上海市香山中学2023年高二物理第一学期期末监测模拟试题含解析

上海市香山中学2023年高二物理第一学期期末监测模拟试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。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、如图所示甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成的电表，关于这两个电表的下列说法正确的是（）A.甲表是电流表，R增大时量程增大B.甲表是电流表，R增大时量程减小C.乙表是电流表，R增大时量程减小D.乙表是电流表，R增大时量程增大2、如图所示，三根相互平行的固定长直导线、和垂直纸面如图放置，与坐标原点分别位于边长为a的正方形的四个点上，与中的电流均为I，方向均垂直于纸面向外，中的电流为2I，方向垂直纸面向里（已知电流为I的长直导线产生的磁场中，距导线r处的磁感应强度（其中k为常数）．某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，速度大小为v，则质子此时所受磁场力为()A.方向垂直纸面向里，大小为B.方向垂直纸面向外，大小为C.方向垂直纸面向里，大小为D.方向垂直纸面向外，大小为3、如图所示，在点电荷（在图中没画出）产生的电场中，实线是一条方向未标出的电场线，虚线是一个电子只在静电力作用下的运动轨迹．设电子在、两点的加速度大小分别为、，电势能分别为、，下列说法正确的是()A.电子一定从向运动B.若，则靠近M端且为负电荷C.无论为正电荷还是负电荷一定有D.点电势可能高于点电势4、关于导体的电阻和电阻率，下列说法中正确的是（）A.由可知，导体的电阻与导体两端电压成正比，与流过导体的电流成反比B.由可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比C.由可知，导体的电阻率与导体的横截面积成正比，与导体的长度成反比D.导体电阻率由材料的种类决定，与温度无关5、在绝缘光滑的水平面上相距为6L的A、B两处分别固定正电荷QA、QB，两电荷的位置坐标如图甲所示．图乙是AB连线之间的电势φ与位置x之间的关系图象，图中x=L点为图线的最低点，若在x=2L的C点由静止释放一个质量为m、电量为+q的带电小球（可视为质点），下列有关说法正确的是（）A.固定在A、B处电荷的电量之比为QA:QB=8:1B.小球一定可以到达x=-2L点处C.小球将以x=L点为中心做完全对称的往复运动D.小球在x=L处的速度最大6、关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是（）A.由知，E与F成正比、与q成反比B.电场中某点电场强度的方向与在该点带正电的检验电荷所受电场力的方向相同C.由知，B与F成正比、与I成反比D.磁场中某点磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同二、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、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8、带电粒子（不计重力）在匀强电场或匀强磁场中，可能存在的状态是：A.在匀强电场中做匀加速直线运动； B.在匀强磁场中做匀加速直线运动；C.在匀强电场中保持静止； D.在匀强磁场中保持静止9、如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光．MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直．一群质量为m、带电荷量都为q的正粒子（不计重力），以相同的速率v，从小孔P处沿垂直于磁场且与PQ夹角为θ的范围内向各个方向射入磁场区域，不计粒子间的相互作用．则以下说法正确的是（）A.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其半径为B.在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为C.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为D.粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离为10、如图所示，a、b、c为真空中三个带电小球，b球带电量为+Q，用绝缘支架固定，a、c两小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时三小球球心等高，且a、b和b、c间距离相等，悬挂a、c小球的细线竖直，则（）A.a、c两小球带同种电荷 B.a、c两小球带异种电荷C.a小球带电量为+4Q D.c小球带电量为﹣4Q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）某学生实验小组利用如图所示电路进行实验，使用的器材有：多用电表、电压表（量程5V，内阻十几kΩ）、滑动变阻器（最大阻值5kΩ）、导线若干（1）将多用电表档位调到电阻“×100Ω”挡，再将红表笔和黑表笔短接，进行____________；（2）将图中多用电表的红表笔和_______(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端；（3）若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，应换_________档（填“×10Ω”或“×1K”）（4）换档后重新进行（1）的步骤后，将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使多用电表的示数如图甲所示，这时电压表的示数如图乙所示．多用电表的读数为____KΩ。12．（12分）在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，现有一只标有“5V，”的小灯泡、导线和开关，还有：A.直流电源电动势约为5V，内阻可不计B.直流电流表量程，内阻约为C.直流电流表量程，内阻约为D.直流电压表量程，内阻约为E.直流电压表量程，内阻约为F.滑动变阻器最大阻值，允许通过的最大电流为G.滑动变阻器最大阻值，允许通过最大电流为实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据实验中电流表应选用______，电压表应选用______，滑动变阻器应选用______．填器材前的字母该实验设计了如图1所示的四个电路，为了减小误差，应选取的电路是______某同学通过实验正确作出小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示，现把实验中使用的小灯泡接到如图乙所示的电路中，其中电源电动势，内阻，定值电阻，此时灯泡的实际功率为___结果保留两位有效数字四、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、B【解析】AB．由甲图所示可知，与电阻并联，该是电流表，增大，的分流较小，电流表量程减小，故A错误，B正确；CD．由乙图所示可知，，与电阻串联，该表是电压表，增大时，变阻器分担电压增大，电压表量程增大，故C、D错误；故选B。2、B【解析】根据安培定则，作出三根导线分别在O点的磁场方向，如图：由题意知，L1在O点产生的磁感应强度大小为B1＝，L2在O点产生的磁感应强度大小为B2＝，L3在O点产生的磁感应强度大小为B3＝，先将B2正交分解，则沿x轴负方向的分量为B2x＝sin45°＝，同理沿y轴负方向的分量为B2y＝sin45°＝，故x轴方向的合磁感应强度为Bx＝B1+B2x＝，y轴方向的合磁感应强度为By＝B3−B2y＝，故最终的合磁感应强度的大小为，方向为tanα＝＝1，则α=45°，如图：故某时刻有一质子（电量为e）正好沿与x轴正方向成45°斜向上经过原点O，由左手定则可知，洛伦兹力的方向为垂直纸面向外，大小为f＝eBv＝，故B正确;故选B【点睛】磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提.3、C【解析】A．由运动轨迹只能得到电子受力指向凹的一侧，不能得到运动走向，故A错误；B．由电场场源为点电荷，aA＞aB可得：点电荷Q靠近M端；又有电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右，故点电荷Q为正电荷，故B错误；C．电子受力指向凹的一侧可得：根据电子只受电场力作用；电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大可得：EpA＜EpB，故C正确；D．电子受力指向凹的一侧可得：MN上电场线方向向右；根据沿着电场线电势降低可得：B点电势低于A点电势，故D错误4、B【解析】电阻是导体本身的性质，其大小与电压和电流无关，故A错误；根据电阻定律可知，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比，故B正确；导体的电阻率由导体的材料及温度决定；导体的横截面积及导体的长度无关，故CD错误．所以B正确，ACD错误．5、D【解析】据φ-x图象切线的斜率等于场强E，则知x=L处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得QA：QB=4：1，故A错误．根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向左最远能到达x=-L点处，然后小球向右运动，小球将以x=0.5L点为中心作往复运动，故BC错误．因x=L处场强为零，所以小球在C处受到的场强向左，向左加速运动，到x=L处加速度为0，从x=L再向左运动时，电场力向右，做减速运动，所以小球在x=L处的速度最大，故D正确．故选D【点睛】解决本题首先要理解φ-x图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理6、B【解析】A．是电场强度的定义式，所以E与F、q无关，只取决于电身的性质，故A错误；B．根据电场强度方向的规定：电场中某点电场强度的方向与在该点的带正电的检验电荷所受电场力的方向相同，故B正确；C．磁感应强度公式是定义式，磁感应强度的大小与方向由磁场本身决定，与放入磁场中的通电导线所受安培力F无关，与通电导线中的电流I和导线长度L的乘积无关，故C错误；D．根据左手定则，磁感应强度的方向与置于该处的通电导线所受的安培力方向垂直，故D错误。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、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8、AD【解析】当粒子从静止开始运动或者初速度方向与电场力同向时，在匀强电场中做匀加速直线运动，选项A正确；粒子在匀强磁场中受洛伦兹力的方向与速度方向垂直，不可能做匀加速直线运动，选项B错误；带电粒子在匀强电场中肯定受电场力作用，不可能保持静止，选项C错误；粒子若在匀强磁场中速度为零，则受磁场力为零，可保持静止，选项D正确；故选AD9、BD【解析】一群质量、电量都相同的正负两种粒子（不计重力），以相同的速率v从小孔P处沿垂直于磁场方向入射，则不可能在荧光屏上出现圆形亮环，故A错误；以正粒子为例，如下图可知：正粒子垂直边界射入，轨迹如上面左图，此时出射点最远，与边界交点与P间距为：2r；正粒子沿着右侧边界射入，轨迹如上面中图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；正粒子沿着左侧边界射入，轨迹如上面右间图，此时出射点最近，与边界交点与P间距为：2rcosθ；负离子受力与正离子相反，轨迹与正粒子轨迹关于PQ对称；故范围为在荧光屏上P点两侧，将出现两个相等长度条形亮线，其长度为：2r-2rcosθ=2r（1-cosθ）=，故B正确；粒子运动过程中到荧光屏MN的最大距离，则圆弧所对应的圆心角最大，即离P点最近的距离．由几何关系可求出粒子离x轴最大距离为，故C错误，D正确考点：带电粒子在匀强磁场中的运动10、AD【解析】AB、如果a、c两小球带异种电荷，根据力平衡条件，必然有一个小球在水平方向上不能达到平衡，细线不能够保持竖直状态，又因为a、b和b、c间距离相等且b球带电量为+Q，所以a、c两小球必须带等量的负电荷，故A正确，B错误；BC、对C球，由平衡条件可知：，解得：Qa＝4Q，即a带电量为﹣4Q，故C错误，D正确三、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.欧姆调零②.1③.×1K④.19.0KΩ【解析】由题中“某学生实验小组利用如图所示电路进行实验”可知，本题考查多用电表的使用，根据多用电表的使用要求可分析本题。【详解】(1)[1]每次用欧姆档，需要先将红表笔和黑表笔短接，再进行欧姆调零；(2)[2]红正黑负,电流从红表笔流入黑表笔流出,电流从电压表正接线柱流入,故红表笔接触1;(3)[3]若多用电表档位调到电阻“×100Ω”档测量，指针偏转角度过小，则说明档位选择过小，应选大档位，故选×1K；(4)根据电表示数可知，电阻为19.0。12、①.C②.E③.F④.C⑤.【解析】根据灯泡额定电流选择电流表和电压表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器．根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后将实物电路连接完整．在灯泡的图象坐标系内作出电源的图象，根据图象求出灯泡两端电压与通过灯泡的电流，然后求出此时灯泡实际功率【详解】灯泡额定电流为：，则电流表量程选择即可，故电流表选C；额定电压为5V，故电压表应选择E；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，故滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的，故滑动变阻器选择F描绘灯泡伏安特性曲线，电压与电流应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，灯泡电阻约为，电流表内阻约为，电压表内阻约为，则电压表内阻远大于灯泡电阻，故电流表应采用外接法，故应选择C电路；把定值电阻与电源整体看做等效电源，根据闭合电路欧姆定律得：，在图甲中作出电源的图象