重慶市北碚區(qū)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGE2024學(xué)年（上）學(xué)生學(xué)業(yè)水平階段質(zhì)量調(diào)研抽測(cè)高二物理試題注意事項(xiàng)：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、班級(jí)、考號(hào)填寫(xiě)在答題卡上；2.回答選擇題時(shí)，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。回答非選擇題時(shí)，將答案寫(xiě)在答題卡上，寫(xiě)在本試卷上無(wú)效；3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項(xiàng)選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.2023年9月21日，天宮課堂第四課開(kāi)課，本次授課教師團(tuán)隊(duì)由神舟十六號(hào)航天員景海鵬、朱楊柱、桂海潮組成，他們?nèi)匀徊扇√斓剡B線方式面向全國(guó)青少年進(jìn)行太空科普授課。別開(kāi)生面的“天宮課堂”激發(fā)了全國(guó)青年對(duì)太空的探索之心，更點(diǎn)燃了他們?yōu)樽鎳?guó)驕傲的愛(ài)國(guó)熱情。他們的通話信息經(jīng)處理后通過(guò)電磁波傳輸。對(duì)于在真空中傳播的電磁波，下列說(shuō)法正確的是（）A.波長(zhǎng)越長(zhǎng)的頻率越低 B.頻率越高的傳播速度越大C.電磁波能量越大傳播速度越大 D.首次通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)電磁波的存在的科學(xué)家是麥克斯韋【答案】A【解析】A．根據(jù)可知波長(zhǎng)越長(zhǎng)，頻率越低，故A正確BC．電磁波在真空中傳播的速度都相同，都為光速，故BC錯(cuò)誤；Ｄ．赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了電磁波的存在，故D錯(cuò)誤。故選A。2.武當(dāng)山的主峰天柱峰屹立著一座光耀百里的金殿，全部為銅鑄鎏金。為了保護(hù)古建筑，當(dāng)?shù)卣疄榻鸬畎惭b了避雷針。某次雷雨天氣時(shí)，帶正電的云層與避雷針之間共放電約，持續(xù)時(shí)間約。則下列說(shuō)法正確的是（）A.云層靠近避雷針時(shí)，避雷針感應(yīng)出正電荷B.避雷針是利用尖端放電的一種設(shè)施C.此次放電電流方向?yàn)閺慕鸬畹皆茖覦.此次放電電流大小約為【答案】B【解析】A．云層靠近避雷針時(shí)，由于云層帶正電，所以避雷針感應(yīng)出負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；B．越尖銳的位置電荷的密度越大，其周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度也越大，足以使周圍的空氣分子電離從而發(fā)生尖端放電。所以避雷針是利用尖端放電的一種設(shè)施，故B正確；C．由于云層帶正電，所以放電電流方向?yàn)閺脑茖拥浇鸬?，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電流定義式可得故D錯(cuò)誤。故選B。3.真空中兩個(gè)相同的帶等量異種電荷的金屬小球A和B（均可看作點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，兩球間靜電力大小為F。現(xiàn)用一個(gè)不帶電的同樣的金屬小球C先與A接觸，再與B接觸，然后移開(kāi)C，再將A、B間距離減小為原來(lái)的一半，則A、B間的靜電力大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】設(shè)A、B原來(lái)所帶電荷量分別為＋Q、-Q，則A、B間靜電力大小為將不帶電的同樣的金屬球C先與A接觸，再與B接觸后，A所帶電荷量變?yōu)椋?，B所帶電荷量變?yōu)?，再將A、B間距離減小為原來(lái)的一半，則A、B間靜電力大小為4.反天刀是生活在尼羅河的一種魚(yú)類，沿著它身體的長(zhǎng)度方向分布著帶電器官，這些器官能在魚(yú)周圍產(chǎn)生電場(chǎng)，圖為反天刀周圍的電場(chǎng)線分布示意圖，A、B、C為電場(chǎng)中的點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是（）A.魚(yú)的頭部帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電勢(shì)比B點(diǎn)的電勢(shì)高C.A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度D.電子沿虛線從C運(yùn)動(dòng)到A，其電勢(shì)能變小【答案】C【解析】A．電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處出發(fā)，終止與負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，故根據(jù)電場(chǎng)線由頭部出發(fā)可知：頭部帶正電，尾部帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低，等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直；故B點(diǎn)電勢(shì)比A點(diǎn)電勢(shì)高，故B錯(cuò)誤；C．電場(chǎng)線疏密程度代表電場(chǎng)強(qiáng)度，由圖可知：A處電場(chǎng)線比C處密，故A處電場(chǎng)強(qiáng)度大于C處電場(chǎng)強(qiáng)度，故C正確；D．電子沿虛線從C向A運(yùn)動(dòng)，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，a、b兩個(gè)單匝線圈用同樣的導(dǎo)線制成。a、b的半徑分別為r和，圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的邊緣恰好與a線圈重合，則下列說(shuō)法正確的是（）A.穿過(guò)a、b兩線圈的磁通量之比為B.穿過(guò)a、b兩線圈的磁通量之比為C.a、b兩線圈的電阻大小之比為D.a、b兩線圈的電阻大小之比為【答案】C【解析】AB．根據(jù)題意，由圖可知，線圈與磁場(chǎng)垂直，則穿過(guò)線圈的磁通量為由圖可知，兩個(gè)線圈存在磁場(chǎng)的有效面積相同，則穿過(guò)a、b兩線圈的磁通量之比為，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)電阻定律可得故C正確，D錯(cuò)誤故選C。6.如圖甲所示，用均勻?qū)Ь€做成匝數(shù)為100匝、邊長(zhǎng)為、總電阻為的正方形閉合導(dǎo)電線圈。正方形的一半放在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示，則以下說(shuō)法正確的是（）A.在內(nèi)，導(dǎo)電線圈中產(chǎn)生的電流大小恒定不變B.在內(nèi)，導(dǎo)電線圈中產(chǎn)生的電流方向不變C.在時(shí)，導(dǎo)電線圈內(nèi)電流的瞬時(shí)功率為D.在時(shí)，線框中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差【答案】C【解析】A．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律公式可知，在和電動(dòng)勢(shì)不相同，則感應(yīng)電流大小不同，故在內(nèi)，導(dǎo)電線圈中產(chǎn)生的電流大小發(fā)生變化，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)楞次定律可知，在內(nèi)的感應(yīng)電流方向與內(nèi)的感應(yīng)電流方向相反，即為交流電，故B錯(cuò)誤；C．在時(shí)間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為再根據(jù)歐姆定律有在時(shí)，線框內(nèi)電流為，那么導(dǎo)線框內(nèi)電流的瞬時(shí)功率為故C正確；D．根據(jù)C可知，在和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相同，則在時(shí)，導(dǎo)電線圈內(nèi)電流電流為20A，線框中a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小為根據(jù)楞次定律可知，電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，故b點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)，則故D錯(cuò)誤。故選C。7.市環(huán)保局在沿江化工企業(yè)的排污管末端安裝了如圖所示的流量計(jì)，測(cè)量管由絕緣材料制成，其長(zhǎng)為L(zhǎng)、直徑為D，左右兩端開(kāi)口，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，大小為B，在前后兩個(gè)內(nèi)側(cè)面a、c固定有金屬板作為電極。污水充滿管口從左向右流經(jīng)測(cè)量管時(shí)，a、c兩端電壓為U，顯示儀器顯示污水流量Q（單位時(shí)間內(nèi)排出的污水體積）。則（）A.a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)低B.污水中離子濃度越高，顯示儀器的示數(shù)將越大C.污水流速D.污水流量Q與D有關(guān)，與L無(wú)關(guān)【答案】D【解析】A．磁場(chǎng)方向豎直向下，由左手定則，污水中的正離子聚集到a端，負(fù)離子聚集到c端，a側(cè)電勢(shì)比c側(cè)電勢(shì)高，故A錯(cuò)誤；BC．電場(chǎng)力等于洛倫茲力，達(dá)到平衡時(shí)，電勢(shì)差穩(wěn)定，即即解得與離子濃度無(wú)關(guān)，且污水流速故BC錯(cuò)誤；D．流量又因?yàn)樗粤髁颗cD有關(guān)，與L無(wú)關(guān)，故D正確。故選D。二、多項(xiàng)選擇題：本題共3小題，每小題5分，共15分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有錯(cuò)選的得0分。8.如圖所示是“探究電阻率與溫度的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置。將燈泡的燈絲與小燈泡串聯(lián)接入電路，閉合開(kāi)關(guān)，使小燈泡發(fā)光。實(shí)驗(yàn)中，用酒精燈給燈絲加熱，加熱過(guò)程中觀察到小燈泡逐漸變暗。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.燈絲的電阻率隨著溫度的升高而減小B.電池的內(nèi)阻消耗的功率變大C.電池的路端電壓變大D.電池的效率增大【答案】CD【解析】A．根據(jù)題干所述的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，燈泡變暗了，說(shuō)明電路中的電流減小了，燈絲的電阻增大了，根據(jù)電阻定律可知，燈絲的電阻率隨溫度的升高而增大，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知，電流減小，則P內(nèi)變小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可知，電流減小，則路端電壓變大，故C正確；D．電池的效率為由于路端電壓變大，則效率增大，故D正確。故選CD。9.近年來(lái)，無(wú)線門鈴逐漸在各大城市流行。圖甲為某款無(wú)線門鈴按鈕，這款門鈴可以自己發(fā)電，不需要連接外電源。其“自發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門鈴按鈕過(guò)程磁鐵靠近螺線管，松開(kāi)門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說(shuō)法正確的是（）A.按下按鈕過(guò)程，螺線管上有從P到Q方向的電流B.按住按鈕不動(dòng)，P端電勢(shì)較高C.松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢(shì)較高D.按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小一定相等【答案】AC【解析】A．按下按鈕過(guò)程，穿過(guò)螺線管的磁通量向左增加，結(jié)合楞次定律可知，螺線管上產(chǎn)生的感應(yīng)電流從P流向Q。故A正確；B．按住按鈕不動(dòng)，穿過(guò)螺線管的磁通量不變，則螺線管無(wú)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，則上導(dǎo)線兩端PQ間無(wú)電勢(shì)差。故B錯(cuò)誤；C．松開(kāi)按鈕過(guò)程，穿過(guò)螺線管的磁通量向左減小，結(jié)合楞次定律可知，螺線管上產(chǎn)生的感應(yīng)電流從Q流向P，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢(shì)較高。故C正確；D．按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程，時(shí)間不一定相等，則磁通量的變化率不一定相等，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小不一定相等。故D錯(cuò)誤。故選AC。10.如圖所示，一根固定的絕緣豎直長(zhǎng)桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B．一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小圓環(huán)套在桿上，環(huán)與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ；現(xiàn)使圓環(huán)以初速度v0向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間to，圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)．若圓環(huán)回到出發(fā)點(diǎn)之前已經(jīng)開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．則下列說(shuō)法中正確的是（）A.環(huán)經(jīng)過(guò)時(shí)間剛好到達(dá)最低點(diǎn)B.環(huán)的最大加速度為am=g+C.環(huán)在t0時(shí)間內(nèi)損失的機(jī)械能為D.環(huán)下降過(guò)程和上升過(guò)程系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能相等【答案】BC【解析】A．環(huán)向下運(yùn)動(dòng)時(shí)豎直方向受到重力、向上的電場(chǎng)力、向上的摩擦力，設(shè)加速度大小為a1，則，因此速度的減小，導(dǎo)致洛淪茲力減小，則摩擦力會(huì)減小，因此環(huán)做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)環(huán)回頭時(shí)，環(huán)的加速度大小，隨著速度增大，開(kāi)始做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，之后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此在時(shí)，不可能剛好到達(dá)最低點(diǎn)，故A錯(cuò)誤；B．圓環(huán)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只有向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度大于向上運(yùn)動(dòng)的加速度，而向下運(yùn)動(dòng)摩擦力越大，則加速度越大，因此環(huán)剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度最大，最大加速度故B正確；

C．圓環(huán)從出發(fā)到回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中，重力勢(shì)能變化為零，那么機(jī)械能的損失，即為動(dòng)能的減小，根據(jù)動(dòng)能定理，則有而因此損失的機(jī)械能為故C正確；D．根據(jù)功能關(guān)系，除重力以外的力做功，則導(dǎo)致機(jī)械能變化，而環(huán)在下落與上升過(guò)程中，因摩擦力做功值不同，因此環(huán)在下落過(guò)程中損失的機(jī)械能不會(huì)等于上升回到出發(fā)點(diǎn)過(guò)程中損失的機(jī)械能，故D錯(cuò)誤；故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2個(gè)小題，共15分11.某興趣小組想自制一個(gè)電容器。如圖所示，他們用兩片錫箔紙做電極，兩層錫箔紙中間夾以電容紙（某種絕緣介質(zhì)），一起卷成圓柱形，然后接出引線，再密封在塑料瓶當(dāng)中，電容器便制成了。（1）為增加該電容器的電容，應(yīng)當(dāng)___________（填正確答案標(biāo)號(hào)）。A.增大電容器的充電電壓 B.減小電容器的充電電壓C.錫箔紙面積盡可能小 D.錫箔紙卷繞得盡可能緊（2）小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路來(lái)觀察電容器的充、放電過(guò)程。同學(xué)采用電流傳感器與計(jì)算機(jī)相連，顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t圖像。直流電源電動(dòng)勢(shì)為9V，內(nèi)阻可忽略，使開(kāi)關(guān)S與___________端相連（選填“1”或“2”），電源向電容器充電，屏幕上顯示出電流隨時(shí)間變化的I-t圖像如圖乙所示。（3）同學(xué)如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，充電時(shí)I-t曲線與橫軸所圍成的面積將___________（選填“增大”“不變”或“變小”）?！敬鸢浮浚?）D（2）1（3）不變【解析】（1）[1]AB．電容器的電容與充電電壓無(wú)關(guān)，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)電容決定式可知，為增加該電容器的電容，可以增大S或減小d，所以使錫箔紙面積盡可能大或使錫箔紙卷繞得盡可能緊，都可以增大電容，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。（2）[2]當(dāng)電容器和電源相連時(shí)，電容器充電，由圖可知，開(kāi)關(guān)S應(yīng)與1端相連。（3）[3]如果不改變電路其他參數(shù)，只減小電阻R，充電時(shí)電流變大，可以減小充電時(shí)間，但電容器充滿電后所帶的電荷量不變，即I-t曲線與橫軸所圍成的面積不變。12.某研究性學(xué)習(xí)小組利用伏安法測(cè)定某節(jié)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)，同學(xué)已知待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)約1.5V，內(nèi)阻約1.0Ω。同學(xué)利用圖所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，已知實(shí)驗(yàn)室除待測(cè)電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線外，還有下列器材：A．電流表A1：量程0~3A，內(nèi)阻約0.02ΩB．電流表A2：量程0~0.6A，內(nèi)阻約0.10ΩC．電壓表V：量程0~3V，內(nèi)阻約3kΩD．滑動(dòng)變阻器R1：0~20Ω，額定電流2AE．滑動(dòng)變阻器R2：0~100Ω，額定電流1A（1）為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用___________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用___________（填所選儀器前的字母序號(hào)）。（2）經(jīng)過(guò)多次測(cè)量并記錄對(duì)應(yīng)的電流表示數(shù)I和電壓表示數(shù)U，利用這些數(shù)據(jù)在圖中畫(huà)出了U—I圖線。由此得出電源的電動(dòng)勢(shì)E=___________V，內(nèi)阻r=___________Ω。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）（3）該同學(xué)利用圖所示的電路進(jìn)行測(cè)量，系統(tǒng)誤差來(lái)自于___________，這造成了內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值之間有差異，即r測(cè)___________r真（填“小于”、“等于”或“大于”）【答案】（1）BD（2）1.500.83（3）電壓表分流小于【解析】（1）[1]電源電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，流過(guò)電路的最大電流約為零點(diǎn)幾安培，電流表應(yīng)選擇A2。[2]為了調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用較小R1。故選D。（2）[3]由圖示電源U—I圖像可知，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.50V[4]電源內(nèi)阻（3）[5][6]當(dāng)電壓表示數(shù)為零時(shí)，電流表示數(shù)等于短路電流，故短路電流沒(méi)有誤差。當(dāng)電壓表示數(shù)增大時(shí)，由于電壓表分流，干路電流大于電流表示數(shù)，且差值越來(lái)越大，則真實(shí)圖線與縱坐標(biāo)截距和圖線斜率均變大。即電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值大于測(cè)量值，電源內(nèi)阻的真實(shí)值大于測(cè)量值。四、計(jì)算題：本大題共3個(gè)小題，共42分。解答時(shí)應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、公式、方程式和重要的演算步驟，只寫(xiě)出結(jié)果的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫(xiě)出明確的數(shù)值和單位。13.某款家用跑步機(jī)原理圖如圖所示，其水平底面固定有間距L=1m的平行金屬電極，電極間充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=0.5T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且接有理想電壓表和阻值為8Ω的定值電阻R，勻速運(yùn)動(dòng)的絕緣橡膠帶上鍍有電阻均為R1=2Ω的平行細(xì)金屬條，金屬條間距等于磁場(chǎng)寬度d且與電極接觸良好。某人勻速跑步時(shí)，電壓表的示數(shù)為1.6V。求：（1）人勻速跑步的速度大??；（2）人克服細(xì)金屬條所受安培力做功的功率?！敬鸢浮浚?）4m/s；（2）0.4W【解析】（1）由題知單根細(xì)金屬條電阻為，勻速跑步時(shí)，始終只有一根細(xì)金屬條在切割磁感線，其產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為電壓表測(cè)量R兩端電壓，由題知其示數(shù)為1.6V，即解得（2）通過(guò)電阻R的電流為則人克服細(xì)金屬條所受安培力做功的功率為14.如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑金屬直導(dǎo)軌平行放置，導(dǎo)軌間距為，兩導(dǎo)軌及其所構(gòu)成的平面均與水平面成角，導(dǎo)軌左端跨接阻值為的定值電阻，整個(gè)裝置處于垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為?，F(xiàn)將質(zhì)量為、長(zhǎng)度也為、電阻為的金屬棒垂直導(dǎo)軌靜止釋放，經(jīng)時(shí)間后，棒速度達(dá)到最大，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度，試求：（1）棒最大速度的大小v及此時(shí)a、b點(diǎn)間的電壓U；（2）時(shí)間內(nèi)，通過(guò)電阻R電荷量q；（3）時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）金屬棒合力