2023年江蘇省南京市六合區(qū)程橋高級中學(xué)物理高二上期末監(jiān)測試題含解析

2023年江蘇省南京市六合區(qū)程橋高級中學(xué)物理高二上期末監(jiān)測試題注意事項(xiàng)1．考生要認(rèn)真填寫考場號和座位序號。2．試題所有答案必須填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。第一部分必須用2B鉛筆作答；第二部分必須用黑色字跡的簽字筆作答。3．考試結(jié)束后，考生須將試卷和答題卡放在桌面上，待監(jiān)考員收回。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、如圖所示，100匝的線圈兩端M、N與一個(gè)理想電壓表V相連。線圈內(nèi)有方向垂直紙面向內(nèi)的磁場，線圈中的磁通量按如圖所示規(guī)律變化。則下列說法正確的是（）A.電壓表示數(shù)為150V，M端接電壓表正接線柱 B.電壓表示數(shù)為150V，N端接電壓表正接線柱C.電壓表示數(shù)為50.0V，M端接電壓表正接線柱 D.電壓表示數(shù)為50.0V，N端接電壓表正接線柱2、初速度為電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子初始運(yùn)動(dòng)方向如圖，則()A.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率不變B.電子將向左偏轉(zhuǎn)，速率改變C電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率不變D電子將向右偏轉(zhuǎn)，速率改變3、某人乘坐電梯上升，電梯運(yùn)行的v—t圖像如圖所示，則人處于失重狀態(tài)的階段是（）A.OP段 B.PM段C.MN段 D.NQ段4、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的電動(dòng)勢如圖，則()A.t1時(shí)刻線圈中磁通量為零B.t2時(shí)刻線圈通過中性面C.t3時(shí)刻線圈中電流方向改變D.t4時(shí)刻線圈中磁通量變化率最小5、如圖，在滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過程中，兩表的示數(shù)情況為（）A.電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減少B.電壓表示數(shù)減少，電流表示數(shù)增大C.兩電表示數(shù)都增大D.兩電表示數(shù)都減少6、關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中正確的是A.電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波B.在電場周圍總能產(chǎn)生磁場，在磁場的周圍總能產(chǎn)生電場C.電磁波是一種物質(zhì)，只能在真空中傳播D.電磁波不會(huì)產(chǎn)生污染二、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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、利用霍爾效應(yīng)制作的霍爾元件，廣泛應(yīng)用于測量和自動(dòng)控制等領(lǐng)域．如圖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，通入圖示方向的電流I，C、D兩側(cè)面會(huì)形成電勢差，下列說法中正確的是（）A.若元件的載流子是自由電子，則D側(cè)面電勢高于C側(cè)面電勢B.若元件的載流子是自由電子，則C側(cè)面電勢高于D側(cè)面電勢C.在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直D.在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持水平8、帶電荷量為＋q的粒子在勻強(qiáng)磁場中運(yùn)動(dòng)，下面說法中正確的是()A.只要速度大小相同，所受洛倫茲力就相同B.如果把＋q改為－q，且速度反向、大小不變，則洛倫茲力的大小不變C.洛倫茲力方向一定與電荷速度方向垂直，磁場方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直D.粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)9、如圖，一束帶電粒子以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B和勻強(qiáng)電場電場強(qiáng)度為E.組成的速度選擇器，然后粒子通過平板S上的狹縫P進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/，最終打在A1A2上，下列表述正確的是()A.粒子帶正電B.所有打在A1A2上的粒子，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B/的磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相同C.能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于D.粒子打在A1A2上的位置越靠近P,粒子的比荷越大10、M為水平放置的橡膠圓盤，在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷．在M正上方用絲線懸掛一個(gè)閉合鋁環(huán)N，鋁環(huán)也處于水平面中，且M盤和N環(huán)的中心在同一條豎直線O1O2上．現(xiàn)讓橡膠圓盤由靜止開始繞O1O2軸按圖示方向逆時(shí)針加速轉(zhuǎn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向上C.鋁環(huán)N有擴(kuò)大的趨勢，絲線對它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢，絲線對它的拉力減小三、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，不要求寫出演算過程。11．（6分）在用伏安法測電池電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，一位同學(xué)記錄了6組數(shù)據(jù)如下表：（1）根據(jù)數(shù)據(jù)選定下列供選用的儀器，則：電流表選________檔，電壓表選_________檔，滑動(dòng)變阻器選_________①干電池(E=1.5V);②直流電流表(0～0.60A檔，內(nèi)阻約0.1Ω)，(0～3.00A檔，內(nèi)阻約0.02Ω)；③直流電壓表(0～3.00V檔，內(nèi)阻約5kΩ)，(0～15.0V檔，內(nèi)阻約25kΩ,)；④滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，允許最大電流為1.00A)R2(0～1000Ω，允許最大電流0.60A)；⑤開關(guān)一個(gè)，⑥導(dǎo)線若干（2）在圖1所示的實(shí)物圖中按所選規(guī)格連線_______________（3）根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在圖2所示的坐標(biāo)紙上作U—I圖象，并根據(jù)圖象求出E=___，r=___12．（12分）濰坊高鐵北站于2018年12月26日正式投入使用，啟用前安裝電磁設(shè)備時(shí)，為減少地磁場的影響，技術(shù)人員用霍爾元件做成的設(shè)備測地磁場B的大小和方向，該設(shè)備的示意圖如圖所示，設(shè)備的MN端邊沿東西方向、NQ沿南北方向置于水平地面上，通入沿NQ自南向北方向的恒定電流I后，電壓表有讀數(shù)；以MN為軸，緩慢向上抬高PQ端，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，當(dāng)它與地面成85°角時(shí)，電壓表讀數(shù)最大為U．若該霍爾元件的載流子M為自由電子，電量為e，單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)為n，MN和PQ兩端的截面積均為s，MN＝PQ＝d．則該處的地磁場B＝_____；方向_____；該元件電勢高的一側(cè)是_____（填“MP”或“NQ”）。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明、方程式和演算步驟。13．（10分）ABC表示豎直放在電場強(qiáng)度為E=104V/m的水平勻強(qiáng)電場中的絕緣光滑軌道，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14．（16分）如圖所示，水平放置的兩塊長直平行金屬板a、b相距d=0.10m，a、b間的電場強(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.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，剛好從狹縫P處穿過b板而垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，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）如圖，兩根間距為L＝0.5m的平行光滑金屬導(dǎo)軌間接有電動(dòng)勢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

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、C【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得根據(jù)楞次定律，M端接電源正極，所以電壓表示數(shù)為50.0V，M端接電壓表正接線柱。故選C。2、C【解析】根據(jù)安培定則判斷出通電導(dǎo)體右側(cè)的磁場方向，然后根據(jù)左手定則判斷出電子所受洛倫茲力的方向，即得出電子的偏轉(zhuǎn)方向，注意應(yīng)用左手定則時(shí)四指指向與電子運(yùn)動(dòng)方向相反，洛倫茲力不做功【詳解】由安培定則可知導(dǎo)體右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，然后跟左手定則可知運(yùn)動(dòng)電子所受洛倫茲力向右，因此電子將向右偏轉(zhuǎn)，洛倫茲力不做功，故其速率不變，故ABD錯(cuò)誤，C正確故選C【點(diǎn)睛】在解決帶電粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)問題時(shí)安培定則與左手定則經(jīng)常聯(lián)合應(yīng)用，在平時(shí)練習(xí)中要加強(qiáng)訓(xùn)練，以提高應(yīng)用它們的解題能力3、D【解析】由圖可知，在OP段電梯靜止，人不是處于失重狀態(tài)．故A錯(cuò)誤．在PM段內(nèi)，電梯勻加速上升，加速度方向向上，人處于超重狀態(tài)．故B錯(cuò)誤．在MN段內(nèi)，電梯勻速上升，加速度為0，人不是處于失重狀態(tài)．故C錯(cuò)誤，在NQ段內(nèi)，電梯勻減速上升，加速度方向向下，人處于失重狀態(tài)．故D正確4、C【解析】A、t1時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢為零，磁通量最大．故A錯(cuò)誤B、t2時(shí)刻感應(yīng)電動(dòng)勢最大，線圈平面與中性面垂直．故B錯(cuò)誤C、t3時(shí)刻線圈通過中性面，線圈中電流方向改變．故C正確D、t4時(shí)刻線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢最大，磁通量變化率最大．故D錯(cuò)誤故選C5、A【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向a端滑動(dòng)時(shí)，接入電路的電阻增大，與R2并聯(lián)的電阻增大，外電路總電阻R總增大，總電流I減小，由路端電壓U=E-Ir可知U增大，即電壓表讀數(shù)增大；并聯(lián)部分的電阻增大，分擔(dān)的電壓增大，U2增大，流過R2的電流I2增大，電流表的讀數(shù)IA=I-I2電流表示數(shù)將減?。还蔬xA。6、A【解析】變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波，故A正確；變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系的，它們統(tǒng)稱為電磁場．故B錯(cuò)誤；電磁場本身就是一種物質(zhì)，可以不依賴物質(zhì)傳播，故C錯(cuò)誤；電磁波也會(huì)產(chǎn)生污染．故D錯(cuò)誤.故選A.【點(diǎn)睛】電磁波是由變化電磁場產(chǎn)生的，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場，逐漸向外傳播，形成電磁波．電磁波在真空中傳播的速度等于光速，與頻率無關(guān)．電磁波本身就是一種物質(zhì).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。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。7、AC【解析】根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力的方向，確定電子的偏轉(zhuǎn)方向，從而確定側(cè)面電勢的高低．測量地磁場強(qiáng)弱時(shí)，讓地磁場垂直通過元件的工作面，通過地磁場的方向確定工作面的位置解：A、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C側(cè)面偏，則D側(cè)面的電勢高于C側(cè)面的電勢．故A正確，B錯(cuò)誤C、地球赤道上方的地磁場方向水平，在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時(shí)，元件的工作面應(yīng)保持豎直．故C正確，D錯(cuò)誤故選AC【點(diǎn)評】解決本題的關(guān)鍵知道霍爾效應(yīng)的原理，知道電子受到電場力和洛倫茲力平衡8、BD【解析】粒子速度大小相同，由f=qvBsinθ可知，如果速度v與磁場B的夾角不同，洛倫茲力大小不同，即使洛倫茲力大小相同，速度方向不同，洛倫茲力方向不同，洛倫茲力不同，故A錯(cuò)誤；如果把+q改為-q，且速度反向，大小不變，則洛倫茲力的大小、方向均不變，故B正確；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，磁場方向與電荷運(yùn)動(dòng)方向不一定垂直，故C錯(cuò)誤；洛倫茲力方向一定與電荷運(yùn)動(dòng)方向垂直，所以粒子只受到洛倫茲力的作用，不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D正確．所以BD正確，AC錯(cuò)誤9、ACD【解析】A項(xiàng)：帶電粒子磁場中向左偏轉(zhuǎn)，由左手定則，知粒子帶正電，故A正確；B項(xiàng)：所以打在A1A2上的粒子，在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等于半個(gè)周期，由，粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的周期為則磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為與帶電粒子的比荷有關(guān)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)：粒子經(jīng)過速度選擇器時(shí)所受的電場力和洛倫茲力平衡：，則，故C正確；D項(xiàng)：經(jīng)過速度選擇器進(jìn)入磁場的粒子速度相等，由半徑公式知，粒子打在A1A2上的位置越靠近P，則半徑越小，粒子的比荷越大，故D正確故選ACD10、AD【解析】橡膠圓盤M由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動(dòng)，形成環(huán)形電流，環(huán)形電流的大小增大；橡膠圓盤在其外側(cè)面均勻地帶有負(fù)電荷，電流方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，根據(jù)右手螺旋定則知，通過鋁環(huán)N的磁通量向下且增大；根據(jù)楞次定律的另一種表述，感應(yīng)電流引起的效果阻礙磁通量的增大，知鋁環(huán)的面積有縮小的趨勢，且鋁環(huán)有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(受到M的作用力向上)，所以絲線的拉力減?。鶕?jù)牛頓第三定律可知，鋁環(huán)N對橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下．故選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤三、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，不要求寫出演算過程。11、(1).0～0.60A(2).0～3.00V(3).0～10Ω(4).圖見解析(5).1.45V(6).0.70【解析】（1）干電池電動(dòng)勢約為1.5V，電壓表應(yīng)選0～3.00V擋位，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出最大電流為0.57A，因此電流表應(yīng)選0～0.60A擋位；干電池電動(dòng)勢約為1.5V，電流表量程為0.6A，電路最小電阻約為：R=2.5Ω，為方便實(shí)驗(yàn)操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選0～10Ω；（2）應(yīng)用伏安法測電源電動(dòng)勢與內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)，電壓表測路端電壓，電流表測電路電流，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示：故實(shí)物圖如圖所示：（3）利用表中坐標(biāo)值，采用描點(diǎn)法并連線得圖象如圖所示；由閉合電路歐姆定律可知U=E-Ir，再由數(shù)學(xué)知識可知，圖象與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)為電源的電動(dòng)勢故電源的電動(dòng)勢為1.45V；而圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻，；【點(diǎn)睛】本題考查了實(shí)驗(yàn)器材的選取、作實(shí)驗(yàn)電路圖、求電動(dòng)勢與內(nèi)阻，知道實(shí)驗(yàn)器材的選取原則、知道實(shí)驗(yàn)原理、掌握應(yīng)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法即可正確解題．在計(jì)算電源的內(nèi)阻的時(shí)候，一定要注意縱坐標(biāo)的數(shù)值是不是從0開始的12、①.②.與地面成5°斜向下③.MP【解析】[1]當(dāng)電子受到的電場力和洛倫茲力相等時(shí)，電壓達(dá)到穩(wěn)定，此時(shí)有電流的微觀表達(dá)式為解得[2]由于當(dāng)時(shí)電壓最大為U，此時(shí)磁場方向與霍爾元件垂直，即地磁場方向與地面成5°斜向下；[3]由與載