上海市ＳＯＥＣ2023-2024學(xué)年物理高二上期末達(dá)標(biāo)檢測(cè)試題含解析

上海市ＳＯＥＣ2023-2024學(xué)年物理高二上期末達(dá)標(biāo)檢測(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、交變電源與電阻R、交流電壓表按圖1所示的方式連接，R=10Ω．交變電源產(chǎn)生正弦式電流，圖2是電源輸出電壓的u-t圖象．交流電壓表的示數(shù)是10.0V．則（）A.通過R的電流峰值為，頻率為50HzB.通過R的電流峰值為，頻率為100HzC.通過R的電流峰值為，頻率為50HzD.通過R的電流峰值為，頻率為100Hz2、以下敘述中指時(shí)間的是（）A.上午8點(diǎn)上班 B.列車l6點(diǎn)30分發(fā)車C.考試在11點(diǎn)結(jié)束 D.課間休息10分鐘3、下列各圖中，電流方向與其產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向關(guān)系不正確的是（）A. B.C. D.4、在足球比賽中，足球以5m/s的速度飛來，運(yùn)動(dòng)員把足球以10m/s的速度反向踢回，踢球時(shí)，腳與球的接觸時(shí)間為0.2s，則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的四個(gè)電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路．開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2．Q1與Q2的比值為()A.Q1∶Q2＝2∶5 B.Q1∶Q2＝1∶2C.Q1∶Q2＝3∶5 D.Q1∶Q2＝2∶36、在一段導(dǎo)體兩端加上電壓，已知在10s內(nèi)通過此導(dǎo)體橫截面的電荷量是4C，則通過這段導(dǎo)體的電流是（）A.40A B.2.5AC.0.4A D.14A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、如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r恒定不變，滑片P從左端向右端移動(dòng)，則A.電流表的示數(shù)變大 B.電壓表的示數(shù)變大C.電阻消耗的功率變小 D.電燈L消耗的功率變小8、在一次南極科考中，科考人員使用磁強(qiáng)計(jì)測(cè)定地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。其原理如圖所示，電路中有一段長(zhǎng)方體的金屬導(dǎo)體，它長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，放在沿y軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)體中電流強(qiáng)度沿x軸正方向，大小為I．已知金屬導(dǎo)體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，自由電子做定向移動(dòng)可視為勻速運(yùn)動(dòng)，測(cè)出金屬導(dǎo)體前后兩個(gè)側(cè)面間電壓為U，則（）A.金屬導(dǎo)體的前側(cè)面電勢(shì)較低B.金屬導(dǎo)體的電阻為C.自由電子定向移動(dòng)的速度大小為D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為9、正得意間，小明突然不由自主地向前傾去，原來是遇到了紅燈。小明想，剎車過程中，汽車動(dòng)能因摩擦轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而無法再回收利用，何不在車廂底部靠近車輪處固定永久磁鐵，在剎車時(shí)接通裝在車輪上的線圈，這樣就可以利用電磁感應(yīng)原理，將汽車的一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而回收一部分能量?如圖所示為小明的設(shè)計(jì)，扇形區(qū)域勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，五個(gè)形狀與磁場(chǎng)邊界形狀完全相同線圈對(duì)稱的固定在車輪內(nèi)側(cè)，已知車軸到線圈內(nèi)側(cè)的距離為，到線圈外側(cè)的距離為，車輪的半徑為R，設(shè)某次剎車過程中的某時(shí)刻車速為，則此時(shí)（）A.車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為B.某個(gè)線圈進(jìn)入或者出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為C.某個(gè)線圈進(jìn)入或者出磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小為D.線圈中的感應(yīng)電流所受的安培力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而也起到輔助剎車的作用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(duì)橡膠圓盤M的作用力方向豎直向下B.鋁環(huán)N對(duì)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(shì)，絲線對(duì)它的拉力增大D.鋁環(huán)N有縮小的趨勢(shì)，絲線對(duì)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）如圖所示，點(diǎn)電荷、、固定在一直線上，與的距離是與的距離的2倍，若每個(gè)電荷所受庫(kù)侖力的合力均為零，則電量大小之比：：=____。12．（12分）利用螺旋測(cè)微器、米尺和如圖甲所示的器材(其中電流表的內(nèi)阻為1Ω，電壓表的內(nèi)阻為5kΩ)測(cè)量一根粗細(xì)均勻的阻值約為5Ω的金屬絲的電阻率(1)用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中器材連接成實(shí)物電路，要求連線不能交叉，電流表、電壓表應(yīng)該選擇合適的量程(已知電源的電動(dòng)勢(shì)為6V，滑動(dòng)變阻器的阻值為0～20Ω)________甲乙丙(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度示數(shù)如圖5所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖丙所示．則金屬絲兩端的電壓U＝________，電流I＝________，金屬絲的長(zhǎng)度L＝__________，直徑d＝________.(3)該金屬絲的電阻率是________．(保留兩位有效數(shù)字)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）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L14．（16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15．（12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?。唬?）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】電壓表測(cè)量的是電壓的有效值，應(yīng)用歐姆定律可以求出通過電阻電流的有效值，根據(jù)有效值與峰值間的關(guān)系求出電流的峰值；由圖示圖線求出電流的周期，然后求出電流的頻率【詳解】由歐姆定律可知，通過電阻R的有效值：，電流的峰值：Im=I=A≈1.4A；由圖2所示圖線可知，電流的周期：T=0.02s，頻率：f=1/T=1/0.02=50Hz，故C正確，ABD錯(cuò)誤；故選C【點(diǎn)睛】本題考查了求電流的峰值與周期問題，分析清楚圖示圖線是解題的前提，要求同學(xué)們能根據(jù)圖象得出有效信息，電壓表和電流表測(cè)量的都是有效值2、D【解析】A．8點(diǎn)上班指的是時(shí)刻，故A錯(cuò)誤；B．列車的發(fā)車時(shí)間為時(shí)刻，故B錯(cuò)誤；C．考試結(jié)束時(shí)間為時(shí)刻，故C錯(cuò)誤；D．休息10分鐘指的是一段過程，是時(shí)間，D正確。故選D。3、B【解析】A．伸開右手，大拇指所指電流的方向，即垂直紙面向外，彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向，即逆時(shí)針方向（俯視），故A正確，不符合題意；B．伸開右手，大拇指所指電流的方向，即豎直向上，彎曲的四指則指磁場(chǎng)方向，即逆時(shí)針方向（從上向下看），那么直導(dǎo)線右邊的磁場(chǎng)垂直紙面進(jìn)入，左邊的磁場(chǎng)垂直紙面出來，故B不正確，符合題意；C．伸開右手，彎曲的四指則指電流方向，即逆時(shí)針（從右向左看），大拇指則指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，即水平向右，故C正確，不符合題意；D．伸開右手，彎曲的四指所指電流方向，即從左端進(jìn)入，由右端出來，大拇指所指圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)的方向，則磁感線應(yīng)是向左，故D正確，不符合題意；故選B。4、C【解析】取飛來時(shí)速度方向?yàn)檎较?，末速度?10m/s，所以加速度5、D【解析】此題是帶電容的直流電路，電路動(dòng)態(tài)變化時(shí)，待電流穩(wěn)定后再分析計(jì)算，【詳解】開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時(shí)，電路簡(jiǎn)化如下圖設(shè)此時(shí)電路中的電流為，電路中的總電阻為，流過的電流為，兩端電壓為從上圖可看出與串聯(lián)再與并聯(lián)，因此由歐姆定律有由得閉合開關(guān)S，電路簡(jiǎn)化如下圖電流再次穩(wěn)定后，電容器兩端電壓就是和并聯(lián)后兩端電壓設(shè)為，和并聯(lián)后的電阻值是，由串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)可知故D正確，故選D【點(diǎn)睛】含電容器的直流電路，待電流穩(wěn)定后，確定等效電路再分析計(jì)算，使問題簡(jiǎn)單化6、C【解析】在10s內(nèi)通過此導(dǎo)體橫截面的電荷量是4C，則通過這段導(dǎo)體的電流為：A．40A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．2.5A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．0.4A，與結(jié)論相符，選項(xiàng)C正確；D．14A，與結(jié)論不相符，選項(xiàng)D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】在滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)過程，變阻器接入電路的電阻變小，外電路總電阻減小，由歐姆定律分析總電流的變化和路端電壓的變化，來判斷電表示數(shù)的變化．根據(jù)功率公式判斷功率的變化情況【詳解】滑動(dòng)變阻器的滑片向右端滑動(dòng)過程，變阻器接入電路的電阻減小，所以外電路總R減小，由歐姆定律得知總電流I增大，所以電流表示數(shù)變大；路端電壓減小．電燈L的電壓等于路端電壓，所以電燈L的電流減小，而，所以電燈L消耗的功率變??；而總電流增大，所以通過滑動(dòng)變阻器及的電流增大，根據(jù)可知電阻消耗的功率增大；的電壓增大，所以R的電壓減小，所以電壓表的示數(shù)減小，故AD正確，BC錯(cuò)誤【點(diǎn)睛】本題是簡(jiǎn)單的電路動(dòng)態(tài)分析問題．對(duì)于路端電壓也可以直接根據(jù)路端電壓隨外電阻增大而增大判斷變化8、AD【解析】A．金屬導(dǎo)體中有自由電子，當(dāng)電流形成時(shí)，金屬導(dǎo)體內(nèi)的自由電子逆著電流的方向做定向移動(dòng)，在磁場(chǎng)中受到洛倫茲力作用的是自由電子。由左手定則可知，自由電子受到的洛倫茲力沿z軸正方向，自由電子向前側(cè)面偏轉(zhuǎn)，金屬導(dǎo)體前側(cè)面聚集了電子，后側(cè)面感應(yīng)出正電荷，金屬導(dǎo)體前側(cè)面電勢(shì)低，后側(cè)面電勢(shì)高，故A正確；B．金屬導(dǎo)體前后側(cè)面間的電勢(shì)差是感應(yīng)電勢(shì)差，則有U＝EbE為感應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)度，所以金屬導(dǎo)體的電阻不等于，故B錯(cuò)誤；C．由電流的微觀表達(dá)式可知，電流I＝nevS＝nevbc電子定向移動(dòng)的速度大小故C錯(cuò)誤；D．電子在做勻速直線運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力與電場(chǎng)力平衡，由平衡條件得eE＝evB導(dǎo)體前后側(cè)面間的電勢(shì)差U＝Eb解得故D正確。故選AD。9、ACD【解析】A．車軸相對(duì)于車輪邊緣與地面接觸點(diǎn)的速度為v，反過來，車輪邊緣相對(duì)于車軸的速度也是v，則車輪的角速度為A正確；BC．線圈內(nèi)內(nèi)緣速度大小為線圈外緣速度大小為則線圈進(jìn)入或者穿出磁場(chǎng)時(shí)，側(cè)邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為即B錯(cuò)誤C正確；D．由楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流所受的安培力與線圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而也起到輔助剎車的作用，D正確。故選ACD。10、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(shì)，且鋁環(huán)有向上的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(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(duì)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、36：4：9【解析】根據(jù)平衡條件可知，和帶同種電荷，與電性相反，假設(shè)與的距離為，則：對(duì)：對(duì)：聯(lián)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]．由于金屬絲的電阻比電壓表的內(nèi)阻小得多，因此采用電流表外接法；由于金屬絲的電阻比滑動(dòng)變阻器的總電阻要小，因此采用限流式接法，為了保證滑動(dòng)變阻器起限流作用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)該連接“B、C”或“A、D”幾個(gè)接線柱；由題圖可以看出電流表應(yīng)該連接“-”接線柱和“0.6”接線柱，具體連線如圖所示。（2）[1][2][3][4]．由于螺旋測(cè)微器的半毫米刻度線已經(jīng)露出，因此金屬絲直徑d=1.5mm+35.0×0.01mm=1.850mm＝1.850×10－3m由圖可以看出：電壓表的量程是3V，所以讀數(shù)是2.20V；電流表的量程是0.6A，所以讀數(shù)是0.440A；米尺的讀數(shù)，金屬絲的長(zhǎng)度：l=40.50

cm-10.00

cm=30.50cm（3）[5]．根據(jù)歐姆定律可