2021-2022学年重庆市部分区高二（上）期末物理试卷

这是一份2021-2022学年重庆市部分区高二（上）期末物理试卷，共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
 2021-2022学年重庆市部分区高二（上）期末物理试卷 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）如图，、、、是匀强电场中的四个点，各点间电势差最大的是A. 点与点
B. 点与点
C. 点与点
D. 点与点下列说法正确的是A. 磁感线从极出发，终止于极
B. 磁感线的疏密程度表示该位置磁场的强弱
C. 若通电导线不受安培力作用，则该处一定无磁场
D. 线圈平面与匀强磁场垂直时，穿过该平面的磁通量为零人们为了纪念德国科学家赫兹对人类的贡献，把频率的単位定为“赫兹”。赫兹对人类的突出贡献是A. 通过实验证实了电磁波的存在
B. 通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用
C. 通过实验发现了电荷之间相互作用力的规律
D. 通过实验发现了电磁感应的规律如图所示，光滑斜面上放置一根垂直于纸面且通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场，导体棒处于静止状态，则关于导体棒电流方向及所受安培力方向，下列说法正确的是A. 所受安培力方向竖直向上 B. 所受安培力方向水平向左
C. 电流方向垂直于纸面向外 D. 电流方向垂直于纸面向里如图所示的电路中，电源的内阻不能忽略，电压表和电流表均为理想电表，闭合开关后，当滑动变阻器的滑动键向下移动时，电压表和电流表示数的变化情况正确的是
A. 电压表示数增大 B. 电压表示数减小
C. 电流表示数不变 D. 电流表示数减小如图所示，在、处固定着两个等量异种点电荷，处为正电荷，处为负电荷。在它们的连线上有、两点关于连线中点对称，过点的中垂线上有、两点。下列说法正确的是A. 点场强大于点场强
B. 点电势等于点电势
C. 将一正电荷从点移到点，电场力做负功
D. 负电荷在点的电势能小于在点的电势能
 一种磁流体发电机的装置如图所示，空心的长方体金属壳左右两面未封闭，长宽高分别为、、，整个装置处于竖直向下且大小为的匀强磁场中，一束等离子体即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子以速度从长方体金属壳的左边沿垂直于的方向向右喷入金属壳内部，金属壳两表面间便产生电压。忽略等离子体的重力，下列说法正确的是
A. 金属壳上表面是电源的正极 B. 金属壳后表面是电源的负极
C. 此发电机的电动势 D. 此发电机的电动势我国是最早在航海中使用指南针的国家，郑和下西洋的船队已经装备了罗盘，如图所示。在实验精度要求不高的情况下，可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度，具体做法是：在一根南北方向放置的直导线正下方处放一个罗盘。导线没有通电时罗盘的指针小磁针的极指向北方；当给导线通入电流时，发现罗盘的指针偏转一定角度，根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。现已测出此地的地磁场水平分量为，直导线通电后罗盘指针停在北偏西的位置，由此测出该通电直导线在其正下方处产生磁场的磁感应强度大小为A.  B.  C.  D.  二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）下列说法正确的是A. 沿电场线方向，电势一定越来越高
B. 电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向
C. 两个点电荷间的静电力大小与它们之间的距离成正比
D. 某电场中正电荷所受静电力方向与该点的电场强度方向相同将某电源与一台电动机相连组成闭合回路正常工作，电动机消耗的电功率为，电动机线圈的发热功率为，电动机对外做功的功率为，忽略其他能量损失，则三个功率大小关系一定正确的是A.  B.  C.  D. 目前许多国产手机都有指纹解锁功能，常用的指纹识别传感器是电容式传感器，如图所示。指纹的凸起部分叫做“嵴”，凹下部分叫做“峪”，传感器上有大量面积相同的小极板，当手指贴在传感器上时，这些小极板和与之正对的皮肤表面就形成了大量的小电容器，由于距离不同，所以这些小电容器的电容不同。此时传感器给所有的小电容器充电达到某一相同电压值，然后开始放电，其中电容值较小的小电容器放电较快，于是根据放电快慢的不同，就可以探测到“嵴”和“峪”的位置，从而形成指纹的图像数据。根据以上信息，下列说法正确的是
A. 潮湿的手指对指纹识别会产生影响
B. “峪”处的小电容器比“嵴”处小电容器的电容大
C. “峪”处的小电容器比“嵴”处的小电容器放电快
D. 充电结束时，“嵴”处比“峪”处的小电容器带电荷量小 三、实验题（本大题共2小题，共22.0分）某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率。根据步骤回答：
用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，可知其直径______；
用分度的游标卡尺测量其长度如图乙所示，可知其长度______；

该电阻的阻值约，为更精确地测量其电阻，现有器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻；
电流表量程，内阻约为；
电流表量程，内阻约为；
电压表量程，内阻约为；
电压表量程，内阻约为；
滑动变阻器阻值范围；
滑动变阻器阻值范围；
开关，导线；
直流电源电压为，内阻不计。
为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析。则电流表选择______，电压表选择______；滑动变阻器选择______三空均选填题中器材代号。某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表量程，内阻约为
电流表量程，内阻约为
滑动变阻器，额定电流
待测电池组电动势约为，内阻约为
开关导线若干
该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是______。
改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻的滑片应置于滑动变阻器的______端填“”或者“”。
实验中发现调节滑动变阻器时。电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数和对应的电流表读数，并作出图象，如图所示。根据图象可知，电池组的电动势为______，内阻为______结果均保留两位有效数字。
 四、计算题（本大题共3小题，共34.0分）如图所示的电路中，电阻，，，电源电动势，电源内阻。
将开关和均断开，求流过电阻的电流；
将开关断开，闭合开关，求电阻两端的电压。
  






 如图所示，竖直放置的两金属板间有水平向左的匀强电场，电场中两点连线与水平方向的夹角，两点之间的距离。一个带正电的小球质量，电荷量，受一沿连线方向的恒力作用大小未知，从点沿连线匀速运动至点。已知，，重力加速度取。
求匀强电场的场强的大小；
从到的过程中，求带电小球的电势能变化量；
某次将该带电小球从处由静止释放，且不再施加恒力，求小球到点时速度的大小。







 如图所示，在平面直角坐标系的第四象限内有一等腰直角三角形区域边界处无障碍物，边位于轴，与长均为，三角形的点恰为平面直角坐标系的坐标原点。该区域内有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为；在第四象限中的磁场区域外、的其它区域内有大小为、方向沿轴负方向的匀强电场。一束带负电的微粒电荷量为、质量为以大小不同的速度从坐标原点沿轴正方向射入匀强磁场区域。忽略带电微粒的重力作用。
若某微粒恰好能从点第一次进入电场，求该微粒的速度大小；
已知一微粒速度大小为，经偏转后恰好能从点离开磁场，求该微粒从点进入磁场到从点离开磁场的整个过程中运动的时间；
若有一部分微粒能从轴负半轴穿出电场，求从轴负半轴穿出电场的所有微粒中，穿过轴时距坐标原点的最大距离。








答案和解析 1.【答案】
 【解析】解：根据可知，在匀强电场中沿电场线方向的距离最大的两点之间的电势差最大，由图可知点与点的电势差最大，故ABC错误D正确。
故选：。
由匀强电场中电势差与场强的公式讨论。
注意不是在电场中两点间距离最大的两点电势差最大，而是沿电场线方向的距离最大的两点之间的电势差最大。
 2.【答案】
 【解析】解：、磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从极到极，而内部是从极到极，故A错误；
B、磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向，故B正确；
C、若通电导线不受安培力作用，可能是电流方向与磁场方向平行，而该处不一定没有磁场，故C错误；
D、线圈平面与匀强磁场垂直时，穿过该平面的磁通量是最大的，只有线圈平面与匀强磁场平行时，穿过该平面的磁通量才为零，故D错误。
故选：。
明确磁感线的性质，知道磁感线的疏密表示磁场的强弱，其方向表示磁场的方向，同时掌握磁感线一定是闭合曲线；明确导线和磁场方向平行时安培力为零；掌握磁通量的定义，明确当线圈与磁场平行时磁通量为零。
本题考查磁场的性质，明确磁感线是描述磁场分布而假想的；磁感线的疏密表示磁场强弱，磁感线某点的切线方向表示该点的磁场方向；磁感线是闭合曲线，磁体外部磁感线是从极到极，而内部是从极到极，同时掌握磁通量的定义和安培力的性质。
 3.【答案】
 【解析】解：、麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹对人类最伟大的贡献是用实验证实了电磁波的存在；故A正确；
B、安培通过实验发现了磁场对通电导线有力的作用。故B错误；
C、库仑实验发现了电荷之间相互作用力的规律。故C错误；
D、法拉第发现了电磁感应的规律，故D错误
故选：。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可，明确电磁波的发现中麦克斯韦和赫兹的贡献。
本题考查对物理学史掌握，是常识性问题，要注意准确记忆，特别是电磁学方面的物理学史要求能熟练掌握。
 4.【答案】
 【解析】解：根据左手定则，安培力方向沿斜面方向，因导体棒处于平衡状态，则安培力方向只能是沿斜面向上；由左手定则可知电流方向垂直于纸面向外。故C正确，ABD错误。
故选：。
由左手定则判断安培力方向。
本题考查安培力，学生需熟练掌握左手定则。
 5.【答案】
 【解析】解：当滑动变阻器滑动键向下移动时，的接入阻值减小，总电阻减小，总电流变大，电流表的读数变大，电源电阻上的电压变大，则路端电压减小，即电压表示数减小，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据滑片移动确定滑动变阻器接入电阻的变化，再根据闭合电路欧姆定律确定电流和路端电压的变化，再根据串并联电路的规律确定各支路电压和电流的变化。
本题是电路中动态变化分析问题，在抓住不变量的基础上，根据路端电压随外电阻增大而增大，减小而减小，分析路端电压的变化。利用串联电路的电压与电阻成正比，分析各部分电压的变化。
 6.【答案】
 【解析】解：、电场中、两点的电场线疏密程度相同，方向相同，故A、两点的电场强度相同，故A错误；
B、间电场线从到，沿着电场线电势逐渐降低，故A点电势高与点电势，故B错误；
C、等量异种电荷的中垂线是等势线，将一正电荷从点移到点，电场力不做功，故C错误；
D、由于点电势大于点电势，故负电荷在点的电势能小于在点的电势能，故D正确。
故选：。
沿着电场线电势逐渐降低，电场强度可以用电场线形象描述；等量异种电荷的中垂线是等势线，电场力做正功，电势能减小。
本题考查电场基本知识，难度较小。关键明确等量异号电荷的电场线分别情况，然后根据沿着电场线电势逐渐降低，以及电场力做功等于电势能的减小量进行判断。
 7.【答案】
 【解析】解：、由左手定则，正离子受洛伦兹力指向后表面，则金属壳后表面聚集正电荷，后表面是电源的正极，故AB错误；
、电场力和洛伦兹力平衡时，
解得：，故C错误，D正确；
故选：。
根据左手定则判断出粒子受力的方向，由此得出电源的正极位置；
根据受力平衡分析出此时的电动势大小。
本题主要考查了霍尔效应的相关应用，根据左手定则分析出粒子所受安培力的方向，结合安培力等于电场力列式计算出电动势即可。
 8.【答案】
 【解析】解：由题意及安培定则可知，南北方向放置的通电直导线正下方处产生的磁感应强度的方向与东西方向平行，地磁场的水平分量由南指向北，南北方向放置的通电直导线正下方处产生的磁感应强度与地磁场的水平分量的合磁场方向沿北偏西，根据矢量的运算法则，可得通电直导线在其正下方处产生磁场的磁感应强度大小为：
，故A正确，BCD错误。
故选：。
小磁针后来的指向为合磁场方向，因此根据平行四边形定则，已知某个磁场大小和方向与合磁场方向，可以求出另一个磁场大小。
本题以我国是最早在航海中使用指南针的国家为背景，考查了磁场的叠加原理和安培定则在实际问题中的应用，要注意明确磁场强度为矢量，在合成时遵循平行四边形定则，因此要熟练应用平行四边形定则进行矢量的合成。
 9.【答案】
 【解析】解：、沿电场线方向，电势一定越来越低，故A错误；
、电场强度的方向可以描述为：电场线上某点的切线方向或正电荷在电场中某点的受力方向等，故B正确，D正确；
C、根据库仑定律可知，两个点电荷间的静电力大小与它们之间的距离的平方成反比，故C错误。
故选：。
根据电场线的特点可以分析出电势的变化及电场强度的方向特点；根据库仑定律可以得出库仑力与两个点电荷间距离平方之间的关系；根据电场力与电场强度的关系进行分析，
本题考查电场线的特点、电场强度的方向、库仑定律等内容，考查比较基础，难度不大。
 10.【答案】
 【解析】解：由能量关系可知，电动机消耗的电功率一部分转化为电动机线圈的发热功率，一部分转化输出对外做功功率，则

可知，
正常工作时，
故AD正确，BC错误。
故选：。
根据非纯电阻电路的能量转化关系，得出电动机消耗的电功率与发热功率及对外做功功率的关系，进而判断各项。
在非纯电阻电路中，要注意能量的转化关系，要注意电动机消耗的电能不是全部转化为电动机的内能。
 11.【答案】
 【解析】解：、潮湿的手指与传感器之间有水填充，改变了原来匹配成平行板电容器的电容，所以对指纹识别会产生影响，故A正确；
、在峪处形成的小电容器，极板与指纹间距离较大，所以根据电容的决定式可知，电容较小，所带电荷量较小，则放电较快，故B错误，C正确；
D、在嵴处形成的小电容器，极板与指纹间的距离较小，所以根据电容的决定式可知，电容较大，充电后带电量较大，故D错误；
故选：。
根据电容的决定式判断出电容的变化情况，结合公式判断出带电量的大小关系。
熟悉电容器电容的决定式，根据题目中的变化物理量判断出电容的变化，结合判断的变化即可。
 12.【答案】       
 【解析】解：由图甲所示螺旋测微器可知，圆柱体的直径。
由图乙所示游标卡尺可知，游标尺是分度的，游标卡尺的精度是，圆柱体的长度
电源电动势是，电压表应选择；电路最大电流约为，电流表应选择；为测多组实验数据，方便实验操作滑动变阻器应选择。
故答案为：；；；；。
螺旋测微器固定刻度读数与可动刻度读数的和是螺旋测微器的读数。
游标卡尺主尺读数与游标尺读数的和是游标卡尺读数。
根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选择最大阻值较小的滑动变阻器。
要掌握常用器材的使用方法与读数方法；要掌握器材的选择原则：安全性原则、精确性原则、方便实验操作原则。
 13.【答案】     
 【解析】解：电源内阻较小，为减小实验误差，相对于电源来说电流表应采用外接法，由图示实物电路图可知，连线连接错误。
由图示实物电路图可知，滑动变阻器采用限流接法，为保护电路，闭合开关前滑片要置于端。
由闭合电路的欧姆定律可知，路端电压：
由图示图象可知，图象纵轴截距：
图象斜率的绝对值：
电源内阻：
故答案为：；；；。
应用伏安法测电源电动势与内阻实验，为减小实验误差，相对于电源电流表应采用外接法，分析图示电路图答题。
滑动变阻器采用限流接法时，为保护电路闭合开关前滑片要置于接入电路的阻值最大位置。
根据图示电路图应用闭合电路欧姆定律求出图象的函数表达式，然后根据图示图象求出电源电动势与内阻。
本题考查了测电源电动势与内阻实验，知道实验原理是解题的前提与关键，求出图象的函数表达式，根据图示图象即可解题。
 14.【答案】解：将开关和均断开，三个电阻串联，由闭合电路欧姆定律可得：
代入数据解得：；
将开关断开，闭合开关，和短路，外电路中只有，根据闭合电路欧姆定律可得：

根据欧姆定律可得两端电压：。
答：将开关和均断开，流过电阻的电流为；
将开关断开，闭合开关，电阻两端的电压为。
 【解析】将开关和均断开，三个电阻串联，由闭合电路欧姆定律解答；
将开关断开，闭合开关，和短路，根据闭合电路欧姆定律求解电流强度，根据欧姆定律求解两端电压。
本题主要是考查闭合电路的欧姆定律，关键是弄清楚电路的连接情况，能够根据电路连接情况求解电路的电阻，根据闭合电路的欧姆定律求解电流或电压。
 15.【答案】解：由平衡知识可知：
代入数据解得：
由功能关系可知，电势能的改变量：
代入数据解得：
由动能定理：
代入数据解得：
答：匀强电场的场强的大小为；
从到的过程中，带电小球的电势能变化量为；
某次将该带电小球从处由静止释放，且不再施加恒力，小球到点时速度的大小为。
 【解析】根据力的平衡条件解得匀强电场；
由功能关系可解得电势能的改变量；
由动能定理可解得。
本题考查电势能与电场力做功，解题关键掌握动能定理的运用，注意功能关系。
 16.【答案】解：由题意可知，微粒做圆周运动的半径
微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
解得：
微粒速度大小，由牛顿第二定律得：
解得微粒做圆周运动的半径
微粒在磁场中运动的周期
微粒在磁场中运动的时间
微粒在电场中运动的时间
加速度
解得
整个过程运动的总时间
经过两次偏转与相切后通过电场的微粒穿出时与轴距离最大，此时半径
由牛顿第二定律得：
解得最大速度
所以微粒经过磁场两次偏转后，与轴距的距离垂直于电场进入做类平抛运动，
沿轴方向：
电场中的偏移量：
距坐标原点的最大距离
解得：
答：若某微粒恰好能从点第一次进入电场，该微粒的速度大小是；
该微粒从点进入磁场到从点离开磁场的整个过程中运动的时间是；
从轴负半轴穿出电场的所有微粒中，穿过轴时距坐标原点的最大距离是。
 【解析】微粒在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，应用牛顿第二定律可以求出微粒的速度大小。
求出微粒在匀强磁场与匀强电场中的运动时间，然后求出该微粒从点进入磁场到从点离开磁场的整个过程中运动的时间。
经过两次偏转与相切后通过电场的微粒穿出时与轴距离最大，求出微粒做圆周运动的轨道半径，然后应用牛顿第二定律与类平抛运动规律分析答题。
本题考查带电粒子在磁场和电场中的运动，要注意电子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹对应的圆心角等于速度的偏向角。电子在电场中做类平抛运动，要求正确利用好几何关系进行分析。