2022-2023学年重庆市北碚区高二上学期期末物理试题 （解析版）

2022—2023学年（上）期末学生学业质量调研抽测

高二物理试卷

试卷共6页，考试时间75分钟，满分100分。

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考号填写在答题卡上；

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效；

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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. 下列应用说法正确的是（　　）

A. 小鸟停在单根高压输电线上会被电死

B. 燃气灶的电子点火器的放电电极做成钉尖形比球形好

C. 变化的电场一定在周围空间产生变化的磁场

D. 电磁波的波长越长，传播速度越大

【答案】B

【解析】

【详解】A．小鸟的两只脚之间的距离很小，所以小鸟的两只脚之间的电压很小，不会对小鸟造成伤害，故A错误；

B．燃气灶的电子点火器运用了尖端放电的原理，放电电极做成钉尖形比球形好，故B正确；

C．变化的电场不一定在周围空间产生变化的磁场，比如均匀变化的电场周期产生稳定的磁场，故C错误；

D．所有电磁波在真空中的传播速度都是光速，传播速度相等，故D错误。

故选B。

2. 定义物理概念有多种方法，比值定义法是其中一种常用的方法，下列哪个表达式不属于比值定义式（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．是电势的定义式，与试探电荷的电势Ep和试探电荷的电荷量q无关，属于比值定义法定义的物理量，A错误；

B．是电容的定义式，电容器的电容C与所带的电荷量Q和电压U无关，属于比值法定义的物理量，B错误；

C．是欧姆定律的表达式，通过某段导体R的电流与这段导体两端的电压U成正比，与这段导体的电阻R成反比，不属于比值定义法定义的物理量，C正确；

D．是电场强度的定义式，场强E与试探电荷所受到的电场力F和试探电荷的电量q无关，属于比值法定义的物理量，D错误。

故选C。

3. 在如图所示的并联电路中，若保持通过干路的电流I不变，增大R1的阻值，下列说法正确的是（　　）

A. R1两端的电压不变 B. I1减小，I2增大

C. 并联电路上的总功率减小 D. R2消耗的功率不变

【答案】B

【解析】

【详解】B．根据并联时，电流与电阻成反比可得

若保持通过干路的电流I不变，增大R1的阻值，可知I1减小，I2增大，故B正确；

A．R1两端的电压等于R2两端的电压，则有

由于I2增大，则R1两端的电压增大，故A错误；

D．R2消耗的功率为

由于I2增大，则R2消耗的功率增大，故D错误；

C．由于R1的阻值增大，并联电路的总电阻增大，并联电路上的总功率为

由于通过干路的电流I不变，则并联电路上的总功率增大，故C错误。

故选B。

4. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点。设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN下列判断正确的是（　　）

A. vM>vN，φM<φN B. vM>vN，aM>aN

C. φM<φN，EpM<EPN D. aM<aN，EpM>EPN

【答案】D

【解析】

【详解】带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带电粒子受力情况可知，若粒子从M到N运动，电场力做正功，动能增大，速度增大，电势能减小，即有

vM<vN，EpM>EpN

若粒子从N到M运动结论不变；带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，电场线与等势面垂直，且由于带电粒子带正电，因此电场线指向左下方，根据沿电场线电势降低，可知

φM>φN

电场线密的地方场强大，故N点电场强度较大，电场力较大，根据牛顿第二定律，加速度也较大

aM<aN

故选D。

5. 如图所示，固定的闭合导体圆环水平放置，在它的正上方距水平地面h处有一条形磁铁从静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，最后落在水平地面上。若不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法中正确的是（　　）

A. 磁铁在整个下落过程中，机械能守恒

B. 磁铁在整个下落过程中，圆环中的感应电流方向始终为顺时针方向（俯视圆环）

C. 磁铁在整个下落过程中，圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的

D. 磁铁落地时的速率等于

【答案】C

【解析】

【详解】AD．磁铁在整个下落过程中，由于导体圆环产生感应电流阻碍磁铁的下落，磁铁受到向上的磁场力，故磁铁的机械能减小，设磁铁落地时的速率为，则有

解得

故AD错误；

B．磁铁在导体圆环上方下落过程，磁铁原磁场方向向下，通过导体圆环的磁通量增加，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为逆时针方向（俯视圆环）；磁铁在导体圆环下方下落过程，磁铁原磁场方向向下，通过导体圆环的磁通量减少，根据楞次定律可知，圆环中的感应电流方向为顺时针方向（俯视圆环）；故B错误；

C．磁铁在整个下落过程中，导体圆环产生感应电流阻碍磁铁的下落，磁铁总是受到竖直向上的磁场力，则圆环受到磁铁对它的作用力总是竖直向下的，故C正确。

故选C。

6. 如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，垂直纸面水平放置一根长为L、质量为m的通电直导线，电流大小为I，方向垂直纸面向里，欲使导线静止于斜面上，外加磁场磁感应强度的最小值的大小和方向是（　　）

A. ，方向垂直斜面向下

B. ，方向竖直向下

C. ，方向水平向左

D ，方向水平向右

【答案】A

【解析】

【详解】对导体棒受力分析，受重力、支持力和安培力，三力平衡，如图所示

当安培力平行斜面向上时最小，故安培力的最小值为

故磁感应强度的最小值为

根据左手定则，磁场方向垂直斜面向下。

故选A。

7. 如图所示，水平放置的平行板电容器，上极板带负电，下极板带正电，断开电源后一带电小球以速度v0水平射入电场，且沿下极板边缘飞出，若下极板不动，将上极板上移一小段距离，小球仍以相同的速度v0从原处飞入，则带电小球（　　）

A. 加速度变大

B. 将不能飞出电场

C. 不发生偏转，沿直线运动

D. 若上极板不动，将下极板上移一段距离，小球可能打在下极板的中央

【答案】D

【解析】

【详解】ABC．将电容器上板向上移动一段距离，电容器所带的电量Q不变，因为

，，

解得

由公式可知当d增大时，场强E不变，则加速度不变，以相同的速度入射的小球仍按原来的轨迹运动，由下板边缘飞出，故A BC错误；

D．若上板不动，将下板上移一段距离时，根据推论可知，板间电场强度不变，粒子所受的电场力不变，粒子轨迹不变，小球可能打在下板的中央，故D正确。

故选D。

二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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，有错选的得0分。

8. 在图甲所示的电路中，电源的图像对应图乙中的图线a，定值电阻的图像如图乙中的图线b所示，滑动变阻器的总电阻为1Ω，下列说法正确的是（　　）

A. 电源的内阻为0.5Ω

B. 当时，消耗的功率最大

C. 当时，电源输出功率最大

D. 在时，电源输出的功率最大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得

可知图像中的图线a的斜率绝对值等于电源内阻，则有

故A正确；

CD．根据图像中的图线b，可知定值电阻为

电源的输出功率为

可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，则有

解得

故C错误，D正确；

B．消耗的功率为

当

消耗的功率最大，故B错误。

故选AD。

9. 如图所示为磁流体发电机的示意图，平行金属板A、C组成一对平行电极，两板间距为d，面积为S。两板间有垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一束等离子体（带有正、负电荷的粒子）以一定的速度v平行金属板、垂直于磁场射入两板间，两板间连接有定值电阻R，等离子体的电阻率ρ，则下列说法正确的是（　　）

A. 极板A带负电，极板C带正电

B. 稳定时，电阻R两端的电压为Bdv

C. 电源的总功率为

D. 增大两金属板的正对面积可增大发电机的电动势

【答案】AC

【解析】

【详解】A．根据左手定则可知，带正电离子受到向下的洛伦兹力，向C板偏转，带负电离子受到向上的洛伦兹力，向A板偏转，则极板A带负电，极板C带正电，故A正确；

D．稳定时，则有

解得发电机的电动势为

可知发电机的电动势与两金属板的正对面积无关，故D错误；

BC．根据电阻定律，发电机的内阻为

则电阻R两端的电压为

电源的总功率为

故B错误，C正确。

故选AC。

10. 如图所示，虚线上方空间分布着垂直纸面向里的匀强磁场，在纸面内沿不同的方向从粒子源O先后发射速率均为的A和B两个粒子，A、B均带正电且电荷量相同，B的质量是A的质量的2倍，两个粒子同时到达P点。已知，B粒子沿与PO成角的方向发射，不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，则下列说法正确的是（　　）

A. A粒子沿与PO成角的方向发射

B. A、B两个粒子在磁场中运动的半径之比为

C. A、B两粒子在磁场中运动的时间之比为

D. A粒子和B粒子发射的时间间隔为

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．粒子在磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力有

解得

由于A、B电荷量相同，B的质量是A的质量的2倍，可知A、B两个粒子在磁场中运动的半径之比为

如图所示

对于B粒子而言，根据其在磁场中运动的轨迹，结合几何关系得其轨迹对应的圆心角为，则B粒子做匀速圆周运动的轨迹半径为

则A粒子做圆周运动的轨迹半径为

可知为A粒子做匀速圆周运动直径，A粒子沿与PO成角的方向发射，故A错误，B正确；

CD．A粒子做匀速圆周运动的时间为

B粒子做匀速圆周运动时间为

A、B两粒子在磁场中运动的时间之比为

A粒子和B粒子发射的时间间隔为

故C正确，D错误。

故选BC。

三、实验题：本大题共2个小题，共15分

11. 某中学实验小组利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。

（1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是：

①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。

②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将_____________________（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。

（2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将__________________。

A. 因电路不闭合，无电磁感应现象

B. 有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流

C. 不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向

【答案】    ①. 右偏    ②. 左偏    ③. B

【解析】

【详解】（1）①[1]在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，说明当通过感应线圈B的磁通量增加时，产生的感应电流将使灵敏电流计的指针向右偏转；将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，通过感应线圈B的磁通量增加，灵敏电流计指针将右偏。

②[2]将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值将增大，电路电流减小，电流产生的磁感应强度减小，通过感应线圈B的磁通量减小，灵敏电流计指针将左偏。

（2）[3]在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，通过感应线圈B的磁通量发生变化，感应线圈中将有感应电动势，能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向；但因电路不是闭合的，所以无感应电流。

故选B。

12. 图甲是一多用电表的简化电路图。其表头满偏电流Ig＝200μA，内阻Rg＝100Ω，R1＝2.5Ω，R2=22.5Ω，R3=2980Ω。

（1）转换开关S接入__________________________（“1”“2”“3”“4”“5”或“6”）端时，测量电流的量程较大。

（2）当转换开关S接入“3”端时，多用电表可以用来测电阻，A为_____________表笔，某次测量时，首先将选择开关置于“×10”的倍率，正确操作后，发现指针偏角如图乙所示，此时选择开关应换用___________的倍率，重新欧姆调零后，与使用倍率“×10”相比，多用电表的内阻变化了___________Ω。

【答案】    ①. 1    ②. 红    ③. ×1    ④.

【解析】

【详解】（1）[1] 转换开关S接入“1”端，电流表与电阻R2串联后，再与R1并联，且并联电阻阻值较小，则分流较大，故转换开关S应接入“1”端，电流表量程较大。

（2）[2] 当转换开关S接入“3”端时，根据通过多用表的电流“红入黑出”的原则，A为红表笔。

[3] 指针偏角如图乙所示，说明指针偏角过大，被测电阻的阻值太小，此时选择开关应换用“×1”的倍率。

[4]表盘的中值电阻值等于多用表的内阻，倍率为“×1”时，多用电表的内阻为

倍率为“×10”时，多用电表的内阻为

则多用电表的内阻变化了

四、计算题：本大题共3个小题，共42分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤，只写出结果的不得分，有数值计算的题，答案中必须写出明确的数值和单位。

13. 如图所示，导线全部为裸导线，半径为r的圆内有垂直于平面的匀强磁场，磁感应强度为B，一根长度大于2r的导线MN以速度v在圆环上无摩擦地自左向右匀速滑动，电路的固定电阻为R．其余电阻忽略不计．试求：

（1）圆环的左端到右端的过程中电阻R上的电流强度的平均值？

（2）通过电荷量？

【答案】（1） ；（2）

【解析】

【分析】（1）根据法拉第电磁感应定律，从而求出从左端滑到右端导体棒产生的平均感应电动势，再由闭合电路欧姆定律可求出通过电阻的平均电流；

（2）根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律、电流与电量的关系式求解通过导体棒的电荷量．

【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势

平均感应电流

（2）MN从左端到右端的整个过程中，通过R的电荷量

14. 如图所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d＝40cm。电源电动势E＝24V，内电阻r＝1Ω，电阻R＝15Ω。闭合开关S，待电路稳定后，在两板之间形成匀强电场。一个带电荷量为q＝＋1×10﹣2C、质量为m＝2×10﹣2kg的粒子P由A板上方高h＝10cm处的O点自由下落，从A板上的k孔进入电场并打在B板上的k'点处。（空气阻力忽略不计，取g＝10m/s2）

（1）求粒子P进入电场时的速度大小；

（2）若当粒子P进入电场时，另一个与P相同的粒子Q恰好从两板正中央O'点水平飞入。要使粒子Q与P恰好同时打在k'处，滑动变阻器接入电路的阻值应为多大？（粒子间的作用力忽略不计）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）粒子P由A板上方高h＝10cm处的O点自由下落，由

解得粒子P进入电场时的速度大小

（2）设P、Q在电场中运动的加速度为a，运动到打在k'点的时间为t，则对P

对Q

解得

，

由牛顿第二定律可得

所以，滑动变阻器两端的电压为

由欧姆定律可得通过滑动变阻器的电流为

所以，滑动变阻器接入电路的阻值为

15. 如图所示，在xoy坐标系内，圆心角为127°的内壁光滑的圆管ab，圆心位于原点O处，Oa连线与x轴重合。坐标系内有水平向右的匀强电场，在第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将一质量为m、带电荷量为+q的小球从圆管的a端无初速度释放，小球从圆管的b端飞出后沿直线运动到x轴。已知圆管直径略大于小球直径，重力加速度为g。求：

（1）该匀强电场的电场强度E的大小；

（2）小球从b端飞出后第二次到达x轴时的横坐标。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）粒子从圆管的b端飞出后沿直线运动，由于其仅仅受到重力、电场力与洛伦兹力，则粒子做匀速直线运动，对粒子分析，如图所示

则有

解得

（2）根据上述可知

解得

小球从b端飞出后第一次到达x轴时的横坐标

小球在圆管运动过程有

解得

之后小球在第一象限做类斜抛运动，水平方向做匀加速直线运动，竖直方向做双向匀变速直线运动，到第二次到达x轴时有

，

解得

则小球从b端飞出后第二次到达x轴时的横坐标为