精品解析：重庆市部分区2022-2023学年高二上学期期末联考物理试卷

重庆市部分区2022~2023学年度第一学期期末联考 高二物理试题卷 注意事项： 1.考试时间：75分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。 2.所有题目必须在答题卷上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 3.需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5mm签字笔。 4.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卷规定的位置上。 5.考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 在电磁学理论建立过程中，许多伟大的物理学家作出了贡献。最先通过实验捕捉到了电磁波的科学家是（　　） A. 奥斯特 B. 赫兹 C. 安培 D. 库仑 2. 2022年6月17日，我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列与电磁弹射系统工作原理类似的是（　　） A. 回旋加速器 B. 质谱仪 C. 电磁炮 D. 磁流体发电机 3. 2022年8月12日国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破，下列关于磁场的说法，正确的是（　　） A. 两条磁感线有可能相交 B. 磁场中静止的小磁针S极所指的方向为该点的磁场方向 C. 运动的电荷在磁场中可能不受洛伦兹力的作用 D. 由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线IL的乘积成反比 4. 如图所示是2022年市场上出现的某新款智能手表，其充电电压为，充电电流为。如果每4天要为手表充一次电，每次充电需要2小时，则智能手表每充一次电需要消耗的电能约为（　　） A. B. C. D. 5. 质量为的金属导体棒置于倾角为的光滑导轨上，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流时，图中标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒不可能静止的是（　　） A. B. C D. 6. 如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿水平方向从图示长方形区域的匀强磁场左边垂直边缘射入，粒子只受洛伦兹力，当它们从下边缘飞出时速度的偏转角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中的运动时间之比为（　　） A. 3∶2∶1 B. 1∶1∶1 C. 1∶2∶3 D. 7. 如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（ ） A. 甲图：离点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点 C. 丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的 a、b 两点 D. 丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的 a、b 两点 8. 如图所示，直线、和、是处于匀强电场中的两组相互垂直的平行线，、、和是它们的交点，刚好位于正方形的四个顶点上。四点处的电势分别为、、和。一带正电的粒子由点运动到点的过程，需克服电场力做功，若电荷量相等带负电的粒子由点运动到点的过程，电场力对粒子做正功，则（　　） A. 若带正电的粒子由点运动到点，电场力做正功 B. 若带正电的粒子由点运动到点，电场力做负功 C. 匀强电场方向由点指向点 D. 匀强电场方向由点指向点 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共15分。） 9. 某同学将一金属戒指放在磁场中探究电磁感应问题，如图所示，戒指所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，取垂直于戒指所在平面向里为正方向，点横坐标是。下列说法中正确的是（　　） A. 线圈中时刻感应电流方向为顺时针方向 B. 线圈中时刻感应电流方向为逆时针方向 C. 线圈中至时间内平均感应电动势为 D. 线圈中至时间内平均感应电动势为 10. 为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。产生闪电的积雨云底层带负电，避雷针带正电，图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，、两点的电势分别为、，则（　　） A. B. C. D. 11. 在“用传感器观察电容器充放电过程”实验中，按图所示连接电路，电源电动势为。内阻可以忽略，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。则下列说法正确的是（　　） A. 开关改接1后，电容器进行是的放电过程 B. 开关改接2后，电容器进行是的放电过程 C. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约为 D. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约 第Ⅱ卷 实验计算题 三、实验探究题（本题共2小题，12题6分，13题9分，共15分。） 12. 新材料在科技领域的应用越来越广泛，研究小组欲测一新材料制成的均匀金属丝的电阻率，步骤如下： （1）用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为__________； （2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为__________； （3）在“测定金属丝电阻率”实验中，以下操作中正确的是（　　） A. 本实验中电阻丝电阻较小，因此电表采用电流表内接法 B. 用螺旋测微器测量金属丝直径，选取同一部位多次测量，算出其平均值 C. 用伏安法测导体的电阻，改变滑动变阻器阻值，多次测量，算出其平均值 13. 在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，现有的器材及其代号和规格如下： 待测干电池一节；开关、导线若干 电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约）；电压表（量程，内阻约） 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流） 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流） 在现有器材下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，则 （1）在上述器材中，电流表选用__________，电压表选用__________，滑动变阻器选用__________（填所用器材的代号）； （2）在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__________端（选填“A”或“B”）； （3）图丙是根据实验数据作出的图像，由图可知，电源的电动势__________，内阻__________。 四、计算题（本题共3小题，14题9分，15题11分，16题18分，共38分，要求写出必要的文字说明和重要的步骤，只写出最后结果不得分。） 14. 如图所示的电路中，电源的电动势为，定值电阻，为一小量程电流表，为一电阻箱，当调节其阻值为时，电阻箱两端的电压为，电流表的示数为，求： （1）电流表的内阻； （2）电源内阻。 15. 一种磁感应强度测量仪器原理简化为如图所示，需要测量图中虚线下方匀强磁场的磁感应强度，磁场与线圈平面垂直。已知质量为、边长为的正方形线圈由导线绕成，导线中通有顺时针方向的电流。在边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的劲度系数为的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴在竖直平面内转动。边水平且线圈有一半面积在磁场中，当电流大小为时轻杆恰能保持水平静止，此时弹簧伸长量为，忽略电流产生的磁场，当轻杆保持静止时，求： （1）细线对线圈拉力的大小； （2）用题中给出的条件，推导测量出的磁感应强度的表达式； （3）穿过线圈的磁通量的大小。 16. 如图所示，两平行金属板A、B水平放置，长，两板间距离，A板比B板电势高，一不计重力的带正电的粒子电荷量，质量，沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度，粒子飞出平行板后进入竖直界面、间的无电场区域。已知两界面、相距为，D是中心线与界面的交点。 （1）求粒子穿过MN界面时偏离中心线距离； （2）求粒子到达界面时离点的距离； （3）设为延长线上的某一点，当粒子刚好通过界面时，立即在点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕点做匀速圆周运动，求在点固定的负点电荷的电荷量。（静电力常数，结果保留一位小数） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 重庆市部分区2022~2023学年度第一学期期末联考 高二物理试题卷 注意事项： 1.考试时间：75分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。 2.所有题目必须在答题卷上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 3.需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5mm签字笔。 4.答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卷规定的位置上。 5.考试结束后，将试题卷和答题卷一并交回。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 在电磁学理论建立过程中，许多伟大的物理学家作出了贡献。最先通过实验捕捉到了电磁波的科学家是（　　） A. 奥斯特 B. 赫兹 C. 安培 D. 库仑 【答案】B 【解析】 【详解】在电磁学理论建立过程中，麦克斯韦预言了电磁波的存在；最先通过实验捕捉到了电磁波的科学家是赫兹。 故选B。 2. 2022年6月17日，我国第三艘航空母舰命名为“中国人民解放军海军福建舰”，福建舰是我国完全自主设计建造的首艘配置电磁弹射的航空母舰。下列与电磁弹射系统工作原理类似的是（　　） A. 回旋加速器 B. 质谱仪 C. 电磁炮 D. 磁流体发电机 【答案】C 【解析】 【详解】电磁弹射系统工作原理是通电导体在磁场中受安培力作用而运动问题，则与之原理相同的是电磁炮。 故选C。 3. 2022年8月12日国家重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”实现重大突破，下列关于磁场的说法，正确的是（　　） A. 两条磁感线有可能相交 B. 磁场中静止的小磁针S极所指的方向为该点的磁场方向 C. 运动的电荷在磁场中可能不受洛伦兹力的作用 D. 由可知，磁感应强度大小与放在该处的一小段通电导线IL的乘积成反比 【答案】C 【解析】 【详解】A．磁感线上任一点的切线方向，都跟该点磁场的方向相同，若两条磁感线相交，该点的磁场就会有两个方向，这是不可能的，所以两条磁感线不可能相交，故A项错误； B．磁场中静止的小磁针N极所指的方向为该点的磁场方向，故B项错误； C．运动的电荷在磁场中，若速度方向与磁场方向平行时，则一定不会受到洛伦兹力的作用。即运动的电荷在磁场中可能不受洛伦兹力的作用，故C项正确； D．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，由磁场本身决定，与导线受到的安培力F以及电流强度I和导线长度L的乘积都无关，故D项错误。 故选C。 4. 如图所示是2022年市场上出现的某新款智能手表，其充电电压为，充电电流为。如果每4天要为手表充一次电，每次充电需要2小时，则智能手表每充一次电需要消耗的电能约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】手表充电一次所耗电的电能为 故选B。 5. 质量为的金属导体棒置于倾角为的光滑导轨上，当导体棒中通以垂直纸面向里的电流时，图中标出了四种可能的匀强磁场方向，其中导体棒不可能静止的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，导体棒受到的安培力竖直向上，如果大小刚好等于导体棒的重力，则导体棒受到的支持力为0，导体棒可以处于静止状态，故A不符合题意要求； B．根据左手定则可知，导体棒受到的安培力沿斜面向上，导体棒还受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力，导体棒可以处于静止状态，故B不符合题意要求； C．根据左手定则可知，导体棒受到的安培力水平向右，导体棒还受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力，导体棒可以处于静止状态，故C不符合题意要求； D．根据左手定则可知，导体棒受到的安培力垂直斜面向下，导体棒还受到竖直向下的重力和垂直斜面向上的支持力，导体棒不可以处于静止状态，故D符合题意要求。 故选D。 6. 如图所示，三个速度大小不同的同种带电粒子沿水平方向从图示长方形区域的匀强磁场左边垂直边缘射入，粒子只受洛伦兹力，当它们从下边缘飞出时速度的偏转角分别为90°、60°、30°，则它们在磁场中的运动时间之比为（　　） A. 3∶2∶1 B. 1∶1∶1 C. 1∶2∶3 D. 【答案】A 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力有 又 得周期的公式为 由此可知，粒子的运动的时间与粒子的速度的大小无关，所以粒子在磁场中的周期相同，由粒子的运动的轨迹可知，三种速度的粒子的偏转角分别为90°、60°、30°，所以偏转角为90°的粒子的运动的时间为，偏转角为60°的粒子的运动的时间为，偏转角为30°的粒子的运动的时间为；所以它们在磁场中的运动时间之比为3∶2∶1。 故选A。 7. 如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（ ） A. 甲图：离点电荷等距的a、b两点 B. 乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点 C. 丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的 a、b 两点 D. 丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的 a、b 两点 【答案】B 【解析】 【详解】A. a、b是离点电荷等距的a、b两点，处于同一等势面上，电势相同，场强大小相等，但方向不同，则电场强度不同，故A项与题意不相符； B. 等量异种电荷连线中垂线是一条等势线，则a、b的电势相同．由于电场线关于两电荷连线上下对称，而且都与等势面垂直，所以场强的大小和方向都相同，故B项与题意相符； C. 根据电场线的对称性可知，ab两点电势相同，场强大小相等，但方向相反，所以电场强度不同，故C项与题意不相符； D. a、b是匀强电场中的两点，电场强度相同，a点的电势大于b点的电势，故D项与题意不相符． 8. 如图所示，直线、和、是处于匀强电场中两组相互垂直的平行线，、、和是它们的交点，刚好位于正方形的四个顶点上。四点处的电势分别为、、和。一带正电的粒子由点运动到点的过程，需克服电场力做功，若电荷量相等带负电的粒子由点运动到点的过程，电场力对粒子做正功，则（　　） A. 若带正电的粒子由点运动到点，电场力做正功 B. 若带正电的粒子由点运动到点，电场力做负功 C. 匀强电场方向由点指向点 D. 匀强电场方向由点指向点 【答案】D 【解析】 【详解】CD．设题中粒子的电荷量大小为，根据题意有 ， 可得 可知，则连线为等势线，根据电场方向与等势线垂直，且由高电势指向低电势，可知匀强电场方向由点指向点，故C错误，D正确； A．由于连线为等势线，则带正电的粒子由点运动到点，电场力做功为0，故A错误； B．由于匀强电场方向由点指向点，则点电势高于点电势，若带正电的粒子由点运动到点，电场力做正功，故B错误。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分，共15分。） 9. 某同学将一金属戒指放在磁场中探究电磁感应问题，如图所示，戒指所围面积里磁通量随时间变化的规律如图所示，取垂直于戒指所在平面向里为正方向，点横坐标是。下列说法中正确的是（　　） A. 线圈中时刻感应电流方向为顺时针方向 B. 线圈中时刻感应电流方向为逆时针方向 C. 线圈中至时间内平均感应电动势为 D. 线圈中至时间内平均感应电动势为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．线圈中、时刻磁场垂直纸面向里，且磁通量都在增加，由右手螺旋定则可知此时感应电流方向为逆时针方向，故A错误，B正确； CD．由法拉第电磁感应定律可知线圈中至时间内平均感应电动势为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 为避免闪电造成损害，高大的建筑物会装有避雷针。产生闪电的积雨云底层带负电，避雷针带正电，图中虚线为避雷针周围的等势线，、两点的场强大小分别为、，、两点的电势分别为、，则（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】因b点的等势面较a点密集，可知电场线较a点密集，则b点场强较a点大，即 因b点距离带正电的避雷针较近，可知b点电势较高，即 故选AD。 11. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图所示连接电路，电源电动势为。内阻可以忽略，单刀双掷开关S先跟2相接，某时刻开关改接1，一段时间后把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。则下列说法正确的是（　　） A. 开关改接1后，电容器进行是的放电过程 B. 开关改接2后，电容器进行是的放电过程 C. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约为 D. 在电容器放电过程中极板的电荷量的变化约 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．开关改接1后，电容器与电源相连，进行是的充电过程，则开关改接2后，电容器进行是的放电过程，故A错误，B正确； CD．根据可知，图像与横轴围成的面积表示电容器放电过程中放出的电荷量，由题图可知，围成的面积中大约有36个小方格，则有 故C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ卷 实验计算题 三、实验探究题（本题共2小题，12题6分，13题9分，共15分。） 12. 新材料在科技领域的应用越来越广泛，研究小组欲测一新材料制成的均匀金属丝的电阻率，步骤如下： （1）用游标为20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为__________； （2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为__________； （3）在“测定金属丝的电阻率”实验中，以下操作中正确的是（　　） A. 本实验中电阻丝电阻较小，因此电表采用电流表内接法 B. 用螺旋测微器测量金属丝直径，选取同一部位多次测量，算出其平均值 C. 用伏安法测导体的电阻，改变滑动变阻器阻值，多次测量，算出其平均值 【答案】（1）5015 （2）1.200 （3）C 【解析】 【小问1详解】 长度为 【小问2详解】 直径为 【小问3详解】 A．本实验中电阻丝电阻较小，因此电表采用电流表外接法，故A错误； B．用螺旋测微器测量金属丝直径，选取不同部位多次测量，算出其平均值，故B错误； C．用伏安法测导体的电阻，改变滑动变阻器阻值，多次测量，算出其平均值，故C正确。 故选C。 13. 在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，现有的器材及其代号和规格如下： 待测干电池一节；开关、导线若干 电流表（量程，内阻约）；电流表（量程，内阻约） 电压表（量程，内阻约）；电压表（量程，内阻约） 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流） 滑动变阻器（阻值范围，允许通过的最大电流） 在现有器材下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻，则 （1）在上述器材中，电流表选用__________，电压表选用__________，滑动变阻器选用__________（填所用器材的代号）； （2）在图乙电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于__________端（选填“A”或“B”）； （3）图丙是根据实验数据作出的图像，由图可知，电源的电动势__________，内阻__________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2）B （3） ① 1.49##1.50##1.51 ②. 0.99##1.00 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]在上述器材中，测量一节干电池的电动势约1.5V，则电流表选用量程的，电压表选用量程的，滑动变阻器选用阻值较小的即可； 【小问2详解】 在图乙的电路中，为避免烧坏电表，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于阻值最大的位置，即应置于B端； 【小问3详解】 [1][2]图丙是根据实验数据作出的图像，根据 U=E-Ir 则由图可知，电源的电动势 1.50 内阻 四、计算题（本题共3小题，14题9分，15题11分，16题18分，共38分，要求写出必要的文字说明和重要的步骤，只写出最后结果不得分。） 14. 如图所示的电路中，电源的电动势为，定值电阻，为一小量程电流表，为一电阻箱，当调节其阻值为时，电阻箱两端的电压为，电流表的示数为，求： （1）电流表的内阻； （2）电源的内阻。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 电流表和串联后再与电阻箱并联，则有 解得 【小问2详解】 流过电阻箱的电流 干路电流 由闭合电路欧母定律有 解得 15. 一种磁感应强度测量仪器原理简化为如图所示，需要测量图中虚线下方匀强磁场的磁感应强度，磁场与线圈平面垂直。已知质量为、边长为的正方形线圈由导线绕成，导线中通有顺时针方向的电流。在边的中点用细线竖直悬挂于轻杆右端，轻杆左端通过竖直的劲度系数为的弹簧与地面相连，轻杆可绕杆中央的固定转轴在竖直平面内转动。边水平且线圈有一半面积在磁场中，当电流大小为时轻杆恰能保持水平静止，此时弹簧伸长量为，忽略电流产生的磁场，当轻杆保持静止时，求： （1）细线对线圈拉力的大小； （2）用题中给出的条件，推导测量出的磁感应强度的表达式； （3）穿过线圈的磁通量的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由杠杆平衡条件得，线圈所受细线拉力的大小与弹簧对杆的拉力相同，即 由于胡克定律有 综上所述，可知 【小问2详解】 根据左手定则可知，边所受安培力方向竖直向下，大小为 由平衡条件得 结合第（1）问，解得 【小问3详解】 穿过线圈的磁通量为 由题意可知，在磁场的面积为 解得 16. 如图所示，两平行金属板A、B水平放置，长，两板间距离，A板比B板电势高，一不计重力的带正电的粒子电荷量，质量，沿电场中心线垂直电场线飞入电场，初速度，粒子飞出平行板后进入竖直界面、间的无电场区域。已知两界面、相距为，D是中心线与界面的交点。 （1）求粒子穿过MN界面时偏离中心线的距离； （2）求粒子到达界面时离点的距离； （3）设为延长线上的某一点，当粒子刚好通过界面时，立即在点固定一负点电荷，使粒子恰好可以绕点做匀速圆周运动，求在点固定的负点电荷的电荷量。（静电力常数，结果保留一位小数） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子进入A、B后应做类平抛运动，设在A、B板间运动时加速度大小为，时间为，偏转位移为，运动轨迹如图，则： 解得 【小问2详解】 设粒子在界面处沿的分速度为， 带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动，到达界面时离点的距离 由以上各式，代入数据得： 另解 解得 【小问3详解】 设粒子在界面处速度为 代入解得 粒子穿过界面后将绕电荷做匀速圆周运动，设圆周运动的半径为，由几何关系得 由 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $