北京市顺义区、通州区2023年高二上物理期末监测试题含解析

北京市顺义区、通州区2023年高二上物理期末监测试题考生须知：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，M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点，O为半圆弧的圆心，∠MOP=60°，在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图所示，这时O点的磁感应强度大小为B1。若将N处长直导线移至P处，则O点的磁感应强度大小为B2，那么B2与B1之比为（）A.∶1 B.∶2C.1∶1 D.1∶22、如图所示，边长为l的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的电流。图中虚线过边中点和边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁感应强度大小为B。此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且磁感应强度的大小改为原来的两倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为。则导线框中的电流大小为（）A. B.C. D.3、下列物理量属于矢量的是A.电势 B.电势能C.电功率 D.磁感应强度4、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5、如图所示为小型旋转电枢式交流发电机，电阻r＝1Ω的矩形线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，线圈的两端经集流环和电刷与电路连接，滑动变阻器R的最大阻值为6Ω，滑片P位于滑动变阻器距下端处，定值电阻R1＝2Ω，其他电阻不计，线圈匀速转动的周期T＝0.02s．闭合开关S，从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转动过程中理想电压表示数是5V．下列说法正确的是()A.电阻R1消耗的功率为WB.0.02s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为零C.线圈产生的电动势e随时间t变化的规律是VD.线圈从开始计时到s的过程中，通过R1的电荷量为C6、关于电场，下列说法正确的是（）A.由知，若q减半，则该处电场强度为原来的2倍B.由知，E与Q成正比，而与成反比C.由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强均相同D.电场中某点场强方向就是该点所放电荷受到的静电力的方向二、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，M点有电荷量为Q的负点电荷，在距离点电荷为r处放入厚度为d的平行金属板，N点为金属板内距表面为的点，MN连线与金属板表面垂直。当金属板处于静电平衡时，下列说法正确的是（）A.金属板的左侧面感应出正电荷B.金属板的左侧面电势较高，右侧面电势较低C.感应电荷在N点产生的电场强度，方向沿MN连线向右D.感应电荷在N点产生的电场强度,方向沿MN连线向右8、图示为手机无线充电装置，手机和充电板内部均安装了金属线圈，将手机置于通电的充电板上，便实现了“无线充电”．下列说法正确的是（）A.无线充电的原理是电磁感应B.将手机旋转一小角度放置，便不能充电C.在手机和充电板间垫上几张A4纸，也能充电D.充电板不论通入交变电流还是恒定电流均可充电9、一个带电微粒在如图所示正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，重力不可忽略，已知轨迹圆的半径为r，电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B，重力加速度为g，则（）A.该微粒带正电 B.带电微粒沿逆时针旋转C.微粒从a到c，机械能守恒 D.微粒做圆周运动的速度为10、如图所示的是一远距离输电示意图，图中均为理想变压器，输电导线总电阻为R。则下列关系式正确的是A.输电导线中的电流强度B.热损失的功率C.两变压器线圈匝数比满足D.变压器①的输出电流I2和变压器②的输入电流I3的关系满足I2>I3三、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）霍尔效应是电磁基本现象之一，近期我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展．如图1所示，在一矩形半导体薄片的P，Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M，N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH＝k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数．某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如图1所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“＋”接线柱与______(填“M”或“N”)端通过导线相连(2)已知薄片厚度d＝0.40mm，该同学保持磁感应强度B＝0.10T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示．根据表中数据在图2中画出UH—I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为______×10－3V·m·A－1·T－1(保留2位有效数字).(3)该同学查阅资料发现，使半导体薄片中的电流反向再次测量，取两个方向测量的平均值，可以减小霍尔系数的测量误差，为此该同学设计了如图3所示的测量电路，S1，S2均为单刀双掷开关，虚线框内为半导体薄片(未画出)．为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向________(填“a”或“b”)，S2掷向________(填“c”或“d”)．为了保证测量安全，该同学改进了测量电路，将一合适的定值电阻串联在电路中．在保持其它连接不变的情况下，该定值电阻应串联在相邻器件________和________(填器件代号)之间12．（12分）某实验小组同学在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，选取了一段10cm多一点的直金属丝用于实验的测量，通过游标卡尺测定其长度L，用螺旋测微器测定其直径d，两尺的示数如下图所示，则这段金属丝的长度为__________cm，直径为________mm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）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）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

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、D【解析】根据右手定则可知，导线在M和N处时，每根导线在O点产生的磁感应强度为，方向竖直向下；根据右手定则可知，将N处长直导线移至P处时，N在O点的场强斜向左上方，与竖直方向的角度为60°，M在O点的场强竖直向下，则O点合磁感应强度大小为则与之比为1:2。故选D。2、C【解析】当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向上，设三角形导线框质量为m，则有：当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为，受到的安培力方向竖直向下，磁感应强度增大到原来的两倍，故此时有：联立可得故C正确，ABD错误；故选C。3、D【解析】标量只有大小没有方向，而矢量既有大小也有方向，可以根据这个特征求解本题【详解】电势、电势能、电功率只有大小没有方向所以是标量，而磁感应强度既有大小也有方向为矢量，故D对故选D4、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。5、D【解析】A、根据电压表示数，结合功率表达式，即可求解；B、从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，电压瞬时值最大；C、从线圈处于垂直中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式e=Emcosωt；D、由电流的平均值可得转过90°的过程中通过电阻R的电荷量【详解】滑动片P位于滑动变阻器距下端1/3处，即2Ω，与定值电阻R1=2Ω并联，再与4Ω串联，且电压表示数为5V，则电路中的电流，因此电阻R1电流I1=0.5A；那么阻R1消耗的功率为P=I12R1=0.52×2=0.5W；故A错误；因从线圈处于垂直中性面开始计时，线圈中感应电动势的瞬时值表达式为：e=Emcosωt，因此0.02

s时滑动变阻器R两端的电压瞬时值为最大值，故B错误；由A选项分析可知，线圈产生感应电动势有效值为E=I（R+r）=1×（5+1）=6V，那么感应电动势的最大值为6V，；因此线圈中感应电动势的瞬时值表达式为：e=6cos100πt（V），故C错误；图示位置磁通量为NBS，从开始计时到1/200s的过程中，由图示位置转过90°角的过程中，磁通量由BS减为零，故磁通量的变化为：△∅=BS，感应电动势的平均值为：．感应电流的平均值为：．则线圈从图示位置转过90°的过程中通过电阻R的电荷量为：，那么经过R1的电荷量为，故D正确．故选D【点睛】本题涉及交流电压与交流电流的瞬时值、最大值、有效值和平均值；瞬时值要注意确定相位，对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定，而涉及到耐压值时，则由最大值来确定，而通过某一电量时，则用平均值来求6、B【解析】A．电场中某点的电场强度是由电场本身决定的，与试探电荷的电量无关，选项A错误；B．由知，E与Q成正比，而与成反比，选项B正确；C．由知，在以Q为球心，以r为半径的球面上，各处场强大小均相同，但是方向不同，选项C错误；D．电场中某点场强方向就是该点所放正电荷受到的静电力的方向，选项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】A．M点的电荷为负，故在金属板的左侧感应出正电荷，A正确；B．整个金属板为一个等势体，B错误；C．金属板内部合场强为零，故感应电荷在N点产生的电场强度与点电荷在N点产生的电场强度等大反向，根据可得感应电荷在N点产生的电场强度为：，C错误D正确；故选AD。8、AC【解析】ABC项:手机内部的线圈，能将充电板中变化的磁场转化为电流给手机电池充电，是利用电磁感应原理工作的，故AC正确，B错误；D、充电底座利用的电磁感应原理工作的，故不能直接使用直流电进行充电；故D错误9、BD【解析】A．带电微粒在正交匀强电场和匀强磁场中的竖直平面内做匀速圆周运动，可知所受的向下的重力和向上的电场力平衡，电场向下，则粒子带负电，选项A错误；B．根据左手定则可知，带电微粒沿逆时针旋转，选项B正确；C．微粒从a到c，动能不变，重力势能减小，则机械能减小，选项C错误；D．根据mg=qE，以及，解得微粒做圆周运动的速度为选项D正确。故选BD。10、AB【解析】A．因为是理想变压器，则P1=P2，其中P1=U1I1，P2=U2I2，所以选项A正确；B．输电线上的电流I2=I3，输电线上损失的电压为∆U=U2-U3，所以输电线上损失的功率为∆P=∆UI3=（U2-U3）I3选项B正确；C．这是远距离输电示意图，所以变压器①是升压变压器，则副线圈匝数大于原线圈匝数，即变压器②是降压变压器，所以原线圈匝数大于副线圈匝数即所以故C错误；D．变压器①和输出电流和变压器②的输入电流都是输电线上的电流，二者相等，选项D错误。故选AB。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.（1）M②.（2）③.1.5(1.4～1.6)④.（3）bc，⑤.S1(或S2)，⑥.E【解析】（1）根据左手定则得，正电荷向M端偏转，所以应将电压表的“+”接线柱与M端通过导线相连（2）UH-I图线如图所示根据知，图线的斜率为，解得霍尔系数为：k=1.5×10-3V•m•A-1•T-1（3）为使电流从Q端流入，P端流出，应将S1掷向b，S2掷向c，为了保护电路，定值电阻应串联在S1，E（或S2，E）之间12、①.10.15②.2.320【解析】[1]．金属丝的长度为:10.1cm+0.01m×5=10.15c