2022-2023学年四川省成都市蓉城名校联盟高二上学期期末联考 物理试题（含答案）

2022-2023学年四川省成都市蓉城名校联盟高二上学期期末联考

物理试题（含答案）

考试时间90分钟，满分100分

注意事项：

1．答题前，考生务必在答题卡上将自己的学校、姓名、班级、准考证号用0.5毫米黑色签字笔填写清楚，考生考试条形码由监考老师粘贴在答题卡上的“条形码粘贴处”．

2．选择题使用2B铅笔填涂在答题卡上对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再填涂其它答案；非选择题用0.5毫米黑色签字笔在答题卡的对应区域内作答，超出答题区域答题的答案无效；在草稿纸上、试卷上答题无效．

3．考试结束后由监考老师将答题卡收回．

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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．关于电场和磁场，下列说法正确的是（    ）

A．电场和磁场都是真实存在的物质

B．电场或磁场对放入其中的静止电荷都会有力的作用

C．电场或磁场对放入其中的运动电荷都会有力的作用

D．电场或磁场对放入其中的磁体都会有力的作用

2．如图，真空中有电荷量分别为的两个点电荷，它们相距r，静电力常量为k，则两点电荷连线中点O处的电场强度大小为（    ）

A．        B．        C．        D．0

3．如图为某同学制作的风力传感器，一平行金属板充电后与电源断开，正极板固定且与静电计连接，可动极板与静电计外壳均接地，两极板间有一个负检验电荷固定在P点．风力越大，可动极板向右移动的距离越大可动极板固定极板（可动极板始终在P点左侧），则（    ）

A．电容器的电容越小风          B．静电计的指针张角越小

C．极板间的电场强度越大        D．P点的负检验电荷的电势能越小

4．如图所示的图像中，线段A为某电源路端电压与电流的关系图线，线段B为电阻R的图线．将该电源与电阻R连接成闭合回路，由图像可知（    ）

A．电源的总功率为          B．电源内部损耗的功率为

C．电源的输出功率为         D．电源的效率约为66.7%

5．特高压直流输电是国家重点能源工程．如图甲为特高压直流输电塔的仰视图，若两根等高、平行的导线通以大小相等、方向相反的电流，a、b、c三点连线与两导线在同一水平面上，且与两导线垂直，b点为两导线的中点， ，d点位于b点的正下方，其平面图如图乙所示．忽略地磁场的影响，下列说法正确的是（    ）
 

A．a点的磁感应强度方向竖直向上        B．b点的磁感应强度为零

C．c点的磁感应强度方向竖直向下        D．d点的磁感应强度为零

6．如图，边长为L的正方形abcd内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为的粒子从ab中点O处以垂直于ab的速度射入磁场，恰好从c点射出．不计粒子重力，粒子的速度大小为（    ）

A．         B．         C．         D．

7．如图，水平面上有电阻不计的U型导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E、内阻为r的电源．导轨所在空间存在范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面的夹角为且指向右上方．现垂直于导轨放置一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，金属棒ab恰好静止．已知金属棒ab与导轨接触面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则（    ）

A．金属棒ab受到的安培力大小为    B．金属棒ab受到的安培力大小为

C．金属棒ab受到的摩擦力大小为         D．金属棒ab受到的摩擦力大小为

8．静电场分选是在高压电场中利用入选物料的电性差异进行分选的方法．如图，从漏斗漏出的混合物料经起电区（未画出）起电（带正电或负电）后沿电场中线由静止进入高压电场，物料全部落入地面上M、N槽中且打不到极板．已知物料颗粒（可视为质点）的质量均为m、电荷量大小均为q，漏斗底部距槽的高度为h，高压电场区域可视为匀强电场，电场强度大小为E，不计空气阻力和物料间的相互作用力，忽略槽的高度，重力加速度大小为g，则起电后的物料经过高压电场区域时（    ）

A．一定做曲线运动              B．电势能可能增大

C．极板间距一定大于       D．机械能增大

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

9．关于磁感应强度，下列说法正确的是（    ）

A．磁感应强度是用比值法定义的物理量，因此B不与F成正比，不与成反比

B．电流元在某点所受安培力的方向就是该点的磁场方向

C．若电流元在某点所受安培力为零，该点的磁感应强度可能不为零

D．放置在匀强磁场中长的通电导线，通过的电流，受到的安培力为，则该位置的磁感应强度大小就是

10．如图，产生闪电的积雨云底层带负电，为避免闪电造成的损害，高大的建筑物会装有避雷针．图中虚线为避雷针周围的等势线，相邻两等势线间的电势差相等．A、B、C是等势线上的三点，A、B两点关于避雷针对称．下列说法正确的是（    ）

A．避雷针顶端因有大量电子堆积而带负电      B．A、B两点的电场强度相同

C．C点的电场强度小于B点                  D．带正电的雨滴从C点落至B点，其电势能增大

11．质谱仪是测带电粒子质量和分析同位素的一种仪器，如图为质谱仪的工作原理示意图．一比荷为k的带电粒子由静止经加速电场加速后通过狭缝进入磁感应强度大小为B的匀强磁场．不计粒子重力，图中虚线为粒子的运动轨迹，轨迹半径为R，则（    ）

A．粒子带负电                       B．粒子在磁场中运动的速度大小为

C．加速电场的电压为         D．加速电压越大，粒子在磁场中偏转的半径R越大

12．如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电表均为理想电表，电容器C的耐压值足够大．闭合开关，待电路达到稳定状态后，断开，则（    ）

A．电压表的示数变小

B．电容器C所带电荷量减少

C．电压表的示数变化量与电流表的示数变化量之比不变

D．电源的输出功率变大

13．已知x轴上方存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向里的匀强磁场；x轴下方被与y轴负方向均成的射线OP和OQ分为三个区域，三个区域内匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向如图所示．一质量为m、电荷量为的粒子从坐标原点O以大小为的初速度沿y轴正方向射入磁场后，立即在坐标原点O和y轴负半轴上的A点分别安装一块垂直于y轴的弹性挡板（忽略挡板的大小），粒子和挡板相碰，碰后粒子速度大小不变，方向相反．当粒子第一次运动到A点时恰好与挡板相碰，不计粒子重力，则（    ）

A．粒子第一次运动到OQ边界所需时间为

B．在第四象限内，粒子穿过OQ边界后的运动轨迹的圆心坐标为

C．粒子第一次回到O点所需时间为

D．当粒子运动时间为时，粒子在第三象限

三、实验探究题：本题共2小题，共14分．

14．（6分）

如图，实验室引进了一批新的表头．已知表头G的满偏电流和内阻分别为，现将表头G改装成量程为的电压表．

（1）需_____（填“串联”或“并联”）一个_________的电阻．

（2）原表盘上刻度对应的电压值为________V．

15．（8分）

某实验小组需要测量如图甲所示的多用电表内电池的电动势和电阻“×1”挡内部电路的总电阻，设计了如图乙所示的电路图，使用的器材有：

多用电表；

电流表：量程为，内阻可忽略不计；

变阻箱：最大阻值为；

导线若干．

（1）先将多用电表挡位调到电阻“×1”挡，再将红表笔和黑表笔短接，调整图甲中的_______“A”或“B”），使指针指向“”．

（2）再将图乙中多用电表的红表笔和_________（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端．

（3）改变电阻箱的阻值，实验测得的电阻箱阻值R和理想电流表示数I以及计算的数据见下表：

①根据表中数据，在图丙的方格纸上作出关系图像；

②由图像可知，该多用电表内电池的电动势E为________V，电阻“×1”挡内部电路的总电阻r为________．（均保留1位小数）

四、计算题：本题共4小题，共42分．解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的，不能得分．

16．（8分）

如图为一小型起重机的电路示意图，电源的电动势为，照明灯的规格为“”，电动机的内阻为．装置工作时，照明灯正常工作，理想电流表的示数为6A，不考虑照明灯灯丝电阻随温度的变化．求：

（1）电源的内阻r；

（2）电动机的输出功率．

17．（8分）

如图甲，电磁炮是当今世界强国争相研发的一种先进武器，我国电磁炮研究处于世界第一梯队．如图乙为某同学模拟电磁炮的原理图，间距为的两根倾斜导轨平行放置，导轨平面与水平地面的夹角为，导轨下端接电动势为、内阻为的电源．整个装置处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场中．为了研究方便，将待发射的炮弹视为一个比导轨间距略长的导体棒，导体棒的质量为﹑电阻为，导体棒与导轨接触面间的动摩擦因数为，重力加速度大小取．现将导体棒无初速度地放在导轨上且与导轨垂直，最终导体棒从导轨上端发射出去，不计其他电阻．求：

（1）导体棒刚放在导轨上时所受安培力的大小；

（2）导体棒刚放在导轨上时的加速度大小．

18．（12分）

如图，绝缘水平轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，BC为竖直直径，半圆形轨道的半径为，在BC左侧所在空间存在与水平方向成斜向上的匀强电场（B、C两点恰好不在匀强电场中），电场强度大小为．现将一电荷量为、质量为的带电体（可视为质点）在水平轨道AB上的A点由静止释放，带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C．带电体与水平轨道AB间的动摩擦因数为，重力加速度大小取．求：

（1）带电体运动到C点时的速度大小；

（2）带电体运动到B点时半圆形轨道对带电体的支持力大小；

（3）A、B两点的距离．

19．（14分）

如图，在xOy平面的第二象限和第三象限存在相同的匀强电场，场强沿y轴负方向；在第一象限的部分和第四象限存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小相同；在坐标原点O点右侧有一与x轴垂直且足够大的挡板．一质量为m、电荷量为的粒子从P点以大小为的初速度水平向右射出，然后从O点进入第四象限的磁场，随后从x轴上的A点第一次离开第四象限，最终垂直打在挡板上．已知P点的坐标为，O、A两点的距离为，不计粒子重力．求：

（1）匀强电场的场强大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小和粒子从O点运动到A点所需的时间；

（3）O点到挡板的距离．

高二物理参考答案及评分标准

─、单项选择题：本题共8小题，每小题3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．

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

三、实验探究题：本题共2小题，共14分．

14．（6分）

（1）串联（2分）      400（2分）         （2）1.2（2分）

15．（8分）（1）B（1分）      （2）2（2分）

（3）①如答图1（2分，描点正确1分，连成直线正确1分）

②1.5（2分，1.4～1.6均正确）          15.0（1分，13.0～16.0均正确）

四、计算题：本题共4小题，共42分．解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的，不能得分．

16．（8分）

解：（1）根据闭合电路欧姆定律  有：     2分

解得：        1分

（2）设流过照明灯的电流为，有      1分．

，设流过电动机的电流为，有

，电动机的输入功率        1分．

，电动机的输出功率     2分

解得：      1分．

17．（8分）

解：（1）根据闭合电路欧姆定律有：

，解得：

（2）对导体棒进行受力分析有：，

由牛顿第二定律有：

解得：

18．（12分）

解：（1）带电体在C点有：

解得：

（2）带电体从B点运动到C点的过程中，根据动能定理得：，

带电体在B点有：

联立解得：

（3）带电体从A点运动到B点的过程中所受的滑动摩擦力

，根据动能定理得：

解得：

说明：其他合理解法，参照给分

19．（14分）

解：（1）沿x轴方向：

沿y轴方向：

，解得：

说明：用速度偏转角解答，参照给分

（2）粒子进入第四象限的磁场时沿y轴负方向的分速度满足：

进入磁场的速度，与x轴正方向成斜向下           1分

由几何关系得：粒子在磁场中做圆周运动的半径           1分

由牛顿第二定律有：          1分．

解得：           1分．

粒子在磁场中做圆周运动的周期         1分．

即，粒子从O点运动到A点所需的时间

解得：          1分

（3）如答图2，由（2）问可知：粒子每次在磁场区域运动时，沿x轴正方向运动的距离为

由几何关系得：粒子每次在无磁场区域运动时，沿x轴正方向运动的距离为     1分

最后垂直打在挡板上，因此最后进入的磁场是第四象限的磁场，并沿x轴正方向运动的距离为L，所以O点到挡板的距离为     3分（答案2分，n的取值范围1分）

说明：其他合理解法，参照给分

解析：

1．【答案】A

【解析】磁场对静止的电荷没有力的作用，故B错误：当电荷运动方向与磁场平行时，磁场对电荷没有力的作用，故C错误；匀强电场对磁体没有力的作用，故D错误．

2．【答案】A

【解析】根据电场强度的叠加原理可得，故A正确．

3．【答案】B

【解析】平行金属板充电后与电源断开，电荷量Q不变，根据电容的决定式，可知，风力越大，

可动极板向右移动的距离越大，平行金属板的距离d越小，电容C越大，故A错误：根据电容的定义式可知，Q不变，C越大，U越小，故B正确；根据电场强度的表达式

可知，E不变，故C错误；根据匀强电场中电势差与电场强度的关系，P点与可动极板的电势差可知，越小，越小，根据表达式可知，P点的负检验电荷的电势能越大，故D错误．

4．【答案】D

【解析】两图线的交点即为将该电源与电阻R连接成闭合回路时，电路的路端电压与电流，所以电源的总功率，故A错误；电源内部损耗的功率，故B错误；电源的输出功率，故C错误：电源的效率，故D正确．

5．【答案】C

【解析】根据右手螺旋定则可知，a点的磁感应强度方向竖直向下，b点的磁感应强度方向竖直向上，c点的磁感应强度方向竖直向下，d点的磁感应强度方向竖直向上，故C正确．

6．【答案】B

【解析】粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如答图3所示，根据几何关系有，根据牛顿第二定律有，联立可得，故B正确．

7．【答案】D

【解析】由于磁感应强度B与金属棒ab垂直，所以金属棒ab受到的安培力大小，联立可得，故A、B错误：金属棒ab的受力分析如答图4所示，根据平衡条件可知，联立可得或，

故C错误，D正确．

8．【答案】C

【解析】物料由静止进入高压电场，受重力和电场力作用，两力均为恒力，所以物料做初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；无论物料带正电还是负电，电场力均做正功，电势能减小，故B错误；物料在竖直方向上有，水平方向上有，联立可得，所以极板间距一定大于，故C正确；功是能量转化的量度，除重力外的其他力做了多少功，机械能就变化了多少，所以，故D错误．

9．【答案】AC

【解析】磁场中某一点的磁场方向为小磁针静止时北极的指向，与电流元在该点所受安培力的方向垂直，故B错误：只有在磁感应强度B与电流I垂直时，才能使用表达式进行定量计算，故D错误．

10．【答案】CD

【解析】积雨云底层带负电，由于静电感应，近端感应异种电荷，所以避雷针顶端带正电，故A错误：A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；C点的等差等势线比B点稀疏，所以C点的电场强度小于B点，故C正确；带正电的雨滴从C点落至B点，电场力做负功，其电势能增大，故D正确．

11．【答案】BD

【解析】根据加速电场的方向和带电粒子在磁场中的偏转方向均可判断出粒子带正电，故A错误；根据牛顿第二定律有，可得，故B正确；粒子在电场中的加速过程有，联立可得，故C错误；根据该结果可看出加速电压越大，粒子在磁场中偏转的半径R越大，故D正确．

12．【答案】BC

【解析】断开，电路总电阻变大，根据电流可知，电流变小，而路端电压，所以电压表的示数变大，故A错误：电容器C两端电压，I变小，变小，而电容器所带电荷量，所以电荷量减少，故B正确；电压表的示数，所以电压表的示数变化量与电流表的示数变化量之比，比值不变，故C正确；当时，电源的输出功率有最大值，但题干没有已知电阻的大小关系，因此不能确定当外电阻增大时，电源的输出功率是变大还是变小，故D错误．

13．【答案】BD

【解析】粒子在磁场中的运动轨迹如答图5所示，粒子第一次运动到OQ边界所需时间，故A错误；设粒子在x轴上方的轨迹半径为R，根据牛顿第二定律有，可得，粒子在x轴下方的轨迹半径则为2R，在第四象限内，设为粒子穿过OQ边界后的运动轨迹的圆心，则粒子在第四象限运动的两轨迹圆心的距离为4R，的横坐标为，纵坐标为，所以的坐标为，且可知粒子进入OQ边界后，在与挡板相碰前的运动轨迹刚好与y轴相切，故B正确；当粒子第一次回到O点即完成一个周期性运动，所需时间为，故C错误：当粒子运动时间为时，，所以粒子完成了10个周期性运动，剩下，粒子从O点运动到y轴负半轴所需时间为，从O点运动到x轴负半轴所需时间为，所以，所以粒子在第三象限，故D正确．

（1）根据串联分压规律，需串联一个的电阻．

（2）．

15．【解析】

（2）根据流经电流表的电流是从正极流向负极，可判断出电流的方向；再根据对多用电表来说“红进黑出”，即电流从红表笔流入，从黑表笔流出，可判断出红表笔接2端．

（3）②由闭合电路欧姆定律可知：，可得：，结合图像可知：，

．