2022-2023学年四川省泸县第四中学高二上学期期末物理试题 （解析版）

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泸县四中2022-2023学年秋期高二期末考试物理试题注意事项：1、答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。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，将本试卷自己保管，答题卡交回。4、物理110分，化学100分，生物90分；同堂分卷考试，满分300分，考试时间共150分钟。 第I卷   选择题（54分）一、选择题：本题共9小题，每小题6分，共54分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-9题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1. 现有电动势为1.5V、内阻为1.0Ω的电池多节，准备用几节这样的电池串联起来对一个工作电压为6.0V、工作电流为0.1A的用电器供电。电路还需要一个定值电阻来分压，请计算最少需要用这种电池的节数及这个电阻的阻值分别为（　　）A. 8；52Ω B. 7；38ΩC. 6；24Ω D. 5；10Ω【答案】D【解析】【详解】设电路还需要一个定值电阻为R0，根据闭合电路的欧姆定律有根据题意，至少需要n=5节这样的电池，解得故选D。2. 两个带等量同种电荷金属小球，它们的带电量均为Q，两小球的圆心距为R，它们之间的库仑力为F，若两小球的距离不变，让小球带上等量异种电荷，带电量大小均为Q，则两小球间的库仑力的大小下列说法正确的是（　　）A. F B.  C. 小于F D. 大于F【答案】D【解析】【详解】当两球心相距为R时，两球不能看成点电荷，若带同种电荷，导致电量间距大于R，根据库仑定律可知它们相互作用的库仑力大小有同理，若带异种电荷，导致电量间距小于R，根据库仑定律可知，它们相互作用的库仑力大小有故选D。3. 如图A、B两点电荷均带正电，且电荷B的带电量是电荷A的2倍，P点在A、B连线的中点，电荷A在P点形成的电场强度大小是E，则P点的合场强大小和方向分别是（    ）A. 3E，向左 B. 3E，向右C. E，向左 D. E，向右【答案】C【解析】【详解】根据题意，电荷A在P点形成的电场强度大小是E，由库仑定律可知，电荷B在P点的电场强度大小是2E，方向与A电荷在该处相反，即为水平向左，根据电场的叠加原理，可知，在P点的合场强大小和方向分别是：E，水平向左，故C正确，ABD错误．4. 如图所示，在边长为L的正方形ABCD的四个顶点上，A、B两点处分别放有电荷量都为+q点电荷，C、D两点处分别放有电荷量都为-q的点电荷，则正方形对角线的交点处的场强为A. 0 B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】设对角线的交点为O，A、B、C、D四点电荷在O点的场强大小均为：，则A、C两点电荷在O点产生场强的合场强，方向由A指向C，同理B、D两点电荷在O点产生场强的合场强也为，方向由B指向D，根据平行四边形定则知，四个电荷在O点产生的场强，故C正确，ABD错误．5. 如图所示，是一个测定液面高度的传感器，在导线芯的外面涂上一层绝缘物质，放在导电液体中，导线芯和导电液体构成电容器的两极，把这两极接入外电路，当外电路中的电流变化说明电容值增大时，则导电液体的深度h变化为（　　）A h增大B. h减小C h不变D. 无法确定【答案】A【解析】【分析】【详解】根据电容的决定式知，电容增大时，其他量不变时，两极板正对面积增大，则知深度h增大。故选A。6. 三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示．a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等．将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（　　）A. B1＜B2＜B3B. B1＝B2＝B3C. a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里D. a处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里【答案】C【解析】【详解】AB．由题意可知，a点的磁感应强度等于三条通电导线在此处叠加而成，有两根相互抵消，则由第三根产生磁场，即垂直纸面向外，而b点与a点有相同的情况，即为垂直纸面向外，而c点三根导线产生磁场方向相同，所以叠加而成的磁场最强，故A、B错误；CD．由图可知，根据右手螺旋定则可得，a和b处磁场方向垂直于纸面向外，c处磁场方向垂直于纸面向里，故C正确，D错误故选C。7. 如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，放置一根长为L，质量为m，通电电流为I的导线，若使导线静止，应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为（　　）A. ，方向水平向右 B. ，方向水平向左C. ，方向竖直向下 D. ，方向垂直于斜面向下【答案】BCD【解析】【详解】AB．若磁场方向为水平向左，可知安培力竖直向上，有可得则方向水平向右不可能，故A错误，B正确；C．若磁场方向竖直向下，由左手定则知安培力水平向左，根据平衡条件则故C正确；D．若磁场方向垂直于斜面向下，由左手定则知安培力平行于斜面向上，根据平衡条件得故D正确；故选BCD。8. 如图所示，边长为L、阻值为R的正方形单匝金属线圈abcd从图示位置（线圈平面与纸面相平行）开始绕通过b、d两点的轴EF以角速度ω匀速转动，EF的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，右侧没有磁场，下列说法正确的是（　　）A. 在图示位置线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大B. 从图示位置转出磁场的过程中，线圈中产生a→d→c→b→a方向的感应电流C. 线圈中产生的感应电动势的最大值为D. 线圈中产生的感应电动势的最大值为【答案】C【解析】【详解】A．图示位置线圈与磁场方向垂直，磁通量最大，但此时没有任何边切割磁感线，则感应电动势为0，由法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率也为零，故A错误；B．从图示位置转出磁场的过程中，穿过线圈的磁通量减小，由楞次定律可知，线圈中产生a→b→c→d→a方向的感应电流，故B错误；CD．线圈中产生的感应电动势的最大值为故C正确，D错误。故选C。9. 如图甲所示，一质量为m、边长为L，电阻为R的单匝正方形导线框abcd放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场，线框有一半在磁场内。其ad边与磁场边界平行。时刻起，磁场的磁感应强度随时间均匀减小，如图乙所示。线框运动的图像如图丙所示，图中斜向虚线为过O点速度图线的切线，则（　　）A. 线框中的感应电流沿逆时针方向B. 磁感应强度的变化率为2C. t3时刻，线框的热功率为D. 时间内，通过线框的电荷量为【答案】BC【解析】【详解】A．由图乙可知垂直纸面向里的磁感应强度减小，则穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线框中电流方向为顺时针方向，故A错误；B．根据左手定则可判断线框受到向左的安培力作用向左加速进入磁场，在时刻，感应电动势大小为由牛顿第二定律得由图丙可知在时刻的加速度为联立解得故B正确；C．由图丙可知，时刻之后，线框速度恒定，说明线框已经全部进入磁场，此后虽然电路中有感应电流，但各边安培力相互抵消，所以线框做匀速直线运动，在时刻有线框的热功率为联立可得故C正确；D．时间内，对线框由动量定理得即若磁场恒定，则有即通过线框的电荷量为但因为随时间逐渐减小，所以通过线框的电荷量不为，故D错误。故选BC。第II卷（非选择题  56分）二、实验题（16分）10. 在“测定金属丝的电阻率”的实验中：（1）如图所示，用螺旋测微器测量的金属丝直径为__________mm．（2）在用伏安法测量金属丝的电阻（约为10Ω）时，备有下列器材：A.量程为0～0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；
B．量程为0～3V，内阻约为6kΩ的电压表；
C．量程为0～15V，内阻约为30kΩ的电压表；E．阻值为0～1kΩ，额定电流为0.5A的滑动变阻器；F．阻值为0～10Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；G．蓄电池6V；H．开关一个，导线若干．为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用__________．（只填字母代号）（3）在答题卡的方框内画出符合要求的实验电路图__________．【答案】    ①. 0.700    ②. A    ③. B    ④. F    ⑤. 【解析】【详解】（1）螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为0.01×20.0mm=0.200mm，所以最终读数为0.700mm．（2）电源电动势为6V，选0～15V量程的电压表读数误差较大，电压表应选B；通过电阻丝的最大电流约为：，电流表应选A；为方便实验操作，滑动变阻器应选F．（3）为了尽可能提高测量精度，且要求测量多组实验数据滑动变阻器应采用分压接法，又因，故电流表采用外接法，电路如图所示：11. 用伏安法测金属丝的电阻。实验所用器材为：电池组（电动势，内阻约）、电流表（内阻约）、电压表（内阻约）、滑动变阻器，额定电流、开关、导线若干。某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如表所示：次数1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30I/A0.0200.0600.1600.2200.3400.4600.520（1）由实验数据可知，他们测量采用的是___________图（选填“甲”或“乙”）。（2）图1是测量的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片置于变阻器的一端。请根据（1）所选的电路图，补充完成图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。___________（3）这个小组的同学在坐标纸上建立坐标系，如图2所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，描绘出图线。__________由图线得到金属丝的阻值___________（保留两位有效数字）。【答案】    ①. 甲    ②.     ③.     ④. 4.5（4.3~4.7均可）【解析】【详解】（1）[1]由记录数据可知金属丝电阻比较小，采用电流表外接法，电压值从较小值调起，滑动变阻器采用分压式接法，采用甲图；（2）[2]实物连接如图所示（3）[3]画出的U-I图线如图所示[4]根据U-I图线可得金属丝的电阻为四、解答题（本答题共三个小题，11题12分，12题12分，13题16分，共40分）12. 在匀强电场中，将一电荷量为2×10-5C的负电荷由A点移到B点，其电势能增加了0.1J，已知A、B两点间距为2cm，两点连线与电场方向成60°角，如图所示，问：（1）在电荷由A移到B的过程中，电场力做了多少功；（2）A、B两点间的电势差为多少；（3）该匀强电场的电场强度为多大。【答案】（1）-0.1J；（2）5×103V；（3）5×105V/m【解析】【分析】【详解】（1）由电场力做功和电势能的变化关系可知，电荷由A移到B的过程中，电势能增加了0.1J，所以电场力做功-0.1J；（2）A、B两点间的电势差为；（3）由可得13. 如图所示电路中，电源电动势，内电阻，电阻，，理想电流表A的示数为0.4A，求（1）电阻R2两端的电压和干路中的电流；（2）电阻R3的阻值和它消耗的电功率。【答案】（1），；（2），1.2W【解析】【详解】（1）根据欧姆定律可得，电阻两端的电压为根据闭合回路欧姆定律有解得（2）根据题意可知，流过电流为两端的电压为则P=I3U3=1.2W14. 如图所示，在坐标系xOy的第一象限内存在沿x轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E；第二象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；第三象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、电荷量为+q的带电粒子从第一象限点由静止释放，从x轴点进入第三象限，恰好沿x轴正方向进入第四象限，不计粒子重力。求：（1）带电粒子抵达M时的速度大小；（2）磁感应强度B的大小和粒子在第三象限运动的时间。【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）在第一象限内，由动能定理得在第二象限内，由动能定理得解得（2）粒子挨第二象限做类平抛运动，则 解得x=2l即M点坐标为（-2l,0）设粒子抵达M时的速度与x轴负方向的夹角为θ，则解得由洛伦兹力提供向心力得由几何关系得解得粒子在第三象限运动的时间为解得