则：在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中电流表的指针将________偏转，（选填“向左”，“向右”或“不发生”）；在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，电流表的指针将_______偏转；（选填“向左”，“向右”或“不发生”）。 【答案】（1）甲 （2） ①. 向左 ②. 向右 【解析】 【小问1详解】 探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，分析图甲与乙可知，探究电磁感应现象应选用甲图装置进行实验。 【小问2详解】 [1]在图甲中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。在图乙中，磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律和安培定则可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转； [2]在图丙中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转。 12. 如图所示，矩形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，质量为、带电荷量为的粒子以某初速度从点沿方向垂直射入磁场中，从点离开磁场。已知磁感应强度为，，粒子只受磁场力。求： （1）粒子的初速度大小； （2）若将粒子的初速度增大为原来的两倍，仍从点沿方向垂直射入磁场中，求粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1）； （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 洛伦兹力提供向心力有 解得 【小问2详解】 洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子将从MQ边射出，设偏向角为，有 解得 可知粒子在磁场中运动时间为 由 解得 13. 如图所示，在方向水平向左、范围足够大的匀强电场中，固定一由内表面绝缘光滑且内径很小的圆管弯制而成的圆弧BD，圆弧的圆心为O，竖直半径，B点和地面上A点的连线与地面成角，。一质量为m、电荷量为q的小球（可视为质点）从地面上A点以的初速度沿AB方向做直线运动，恰好无碰撞地从管口B进入管道BD中。重力加速度大小为g。求： （1）匀强电场的场强E的大小和小球在B点速度大小： （2）小球在圆弧BD间最小速度值。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 小球从地面上A点以初速度沿AB方向做直线运动，说明小球所受合外力与速度方向在一条直线上，小球的受力情况如图所示 小球带正电，则 得 把电场力与重力合力看成等效重力F，则 A到B过程由动能定理得 解得 【小问2详解】 小球在圆弧BD间最小速度值出现在等效最高点C，如图所示 B到C过程由动能定理得 解得 14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、四象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场。从y轴上坐标为（0，L）的P点沿x轴正方向，以初速度射出一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子经电场偏转后从坐标为（2L，0）的Q点第一次经过x轴进入磁场。其中三、四象限的磁感应强度，不计粒子的重力。求： （1）匀强电场的电场强度大小E； （2）粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间； （3）粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离。 【答案】（1） （2） （3）（n为奇数）或（n为偶数） 【解析】 【小问1详解】 粒子从P点射出后在电场中做类平拋运动，则 根据牛顿第二定律有 解得 ， 【小问2详解】 根据类平抛运动规律可知，穿过x轴时速度与水平方向的夹角为 解得 则进入磁场的速度为 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 根据几何关系可知粒子从O点射出磁场，如图 粒子在磁场中运动的周期为 在磁场运动的时间为 粒子从P点射入到第二次经过x轴所用的时间为 【小问3详解】 粒子第二次经过x轴后，根据运动的分解可知，竖直方向先匀减速，再匀加速，水平方向做匀速运动，运动的时间为，水平方向的位移为 由上述分析可知第四次经过x轴的坐标为，第五次经过x轴的坐标为；如此循环运动； 则粒子第n次经过x轴的位置离O点的距离为 （n为奇数）或（n为偶数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$