广西钦州市浦北县2022-2023高二上学期期末考试物理试题（答案）考试试卷

浦北县2022-2023学年高二上学期期末考试 物理
一、单选题（每题4分，共32分）
1．如图所示，起初用绝缘柱支持的导体A和B彼此接触，且均不带电。手握绝缘棒把带正电荷的物体C移近导体A，但不接触，把A、B分开后，A带上-1.0×10-8C的电荷，则下列说法正确的是（　　）
A．B得到1.0×108个电子 B．B失去1.0×108个电子
C．B带-1.0×10-8C电荷 D．B带+1.0×10-8C电荷
2、如图所示的电路中，a、b是两个完全相同的灯泡，L为自感线圈（直流电阻不计），E为电源，S为开关。下列说法正确的是（　　）
A．闭合开关，a、b同时亮
B．闭合开关，a先亮，b后亮
C．断开开关，a先熄灭，b闪亮后熄灭
D．断开开关，b先熄灭，a闪亮后熄灭
3．用控制变量法可以研究影响平行板电容器电容的因素，如图所示，设两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为θ。实验中，极板所带电荷量不变，若（　　）
A．保持S不变，增大d，则θ变小
B．保持S不变，增大d，则θ变大
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持S、d不变，在两板之间插入一块有机玻璃（绝缘介质），θ变大
4．下列关于电流的说法中，正确的是（　　）
A．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
B．导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的
C．导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的
D．电流可能是由正电荷的定向移动形成，也可能是由负电荷的定向移动形成
5．电源（电动势为E、内阻为r）、电阻箱、理想电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值时，理想电压表示数为6.0V。当电阻箱接入电路的阻值时，通过电阻箱的电流I为（ ）
A．1.0A B．2.0A
C．3.0A D．4.0A
6．如图所示，三个电阻R1、R2、R3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、2W，则此电路中允许消耗的最大功率为（　　）
A．22W B．12W C．15W D．16W
7．已知一根无限长直导线通过电流I时，所产生的磁场在距离导线d处磁感应强度大小为B。现有两足够长直导线均折成直角EO1F和PO2Q，按图示方式放置在同一平面内，O1与O2几乎重合，EO1与O2Q在一条直线上，PO2与O1F在一条直线上。两导线相互绝缘，且通有相等的电流I，电流方向如图所示。则图中与导线距离均为d的M、N两点处的磁感应强度大小分别为（ ）
A．2B，2B
B，B
0，B
0，2B
8．如图所示，闭合的矩形线圈abcd水平放在范围足够大的匀强磁场中，下列情况下线圈中能产生感应电流的是（　　）
A．线圈以ab边为轴转动
B．线圈向右平移
C．线圈向上平移
D．以垂直于线圈平面的轴逆时针转动
二、多选题（每题4分，共16分）
9．如图所示，带箭头的线表示某一电场的电场线。仅在电场力作用下，一带电粒子经A点飞向B点，径迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）
A．粒子带正电
B．A、B两点相比，粒子在B点加速度大
C．A、B两点相比，粒子在A点动能大
D．A、B两点相比，带电粒子在B点的电势能较大
10．如图所示，一电子枪发射出的电子（初速度很小，可视为零）进入电压为U1的加速电场加速后，垂直射入电压为U2的偏转电场，加速电场的板长为L1、板间距为d1，偏转电场的板长为L2、板间距为d2。在满足电子能射出偏转电场的条件下，为了缩短电子射出时间，下列措施可行的是（　　）
A．仅增大加速电压U1
B．仅增大偏转电压U2
C．仅减小加速电场的板间距d1
D．仅增大偏转电场的板长L2
11．（2022·黑龙江·鹤岗一中高二期末）如图所示，两个完全相同、所在平面互相垂直的导体圆环P、Q中间用绝缘细线连接，通过另一绝缘细线悬挂在天花板上，当P、Q中同时通有图示方向的恒定电流时，关于两圆环的转动（从上向下看）以及细线中张力的变化，下列说法正确的是（　　）
A．P顺时针转动，Q逆时针转动
B．P逆时针转动，Q顺时针转动，转动时两细线张力均不变
C．P与天花板连接的细线张力不变
D．P与天花板连接的细线和与Q连接的细线张力均增大
12．如图所示，两根光滑的金属导轨平行放置，导轨所在平面与水平面间的夹角为，一质量为m、长为L的导体棒垂直导轨放置，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。当导体棒中通有方向从a到b的电流I时，磁场的方向由竖直向上沿逆时针转至水平向左的过程中，导体棒始终静止（重力加速度为g），则磁感应强度的大小（　　）
A．先减小后增大 B．逐渐减小
C．可能为 D．可能为
三、实验题（每空2分，共16分）
13、在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中，所用电流表和电压表的内阻分别为0.1和1k，如图为实验原理图及所需器材图。
（1）在图中用笔画线代替导线将器件按原理图连接成实验电路______。
（2）一位同学记录的6组数据见表：
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
试根据这些数据在图中画出U-I图像_____，根据图像读出电池的电动势E=__________V，求出电池内阻r=_______。
14、某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率，步骤如下：
（1）用20分度的游标卡尺测量其长度如图1，由图可知其长度为__________mm；
（2）用螺旋测微器测量其直径如图2，由图可知其直径为__________mm；
（3）该同学先用欧姆表粗测该圆柱体的阻值，选择欧姆档倍率“×10”后测得的阻值如图3表盘所示，测得的阳值约为__________。
（4）导线的直径为d，长度为L，电压表示数为U，电流表示数为I，则电阻率的表达式ρ=__________。
四、计算题（共36分）
15．（9分）如图所示，匀强电场的电场线与ab平行，bc连线与ab延长线成60°角，a、b间距离，b、c间距离。把一个带电荷量的点电荷从a点移到b点，克服电场力做功为。
（1）求匀强电场的电场强度。
（2）求a、c两点电势差。
（3）取b处电势为0，求该负点电荷在c处的电势能Ep。
16．（12分）利用电动机通过如图所示的电路提升重物，已知电源电动势，电源内阻，电阻，重物质量，当将重物固定时，理想电压表的示数为5V，当重物不固定，且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时，电压表的示数为，不计摩擦，g取求：
（1）串联入电路的电动机内阻为多大？
（2）重物匀速上升时的速度大小．
（3）匀速提升重物3m需要消耗电源多少能量？
17．（15分）如图所示，在xOy坐标平面内，x＜0的区域存在沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场．一个质量为m，带电量为q粒子在电场中的P点以初速度v0沿x轴正方向射出，恰好经过坐标原点O进入匀强磁场．已知P点坐标为(－L，)，磁场的磁感应强度，不计粒子重力．求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）粒子在O点时速度的大小和方向；
（3）粒子从磁场射出时的横坐标x．物理期末考答案
参考答案
1．D
【详解】
AB．由静电感应，导体A聚集负电荷，导体B聚集正电荷，导体A得到电子，导体B失去电子，电子数为
AB错误；
CD．根据电荷守恒定律可得，A带上-1.0×10-8C的电荷，则B带+1.0×10-8C电荷，C错误D正确。
故选D。
2、B
3．B
【详解】
AB．根据电容的决定式得知电容与极板间距离成反比，当保持S不变，增大d时，电容减小，电容器的电量Q不变，由电容的定义式分析可知板间电势差增大，则静电计指针的偏角θ变大，故A错误，B正确；C．根据电容的决定式得知电容与极板的正对面积成正比，当保持d不变，减小S时，电容减小，电容器极板所带的电荷量不变，则由电容的定义式
分析可知板间电势差增大，静电计指针的偏角θ变大，故C错误；
D．根据电容的决定式
得知，电容与电介质成正比，当保持d、S不变，插入有机玻璃时，电容增大，电容器极板所带的电荷量Q不变，则由电容的定义式
分析可知板间电势差减小，静电计指针的偏角θ变小，故D错误。
故选B。
4．D
【详解】
A．只有导体才可能产生电流。故A错误；
B．导体中没有电流时，导体内的电荷也是在做无规则的热运动的。故B错误；
C．导体中的电流不一定是自由电子定向移动形成的，也可以是正电荷定向移动形成的，例如电解液导电。故C错误；
D．电流可能是由正电荷的定向移动形成，也可能是由负电荷的定向移动形成，故D正确。
故选D。
5．C
【详解】
由公式，可得
故选C。
6．B
【详解】
由题意知R1=R2=R3=R，P1=10W，P2=10W，P3=2W。由图知，R2与R3并联，则两端电压相等，根据
可知R2与R3所消耗的功率一样，因R2与R3本身允许的最大功率分别是10W和2W，则R2、R3在电路中允许最大功率只能都是2W，否者会超过R3的允许功率。又把R2与R3看成一个并联电阻R'，则电路就是R1与R′串联，故电流相等，根据
可知R1与R'所消耗功率之比为。由题知，三个电阻R1，R2，R3的阻值相同，R2与R3的并联值，所以，所以R1上消耗的功率是并联电阻R'上的两倍。若R2、R3的功率都为2W，则R'的功率即为
2W+2W=4W
则R1的功率为
2×4W=8W<10W
所以总功率最大为
2W+2W+8W=12W
故选B。
7．D
【详解】
两导线相互绝缘，通有相等的电流，根据安培定则可知，O1F在M处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，O2Q在M处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外，根据磁场的叠加原理M处磁感应强度大小为0。两导线相互绝缘，通有相等的电流I，根据安培定则可知，PO2在N处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，O2Q在N处产生的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，根据磁场的叠加原理N处磁感应强度大小为2B。
故选D。
8．A
【详解】
A．线圈以ab边为轴转动时，穿过线圈的磁通量会产生变化，线圈中能产生感应电流，A正确；
BC．线圈向右平移或线圈向上平移，穿过线圈的磁通量都没有变化，线圈中不能产生感应电流，BC错误；
D．以垂直于线圈平面的轴逆时针转动时，穿过线圈的磁通量没有变化，线圈中不能产生感应电流，D错误。
故选A。
9．BCD
【详解】
A．电场线的方向向上，根据粒子的运动的轨迹可以判断得出粒子受到的电场力方向向下，与电场线的方向相反，所以该粒子带负电，故A错误；
B．电场线密的地方电场的强度大，所以粒子在B点受到的电场力大，在B点时的加速度大，故B正确。
CD．从A到B得过程中，电场力对粒子做负功，所以粒子的动能减小，电势能增加，则粒子在A点动能大，在B点电势能大，故CD正确。
故选BCD。
10．AC
【详解】
电子射出加速电场和偏转电场的时间由水平位移与水平速度决定，则有
联立解得
可知仅增大加速电压、仅减小加速电场的板间距和仅减小偏转电场的板长均可以缩短电子射出时间，AC正确，BD错误。
故选AC。
11．AC
12．AC
13、见解析 见解析 1.46（1.45～1.47均可） 0.71（0.69～0.73均可）
【解析】（1）[1]按照实验原理图将实物图连接起来，如图甲所示。
（2）[2]根据U、I数据，在U-I坐标系中找点描迹，如图乙所示。
［3］然后连线并将直线延长，交U轴于U1=1.46V，此即为电源电动势；
[4]由闭合电路欧姆定律得
r=||=≈0.71
14、50.15 4.697（±2） 700
【详解】
（1）[1]游标卡尺是20分度的卡尺，其分度值为，则图示读数为
（2）[2]螺旋测微器的固定刻度为，可动刻度为
所以最终读数为
（3）[3]表盘的读数为7，所以导电玻璃的电阻约为
（4）[4]根据电阻定律可得
圆柱体导体材料的横截面积
根据欧姆定律可得
联立可得金属电阻率
15．（1），由a指向b；（2）1500V；（3）
【详解】
（1）负点电荷从a点移到b点，电场力做功
a、b两点电势差
电场强度大小
负点电荷从a点移到b点，电场力做负功，说明负点电荷受到的电场力方向由b指向a，则电场强度方向由a指向b。
（2）a、c两点电势差
代入数值，解得
（3）因
则
又因为
故
所以负点电荷在c处的电势能
16．（1）；（2）（3）6J
【解析】由题，电源电动势，电源内阻，当将重物固定时，电压表的示数为5V，则根据闭合电路欧姆定律得
电路中电流为
电动机的电阻
当重物匀速上升时，电压表的示数为，电路中电流为
电动机两端的电压为
故电动机的输入功率
根据能量转化和守恒定律得
代入解得，
匀速提升重物3m所需要的时间，
则消耗的电能
【点睛】
本题是欧姆定律与能量转化与守恒定律的综合应用对于电动机电路，不转动时，是纯电阻电路，欧姆定律成立；当电动机正常工作时，其电路是非纯电阻电路，欧姆定律不成立．
17、（1）（2），速度方向与y轴负方向的夹角为30 （3）
【详解】
(1)粒子在电场中做类平抛运动，
水平方向：L=v0t，
竖直方向：，
解得：；
(2)粒子经过O点时的速度：
速度方向与x轴正方向间夹角：θ=；
(3)粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，
由牛顿第二定律得：
解得：r=2L，
粒子从磁场射出时的横坐标：x=2rsinθ=．