2022重庆荣昌区永荣中学高二上学期期末考试物理试题含解析

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物 理
考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、单选题
1. 了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识本身更重要。以下说法不正确的是（ ）
A. 焦耳发现了电流热效应的规律
B. 库仑总结出了点电荷间相互作用的规律
C. 奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕
D. 牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．焦耳发现了电流热效应的规律，提出了焦耳定律，A正确，不符合题意；
B．库仑总结出了点电荷间相互作用的规律，得到了库仑定律，B正确，不符合题意；
C．奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，C正确，不符合题意；
D．伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，D错误，符合题意。
故选D。
2. A、B是如图所示电场中的两点，分别用EA、EB和φA、φB表示它们的电场强度和电势．下列说法正确的是（ ）
A. EA>EBB. EA＝EBC. φA<φBD. φA＞φB
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由于电场线的疏密可知，B点的电场强度强，所以EA＜EB，沿着电场线，电势是降低的，所以φA＞φB。
故选D。
3. 将一段通电直导线放置在匀强磁场中，通电直导线受到的安培力不正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A．由左手定则可知，通电直导线受到的安培力应向下，A错误，符合题意；
BCD．由左手定则可知，图中三段通电指导线所受的安培力方向正确，BCD正确，不符合题意。
故选A。
4. 计数器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达阳极，则计数器中的电流为（ ）
A 0B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题意可知，t时间内，有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则通过导体横截面的电荷量为
电流定义式
解得计数器中的电流为
故选D。
5. 某导体的伏安特性曲线如图中AB段（曲线）所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是（ ）
A. B点的电阻为12Ω
B. B点的电阻为4Ω
C. 导体的电阻因温度的影响改变了1Ω
D. 导体的电阻因温度的影响改变了10Ω
【答案】D
【解析】
【详解】导体在A、B两点的电阻分别为
导体的电阻因温度的影响改变了10Ω。综上所述可知ABC错误，D正确。
故选D。
6. 把一个标有“10V，3W”小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上（如图所示），小灯泡恰能正常工作，该电路工作10s定值电阻产生的热量是（ ）
A. 6JB. 30JC. 36JD. 60J
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】灯泡正常工作时的电流为
根据串联电路的分压原理，可得
该电路工作10s定值电阻产生的热量为
故选A。
7. 如图所示，无限长通电直导线与右侧矩形导线框abcd在同一平面内，线框的ab边与直导线平行。现用外力使线框向直导线靠近且始终保持ab边与直导线平行，在线框靠近直导线的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 线框内感应电流方向是a→d→c→b→a的方向
B. 线框对直导线有向左的作用力
C. ad边和bc边不受安培力
D. 线框abcd内的磁场方向垂直线框平面向外
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】AD．根据安培定则可知，导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，则线框中的磁场方向垂直纸面向里，用外力使线框向直导线靠近，穿过线框的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流的方向为a→b→c→d→a，故AD错误；
BC．ab中的电流由a到b，根据左手定则可知，直导线对ab有向右的作用力，对cd边由向左的作用力，且向左的力小于向右的力；ad边受到平行直导线向下的力，bc边受到平行直导线向上的力，这两个力平衡，所以根据相互作用力的特点，线框对直导线有向左的作用，故B正确，C错误。
故选B。
8. 如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A. 线圈a有扩大的趋势
B. 穿过线圈a的磁通量变小
C. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大
D. 线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．将滑动变阻器的滑片P向下滑动，接入电路中的电阻减小，电路中电流增大，螺线管激发的磁场变强，线圈a中的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈a有缩小的趋势，与螺线管间出现排斥力，即线圈a对水平桌面的压力FN将增大。故A错误；B错误；C正确；
D．根据电路图可判断出螺线管的下端为N极，可知线圈a中的磁通量为竖直向下的增大，根据楞次定律的增反减同，可知线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流，故D错误。
故选C。
二、多选题
9. 如图所示，虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知（ ）
A. 粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B. 粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C. 粒子从K到L的过程中，电势能增加
D. 粒子从L到M的过程中，动能减少
【答案】AC
【解析】
【详解】A C．由粒子轨迹弯曲特点可以看出，粒子受电场斥力作用，场源电荷带正电，；粒子从从K到L的过程中，靠近场源电荷，电势升高，电场力做负功，电势能增加，故AC正确；
B D．带正电粒子从L到M的过程中，电势从降低到，电势能减小，电场力做正功，动能增加，故BD错误。
故选AC。
10. 空间存在着一个正方形匀强磁场区域。一束电子从a点以垂直磁感应强度方向射入，初速度方向与ab平行，其中一部分自c射出，一部分从d射出，它们在磁场中运动的轨迹半径分别为和，运动时间分别为和，不计重力和电子间相互作用，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．设磁场边长为a，如图所示
粒子从c点离开，其半径为
粒子从d点离开，其半径为
则
B错误，A正确；
CD．由
根据圆心角求出运行时间
运行时间
则
C错误，D正确。
故选AD。
11. 如图所示，平行板电容器与恒压直流电源连接，下极板接地。一带电油滴位于电容器中的点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，则下列说法不正确的是（ ）
A. 带电油滴将向上运动B. 电容器带电量将增大
C. 极板之间的电场强度增大D. 点的电势将降低
【答案】ABC
【解析】
【详解】AC．电容器极板之间的电场强度为
电容器与电源相接时电容器两极板间的电压U保持不变，将上极板竖直向上移动一小段距离，即d增大，则E减小，带电油滴所受电场力减小，将向下运动，故AC错误；
B．平行板电容器的决定式和定义式为
当d增大时，C减小，而U不变，所以电容器所带的电量Q减小，故B错误；
D．因为下极板接地，所以
P点到下极板的距离d′不变，E减小，所以降低，故D正确。
故选ABC。
第II卷（非选择题）
三、实验题
12. 在“导体电阻率的测量”的实验中：
（1）用游标卡尺测量金属丝的长度，示数如甲图所示，读数为L=___________cm；
（2）用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如乙图所示，读数为d=___________mm；
（3）若电压表读数为U，电流表读数为I，该金属材料的电阻率为___________（用L、d、U、I表示）。
【答案】 ①. 6.020 ②. 2.150 ③.
【解析】
【详解】（1）[1]测金属丝的长度时，游标卡尺的读数为
（2）[2]测金属丝直径时，螺旋测微器的读数为
（3）[3]若电压表读数为U，电流表读数为I，由欧姆定律可得，该金属材料的阻值为
由电阻定律可得
联立解得，金属丝的电阻率为
13. 天和城实验中学的“小蓝”们计划用如图所示的电路“测量电池的电动势和内电阻”。
（1）备有如下器材：
A.干电池1节
B.滑动变阻器（）
C.滑动变阻器（）
D.电压表（0~3V，内阻约）
E.电流表（0~0.6A，内阻约）
F.电流表（0~3A，内阻约）
G.开关、导线若干；其中滑动变阻器应选______，电流表应选______。（只填器材前的序号）
（2）某同学根据实验数据画出的图像如图所示，由图像可得电池的电动势为______V，内电阻为______。 （保留两位有效数字）
【答案】 ①. B ②. E ③. 1.5 ④. 1.0
【解析】
【详解】（1）[1][2]干电池在大电流放电时极化现象较为严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，所以本实验中需要控制总电流不能过高，在0.6A以内即可，则电流表应选E。此时为了使电流表读数能不低于量程的三分之一，电路中总电阻的最大值为
C最大阻值过大，在本实验中几乎无法通过它来使电流表示数发生明显变化，所以滑动变阻器应选B。
（2）[3][4]根据
可知U-I图像的纵截距表示电动势，斜率的绝对值表示内阻，则
四、解答题
14. 如图所示，一根长为的绝缘细绳吊着一个电荷量为q的小球，静止在水平向右的匀强电场中，场强大小为E，细绳与竖直方向的夹角为30°，重力加速度为g，求：
（1）小球带正电还是负电；
（2）小球受到电场力的大小；
（3）小球质量。
【答案】（1）正电；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由题图可知小球所受电场力方向与电场强度方向相同，所以小球带正电。
（2）小球受到电场力的大小为
（3）设小球质量为m，根据平衡条件可得
解得
15. 如图所示，水平面上有两根相距0.5 m的足够长的平行金属导轨MN和PQ，它们的电阻可忽略不计，在M和P之间接有阻值为R的定值电阻。导体棒ab长l = 0.5 m，其电阻为r，与导轨接触良好。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B = 0.4 T。现使ab以v = 10 m/s的速度向右做匀速运动。
（1）ab中的感应电动势多大；
（2）ab中电流方向如何；
（3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，则电路中的电流多大。
【答案】（1）2 V；（2）从b向a；（3）0.5 A
【解析】
【详解】（1）导体棒ab切割磁感线，产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律可知
（2）根据右手定则可知，导体棒ab中电流的方向为从b向a。
（3）若定值电阻R = 3.0 Ω，导体棒的电阻r = 1.0 Ω，根据闭合电路欧姆定律可知
16. 如图所示，平面直角坐标系xOv中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与y=-d之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以初速度v0从y轴上P(0，h)点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场．不计粒子重力．求：
(1)粒子在Q点速度的大小v和与x轴正方向夹角θ；
(2)匀强磁场磁感应强度大小B．
【答案】(1)，(2) B
【解析】
【详解】（1）设粒子从P到Q的过程中，加速度大小为a，运动时间为t，在Q点进入磁场时速度大小为vQ，方向与x轴正方向间的夹角为θ，vQ沿y轴方向的大小为vy，则
解得，
（2）设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R，则
解得B