2023-2024学年上海市上海市三林中学物理高二上期末监测试题含解析

2023-2024学年上海市上海市三林中学物理高二上期末监测试题请考生注意：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、有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指（）A.交流电电压的瞬时值B.交流电电压的最大值C.交流电电压的平均值D.交流电电压的有效值2、面积是0.5m2的导线环，放在某一匀强磁场中，环面与磁场垂直，穿过导线环的磁通量是1.0×10-2Wb，则该磁场的磁感应强度B等于()A.0.50×10-2TB.1.0×10-2TC.1.5×10-2TD.2.0×10-2T3、在如图所示的电路中，为两个完全相同的灯泡，为自感系数很大的线圈、为定值电阻，假设电源的内阻和线圈的直流电阻可忽略不计．下列说法正确的是A.闭合开关的瞬间，灯泡同时亮B.闭合开关，待稳定后，灯泡比灯泡亮C.闭合开关，待电路稳定后再断开开关瞬间，灯泡中的电流大小不同D.闭合开关，待电路稳定后再断开开关瞬间，灯泡中的电流方向为从右向左4、如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里，有一束速率各不相同的质子自A点沿半径方向射入磁场，则质子射入磁场的运动速率越大，A.其轨迹对应的圆心角越大B.其在磁场区域运动的路程越大C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大D.其在磁场中的运动时间越长5、在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献．他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述正确的是A.法拉第首先发现了电流磁效应，并引入“场”的概念用来研究电和磁现象B.点电荷是一个理想模型，只有电荷量很小的带电体才可看成点电荷C.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律，洛伦兹发现了磁场对电流的作用规律D.物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的6、两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．若将两小球相互接触后分开一定的距离，两球间库仑力的大小变为F，则两小球间的距离变为（）A. B.rC. D.2r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、半导体内导电的粒子——“载流子”有两种：自由电子和空穴(空穴可视为能自由移动带正电的粒子)，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体，以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会产生霍尔电势差U，若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B.如果上表面电势高，则该半导体为N型半导体C.其它条件不变，增大c时，U增大D.其它条件不变，电流I取值越大，电势差U越大8、下列说法正确的是A.因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的B.水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的干涉造成的C.光的偏振现象证明了光是一种纵波D.火车以接近光速行驶时，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了9、若电子只受电场或磁场力的作用，则下列运动可能的是（）A. B.C. D.10、利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域．如图所示是霍尔元件的工作原理示意图，磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下，当元件中通入图示方向的电流I时，C、D两侧面会形成一定的电势差U．下列说法中正确的是A.若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带负电B.若C侧面电势高于D侧面，则元件中形成电流的载流子带正电C.在地球南、北极上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置时U最大D.在地球赤道上方测地磁场强弱时，元件工作面竖直放置且与地球经线垂直时，U最大三、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）下图中20分度游标卡尺和螺旋测微器的读数分_______cm和_______mm12．（12分）某学生用如图甲所示的电路测金属导线的电阻率，可供使用的器材有：被测金属导线ab（电阻约10Ω，允许流过的最大电流0.8A），稳恒电源E（电源输出电压恒为12V），电压表V（量程为3V，内阻约为5kΩ），保护电阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋测微器，开关S，导线若干等。实验时的主要步骤如下：Ⅰ用刻度尺量出导线ab的长度L，用螺旋测微器测出导线的直径d；Ⅱ按如图甲所示电路将实验所需器材用导线连接好；Ⅲ闭合开关S，移动接线触片P，测出aP长度x，读出电压表的示数U；Ⅳ描点作出U-x曲线求出金属导线的电阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋测微器测量金属导线的直径d，其示数如图乙所示，该金属导线的直径d=______mm；②如果实验时既要保证安全，又要测量误差较小，保护电阻R应选______；③根据多次实验测出的aP长度x和对应每次实验读出的电压表的示数U给出的图线如图丙所示，其中图线的斜率为k，则金属导线的电阻率ρ=______（用实验器材中给出的物理量字母和实验步骤中测出的物理量字母表示）。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）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）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

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】家用电器上所标的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬时值，所以使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“”的字样，这“”是指交流电电压的有效值故选D考点：描述交变电流的物理量点评：注意区分交变电流的有效值、最大值、平均值和瞬时值2、D【解析】由磁通量的表达式：φ=BS（B⊥S）得B=，可求得【详解】因：φ=BS（B⊥S）得B=，故D正确，A、B、C错误故应选：D【点睛】考查磁通量的计算式，会求磁通量或B3、D【解析】根据题图可知，考查了自感现象；当电键K闭合时，通过线圈L的电流实然增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律判断感应电动势的方向和作用，分析哪个灯先亮【详解】A、灯B与电阻R串联，当电键K闭合时，灯B立即发光．通过线圈L的电流增大时，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，A逐渐亮起来．所以B比A先亮，A错误；B、由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，感应电动势减小，A灯电流逐渐增大，A灯逐渐变亮，比B灯亮，故B错误；CD、稳定后，断开开关S，由于自感现象，两个灯串联，电流大小一样，B中电流方向与原方向相反，故C错误，D正确4、B【解析】设磁场区域半径为R，轨迹圆心角为α，如图示：粒子在磁场中运动的时间为，而轨迹半径，而，粒子速度越大，则r越大，α越小（与射出磁场时的速度偏向角相等），t越小，故B对考点：带电粒子在匀强磁场中的运动【名师点睛】带电粒子在有界磁场中的常用几何关系（1）四个点：分别是入射点、出射点、轨迹圆心和入射速度直线与出射速度直线交点（2）三个角：速度偏转角、圆心角、弦切角，其中偏转角等于圆心角，也等于弦切角的2倍5、D【解析】A、奥斯特首先发现了电流的磁效应，法拉第引入“场”的概念用来研究电和磁现象，故A错误；B、点电荷是一个理想模型，带电体能否视为点电荷只需要分析其体积和大小是否在所研究的问题中能忽略，与电荷量无关，故B错误；C、洛伦兹发现了磁场对运动电荷的作用规律，安培发现了磁场对电流的作用规律，故C错误；D、物理量电场强度、电容、磁感应强度都是采用比值法定义的，故D正确；故选D6、C【解析】接触前两个点电荷之间的库仑力大小为，两个相同的金属球各自带电，接触后再分开，其所带电量先中和后均分，所以两球分开后各自带点为+Q，两球间库仑力的大小变为，联立解得，故C正确，ABD错误二、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】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确，B错误；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS=nevbc；解得，则其它条件不变，增大c时，U减小；其它条件不变，电流I取值越大，电势差U越大，故C错误，D正确；故选AD【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义8、BD【解析】经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间也是没有联系的，而相对论中空间和时间与物质的运动状态有关，在长度的相对性和时间的相对性上都得到了验证，即在不同的参考系中观察到的时间进程是不相同的，所以选项A错误．水面上的油膜在阳光照射下会呈现彩色，这是由光的干涉造成的，选项B正确；光的偏振现象证明了光是一种横波，选项C错误；根据“尺缩原理”，火车以接近光速行驶时，沿着物体的运动方向，我们在地面上测得车厢前后的距离变小了，选项D正确；故选BD.9、ACD【解析】A．电子受到点电荷对它的库仑引力，速度若满足条件，由库仑引力提供向心力做匀速圆周运动，选项A正确；B．等量异种电荷连线的中垂线上的电场方向始终水平向右，电子受到水平向左的电场力，不可能沿中垂线做直线运动，选项B错误；C．电子在匀强磁场中受洛伦兹力，由洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，选项C正确；D．通电螺线管中的磁场方向沿水平方向，电子的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力，做匀速直线运动，选项D正确。故选ACD。10、AD【解析】若元件的载流子是自由电子，由左手定则可知，电子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则C侧面的电势高于D侧面的电势．故A正确；若元件的载流子是正电离子，由左手定则可知，正电离子受到的洛伦兹力方向向D侧面偏，则D侧面的电势高于C侧面的电势，故B错误；在测地球南、北极上方的地磁场强弱时，因磁场竖直方向，则元件的工作面保持水平时U最大，故C错误；地球赤道上方的地磁场方向水平，在测地球赤道上方的地磁场强弱时，元件的工作面应保持竖直，当与地球经线垂直时U最大．故D正确．故选AD点睛：解决本题的关键知道霍尔效应的原理，知道电子受到电场力和洛伦兹力平衡，注意地磁场赤道与两极的分布第II卷非选择题三、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、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游标卡尺的读数：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋测微器的读数：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm12、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋测微器读数为；②[2]由图中可知，加在ab上的电压最大为3V，故电路中最大电流约为故总电阻最小为故保护电阻应该选择R2；③[3]电压表示数为故图