2027届福建省莆田四中、莆田六中物理高二第一学期期末监测试题含解析

2027届福建省莆田四中、莆田六中物理高二第一学期期末监测试题考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。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、一个矩形线圈在匀强磁场中匀角速度转动，产生的交变电动势的瞬时表达式为，则A.该交变电动势的频率为2HzB.时刻线圈平面与磁场平行C.时，e达到最大值D.在1s时间内，线圈中电流方向改变100次2、一重为10N的物体静止在水平桌面上，现用3N的水平推力向右推它但未能推动，如图所示．则此种情况下物体所受摩擦力情况是（）A.摩擦力的方向向左，大小等于3N B.摩擦力的方向向右，大小等于10NC.摩擦力的方向向右，大小等于3N D.摩擦力的方向向左，大小等于13N3、如图所示，同一平面内的三条平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好，匀强磁场的方向垂直纸面向里．导体棒的电阻可忽略，当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是()A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流动r的电流为由a到b4、如图所示，磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流方向从a到b，导线所受安培力的方向是（）A.向里 B.向外C.向下 D.向上5、关于电动势和磁感应强度，下列说法正确的是（）A.电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能就越多B.运动电荷在某处不受洛伦兹力作用，则该处的磁感应强度一定为零C.小磁针N极所受磁场力的方向就是该处磁感应强度的方向D.由可知，某处的磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受磁场力F成正比，与其IL的乘积成反比6、带负电的点电荷Q固定在正方形顶点d，带电粒子P仅在该电荷的电场力作用下运动，恰好能沿图中实线经过正方形的另三个顶点a、b、c，则A.粒子P带负电B.电场中a、c两点的电势高低关系是φa＞φcC.粒子P由a到b过程中电势能减少D.粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2二、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，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图线，由图可知A.该电源的电动势为6V，内阻是2ΩB.固定电阻R的阻值为1ΩC.该电源的最大输出功率为9WD.当该电源只向电阻R供电时，其效率约为66.7%8、如图甲所示，一个圆形线圈的匝数n=100，线圈面积S=200cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的阻值，把线圈放入一方向垂直线圈平面的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示．下列说法中正确的是（）A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向B.电阻R两端的电压随时间均匀增大C.线圈电阻r消耗的功率为4×10-4WD.前4s内通过R的电荷量为8×10-2C9、如图所示，由同一种金属条制成的矩形线框abcd固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中，ad＝bc＝L，ab＝dc＝3L，ad、ab、dc边的横截面积均为bc边的两倍，ad边的电阻为R。在t＝0时刻，一接入电路电阻2R的导体棒PQ在水平拉力作用下从ad处由静止开始沿ab、dc向bc边以加速度a0匀加速滑动，滑动过程中PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从ad处向bc滑动的过程中，线框消耗的电功率最大的时刻为（）A. B.C. D.10、半导体内导电的粒子—“载流子”有两种：自由电子和空穴（空穴可视为能自由移动带正电的粒子），以自由电子导电为主的半导体叫N型半导体，以空穴导电为主的半导体叫P型半导体．图为检验半导体材料的类型和对材料性能进行测试的原理图，图中一块长为a、宽为b、厚为c的半导体样品板放在沿y轴正方向的匀强磁场中，磁感应强度大小为B．当有大小为I、沿x轴正方向的恒定电流通过样品板时，会在与z轴垂直的两个侧面之间产生霍尔电势差UH，霍尔电势差大小满足关系，其中k为材料的霍尔系数．若每个载流子所带电量的绝对值为e，下列说法中正确的是（）A.如果上表面电势高，则该半导体为P型半导体B.霍尔系数越大的材料，其内部单位体积内的载流子数目越多C.若将磁场方向改为沿z轴正方向，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小D.若将电流方向改为沿z轴正方向，则在垂直x轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变大三、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，一段静止的长为L的通电导线，每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，它们定向移动的速度为v。现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，那么，导体中的电流大小为_________，这段导线受到的安培力大小为_________。12．（12分）某兴趣小组用图示器材研究电磁感应现象（1）以笔画线代替导线，将图中电路连接完整．（）（2）电路正确连接后，手持线圈B，放在线圈A的上方附近（如图），闭合开关，发现灵敏电流计向左轻微偏转，当线圈B完全放入线圈A中，断开开关瞬间灵敏电流计指针向______偏转（填“左”或“右”）（3）若用楞次定律解释（2）中实验现象，需要明确：_____________A.灵敏电流计指针偏转方向与电流流入方向之间的关系B.线圈A的绕向C.线圈B的绕向D.两线圈的匝数四、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、A【解析】A．根据得：根据可得：故A正确；B．当时线圈平面跟磁感线垂直，磁通量最大，磁通量变化率为0，故B错误；C．当时，产生的交变电动势的瞬时值为：故C错误；D．线圈通过中性面，线圈中电流方向改变；又因为周期为，所以在1s时间内，线圈通过中性面4次，线圈中电流方向改变4次，故D错误；故选A。2、A【解析】分析物体受到的摩擦力的大小，首先要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力，静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的【详解】由于物体受到水平推力向右推力，但是物体没有被推动，所以物体此时受到的是静摩擦力，静摩擦力的大小和推力的大小相等，方向相反，所以摩擦力的方向向左，大小等于3N，所以A正确，BCD错误．故选A【点睛】静摩擦力和滑动摩擦力的计算方法是不同的，这是解决本题的关键，也是同学常出错的地方，所以一定要判断物体受到的是静摩擦力还是滑动摩擦力3、B【解析】由右手定则可判断切割磁感线形成电源的正负极如图所示，由闭合电路电流流向可知B对；4、D【解析】由左手定则可知，导线所受安培力方向向上，故选D.5、C【解析】考查电动势的定义和磁感强度的基本性质及定义式的物理意义。【详解】A．电动势越大的电源，将其它形式的能转化为电能的本领越强，但转化的电能多少看电源的容量大小，A错误；B．当运动电荷的运动方向与磁感应强度的方向相同时，即使电荷在磁场中运动，也不受洛伦兹力作用，故无法判断该处的磁感应强度是否为零，B错误；C．磁感应强度方向就是小磁针N极受力的方向，故C正确；D．磁感应强度的大小是由磁场本身的性质决定的，与放入的通电导线所受的力大小无关，D错误。故选C。6、D【解析】根据轨迹弯曲方向判断出粒子与点电荷Q是异种电荷，它们之间存在引力．根据电场线的方向分析电势关系．根据粒子与点电荷间距离的变化分析电场力做功正负．根据点电荷场强公式E=kQ/r2求电场强度大小之比，从而求解加速度大小之比【详解】根据粒子P轨迹的弯曲方向可知该粒子P与Q之间存在引力，两者是异种电荷，故P粒子应带正电荷，故A错误；根据点电荷的电场线的特点，Q与a、c距离相等，a、c两点的电势相等，即有：φa=φc，故B错误；粒子P从a到b，电势升高，电场力做负功，电势能就增加；故C错误；由几何关系可知Q到a、b、c三点的距离之比为：ra：rb：rc=1：：1，根据点电荷场强公式E=kQ/r2知a、b、c的电场强度大小之比是2：1：2，根据a=qE/m可知，粒子P在a、b、c三点的加速度大小之比是2﹕1﹕2，故D正确．故选D【点睛】题属于电场中轨迹问题，关键要明确粒子P所受的电场力指向轨迹的弯曲方向，要掌握点电荷电场线的分布特点二、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、CD【解析】根据U-I图象AB正确读出电源的电动势和短路电流，根据OM图象正确读出外电路两端的电压和流过电阻的电流，是解决此类问题的出发点【详解】电源的U-I图像的纵截距表示电源电动势，故，电源U-I图像的斜率表示电源内阻，故，A错误；线性电阻U-I图像的斜率表示电阻大小，故，B错误；当外电阻与电源内阻相等时，电源的输出功率最大，即当外电阻时，电源输出功率为，C正确；当该电源只向电阻R供电时，，D正确8、CD【解析】A．根据楞次定律可知，穿过线圈的磁通量增大，则线圈中的感应电流方向为逆时针方向，故A错误；B．由法拉第电磁感应定律：可得：感应电动势：平均电流：电阻R两端的电压U=0.02×4=0.08V即电阻R两端的电压不变，故B错误；C．线圈电阻消耗的功率：P=I2r=0.022×1=4×10-4W故C正确；D．前4s内通过的电荷量为：q=It=0.02×4=0.08C故D正确；故选CD。9、AD【解析】设经过时间t，线圈功率最大，此时电动势为总电阻为功率联立解得此时功率最大。故选AD。10、AC【解析】根据左手定则判断带电粒子的电性，根据最终洛伦兹力和电场力平衡列式，再根据电流的微观表达式列式，最后联立求解即可【详解】电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即带正电，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，故A正确；最终洛伦兹力和电场力平衡，有：evB=e；电流的微观表达式为：I=nevS；且霍尔电势差大小满足关系UH=k，联立解得：，单位体积内的载流子数目，随着霍尔系数越大，而越小，故B错误；若将磁场方向改为沿z轴正方向，则平衡时：evB=e，解得U=Bdv，则d由原来的b变为c，减小，此时的电势差产生在前表面和后表面，则在垂直y轴的两个侧面间会产生的霍尔电势差变小，选项C正确，D错误．故选AC【点睛】本题关键是明确霍尔效应的原理，知道左手定则中四指指向电流方向，注意单位体积内的载流子数目表达式的各物理量的含义三、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.nev②.nevBL【解析】[1]每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电量均为e，它们定向移动的平均速率为v，所以电流的大小为[2]磁场对这段导线的安培力12、①.②.右③.ABC【解析】（1）[1]根据实验原理，可知将大线圈A与灵敏电流计连成一个回路，将小线圈B与滑动变阻器电源连成一个回路，则实验图如图所示：（2）[2]由题意可知当穿过A的磁通量增大时，指针向左偏转，则可知当穿过A的磁通量减小时，指针应该向右偏转．断开开关瞬间，B中的电流减小，穿过A的磁场变弱，穿过A的磁通量减小，故灵敏电流计的指针向右偏转（3）[3]ABC.在实验过程中，除了查清流入检流计电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈A与线圈B的绕制方向，故ABC符合题意；D.两