2023-2024學(xué)年上海市上海市三林中學(xué)物理高二上期末監(jiān)測(cè)試題含解析

2023-2024學(xué)年上海市上海市三林中學(xué)物理高二上期末監(jiān)測(cè)試題請(qǐng)考生注意：1．請(qǐng)用2B鉛筆將選擇題答案涂填在答題紙相應(yīng)位置上，請(qǐng)用0．5毫米及以上黑色字跡的鋼筆或簽字筆將主觀題的答案寫在答題紙相應(yīng)的答題區(qū)內(nèi)。寫在試題卷、草稿紙上均無(wú)效。2．答題前，認(rèn)真閱讀答題紙上的《注意事項(xiàng)》，按規(guī)定答題。一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、有一臺(tái)使用交流電的電冰箱上標(biāo)有額定電壓為“”的字樣，這“”是指（）A.交流電電壓的瞬時(shí)值B.交流電電壓的最大值C.交流電電壓的平均值D.交流電電壓的有效值2、面積是0.5m2的導(dǎo)線環(huán)，放在某一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，環(huán)面與磁場(chǎng)垂直，穿過(guò)導(dǎo)線環(huán)的磁通量是1.0×10-2Wb，則該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B等于()A.0.50×10-2TB.1.0×10-2TC.1.5×10-2TD.2.0×10-2T3、在如圖所示的電路中，為兩個(gè)完全相同的燈泡，為自感系數(shù)很大的線圈、為定值電阻，假設(shè)電源的內(nèi)阻和線圈的直流電阻可忽略不計(jì)．下列說(shuō)法正確的是A.閉合開(kāi)關(guān)的瞬間，燈泡同時(shí)亮B.閉合開(kāi)關(guān)，待穩(wěn)定后，燈泡比燈泡亮C.閉合開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡中的電流大小不同D.閉合開(kāi)關(guān)，待電路穩(wěn)定后再斷開(kāi)開(kāi)關(guān)瞬間，燈泡中的電流方向?yàn)閺挠蚁蜃?、如圖所示的圓形區(qū)域里勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里，有一束速率各不相同的質(zhì)子自A點(diǎn)沿半徑方向射入磁場(chǎng)，則質(zhì)子射入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)速率越大，A.其軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角越大B.其在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的路程越大C.其射出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度的偏向角越大D.其在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)5、在科學(xué)發(fā)展史上，很多科學(xué)家做出了杰出的貢獻(xiàn)．他們?cè)谖锢韺W(xué)的研究過(guò)程中應(yīng)用了很多科學(xué)的思想方法，下列敘述正確的是A.法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)，并引入“場(chǎng)”的概念用來(lái)研究電和磁現(xiàn)象B.點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，只有電荷量很小的帶電體才可看成點(diǎn)電荷C.安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律，洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律D.物理量電場(chǎng)強(qiáng)度、電容、磁感應(yīng)強(qiáng)度都是采用比值法定義的6、兩個(gè)分別帶有電荷量﹣Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F．若將兩小球相互接觸后分開(kāi)一定的距離，兩球間庫(kù)侖力的大小變?yōu)镕，則兩小球間的距離變?yōu)椋ǎ〢. B.rC. D.2r二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、半導(dǎo)體內(nèi)導(dǎo)電的粒子——“載流子”有兩種：自由電子和空穴(空穴可視為能自由移動(dòng)帶正電的粒子)，以空穴導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫P型半導(dǎo)體，以自由電子導(dǎo)電為主的半導(dǎo)體叫N型半導(dǎo)體．圖為檢驗(yàn)半導(dǎo)體材料的類型和對(duì)材料性能進(jìn)行測(cè)試的原理圖，圖中一塊長(zhǎng)為a、寬為b、厚為c的半導(dǎo)體樣品板放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．當(dāng)有大小為I、沿x軸正方向的恒定電流通過(guò)樣品板時(shí)，會(huì)產(chǎn)生霍爾電勢(shì)差U，若每個(gè)載流子所帶電量的絕對(duì)值為e，下列說(shuō)法中正確的是A.如果上表面電勢(shì)高，則該半導(dǎo)體為P型半導(dǎo)體B.如果上表面電勢(shì)高，則該半導(dǎo)體為N型半導(dǎo)體C.其它條件不變，增大c時(shí)，U增大D.其它條件不變，電流I取值越大，電勢(shì)差U越大8、下列說(shuō)法正確的是A.因?yàn)闀r(shí)間是絕對(duì)的，所以我們?cè)诓煌膮⒖枷抵杏^察到的時(shí)間進(jìn)程都是相同的B.水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由光的干涉造成的C.光的偏振現(xiàn)象證明了光是一種縱波D.火車以接近光速行駛時(shí)，我們?cè)诘孛嫔蠝y(cè)得車廂前后的距離變小了9、若電子只受電場(chǎng)或磁場(chǎng)力的作用，則下列運(yùn)動(dòng)可能的是（）A. B.C. D.10、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測(cè)量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．如圖所示是霍爾元件的工作原理示意圖，磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面向下，當(dāng)元件中通入圖示方向的電流I時(shí)，C、D兩側(cè)面會(huì)形成一定的電勢(shì)差U．下列說(shuō)法中正確的是A.若C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面，則元件中形成電流的載流子帶負(fù)電B.若C側(cè)面電勢(shì)高于D側(cè)面，則元件中形成電流的載流子帶正電C.在地球南、北極上方測(cè)地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件工作面豎直放置時(shí)U最大D.在地球赤道上方測(cè)地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件工作面豎直放置且與地球經(jīng)線垂直時(shí)，U最大三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11．（6分）下圖中20分度游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)分_______cm和_______mm12．（12分）某學(xué)生用如圖甲所示的電路測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻率，可供使用的器材有：被測(cè)金屬導(dǎo)線ab（電阻約10Ω，允許流過(guò)的最大電流0.8A），穩(wěn)恒電源E（電源輸出電壓恒為12V），電壓表V（量程為3V，內(nèi)阻約為5kΩ），保護(hù)電阻：R1=10Ω，R2=30Ω，R3=200Ω，刻度尺、螺旋測(cè)微器，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干等。實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟如下：Ⅰ用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)出導(dǎo)線的直徑d；Ⅱ按如圖甲所示電路將實(shí)驗(yàn)所需器材用導(dǎo)線連接好；Ⅲ閉合開(kāi)關(guān)S，移動(dòng)接線觸片P，測(cè)出aP長(zhǎng)度x，讀出電壓表的示數(shù)U；Ⅳ描點(diǎn)作出U-x曲線求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ。完成下列填空：①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑d，其示數(shù)如圖乙所示，該金屬導(dǎo)線的直徑d=______mm；②如果實(shí)驗(yàn)時(shí)既要保證安全，又要測(cè)量誤差較小，保護(hù)電阻R應(yīng)選______；③根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)出的aP長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)每次實(shí)驗(yàn)讀出的電壓表的示數(shù)U給出的圖線如圖丙所示，其中圖線的斜率為k，則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ=______（用實(shí)驗(yàn)器材中給出的物理量字母和實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)出的物理量字母表示）。四、計(jì)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(shuō)明、方程式和演算步驟。13．（10分）如圖，兩根間距為L(zhǎng)＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢(shì)E＝3V、內(nèi)阻r＝1Ω的電源，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ＝37°．金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝0.2kg．導(dǎo)軌與金屬桿接觸良好且金屬桿與導(dǎo)軌電阻均不計(jì)，整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．當(dāng)R0＝1Ω時(shí)，金屬桿ab剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若保持B的大小不變而將方向改為垂直于斜面向上，求金屬桿的加速度14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長(zhǎng)直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場(chǎng)強(qiáng)度為E=5.0×105N/C，b板下方整個(gè)空間存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=6.0T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).今有一質(zhì)量為m=4.8×10-25kg、電荷量為q=1.6×10-18C的帶正電的粒子(不計(jì)重力)，從貼近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入勻強(qiáng)電場(chǎng)，剛好從狹縫P處穿過(guò)b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)，最后粒子回到b板的Q處（圖中未畫出）．求P、Q之間的距離L15．（12分）ABC表示豎直放在電場(chǎng)強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中的絕緣光滑軌道，其中軌道的BC部分是半徑為R的圓環(huán)，軌道的水平部分與半圓環(huán)相切．A為水平軌道上的一點(diǎn)，而且AB=R=0.2m，把一質(zhì)量m=0.1kg，帶電量為q=+C的小球，放在A點(diǎn)由靜止釋放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小(2)小球在C點(diǎn)時(shí)，軌道受到的壓力大小

參考答案一、單項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1、D【解析】家用電器上所標(biāo)的值均是有效值，而不是最大值、平均值、也不是瞬時(shí)值，所以使用交流電的電冰箱上標(biāo)有額定電壓為“”的字樣，這“”是指交流電電壓的有效值故選D考點(diǎn)：描述交變電流的物理量點(diǎn)評(píng)：注意區(qū)分交變電流的有效值、最大值、平均值和瞬時(shí)值2、D【解析】由磁通量的表達(dá)式：φ=BS（B⊥S）得B=，可求得【詳解】因：φ=BS（B⊥S）得B=，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤故應(yīng)選：D【點(diǎn)睛】考查磁通量的計(jì)算式，會(huì)求磁通量或B3、D【解析】根據(jù)題圖可知，考查了自感現(xiàn)象；當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，通過(guò)線圈L的電流實(shí)然增大，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向和作用，分析哪個(gè)燈先亮【詳解】A、燈B與電阻R串聯(lián)，當(dāng)電鍵K閉合時(shí)，燈B立即發(fā)光．通過(guò)線圈L的電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與原來(lái)電流方向相反，阻礙電流的增大，電路的電流只能逐漸增大，A逐漸亮起來(lái)．所以B比A先亮，A錯(cuò)誤；B、由于線圈直流電阻忽略不計(jì)，當(dāng)電流逐漸穩(wěn)定時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)減小，A燈電流逐漸增大，A燈逐漸變亮，比B燈亮，故B錯(cuò)誤；CD、穩(wěn)定后，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，由于自感現(xiàn)象，兩個(gè)燈串聯(lián)，電流大小一樣，B中電流方向與原方向相反，故C錯(cuò)誤，D正確4、B【解析】設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R，軌跡圓心角為α，如圖示：粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，而軌跡半徑，而，粒子速度越大，則r越大，α越?。ㄅc射出磁場(chǎng)時(shí)的速度偏向角相等），t越小，故B對(duì)考點(diǎn)：帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在有界磁場(chǎng)中的常用幾何關(guān)系（1）四個(gè)點(diǎn)：分別是入射點(diǎn)、出射點(diǎn)、軌跡圓心和入射速度直線與出射速度直線交點(diǎn)（2）三個(gè)角：速度偏轉(zhuǎn)角、圓心角、弦切角，其中偏轉(zhuǎn)角等于圓心角，也等于弦切角的2倍5、D【解析】A、奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，法拉第引入“場(chǎng)”的概念用來(lái)研究電和磁現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤；B、點(diǎn)電荷是一個(gè)理想模型，帶電體能否視為點(diǎn)電荷只需要分析其體積和大小是否在所研究的問(wèn)題中能忽略，與電荷量無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用規(guī)律，安培發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律，故C錯(cuò)誤；D、物理量電場(chǎng)強(qiáng)度、電容、磁感應(yīng)強(qiáng)度都是采用比值法定義的，故D正確；故選D6、C【解析】接觸前兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的庫(kù)侖力大小為，兩個(gè)相同的金屬球各自帶電，接觸后再分開(kāi)，其所帶電量先中和后均分，所以兩球分開(kāi)后各自帶點(diǎn)為+Q，兩球間庫(kù)侖力的大小變?yōu)?，?lián)立解得，故C正確，ABD錯(cuò)誤二、多項(xiàng)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(gè)選項(xiàng)中，有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AD【解析】根據(jù)左手定則判斷帶電粒子的電性，根據(jù)最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡列式，再根據(jù)電流的微觀表達(dá)式列式，最后聯(lián)立求解即可【詳解】電流向右，磁場(chǎng)垂直向內(nèi)，若上表面電勢(shì)高，即帶正電，故粒子受到的洛倫茲力向上，故載流子是帶正電的“空穴”，是P型半導(dǎo)體，故A正確，B錯(cuò)誤；最終洛倫茲力和電場(chǎng)力平衡，有：evB=e；電流的微觀表達(dá)式為：I=nevS=nevbc；解得，則其它條件不變，增大c時(shí)，U減小；其它條件不變，電流I取值越大，電勢(shì)差U越大，故C錯(cuò)誤，D正確；故選AD【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確霍爾效應(yīng)的原理，知道左手定則中四指指向電流方向，注意單位體積內(nèi)的載流子數(shù)目表達(dá)式的各物理量的含義8、BD【解析】經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為空間和時(shí)間是脫離物質(zhì)存在的，是絕對(duì)的，空間與時(shí)間之間也是沒(méi)有聯(lián)系的，而相對(duì)論中空間和時(shí)間與物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)，在長(zhǎng)度的相對(duì)性和時(shí)間的相對(duì)性上都得到了驗(yàn)證，即在不同的參考系中觀察到的時(shí)間進(jìn)程是不相同的，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤．水面上的油膜在陽(yáng)光照射下會(huì)呈現(xiàn)彩色，這是由光的干涉造成的，選項(xiàng)B正確；光的偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；根據(jù)“尺縮原理”，火車以接近光速行駛時(shí)，沿著物體的運(yùn)動(dòng)方向，我們?cè)诘孛嫔蠝y(cè)得車廂前后的距離變小了，選項(xiàng)D正確；故選BD.9、ACD【解析】A．電子受到點(diǎn)電荷對(duì)它的庫(kù)侖引力，速度若滿足條件，由庫(kù)侖引力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；B．等量異種電荷連線的中垂線上的電場(chǎng)方向始終水平向右，電子受到水平向左的電場(chǎng)力，不可能沿中垂線做直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．電子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中受洛倫茲力，由洛倫茲力提供向心力做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確；D．通電螺線管中的磁場(chǎng)方向沿水平方向，電子的速度方向與磁場(chǎng)方向平行，不受洛倫茲力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。故選ACD。10、AD【解析】若元件的載流子是自由電子，由左手定則可知，電子受到的洛倫茲力方向向D側(cè)面偏，則C側(cè)面的電勢(shì)高于D側(cè)面的電勢(shì)．故A正確；若元件的載流子是正電離子，由左手定則可知，正電離子受到的洛倫茲力方向向D側(cè)面偏，則D側(cè)面的電勢(shì)高于C側(cè)面的電勢(shì)，故B錯(cuò)誤；在測(cè)地球南、北極上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，因磁場(chǎng)豎直方向，則元件的工作面保持水平時(shí)U最大，故C錯(cuò)誤；地球赤道上方的地磁場(chǎng)方向水平，在測(cè)地球赤道上方的地磁場(chǎng)強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直，當(dāng)與地球經(jīng)線垂直時(shí)U最大．故D正確．故選AD點(diǎn)睛：解決本題的關(guān)鍵知道霍爾效應(yīng)的原理，知道電子受到電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡，注意地磁場(chǎng)赤道與兩極的分布第II卷非選擇題三、實(shí)驗(yàn)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(guò)程。11、①.10.405cm②.9.202~9.204mm【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)：10.4cm+0.05mm×1=10.405cm；螺旋測(cè)微器的讀數(shù)：9mm+0.01mm×20.3=9.203mm12、①.0.870②.R2③.【解析】①[1]螺旋測(cè)微器讀數(shù)為；②[2]由圖中可知，加在ab上的電壓最大為3V，故電路中最大電流約為故總電阻最小為故保護(hù)電阻應(yīng)該選擇R2；③[3]電壓表示數(shù)為故圖