重庆市第四十二中学2023年物理高二上期末考试试题含解析

重庆市第四十二中学2023年物理高二上期末考试试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号、考场号和座位号填写在试题卷和答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（B）填涂在答题卡相应位置上。将条形码粘贴在答题卡右上角"条形码粘贴处"。2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试题卷上。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相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。4．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示是一多匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动所产生的感应电动势的图象，根据图象可知A.此感应电动势的瞬时表达式为e=200sin(0.02t)VB.此感应电动势的解时表达式为e=200sin(50πt)VC.t=0.01s时，穿过线圈的磁通量为零D.t=0.02s时，穿过线圈的磁通量的变化率为零2、如图，悬线一端固定，另一端拉住一个带电小球，使之在匀强电场中处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线突然断裂后，带电小球将做（）A.匀变速曲线运动 B.匀速直线运动C.匀变速直线运动 D.圆周运动3、下列叙述中正确的是（）A.用点电荷来代替带电体的研究方法叫做等效替代法B.用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度、电容都是采用了比值法定义的C.利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比、并直接用实验进行了验证D.库仑提出了用电场线描述电场的方法4、下列关于磁感应强度的说法中，正确的是（）A.小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向B.磁场中某处磁感应强度的大小，和放在该处的试探电流元中的电流大小成正比C.如果磁场中一小段通电导体在该处受到的安培力为零，则此处的磁感应强度一定为零D.由可知，电流强度I越大，导线L越长，某点的磁感应强度就越小5、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图，抛物线的方程为y＝x2，其下半部分处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线(如图中的虚线所示)．一个小金属块从抛物线上y＝b(b>a)处以速度v沿抛物线向上滑，假设抛物线足够长，则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是()A.mgbB.mv2＋mgbC.mg(b－a)D.mg(b－a)＋mv26、如图所示，小灯泡通电后，其电流I随所加电压U变化的图线，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．下列说法中正确的是（）A.随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小B.对应P点，小灯泡的电阻为R＝C.对应P点，小灯泡的电阻为R＝D.对应P点，小灯泡的功率为U1I1二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、小型发电机线圈共N匝，每匝可简化为矩形线圈abcd，磁极间的磁场可视为匀强磁场，方向垂直于线圈中心轴OO′，线圈从图示位置以角速度ω绕OO′匀速转动，如图所示．矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，不计线圈电阻，下列说法正确的是()A.若从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0sinωtB.从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e＝2Ne0cosωtC.发电机线圈从垂直中性面位置转动90°的过程中，产生的感应电动势的平均值是D.发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，产生的感应电动势的平均值是8、如图所示，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，电荷量相等的、两粒子，分别从、两点沿轴正方向同时射入磁场，两粒子同时到达点，此时粒子速度恰好沿轴负方向，粒子间作用力，重力忽略不计，则、粒子（）A.带正电，带负电B.运动周期之比C.半径之比为D.质量之比为9、下列描述的运动，能找到实例的有（）A.物体作曲线运动，但具有恒定的加速度B.物体运动的加速度等于零，而速度不等于零C.物体运动的加速度不等于零，而速度保持不变D.物体运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变10、如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）一段粗细均匀的电阻丝，电阻为现把它均匀的拉长为原来的2倍，它的电阻变成______，若把它对折起来当一条导线使用，则电阻变为______12．（12分）下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是()A.测电阻时如果指针偏转角过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果C.测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开D.测量阻值不同的电阻时都必须重新调零四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）如图所示，水平放置的两块长直平行金属板a、b相距d=0.10m，a、b间的电场强度为E=5.0×105N/C，b板下方整个空间存在着磁感应强度大小为B=6.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场.今有一质量为m=4.8×10-25kg、电荷量为q=1.6×10-18C的带正电的粒子(不计重力)，从贴近a板的左端以v0=1.0×106m/s的初速度水平射入匀强电场，刚好从狭缝P处穿过b板而垂直进入匀强磁场，最后粒子回到b板的Q处（图中未画出）．求P、Q之间的距离L14．（16分）如图，两根间距为L＝0.5m的平行光滑金属导轨间接有电动势E＝3V、内阻r＝1Ω的电源，导轨平面与水平面间的夹角θ＝37°．金属杆ab垂直导轨放置，质量m＝0.2kg．导轨与金属杆接触良好且金属杆与导轨电阻均不计，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中．当R0＝1Ω时，金属杆ab刚好处于静止状态，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8（1）求磁感应强度B的大小；（2）若保持B的大小不变而将方向改为垂直于斜面向上，求金属杆的加速度15．（12分）ABC表示竖直放在电场强度为E=104V/m的水平匀强电场中的绝缘光滑轨道，其中轨道的BC部分是半径为R的圆环，轨道的水平部分与半圆环相切．A为水平轨道上的一点，而且AB=R=0.2m，把一质量m=0.1kg，带电量为q=+C的小球，放在A点由静止释放后，求：（g=10m/s2）(1)小球到达C点的速度大小(2)小球在C点时，轨道受到的压力大小

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、D【解析】AB、由图象知周期T=0.02s，所以频率f=50Hz，由图象知电动势最大值为200V，角速度为，所以感应电动势的瞬时表达式为e=200sin100πt，故AB错误；C、t=0.01

s时，感应电动势为零，则穿过线圈的磁通量最大，故C错误；D、t=0.02

s时，感应电动为零，则穿过线圈的磁通量的变化率也为零，故D正确；故选D【点睛】从图象得出电动势最大值、周期，从而算出频率、角速度，进而得出感应电动势的瞬时表达式；当磁通量最大时电动势为零，磁通量为零时电动势最大2、C【解析】AC．当悬线有向下的拉力时，悬线断裂后，电场力和重力的合力与原来悬线的拉力等大反向，小球从静止开始做匀加速直线运动，故A错误，C正确；B．对带电小球受力分析可知，小球可能只受重力和竖直向上的电场力，若二力合力为零，悬线突然断裂后，小球仍静止，不会做匀速直线运动，故B错误；D．悬线拉力断裂后，小球受到电场力和重力，二者合力可能为零，物体静止；可能合力为恒力做匀加速直线运动，恒力作用下物体不会做圆周运动，故D错误。故选择C选项。3、B【解析】要了解伽利略对自由落体运动的研究的内容、方法、原理以及物理意义，伽利略斜面实验的卓越之处不是实验本身，而是实验所使用的独特的方法在实验的基础上，进行理想化推理．（也称作理想化实验）它标志着物理学的真正开端．在实验的基础上进行科学推理是研究物理问题的一种方法，通常称之为理想实验法或科学推理法【详解】A项：用质点代替实际物体是采用了理想模型的方法，质点实际不存在，故A错误；B项：电场强度E=F/q，电容C=Q/U都是采用了比值法定义，故B正确；C项：伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，而不是直接用实验验证这个结论，故C错误；D项：法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故D错误故选B【点睛】本题属于记忆知识，要了解、熟悉物理学史，关键在于平时注意积累和记忆，不可忽视，不然很容易出错．对于物理学上常用的科学研究方法：等效替代法、理想化模型法、比值定义法等要理解并掌握，并进行归纳总结，对学习物理量的意义有很大的帮助4、A【解析】小磁针静止时N极所指的方向就是该处磁感应强度的方向，选项A正确；磁场中某处磁感应强度的大小是由磁场本身决定的物理量，和放在该处的试探电流元中的电流大小无关，选项B错误；如果磁场中一小段通电导体在该处受到的安培力为零，可能是导线放置的方向与磁场方向平行，而此处的磁感应强度不一定为零，选项C错误；由可知，磁场中某点的磁感应强度用F与IL的比值来量度，与电流强度I，导线长度L，均无关，选项D错误；故选A.5、D【解析】圆环最终在y=a以下来回摆动，以y=b（b＞a）处为初位置，y=a处为末位置，知末位置速度为零，在整个过程中，重力势能减小，动能减小，减小的机械能转化为内能，根据能量守恒得，Q=mg（b-a）+mv2．故D正确，ABC错误6、C【解析】（1）此灯泡是非线性元件，根据电阻是指对电流的阻碍作用判断灯泡电阻与电压之间的关系；（2）找到P点对应的电压和电流，根据欧姆定律求出此时灯泡的电阻；（3）由功率公式可对应图线的“面积”【详解】由图象可知，通过灯泡的电流随两端电压的增大而增大，因△U＞△I，则随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A错误；由图象可知，P点对应的电压为U1，电流为I2，则灯泡的电阻，故C正确，B错误；因P=UI，所以图象中矩形PQOM所围的面积为对应P点小灯泡的实际功率，大小为U1I2，故D错误．故选C【点睛】对于线性元件，其电阻，非线性元件，；对于U-I图与I-U图要区分清楚，电阻R=K，还是R=不能搞错二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ACD【解析】结合中性面的特点可知从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式；由法拉第电磁感应定律求出平均电动势.【详解】A、B、矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0，所以N匝矩形线圈产生的感应电动势的最大值是2Ne0,线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量最大，而感应电动势等于0，所以从中性面开始计时，则发电机的感应电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=2Ne0sinωt；故A正确，B错误.C、在线圈从垂直中性面位置转动90°过程中，单匝线圈上的磁通量的变化量，产生的感应电动势的平均值是；故C正确.D、发电机线圈从垂直中性面位置转动180°的过程中，磁通量的变化量，感应电动势的平均值是；故D正确.故选ACD.【点睛】本题考查了交流电产生的原理和最大值、平均值的关系，知道整个矩形线圈产生的感应电动势是ab边和cd边产生的感应电动势之和.8、BC【解析】两粒子在磁场中运动轨迹如图所示A．由左手定则可知，带负电，带正电，A错误；C．由图可知的轨道半径为由几何关系可知的轨道半径满足解得则、粒子的轨道半径之比为C正确；B．设粒子的运动周期为，粒子的运动周期为，由图可知粒子运动轨迹对应的圆心角为，粒子运动轨迹对应的圆心角为，由题意可得可得B正确；D．粒子在磁场中做匀速圆周运动，则有粒子的运动周期为由于两粒子的电荷量相等，则有D错误。故选BC9、ABD【解析】根据“运动”可知，本题考查了对运动的理解和应用，根据速度描述的是物体运动状态，加速度反应物体速度变化快慢的物理量，速度与加速度的关系进行判断即可【详解】A、平抛物体的运动是曲线运动，平抛运动的加速度恒为重力加速度，故A可能实现B、物体匀速直线运动时，速度不为零，加速度为零，故B可能存在；C、物体运动加速度不为零，故物体的速度肯定发生变化，故速度不能保持不变，故C不可能存在；D、匀速圆周运动的加速度不断变化，而物体的动能却保持不变，故D有可能实现【点睛】掌握加速度的概念及其物理意义，知道加速度与速度的关系是正确解题的关键10、8cm【解析】粒子a板左端运动到P处，由动能定理得代入有关数据，解得，代入数据得θ=30°粒子在磁场中做匀速圆周运动，圆心为O，半径为r，如图由几何关系得联立求得代入数据解得三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、①.4R②.【解析】在电阻丝温度不变的条件下，电阻的影响因素是材料、长度、横截面积，当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变【详解】当导体的长度拉长到原来的2倍时，其材料和体积均不变，则横截面积变为原来的；而导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比，所以此时导体的电阻变为原来的4倍；根据可知，则电阻值是4R；一段长度为L的粗细均匀的电阻丝电阻为R，现将其对折绞合在一起，则此时长度是原来的，横截面积是原来的2倍，根据可知，其电阻的阻值为12、AC【解析】A．测量电阻时如果指针偏转过大，说明电阻较小，所以应将选择开关S拨至倍率较小的档位，每次换挡都需要重新调零后测量，故A正确；B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，不会影响测量结果，B错误；C．测量电路中的某个电阻，内置电源接通，所以