上海市ＳＯＥＣ2023-2024学年物理高二上期末达标检测试题含解析

上海市ＳＯＥＣ2023-2024学年物理高二上期末达标检测试题请考生注意：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、交变电源与电阻R、交流电压表按图1所示的方式连接，R=10Ω．交变电源产生正弦式电流，图2是电源输出电压的u-t图象．交流电压表的示数是10.0V．则（）A.通过R的电流峰值为，频率为50HzB.通过R的电流峰值为，频率为100HzC.通过R的电流峰值为，频率为50HzD.通过R的电流峰值为，频率为100Hz2、以下叙述中指时间的是（）A.上午8点上班 B.列车l6点30分发车C.考试在11点结束 D.课间休息10分钟3、下列各图中，电流方向与其产生的磁场方向关系不正确的是（）A. B.C. D.4、在足球比赛中，足球以5m/s的速度飞来，运动员把足球以10m/s的速度反向踢回，踢球时，脚与球的接触时间为0.2s，则足球的加速度大小是（）A.25m/s2 B.50m/s2C.75m/s2 D.100m/s25、阻值R1=R2=2R3=2R4的四个电阻、电容器C及电池E(内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1；闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2．Q1与Q2的比值为()A.Q1∶Q2＝2∶5 B.Q1∶Q2＝1∶2C.Q1∶Q2＝3∶5 D.Q1∶Q2＝2∶36、在一段导体两端加上电压，已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流是（）A.40A B.2.5AC.0.4A D.14A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、如图所示的电路中，电源电动势E和内阻r恒定不变，滑片P从左端向右端移动，则A.电流表的示数变大 B.电压表的示数变大C.电阻消耗的功率变小 D.电灯L消耗的功率变小8、在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度。其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a、b、c，放在沿y轴正方向的匀强磁场中，导体中电流强度沿x轴正方向，大小为I．已知金属导体单位体积中的自由电子数为n，电子电荷量为e，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测出金属导体前后两个侧面间电压为U，则（）A.金属导体的前侧面电势较低B.金属导体的电阻为C.自由电子定向移动的速度大小为D.磁感应强度的大小为9、正得意间，小明突然不由自主地向前倾去，原来是遇到了红灯。小明想，刹车过程中，汽车动能因摩擦转化为内能而无法再回收利用，何不在车厢底部靠近车轮处固定永久磁铁，在刹车时接通装在车轮上的线圈，这样就可以利用电磁感应原理，将汽车的一部分动能转化为电能，从而回收一部分能量?如图所示为小明的设计，扇形区域匀强磁场的磁感应强度为B，五个形状与磁场边界形状完全相同线圈对称的固定在车轮内侧，已知车轴到线圈内侧的距离为，到线圈外侧的距离为，车轮的半径为R，设某次刹车过程中的某时刻车速为，则此时（）A.车轮转动的角速度为B.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为C.某个线圈进入或者出磁场时产生的电动势大小为D.线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用10、M为水平放置的橡胶圆盘，在其外侧面均匀地带有负电荷．在M正上方用丝线悬挂一个闭合铝环N，铝环也处于水平面中，且M盘和N环的中心在同一条竖直线O1O2上．现让橡胶圆盘由静止开始绕O1O2轴按图示方向逆时针加速转动，下列说法正确的是（）A.铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下B.铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向上C.铝环N有扩大的趋势，丝线对它的拉力增大D.铝环N有缩小的趋势，丝线对它的拉力减小三、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）如图所示，点电荷、、固定在一直线上，与的距离是与的距离的2倍，若每个电荷所受库仑力的合力均为零，则电量大小之比：：=____。12．（12分）利用螺旋测微器、米尺和如图甲所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率(1)用笔画线代替导线，将图乙中器材连接成实物电路，要求连线不能交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω)________甲乙丙(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图5所示，电流表、电压表的读数如图丙所示．则金属丝两端的电压U＝________，电流I＝________，金属丝的长度L＝__________，直径d＝________.(3)该金属丝的电阻率是________．(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）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L14．（16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15．（12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

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、C【解析】电压表测量的是电压的有效值，应用欧姆定律可以求出通过电阻电流的有效值，根据有效值与峰值间的关系求出电流的峰值；由图示图线求出电流的周期，然后求出电流的频率【详解】由欧姆定律可知，通过电阻R的有效值：，电流的峰值：Im=I=A≈1.4A；由图2所示图线可知，电流的周期：T=0.02s，频率：f=1/T=1/0.02=50Hz，故C正确，ABD错误；故选C【点睛】本题考查了求电流的峰值与周期问题，分析清楚图示图线是解题的前提，要求同学们能根据图象得出有效信息，电压表和电流表测量的都是有效值2、D【解析】A．8点上班指的是时刻，故A错误；B．列车的发车时间为时刻，故B错误；C．考试结束时间为时刻，故C错误；D．休息10分钟指的是一段过程，是时间，D正确。故选D。3、B【解析】A．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即垂直纸面向外，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（俯视），故A正确，不符合题意；B．伸开右手，大拇指所指电流的方向，即竖直向上，弯曲的四指则指磁场方向，即逆时针方向（从上向下看），那么直导线右边的磁场垂直纸面进入，左边的磁场垂直纸面出来，故B不正确，符合题意；C．伸开右手，弯曲的四指则指电流方向，即逆时针（从右向左看），大拇指则指圆环内部磁场的方向，即水平向右，故C正确，不符合题意；D．伸开右手，弯曲的四指所指电流方向，即从左端进入，由右端出来，大拇指所指圆环内部磁场的方向，则磁感线应是向左，故D正确，不符合题意；故选B。4、C【解析】取飞来时速度方向为正方向，末速度为-10m/s，所以加速度5、D【解析】此题是带电容的直流电路，电路动态变化时，待电流稳定后再分析计算，【详解】开关S断开且电流稳定时，电路简化如下图设此时电路中的电流为，电路中的总电阻为，流过的电流为，两端电压为从上图可看出与串联再与并联，因此由欧姆定律有由得闭合开关S，电路简化如下图电流再次稳定后，电容器两端电压就是和并联后两端电压设为，和并联后的电阻值是，由串联电路分压特点可知故D正确，故选D【点睛】含电容器的直流电路，待电流稳定后，确定等效电路再分析计算，使问题简单化6、C【解析】在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流为：A．40A，与结论不相符，选项A错误；B．2.5A，与结论不相符，选项B错误；C．0.4A，与结论相符，选项C正确；D．14A，与结论不相符，选项D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】在滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻变小，外电路总电阻减小，由欧姆定律分析总电流的变化和路端电压的变化，来判断电表示数的变化．根据功率公式判断功率的变化情况【详解】滑动变阻器的滑片向右端滑动过程，变阻器接入电路的电阻减小，所以外电路总R减小，由欧姆定律得知总电流I增大，所以电流表示数变大；路端电压减小．电灯L的电压等于路端电压，所以电灯L的电流减小，而，所以电灯L消耗的功率变小；而总电流增大，所以通过滑动变阻器及的电流增大，根据可知电阻消耗的功率增大；的电压增大，所以R的电压减小，所以电压表的示数减小，故AD正确，BC错误【点睛】本题是简单的电路动态分析问题．对于路端电压也可以直接根据路端电压随外电阻增大而增大判断变化8、AD【解析】A．金属导体中有自由电子，当电流形成时，金属导体内的自由电子逆着电流的方向做定向移动，在磁场中受到洛伦兹力作用的是自由电子。由左手定则可知，自由电子受到的洛伦兹力沿z轴正方向，自由电子向前侧面偏转，金属导体前侧面聚集了电子，后侧面感应出正电荷，金属导体前侧面电势低，后侧面电势高，故A正确；B．金属导体前后侧面间的电势差是感应电势差，则有U＝EbE为感应电场强度，所以金属导体的电阻不等于，故B错误；C．由电流的微观表达式可知，电流I＝nevS＝nevbc电子定向移动的速度大小故C错误；D．电子在做匀速直线运动，洛伦兹力与电场力平衡，由平衡条件得eE＝evB导体前后侧面间的电势差U＝Eb解得故D正确。故选AD。9、ACD【解析】A．车轴相对于车轮边缘与地面接触点的速度为v，反过来，车轮边缘相对于车轴的速度也是v，则车轮的角速度为A正确；BC．线圈内内缘速度大小为线圈外缘速度大小为则线圈进入或者穿出磁场时，侧边产生的电动势为即B错误C正确；D．由楞次定律可知，线圈中的感应电流所受的安培力与线圈转动方向相反，阻碍线圈转动，进而也起到辅助刹车的作用，D正确。故选ACD。10、AD【解析】橡胶圆盘M由静止开始绕其轴线OO′按箭头所示方向加速转动，形成环形电流，环形电流的大小增大；橡胶圆盘在其外侧面均匀地带有负电荷，电流方向与转动方向相反，根据右手螺旋定则知，通过铝环N的磁通量向下且增大；根据楞次定律的另一种表述，感应电流引起的效果阻碍磁通量的增大，知铝环的面积有缩小的趋势，且铝环有向上的运动趋势(受到M的作用力向上)，所以丝线的拉力减小．根据牛顿第三定律可知，铝环N对橡胶圆盘M的作用力方向竖直向下．故选项A、D正确，选项B、C错误三、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、36：4：9【解析】根据平衡条件可知，和带同种电荷，与电性相反，假设与的距离为，则：对：对：联立解得：：：=36：4：912、①.②.2.20V③.0.44A④.30.50cm⑤.1.850×10－3m⑥.4.4×10－5Ω·m【解析】（1）[1]．由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“B、C”或“A、D”几个接线柱；由题图可以看出电流表应该连接“-”接线柱和“0.6”接线柱，具体连线如图所示。（2）[1][2][3][4]．由于螺旋测微器的半毫米刻度线已经露出，因此金属丝直径d=1.5mm+35.0×0.01mm=1.850mm＝1.850×10－3m由图可以看出：电压表的量程是3V，所以读数是2.20V；电流表的量程是0.6A，所以读数是0.440A；米尺的读数，金属丝的长度：l=40.50

cm-10.00

cm=30.50cm（3）[5]．根据欧姆定律可