广东省广州市越秀区2022-2023学年高二上学期期末考试物理试题(含答案)

2022学年第一学期学业水平调研测试

高二年级物理试卷

本试卷共7页，16小题，满分100分.考试时间为75分钟.

注意事项：

1.答卷前，考生必须用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、姓名、座位号和考生号填写在答题卡相

应的位置上.用2B铅笔将考生号、座位号填涂在答题卡相应位置上.

2.选择题每小题选出答案后，用2B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；不能答在试卷上.

3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需

改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔或涂改液.不按以上要求作答的答案无效.

4.考生必须保持答题卡的整沽，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.

一、选择题（本题共11小题，每小题4分.1-8小题为单选题.9-11小题为多选题，在每小题给出的四个选项

中，有两个或多个选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分）

1.质量为，％长度为L的金属细杆放在倾角为。的斜面上，杆与斜面间的动摩擦因数为小杆中通有垂直纸面

向里的恒定电流，整个装置处在如图所示的匀强磁场中，金属杆处于静止状态，其中杆与斜面间的摩擦力不可

2.四根相互平行的通电长直导线4、b、c、d如图所示放在正方形的四个顶点上，电流均为/,方向如图，每根

通电直导线单独存在时，正方形中心。点的磁感应强度大小都是8,则四根通电导线同时存在时。点的磁感应

强度的大小和方向为（）

A.2&B,垂直指向面导线所在平面B.3&B,垂直指向cd导线所在平面

C.408,垂直指向be导线所在平面D.2叵B,垂直指向外导线所在平面

3.传感器是采集信息的一种重要元件，如图所示是一种电容式压力传感器，当待测压力作用于可动电极时，使

它发生形变，从而改变传感器的电容。若电流从灵敏电流计'+'接线柱流进时指针向右偏，从，一，流进时向左

偏。当待测压力突然增大时，下列说法中正确的是（）

A.电容器的电容将减小B.M点的电势比N点的低

C.灵敏电流表指针向左偏转D.若电流计示数稳定且不为零，说明压力厂不再变化

4.雾霾的一个重要来源就是工业烟尘。为了改善空气环境，某热电厂引进了一套静电除尘系统。它主要由机械

过滤网，放电极和互相平行的集尘板三部分构成。工作原理图可筒化为如图所示。假设虚线为某带电烟尘颗粒

（不计重力）在除尘装置中的运动轨迹，A、B是轨迹中的两点（）

机械过滤一集尘极

1nI.++_++++++.+

A.该烟尘颗粒带正电

B.烟尘颗粒在4点的动能大于在B点的动能

C.烟尘颗粒在A点的电势能大于在8点的电势能

D.该烟尘颗粒在A点的加速度小于在B点的加速度

5.如图所示，乙是直流电阻不计的带铁芯线圈，。为理想二极管，R为电阻，乙、心和乙3是三个完全相同的小

灯泡.下列说法正确的是（）

B.闭合S瞬间，B灯比〃灯先亮

C.断开S瞬间，乙2灯闪亮后慢慢熄灭

D.断开S瞬间，心灯闪亮后慢慢熄灭

6.电磁驱动技术在生活生产、科研和军事中应用广泛.如图所示为一电磁驱动模型，在水平面上固定有两根足

够长的平行轨道。轨道左端接有阻值为R的电阻，轨道电阻不计、间距为L虚线区域内有匀强磁场，磁感应

强度大小为B,方向垂直轨道平面向下。长度为L,质量为机、电阻为，的金属棒外静置于导轨上，金属棒与

导轨间的最大静摩擦力大小为6,当磁场以速度v水平向右匀速移动时，下列说法中正确的是（)

a

A.金属棒中感应电流的方向为从匕到a

B.金属棒被驱动后做水平向右的匀加速直线运动

C.金属棒受到安培力所做的功等于回路中产生的焦耳热

D.若磁场区域足够大，金属棒最终在磁场中达到稳定状态时的速度小于v

7.如图所示，〃、6是一对平行金属板，分别接到直流电源的两极上，使八6两板间产生匀强电场（场强大小

为E）,右边有一块挡板，正中间开有一小孔比在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B,方

向垂直纸面向里。从两板左侧中点c处射入一束离子（不计重力），这些离子都沿直线运动到右侧，从孔射出后

分成三束，则下列判断正确的是（）

X?xXX\X

:岂可玄）‘

厂XXkXXX

XXXXX

A.这三束离子的比荷一定不相同B.这三束离子所带电荷可正可负

C.。、。两板间的电场方向竖直向上D.若仅改变这三束离子的比荷，则粒子不能从“孔射出

8.直流电动机在生产、生活中有着广泛的应用，如电动牙刷、无人机、电梯、电车、地铁等等。如图所示，一

直流电动机M和电灯L并联之后接在直流电源上，电动机内阻｛=1。，电灯灯丝电阻R=18复（阻值保持不

变），电源电动势E=24V,内阻r=开关S闭合，电动机正常工作时，电压表读数为18V。则下列说法正确

A.流过电源的电流5AB.电源的输出功率为90W

C.电动机的发热功率为90WD.电动机对外输出的机械功率为65W

9.图甲所示粗糙U形导线框固定在水平面上，右端放有一金属棒尸。，整个装置处于竖直方向的磁场中，磁感

应强度B按图乙规律变化，规定竖直向上为正方向，整个过程金属棒保持静止。则（）

A.1.5fo时刻，金属棒PQ所受安培力方向向右

B.0~2fo时间内，回路中的感应电流大小和方向都不变

C.0~2幻时间内，金属棒所受安培力大小不变，但方向改变

D.0~2fo时间内，金属棒PQ所受摩擦力方向先水平向左，后水平向右

10.如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板〃、N间存在匀强电场，板长为心（不考虑边界效应），

/=0时刻，M板中点处的粒子源发射两个速度大小为0。的相同粒子，垂直M板向右的粒子，到达N板时速度大

小为亚％；平行M板向下的粒子，刚好从N板下端射出，不计重力和粒子间的相互作用，则（）

A.M板电势高于N板电势

一隔-小

B.粒子从N板下端射出的时间2%

C.两个粒子的电势能都减少，且减少量相等

D.平行M板向下的粒子，从N板下端射出时速度大小为近％

11.电子秤在日常生活中应用很广泛.某同学在研究性学习活动中自制两种电子秤，原理如图

（甲）（乙）。用理想电压表的示数指示物体的质量，托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均

不计，滑动变阻器R的滑动端与弹簧上端连接。当托盘中没有放物体时，滑片恰好指在变阻器的最上端。已知

变阻器总电阻R为2.0C,总长度力为2cm,电源电动势E为3.0V,内阻，为0.1Q,限流电阻阻值为0.4。，

弹簧劲度系数k为200N/m,不计一切摩擦和其他用力，g=10m/s2。下列说法正确的是（）

A.甲、乙两图托盘中没有放物体时，电压表示数均为0

B.甲、乙两图流过％的电流均随着托盘中物体质量增大而增大

C.当图甲电压表示数为2V,可推测托盘中所放物体质量为0.4kg

D.当图乙电压表示数为2.4V,可推测托盘中所放物体质量为0.4kg

二、实验题

12.（8分）物理实验小组研究电容器的充放电现象.

（1）通过查阅资料了解到，电容器串联大电阻，可以延缓充、放电过程.小组成员想到用多用电表挑选合适的

电阻进行实验.在测量其中一个电阻的阻值时，先把选择开关旋到“'100”挡，发现多用电表的指针偏转如图a

所示，应该将选择开关旋到.(选填“X10”挡或“X1k”挡)并重新进行欧姆调零再进行测量。

图C图d

(2)重新测量电阻的阻值，指针位于如图b所示位置，被测电阻的测量值为

(3)选择合适的电阻后，小组成员用一节干电池按如图c所示电路观察电容器充、放电过程，并绘制出电容器

充、放电过程中电流/随时间，变化的图像如图d所示.充电过程中/轴与，轴所围的面积为S”放电过程中/

轴与r轴所围的面积为S2,则下列说法中正确的有

A.充电过程中，随着电流逐渐减小，电容器两极板间的电压也逐渐减小

B.放电过程中，随着电流逐渐减小，电容器的电容也逐渐减小

C.在实验误差允许范围内，5i近似等于S2

(4)该小组成员仅将一节干电池换成两节干电池继续探究电容器充放电现象，图像d中的面积S将

(填“增大”、“减小”或“不变”).

13.(10分)一同学测量某干电池的电动势和内阻。

弁或

••...............---•-

I：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：：-.；：：：

・・・・・・・・・・・・・・・♦・••・・・・•・・・♦♦・♦・・♦・

••••••••••••••■••••••••a.,.•.•--

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・••・・♦.•・・♦♦・・・♦・・♦・・・•・・・•♦■♦•«♦•

待测干电池开关••••••••••••••••a•

图a图b

(1)如图a所示是该同学正准备接入最后一根导线(图a中虚线所示)时的实验电路。请指出图中在器材操作上存

在的两个不妥之处；①;②。

(2)实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数/,并计算出:数据，根据数据，在方格纸上作出了/?一；关系图象

如图b。由图象可计算出该干电池的电动势为V；内阻为C；

(3)为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只量程为100mV的电压表并联在电流表的两

端。调节电阻箱，当电流表的示数为0.33A时，电压表的指针位置如图所示，则该干电池的电动势应为

三、计算题

14.(10分)真空中有一边长为L的正方形区域ABC。，该区域内存在匀强电场，电场方向平行于AB边且从A

指向8。一质量为，小带电量为+4的粒子从AB边上某点以速度%垂直于电场方向射入电场，恰好从C点离开

正方形区域，离开时的速度方向与对角线AC相切。不计粒子重力，试求:

(1)入射点到A点的距离;

⑵匀强电场的场强大小E.

15.(13分)传统航空母舰的阻拦系统原理如图甲所示，飞机着舰时，通过阻拦索对飞机施加作用力，使飞机在

甲板上短距离滑行后停止.新一代航母阻拦系统的研制，则从阻拦索阻拦转向了引入电磁学模型的电磁阻拦技

术，其基本原理如图乙所示,飞机着舰时钩住轨道上的一根金属棒并关闭动力系统，在磁场中共同滑行减速.

金属棒

Mxx〃xXXXXX/V

JKXX1XXx

、况f?

gxxX

XXX

1XX/XXXXXX

PXX〃XxxxxxQ

舰载机着舰阻拦索阻拦模型电磁阻拦模型

图甲图乙

金属棒在导轨间宽为"，飞机质量为M,金属棒质量为机，飞机着舰钩住金属棒后与金属棒以共同速度由进入

磁场.轨道端点MP间电阻为R,金属棒电阻为r,不计其它电阻，且飞机阻拦索与金属棒绝缘.轨道间有竖直

方向的匀强磁场，磁感应强度为B.金属棒运动L后飞机停下，测得此过程电阻R上产生焦耳热为。，求：

(1)通过金属棒的最大电流；

(2)通过金属棒的电荷量；

(3)飞机和金属棒克服摩擦阻力和空气阻力所做的总功.

16.(15分)如图，两平行面MN和PQ相距为d,其间(含PQ、MN两分界面)存在方向垂直于纸面的匀强磁

场，磁感应强度B的大小可调，但方向始终不变，在PQ左侧有一匀强电场，其强度为E,与PQ夹角60。，如

图所示.一质量为加、电荷量为q带负粒子以速度w从磁场区域右侧垂直MN沿虚线AC方向进入磁场，不计

粒子重力.

(1)若粒子经磁场偏转后从AC上方MN一侧离开磁场，

分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值BN；

(2)如果磁感应强度大小为生，粒子将通过PQ边界上的一点。(图中未标出)离开磁场.求粒子在该点的运动

2'

方向与PQ的夹角及该点到AC的距离.

(3)在(2)的条件下，若E=BNVO.求粒子从进入磁场到第二次从磁场射出运动的总时间.

参考答案：

1.C

【解析】A.根据左手定则判断出该图中安培力的方向沿水平向右，所以该导体棒受到的重力、支持力与安培

力可以处于平衡状态，则摩擦力可能为0,故A可能，不符合题意；

B.根据左手定则判断出该图中受到的安培力的方向竖直向上，若导体棒受到的重力与安培力平衡，则摩擦力

的可能为0,故B可能，不符合题意；

C.根据左手定则判断出该图中安培力的方向竖直向下，所以该导体棒受到的摩擦力不能为0,故C不可能，符

合题意；

D.根据左手定则判断出该图中安培力的方向沿着斜面向上，棒受到重力、支持力与安培力可以平衡，所以该

导体棒受到的摩擦力可能为0,故D可能，不符合题意。

故选C。

2.A

【解析】根据安培定则可知四根通电导线在。点产生的磁感应强度的方向：。导线中电流产生的磁感应强度的

方向为），即垂直于加导线所在平面，大小为B：c导线中电流产生的磁感应强度的方向为机/,即垂直于红

导线所在平面，大小为&同理，/导线中电流产生的磁感应强度的方向为或，即垂直于叼导线所在平面，大

小为B,4导线中电流产生的磁感应强度的方向为cm即垂直于切导线所在平面，大小为8,则根据平行四边

形定则进行合成可知，四根通电导线同时存在时的磁感应强度大小为2&B,垂直指向ad导线所在平面，。

故选Ao

3.B

【解析】A.由题可知，电容器的电压不变，当待测压力突然增大时，F向上压膜片电极，由6=君7,可知

d减小，电容增大，故A错误；

BC.由题可知，电容器的电压不变，若尸向上压膜片电极，电容增大，电量增大，电容器充电，电路中形成逆

时针方向的电流，则灵敏电流计指针向右偏；电流从N流向M,故M点的电势比N点的低，故C错误，B正

确：

D.若电流计示数稳定且不为零，说明电容器正在充放电，电容器的电容变化，说明压力F变化，故D错误。

故选Bo

4.C

【解析】A.根据曲线运动中力与运动方向的关系以及电场力与电场方向的关系可知，烟尘颗粒带负电，A错

误：

BC.过程中电场力做正功，所以从A到B电势能减小，动能增加，故B错误，C正确；

D.电场线的疏密反映电场强度的大小，可见

&>EB

所以根据牛顿第二定律可知，烟尘颗粒在4点的加速度大于在3点的加速度，D错误。

故选c。

5.D

【解析】AB.S闭合瞬间，匕、心两灯泡立即亮，由于线圈的自感作用从而使心灯泡慢慢变亮，故AB错误；

CD.断开开关瞬间，线圈产生自感电动势，于是线圈、乙3与心形成一个闭合电路，由于稳定时乙3比力亮（43

所在的支路的总电阻比心所在的支路的总电阻小），所以上灯将闪亮一下再慢慢熄灭，而二极管单向导通性

能，所以心灯立即熄灭，故C错误，D正确。

故选D。

6.D

【解析】A.当磁场开始运动后，棒相对于磁场向左运动，由右手定则得，电流从a到儿故A错误；

B.金属棒被驱动意味着做加速运动

由

%=BIL,E=BLV,E=I（R+r）

得

「B2l3v

4:777

由左手定则得，棒外受向右的安培力，当

F女）1

时，棒而开始运动，即

也>6

R+r'

得

v>R（R+「）

B21}

D-r2A

当棒运动后，设棒相对于磁场向左运动的速度为△-由竺当Av减小到

R+r

B-L；\v广

--------=F,

R+r/

即

△5

时，棒相对于磁场向左匀速运动，即棒以小于v的速度向右匀速直线运动，故B错误，D正确;

C.此处能产生感应电流跟安培力做功无关，是因为磁场的匀速运动产生了感应电流，从而产生了焦耳热，故C

错误；

故选Do

7.A

【解析】A.三束离子在复合场中运动情况相同，即沿水平方向直线通过故有

qE=qvB

可得

E

v=一

B

三束正离子的速度一定相同，在磁场中

jv2

qvb=m—

r

可得

mvmE

r=——=——x—

qBqB2

由于三束正离子的在磁场中圆周运动的轨道半径不同，故比荷一定不相同，故A正确；

B.粒子出电场和磁场的复合场后均向上偏转，由左手定则可知三束离子均带正电，故B错误；

C.由于在复合场中洛伦兹力竖直向上，则电场力一定竖直向下，故匀强电场方向一定竖直向下，即由。指向

b,故C错误；

D.由B选项分析可知若这三束离子的比荷变化而其他条件不变，则仍能从d孔射出，故D错误。

故选Ao

8.D

【解析】A.根据闭合电路欧姆定律，有

U=E-Ir

解得

/=6A

故A错误:

B.电源输出功率为

P=W=108W

故B错误;

c.流过电动机的电流为

/电动机=/一/灯=5A

电动机发热功率为

4=4：动机4=25W

故C错误;

D.电动机的输入功率

场入=%动机=90W

则对外输出的机械功率为

%=G-%=65W

故D正确;

故选Do

9.BD

【解析】ABC.0-2b时间内，由楞次定律知流过回路的感应电流逆时针，金属棒电流方向是从尸到。，根据左

手定则，1.5%时刻，磁场方向发生变化，金属棒PQ所受安培力方向水平向左，A错误，B正确；

C.FS=BIL,0-2%,电流大小方向都不变，但是B的大小方向都会变化，因此安培力大小方向也都会变，故C

错误；

D.0-2/0,电流方向不变，金属棒PQ先是受到安培力向右，摩擦力方向水平向左，然后从山时刻开始，受安培

力向左，摩擦力方向水平向右，D正确。

故选BDo

10.CD

【解析】A.由于不知道两粒子的电性，故不能确定M板和N板的电势高低，故A错误；

B.设两板间距离为4,对于平行M板向下的粒子刚好从N板下端射出，在两板间做类平抛运动，有

---

d=—at

2

对于垂直M板向右的粒子，在板间做匀加速直线运动，因两粒子相同，在电场中加速度相同，有

（夜％）-_[=2ad

联立解得

苞'a=~L

故B错误；

CD.根据题意垂直M板向右的粒子，到达N板时速度增加，动能增加，则电场力做正功，电势能减小；则平

行M板向下的粒子到达N板时电场力也做正功，电势能同样减小，由于两粒子在电场中运动，电场力做功相

同，因此电势能减少量也相等，根据动能定理，两粒子的动能增加量也是相同的，故CD正确；

故选CD。

11.AD

【解析】A.当托盘中没有放物体时，变阻器接入电路的电阻为0,则电压表示数为0,A正确；

B.电压表示数越大，表示盘中物体质量越大，当经过Ro的电流增大时，Ro两端的电压增大，电压表示数减

小，故B错误；

C.当电压表示数为2V,甲图电路的电流为

则变阻器接入电路的电阻为

托盘中放上物体质量为

kx200x0.01,cc,

m=—=-------------kg=0.2kg

g10

C错误；

D.设托盘上放上质量为m的物体时，弹簧的压缩量为x,由平衡条件可得

mg=kx

解得

由闭合电路欧姆定律可知

i=——--

R+凡)+K

X

U=IR=1一R

L

联立解得

RgE

U=2.4V时，代入数据得m=0.4kg

D正确。

故选ADo

12.(l)“Xlk”档(2)22000(3)C(4)增大

【解析】(1)使用多电表测量它电阻,选择倍率“X100”测量时指针偏角过小，说明待测电阻阻值较大，应选择

欧姆挡x1k档，重新进行欧姆调零再测量；

(2)图b中，指针所指范围的分度值为2,所以电阻的阻值为(20+2)xl000C=22000C；

(3)A.充电过程中，电流逐渐减小，电容器两端的电压逐渐增加到稳定；故A错误；

B.电容器的电容大小跟电容器两端的电压以及所带的电量无关，故B错误；

C.匕图线所围成的面积表示充、放电荷量，在误差允许的范围内，一个电容完全充放电的量是近似相等的,

故C正确；

故选Co

C=2

(4)电源给电容器充电过程中，两极板间的电压增大，根据公式0可知C不变的情况下。增大则。增

大，/Y图线所围成的面积舟表示充电电荷量Q,因此S增大。

13.开关处于闭合状态电阻箱接入电阻为零1.4(1.30〜1.44都算对)1.2(1.0〜1.4都算对)1.4［结果

与⑵问第一个空格一致］1.0］结果比(2)问第二个空格小0.2］

【解析】(1)①开关不应该闭合，应该保持断开状态；

②电阻箱要以最大阻值接入，然后再调小；

(2)由闭合电路欧姆定律

E=IR+lr

得

R=E--r

I

类似于一次函数丫="+匕的形式，图象的斜率表示电动势E,纵截距绝对值为内阻匚读图可知

E=\AV

r=1.2Q

(3)电流表的内阻

鱼=牛=^^=°.2。

闭合回路的欧姆定律应为

E=IR+I(RA+D

即

因此可知电动势不变，内阻为

，=1.2。一0.2C=1.0Q.

,L「mvi

14.(l)d=-(2)E=-

2qL

【解析】(1)对粒子从C点离开的速度vc进行分解，则沿电场方向的分速度vy满足

vy=v0tan45=v0

粒子从入射到从c点离开过程，沿电场方向，有

L-d=^t

2

沿初速度方向，有L-vot

得：d=L

2

(2)粒子从入射到从C点离开过程，沿电场方向，有

根据牛顿第二定律，有qE=ma

得：

E=g

qL

.、Bdv../.BdL..1...、2R+r八

15.(1)——(2)-------(3)+--------Q

R