安徽省六安第一中学2022-2023学年高二上学期期末物理试题(含答案)

六安一中2022~2023学年度第一学期高二年级期末考试

物理试卷

时间：75分钟 分值：100分

一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28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. 下列说法中正确的是（　　）

A． 伽利略预言了电磁波的存在

B． 变化的磁场能产生电场，变化的电场不能产生磁场

C． 焦耳最早提出能量量子化假说

D． 黑体是一种理想模型，其辐射强度只与温度有关

2. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为和，图乙为质点a从该时刻开始计时的振动图像，下列说法正确的是（　　）

A． 该波沿-x方向传播，波速为1m/s

B． 质点b经过4s振动的路程为2m

C．时，质点b的加速度方向沿y轴正向

D． 若此波遇到另一列波并发生稳定干涉现象，则另一列波的频率为8Hz

3. 两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的A、B两点，两电荷连线上各点电势随坐标x变化的关系图象如图所示，其中P点电势最高，且，则（　　）

A．和都是负电荷

B．的电荷量大于的电荷量

C． 在A、B之间将一负点电荷沿x轴从P点左侧移到右侧，电势能先增大后减小

D． 一点电荷只在电场力作用下沿x轴从P点运动到B点，加速度逐渐变小

4. 三根相互平行的通电长直导线放在等边三角形的三个顶点上，图为其截面图，电流方向如图所示。若每根导线的电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生的磁感应强度大小都是B，则三根导线同时存在时O点的磁感应强度大小为（　　）

A． 0   B． B     C． 2B     D．B

5. 如图所示的直线加速器由沿轴线分布的金属圆板O和金属圆筒（又称漂移管）A、B、C、D、E组成，金属圆板和金属圆筒分别接在电源的两端。位于和圆筒B、D相连的金属圆板中央的一个质子在圆板O和圆筒A之间的电场中由O点静止开始加速，沿中心轴线冲进圆筒进入加速器，质子在金属圆筒内做匀速运动，在金属圆筒之间的狭缝被电场加速。已知质子电量为e，质量为m，加速时电压U大小相同。电源频率为f，漂移管间缝隙很小，不计质子经过狭缝的时间，不考虑相对论效应，下列说法不正确的是（　　）

A． MN所接电源的极性应周期性变化

B． 质子每经过一次狭缝速度的增加量为

C． 质子从圆筒E射出时的速度大小为

D． 圆筒A、B、C、D、E的长度之比为1：：：：

6. 如图1所示，两水平金属板a、b间距为d，竖直荧光屏与极板右侧距离为L，两板上电压如图2所示。现有带正电的粒子（比荷为k）从两板左侧中点以水平速度连续射入电场中，已知所有粒子总能打到荧光屏上，金属板长为。不计重力和粒子间的相互作用，则荧光屏上呈现亮线的长度为（　　）

A．   B．   C．  D．

7. 如图是测量汽车质量的地磅示意图，通过电流表的示数可以计算出对应汽车的质量，对一台原来准确的地磅秤，下列说法正确的是（　　）

A． 若电池使用时间长，内阻明显增大，称量值偏大

B． 若要增大秤的量程，可在电流表上并联一个电阻

C． 若弹簧劲度系数变小，称量值将偏小

D． 若称量值总是偏大，可在上并联一个电阻

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。）

8. 用力传感器对单摆运动过程进行测量，力传感器连接的计算机屏幕所显示的图像如图所示，根据图中信息可得，下说说法正确的是（　　）（取，重力加速度大小）。

A． 从时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.1s

B． 从时刻开始摆球第一次摆到最低点的时刻为0.5s

C． 用米尺量得细线长度l，即摆长为l

D． 由图可计算出单摆的长度为0.64m

9. 如图所示，Q1、Q2为固定在空间的带正电的点电荷，O为两点电荷连线的中点，在两点电荷连线的垂直平分线上P点处，由静止释放一个带电粒子，粒子仅在电场力作用下运动轨迹如图中实线，不考虑带电粒子对电场的影响，则下列判断正确的是（　　）

A． O点处场强不为零

B． 带电粒子带正电

C． 带电粒子从P到A电场力做负功

D． A点的电势一定比P点电势高

10. 如图所示，面积为S的矩形线框abcd处在足够大的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为B．现使线框以ad边为轴，从图示位置开始匀速转动，下列说法正确的是（　　）

A． 转动过程线框中一直没有感应电流

B． 转过角时，穿过线框的磁通量为BS

C． 转过角时，穿过线框的磁通量为0

D． 转过角过程中，穿过线框的磁通量变化量大小为

11. 如图所示，电源电动势为E，内电阻恒为r，R是定值电阻，已知R>r，热敏电阻的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器，闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内，在温度降低的过程中，分别用△I、、和表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是（　　）

A． 带电液滴一定向下加速运动

B． 电源的工作效率一定变大

C． 电源的输出功率先增大再减小

D．、、都不变，且

三、 实验题（共2小题，满分20分。请按要求作答）

12.（10分）（1）游标卡尺读数___________mm；螺旋测微器读数___________mm。

（2） 为测量一节干电池的电动势和内阻，某同学采用了伏安法，现备有下列器材：

A． 被测于电池一节

B． 电流表1：量程，内阻

C． 电流表2：量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω

D． 电压表1：量程0~3V，内阻未知

E． 电压表2：量程0~15V，内阻未知

F． 滑动变阻器1：0~10Ω，允许流过最大电流2A

G． 滑动变阻器2：0-100Ω，允许流过最大电流1A

H．开关、导线若干

在用伏安法测电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差；在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

①请选择适当的器材：电流表___________；电压表___________；滑动变阻器___________；（填器材前的序号）

②实验电路图应该选下图中的___________（填“甲”或“乙”）；

③根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图丙所示的U-I图像，则干电池的电动势E=___________V，内电阻r=___________Ω。

13.（10分）某实验小组欲将内阻、量程为1mA的电流计改装成欧姆表，可供选择的器材有：

A． 干电池（，）

B． 定值电阻（阻值1200Ω）

C． 滑动变阻器（最大阻值为100Ω）

D． 滑动变阻器（最大阻值为500Ω）

E． 电阻箱（0~99.99Ω）

F． 红、黑表笔各一只，开关、导线若干

回答下列问题：

（1）小组同学首先按照如图电路进行连接，其中a表笔是___________（填“红表笔”或“黑表笔”）；为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选___________（填“R1”或“R2”）。

（2）正确选择器材连接好电路后，将红、黑表笔短接进行调零，然后通过电阻测量对整个表盘进行电阻刻度记录，如图所示，表盘处的电流刻度为0.2，则对应的电阻刻度为___________Ω。

（3）利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻为几十欧姆时，电流计指针偏转角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为15Ω，请在如图的方框中画出他们改进后的电路（　　），此时电阻箱阻值应调到___________Ω（结果保留到整数），若用该表测量一阻值为45Ω的电阻时，则电流计指针对应的电流是___________mA。

四、解答题（共3小题，满分32分=10分+10分+12分。请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。）

14. 一列简谐波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻的波形图如图虚线所示，a，b，c，P，Q是介质中的质点。

（1）求这列波的波速可能值；

（2）若质点振动的周期，从波传到P质点开始计时，请写出c质点的振动方程。

15. 如图所示，A、B、C三点都在匀强电场中，电场方向与平面ABC平行，已知，，，D为AB的中点。把一个带电荷量C的正电荷从A点移动到B点，克服电场力做功J；把一个电子从C点移动到B，静电力做功J，设A点的电势为零。求：

（1）电势差及；

（2）点D的电势；

（3）该匀强电场的场强大小和方向（方向在图中标出，留下作图的痕迹，结果可以用根号表示）。

16. 如图所示，虚线左侧有一长度为、倾角的光滑斜面AB，虚线右侧有一光滑的半圆形轨道BCD，圆心为O，半径，斜面AB与半圆形轨道BCD在B点平滑连接（即物块经过B点时，动能不损失）。已知在虚线的右侧空间有方向水平向右、电场强度的匀强电场。现将一质量为m、电荷量为+q的小物块从斜面AB的顶端A点由静止释放，已知重力加速度为g，，。求：

（1）小物块第一次经过半圆形轨道最低点B时的速度大小；

（2）小物块第一次经过半圆形轨道最右侧点C时，对半圆形轨道的压力；

（3）试分析小物块在运动过程中是否会脱离半圆形轨道。

六安一中2022~2023学年度第一学期高二年级期末考试

物理试卷参考答案

1. D 2. C 3. A

4. C【详解】根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生的磁感应强度的方向分别为：上面导线产生的B方向水平向左，大小为B；下面左边导线产生的B方向斜向左上方，与水平成角；下面右边导线产生的B方向斜向右上方，与水平成角：则根据平行四边形定则进行合成可知上方的导线与右下方的导线产生的磁场夹角为，则合场强大小为B，方向沿左上方与水平方向成角，所以三根导线同时存在时的磁感应强度大小为2B，方向沿左上方与水平方向成角。故选C。

5. B【详解】A． 根据题意，直线加速器加速质子，其运动方向不变，由图可知，圆筒A电势高时，B的电势低，质子才能在AB间的狭缝向右加速，则在下一个狭缝加速时需要圆筒B电势高，C电势低，所以MN所接电源的极性应周期变化，故A正确，不符合题意；B． 质子每加速一次，由动能定理得，整理得，由上述式子可知并不是速度的增加量，故B错误，符合题意；C． 若质子从O点进入，则共经历5次完整加速，有。解得，故C正确，不符合题意：D． 质子到达A的左侧速度为，到达B的左侧速度为，则有，，所以，同理可得圆筒A、B、C、D、E的长度之比为1：：：，故D正确，不符合题意。故选B。

6. B【详解】当时进入电场，荧光屏上呈现亮线的长度Y最大，粒子在两水平金属板内运动的时间为，，解得，粒子在第一个时间内做类平抛运动，在第二个t0时间内做匀速直线运动，然后出电场。在第一个t0时间内偏转的距离为，解得根据三角形相似得解得故选A。

7. B

8. BD【详解】AB． 当小球运动到最低点时，绳的拉力达到最大，力传感器的示数最大，所以从0时刻开始，摆球第一次到最低点的时间为0.5s，故A错误，B正确；C． 摆长为细线的长度与小球半径之和，故C错误；D． 根据单摆的周期公式由图可知，解得，故D正确。故选BD。

9. AD【详解】A． 若Q1、电量相等，则粒子沿中垂线做直线运动，图知粒子做曲线运动，可知Q1、电量不等，O点处场强不为零，故A正确：B． 若带电粒子带正电，则其在P点受到的合力方向沿左上方，运动轨迹不可能如图中实线，所以带电粒子带负电，故B错误；C． 带电粒子从P到A电场力做正功，故C错误：D，带电粒子从P到A电场力做正功，且带电粒子带负电，所以A点的电势一定比P点电势高，故D正确。故选AD。

10. BCD【详解】A，线框以ad边为轴，从图示位置开始匀速转动过程中，磁通量发生变化，所以有感应电流产生，A错误；B，线框以ad边为轴，从图示位置转过角时，穿过线框的磁通量为，B正确：C． 线框以ad边为轴，从图示位置转过角时，线框与磁场平行，所以穿过线框的磁通量为0，C正确；D，转过角过程中，穿过线框的磁通量变化量为，D错误。故选BC。

11. BD【详解】A． 带电液滴在平行板中受到向上的电场力和向下的重力处于平衡状态。在温度降低的过程，热敏电阻阻值变大，回路中电流变小，路端电压增大，由于流过定值电阻R的电流变小，所以分的电压也就变小，而路端电压增大，故读数增大，平行板间的电场强度也增大，导致带电液滴向上运动，故A错误；B． 电源的工作效率，由于路端电压增大，所以电源的工作效率一定变大，故B正确；C． 当外部电阻和电源内阻等大时，电源的输出功率最大，已知，则外部电阻大于电源内阻，外部电阻增大时，电源的输出功率一定减小，故C错误；D． 根据电路知识知，测路端电压，测热敏电阻的电压，测定值电阻R的电阻，由，可得，由，可得，由可得则、、都不变，且,故D正确。故选BD。

12. 5.15    5.033##5.031##5.032##5.034##5.035   B    D   F   甲    1.5    0.7

13. 黑表笔           13     0.25

14.（1）由图可知，这列波的波长，则

故周期为

波速为

（2）若质点振动的周期，根据（1）中周期计算可知，只能取，

故波的周期和波速为，

由图像可知

波由P传播到c所用的时间为

则从波传到P质点开始计时，c质点的振动方程为

15.（1）由题意可得AB间的电势差

同理可得CB间的电势差

（2）由于

则

根据匀强电场的性质，D点在A与B的中点处，则

（3）同理可得

可知C点与D点的电势相等，则C与D点的连线CD即等势线，过B做CD的垂线即场强方向，如图所示：

电场强度大小

16.（1）A到B，由动能定理得m

则

（2）B到C，由动能定理得

在C处，由牛顿第二定律有

由牛顿第三定律知

小球对半圆形轨道的压力方向水平向右。

（3）如图所示

小球进去虚线右侧区域后，受到的电场力

电场力与重力的合力

方向：与竖直方向夹角为斜向右下。

假设小球未到达圆轨道上与圆心等效等高点（从O作一条与合力的垂线，与圆轨道的交点）。且当速度减为0时，在合力的反方向上移动了距离h，由动能定理

由（1）知

等效等高点在复合场中等效高度比B点高出了

只要h小于小球就不会脱离轨道，所以

所以假设成立，小球不会脱离半圆形轨道。