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4cm

D. 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B D. 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/m

C. 电子在c点电势能为-8eV

D. 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. 2.5V    ③. 1.5    ④.  

【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. E    ⑤. 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“4V  4W”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

=1.7A

14. 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=0.9 m，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=3 m/s，释放一质量为m=0.1 kg，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=10 m/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