重庆市长寿中学2022-2023学年高二物理上学期1月期末试题（Word版附解析）

重庆市长寿中学校2022～2023学年高二上·期末考试物理试题一、单选题（每小题4分，7小题，共28分）1.P、Q是简谐横波传播方向上的两个质点，它们的平衡位置间的距离为0.2m．此波波速为1m/s，振幅为4cm，周期为0.4s．在t=0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处．则Q点A.在0.3s时的加速度最大B.在0.3s时的速度最大C.在0.1s时的位移为4cmD.在0.1s时的位移为–4cm【答案】B【解析】【详解】由波速和周期可得：波长λ=vT=1m/s×0.4s=0.4m，故质点P、Q平衡位置间的距离0.2m＝λ；那么，质点P和质点Q正好相反；所以，在t=0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处（波峰），质点Q则位于平衡位置下方最大位移处（波谷）；故经过0.3s＝T后，在0.3s时，质点Q在平衡位置，且向y轴负方向振动；质点Q在平衡位置，则速度最大，加速度为零，位移为零；在0.1s时，Q点在平衡位置，位移为零；故B正确，ACD错误；故选B．点睛：机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程．2.如图所示，一截面为直角三角形的玻璃砖，，一细激光束自中点垂直射入玻璃砖，在面恰好发生全反射。光线第一次射到边时，自边折射出的光线与边夹角为，则为（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】,【详解】光路图如图所示则有在E点发生全反射，由几何关系可得折射率为在F点发生折射，由几何关系可得由解得由于解得所以A正确；BCD错误；故选A。3.某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法不正确的是（　　）,A.负电荷在a点受到的电场力一定小于它在b点受到的电场力B.a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右C.正电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力D.a点的场强一定大于b点的场强【答案】A【解析】【分析】【详解】ACD．电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强；根据得无论正电荷或负电荷，电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力，故A错误，符合题意、CD正确，不符合题意；B．电场线某点的切线方向表示场强的方向，所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右，故B正确，不符合题意。故选A。4.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则（）A.，B.，C.，D.，【答案】B【解析】【详解】,当电动机卡住时，电流做的功全部转化为热能，即是纯电阻，符合欧姆定律，故可得电动机的电阻为，正常工作时，电动机消耗的总功率为，输出功率为总功率与热功率之差，故，若此时电动机突然卡住，则电能全部转化为内能，故热功率为，故B正确．5.如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻（光照越强电阻越小），C为电容器，电源内阻不可忽略。闭合开关后，当光照增强时，下列说法中正确的是（　　）A.电容器所带电荷量减少B.电源的效率降低C.电流表的示数减小D.R2的电功率减小【答案】B【解析】【详解】当光照增强时，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，电流表的示数增大；电容器与R1并联，R1两端电压U1=IR1也增大，故电容器两端电势差增大，由Q=CU可知电容器所带的电荷量增大；总电流增大，则内电阻消耗的内电压增大，所以路端电压减小，则电源的效率电源的效率降低，因为不确定内阻与外电阻关系，无法判断R2的电功率变化，故B正确ACD错误。故选B。6.如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且，则A点的磁感应强度的方向是（　　）A.垂直纸面指向纸外B.垂直纸面指向纸里,C.沿纸面由A指向BD.沿纸面由A指向D【答案】D【解析】【详解】用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线C在A点产生磁场，方向从B指向D，即为沿纸面由A指向D。故选D。【点睛】磁感应强度既有大小,又有方向,是矢量.它的合成遵循矢量合成的平行四边形法则。7.如图所示，半径为R、质量为m的半圆形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时直线边水平，导线框中通有沿顺时针方向的电流，图中水平虚线为匀强磁场的上边界线，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导线框向里，处于磁场区域的导线框对应的圆心角为120°，此时每根细线的拉力大小为F1。现保持其他条件不变，将虚线下方的磁场移至虚线上方，使虚线为匀强磁场的下边界，此时每根细线的拉力大小为F2。则导线框中的电流大小为（　　）A.B.C.D.【答案】B【解析】【详解】当磁场在虚线下方时，线框受到向下的安培力，大小为由平衡条件知,当把磁场移到虚线上方时，线框受到向上的安培力，大小为由平衡条件知两式相减可得选项B项正确，ACD错误。故选B。二、多选题（每小题5分，3小题，共15分）8.对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（　　）A.甲图小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B.乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C.丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹D.丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹【答案】BC【解析】【详解】A．甲图不是“泊松亮斑”，“泊松亮斑”是圆板衍射，是黑影中心有一个亮点，故A错误；B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，故B正确；C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹，故C正确；D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。故选BC。9.如图，平面直角坐标系内有a、b、c三点，位置如图所示，匀强电场平行于坐标平面．将电子从a,点分别移到坐标原点和b点的过程中，电场力做功均为2eV，已知a点电势为2V，以下说法正确的是（）A.b点电势为零B.电场强度大小为200V/mC.电子在c点电势能为-8eVD.将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功相同【答案】BC【解析】【详解】由题意可知：，因a点电势为2V，则bO两点的电势均为4V，选项A错误；场强大小为：，选项B正确；bc连线与场强E方向平行，则，则c点的电势为8V，电子在c点电势能为-8eV，选项C正确；由于ab和bc的电势差不相等，则将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功不相同，选项D错误．10.平行板电容器C1、C2水平放置，如图所示连接在电路中，电源内阻不计，C1平行板的正对面积小于C2平行板的正对面积，两板间的距离相等，P为C1两板间一点，C1下板接地，则下列判断正确的是（　　）,A.C1两板间电场强度小于C2两板间电场强度B.C1的带电量小于C2的带电量C.将一陶瓷板插入C2板间，C2的带电量增加D.将一陶瓷板插人C2板间过程中，P点电势升高【答案】BC【解析】【详解】A．由于两电容器并联在电源两端，电压相等，根据可知，两板间的距离相等，则两板间的电场强度相同，A错误；B．根据，解得可知，C1平行板的正对面积小于C2平行板的正对面积，则C1的带电量小于C2的带电量，B正确；C．将一陶瓷板插入板间，的电容变大，而电压U不变，根据上述，因此的带电量增加，C正确；D．将一陶瓷板插入板间过程中，充电，但是电容器两板间的电压不变，电容器两板间的电场强度不变，P点的电势不变，D错误。故选BC。三、实验题（共2答题，共18分）11.多用电表是从事与电气有关工作的专业人员必备的仪器，在实际中有非常广泛的用途．图甲为某一型号的电表的电路原理图．已知选用的电流表内阻，满偏电流，定值电阻。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出。,（1）当选择开关接3时，电表为__________（选填“电压表”或“电流表”），量程为__________。（2）为了测该多用电表欧姆档的内电阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节的阻值使电表指针满偏；②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示；③计算得到多用电表内电池的电动势为__________V。（3）掌握多用电表的使用也能够帮助我们识别或者检测简单的电路。在一密封盒里，可能有干电池、电阻、晶体二极管、电容器等元件，盒外有A、B、C三个接线柱，用多用电表测量结果如下：①用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压②用欧姆挡测量，A，C间正，反接电阻阻值相等③用欧姆挡测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，电阻很小；反接电阻很大④用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，指针先摆向“”，再返回指向一确定值，所得阻值比②中测得的略大；反接现象相似，但电阻很大试在图中画出盒内电路结构__________。【答案】①.电压表②.2.5V③.1.5④.【解析】,【详解】（1）[1][2]根据电表的改装原理可知，当选择开关接3时，电表为电压表，量程为（2）[3]由图丙可知电阻箱阻值为150；C为上排刻度线的中间刻度，指针处于C时电流为I=5mA；C处为中值电阻，则欧姆表内阻为，电源电动势为（3）[4]用直流电压挡测量A、B、C三点间均无电压，说明盒内没有干电池；用欧姆挡测量，A、C间正、反接电阻阻值相等，说明AC间接有定值电阻；用欧姆挡测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，电阻很小，反接电阻很大，说明AB间接有二极管，且A点为二极管的正极；用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，指针先摆向“"，再返回指向一确定值，所得阻值略大，反接现象相似，但电阻很大，说明BC之间有电容器，且与二极管相连，根据题意可得盒内电路结构如图所示:12.通过实验测量某电池的内阻，提供的器材如下：A.待测电源E（内阻r待测）B.标准电源E0(电动势E0略大于E，内阻不计)C.灵敏电流计G（量程±30μA）D.电阻箱（0-99999.9Ω）E.电阻箱（0-99.99Ω）F.均匀金属电阻丝G.滑动触头（可沿电阻丝滑动，并通过点触方式与电阻丝连接）,H.其它：刻度尺，开关、导线若干主要实验步骤如下：a.按图（甲）连接好电路，然后测量出电阻丝接入电路部分两端点A、B间的距离L0：b.将两电阻箱调至一定的阻值，闭合开关S1、S2，将滑动触头P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置，并调整电阻箱R'的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，测出此时的AP长度L，并记下电阻箱R的阻值：c.改变电阻箱R的阻值，重复步骤b，记录下多组R及对应的L值．请回到以下问题：（1）当G表的示数为零时，AP两端电压与电阻箱R两端电压UR相等，则UR=__________（用L、L0、E0表示）：（2）步骤b中，在反复调整使得G表指针不发生偏转过程中，电阻箱R'的阻值应该逐渐调__________（选填“大“或“小”）；（3）利用记录的多组R、L数据，作出图像如图（乙）所示．测得该图线的斜率为k，纵轴的截距为b，待测电源E的内阻rx=__________：（4）实验中，电阻箱R应选用___________（选填序号“D”“或“E)；（5）本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将__________（填“偏大”“不变”或“偏小”)．【答案】①.②.小③.④.E⑤.不变【解析】【详解】（1）根据分压知识可知：，解得；（2）步骤b中，在反复调整使得G表指针不发生偏转过程中，电阻箱R'的阻值应该逐渐调小，以逐渐减小分压；,（3）由电路可知，AP两端的电压：，则，解得；由图像可知：；，解得；（4）实验中，为了方便调节，电阻箱R应选用E；（5）本实验中若标准电池的内阻对实验无影响，则即使标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将不变.点睛：对于实验问题，首先要根据实验的电路和实验的过程搞清实验的原理，结合欧姆定律列出方程，结合图像的斜率和截距处理数据.四、计算题（本大题共3小题，39分）13.小型直流电动机（其线圈内阻为）与规格为“4V4W”小灯泡并联，再与阻值为的电阻串联，然后接至的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：（1）电动机的发热功率？（2）该电动机正常工作2h，消耗多少度电？（3）如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流？（结果保留两位有效数字）【答案】(1)0.36W；(2)；(3)1.7A【解析】【详解】(1)小灯泡正常发光，则电动机两端电压为UM=4V通过小灯泡的电流为R两端的电压为UR=U-UM=8V总电流为,则通过电动机的电流为IM=I-IL=0.6A电动机的发热功率为P热＝IM2r＝0.36W(2)该电动机正常工作2h，消耗的电能为(3)如果在正常工作时，转子突然被卡住，则电动机的功率全部为热功率，变成纯电阻电路，所以此时并联电阻为总电阻为总电流为并联部分电压所以电动机中的电流为=1.7A14.如图甲所示，A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地，A板电势随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔和，两板间电压为，组成减速电场现有一带负电粒子在时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线进入，并能从沿进入C、D间已知带电粒子带电荷量为，质量为m，不计粒子重力求：,该粒子进入A、B间的初速度为多大时，粒子刚好能到达孔；在的条件下，A、B两板长度的最小值；、B两板间距的最小值．【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】（1）因粒子在A、B间运动时，水平方向不受外力做匀速运动，所以进入孔的速度即为进入A、B板的初速度在C、D间，由动能定理得，即（2）由于粒子进入A、B后，在一个周期T内，竖直方向上的速度变为初始状态．即，若在第一个周期内进入孔，则对应两板最短长度为（3）若粒子在运动过程中刚好不到A板而返回，则此时对应两板最小间距，设为d所以 ，即．【点睛】本题是道综合性较强的题目，要能正确分析粒子的运动情况，抓住运动过程的对称性分析粒子交变电场中的运动过程是关键，结合动能定理、牛顿第二定律和运动学公式求解，是此类题目常用的方法．15.如图，真空中竖直平面内的A、B、C三点构成一个倾角为的直角三角形，BC边水平，A、B高度差为h=0.9m，D点是AC中点，B处固定一正点电荷Q，沿AC,方向固定一条内壁光滑的绝缘细管（细管不会影响电荷间的相互作用），现在管内A点由以初速度v0=3m/s，释放一质量为m=0.1kg，带电量为q=+0.1C的小球，小球到达底端C点时速度大小为2v0。（g=10m/s2）求：（1）小球运动到D点时速度？（2）DC间的电势差UDC。【答案】（1）；（2）4.5V【解析】【详解】根据点电荷电场的分布可知，小球在A、D的电势相等，则小球从A到D的过程中，电场力做功为零，根据动能定理可得解得（2）由于A、D两点的电势相等，则两点间的电势差等于两点间的电势差，小球在从A到C过程中，由动能定理得解得