2023-2024學(xué)年重慶市北碚區(qū)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)?；卮鸱沁x擇題時(shí)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效；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線方式面向全國青少年進(jìn)行太空科普授課。別開生面的“天宮課堂”激發(fā)了全國青年對(duì)太空的探索之心，更點(diǎn)燃了他們?yōu)樽鎳湴恋膼蹏鵁崆?。他們的通話信息?jīng)處理后通過電磁波傳輸。對(duì)于在真空中傳播的電磁波，下列說法正確的是（）A.波長越長的頻率越低 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)可知波長越長，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?，F(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C，再將A、B間距離減小為原來的一半，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類，沿著它身體的長度方向分布著帶電器官，這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場，圖為反天刀周圍的電場線分布示意圖，A、B、C為電場中的點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.魚的頭部帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高C.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.電子沿虛線從C運(yùn)動(dòng)到A，其電勢能變小【答案】C【解析】A．電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)，終止與負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處，故根據(jù)電場線由頭部出發(fā)可知：頭部帶正電，尾部帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．沿著電場線電勢降低，等勢線與電場線垂直；故B點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高，故B錯(cuò)誤；C．電場線疏密程度代表電場強(qiáng)度，由圖可知：A處電場線比C處密，故A處電場強(qiáng)度大于C處電場強(qiáng)度，故C正確；D．電子沿虛線從C向A運(yùn)動(dòng)，電場力做負(fù)功，電勢能逐漸增大，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B的邊緣恰好與a線圈重合，則下列說法正確的是（）A.穿過a、b兩線圈的磁通量之比為B.穿過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，線圈與磁場垂直，則穿過線圈的磁通量為由圖可知，兩個(gè)線圈存在磁場的有效面積相同，則穿過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)電勢高于a點(diǎn)電勢，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)，測量管由絕緣材料制成，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，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)電勢比c側(cè)電勢低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無關(guān)【答案】D【解析】A．磁場方向豎直向下，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)電勢比c側(cè)電勢高，故A錯(cuò)誤；BC．電場力等于洛倫茲力，達(dá)到平衡時(shí)，電勢差穩(wěn)定，即即解得與離子濃度無關(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，無線門鈴逐漸在各大城市流行。圖甲為某款無線門鈴按鈕，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，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是（）A.按下按鈕過程，螺線管上有從P到Q方向的電流B.按住按鈕不動(dòng)，P端電勢較高C.松開按鈕過程，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢較高D.按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小一定相等【答案】AC【解析】A．按下按鈕過程，穿過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)，穿過螺線管的磁通量不變，則螺線管無感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，則上導(dǎo)線兩端PQ間無電勢差。故B錯(cuò)誤；C．松開按鈕過程，穿過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端電勢較高。故C正確；D．按下和松開按鈕過程，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桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(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．則下列說法中正確的是（）A.環(huán)經(jīng)過時(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)下降過程和上升過程系統(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)過程中，重力勢能變化為零，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)在下落與上升過程中，因摩擦力做功值不同，因此環(huán)在下落過程中損失的機(jī)械能不會(huì)等于上升回到出發(fā)點(diǎn)過程中損失的機(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觀察電容器的充、放電過程。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)勢為9V，內(nèi)阻可忽略，使開關(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)小組利用伏安法測定某節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，通過閱讀說明書，同學(xué)已知待測電池的電動(dòng)勢約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)室除待測電池、開關(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)過多次測量并記錄對(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)在圖中畫出了U—I圖線。由此得出電源的電動(dòng)勢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)行測量，系統(tǒng)誤差來自于___________，這造成了內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值之間有差異，即r測___________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)勢約為1.5V，流過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)勢的真實(shí)值大于測量值，電源內(nèi)阻的真實(shí)值大于測量值。四、計(jì)算題：本大題共3個(gè)小題，共42分。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、公式、方程式和重要的演算步驟，只寫出結(jié)果的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須寫出明確的數(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，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?。唬?）人克服細(xì)金屬條所受安培力做功的功率。【答案】（1）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)勢為電壓表測量R兩端電壓，由題知其示數(shù)為1.6V，即解得（2）通過電阻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)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為?，F(xiàn)將質(zhì)量為、長度也為、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）金屬棒合力為零時(shí)速度最大，設(shè)此時(shí)金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為，通過的感應(yīng)電流為，所受安培力大小為Fm。由法拉第電磁感應(yīng)定律可得由閉合電路歐姆定律可得由安培力公式可得由平衡條件可得聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得此時(shí)a、b點(diǎn)間的電壓為（2）時(shí)間內(nèi)，設(shè)沿斜面向下為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得解得（3）由閉合電路歐姆定律可得由法拉第電磁感應(yīng)定律可得聯(lián)立得代入數(shù)據(jù)解得設(shè)金屬棒加速下滑過程中回路產(chǎn)生的總焦耳熱為Q，由能量守恒定律可得由焦耳定律可得聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一、四象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場，第二象限存在水平向右的勻強(qiáng)電場，第三象限存在垂直坐標(biāo)平面向外的矩形有界勻強(qiáng)磁場（圖中未畫出）。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從x軸上A點(diǎn)（，）以初速度沿y軸正方向射入勻強(qiáng)電場，然后從y軸上的P點(diǎn)（，）射入第一象限，經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后從y軸上的Q點(diǎn)（，）射入第三象限，經(jīng)第三象限矩形有界磁場偏轉(zhuǎn)后垂直打到x軸上的A點(diǎn)，不計(jì)粒子重力，求：（1）勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E和粒子經(jīng)過P點(diǎn)的速度；（2）第一、四象限磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；．（3）若矩形有界磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度，求此矩形磁場區(qū)域的最小面積（最后結(jié)果可保留根號(hào)）?！敬鸢浮浚?），；（2）；（3）【解析】（1）根據(jù)題意可知，帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有，聯(lián)立解得設(shè)經(jīng)過P點(diǎn)的速度與y軸的夾角為，與y軸的夾角為，則有可得又聯(lián)立解得，（2）帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示由幾何關(guān)系可得根據(jù)洛倫茲力提供向心力聯(lián)立可得（3）粒子在第三象限進(jìn)入有界磁場時(shí)，半徑為，則有可得滿足條件的最小矩形有界磁場的區(qū)域如圖所示由幾何關(guān)系可得2023-2024學(xué)年（上）學(xué)生學(xué)業(yè)水平階段質(zhì)量調(diào)研抽測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)，將答案寫在答題卡上，寫在本試卷上無效；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線方式面向全國青少年進(jìn)行太空科普授課。別開生面的“天宮課堂”激發(fā)了全國青年對(duì)太空的探索之心，更點(diǎn)燃了他們?yōu)樽鎳湴恋膼蹏鵁崆椤Ｋ麄兊耐ㄔ捫畔⒔?jīng)處理后通過電磁波傳輸。對(duì)于在真空中傳播的電磁波，下列說法正確的是（）A.波長越長的頻率越低 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)可知波長越長，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?，F(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C，再將A、B間距離減小為原來的一半，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類，沿著它身體的長度方向分布著帶電器官，這些器官能在魚周圍產(chǎn)生電場，圖為反天刀周圍的電場線分布示意圖，A、B、C為電場中的點(diǎn)，下列說法正確的是（）A.魚的頭部帶負(fù)電B.A點(diǎn)的電勢比B點(diǎn)的電勢高C.A點(diǎn)的電場強(qiáng)度大于C點(diǎn)的電場強(qiáng)度D.電子沿虛線從C運(yùn)動(dòng)到A，其電勢能變小【答案】C【解析】A．電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)處出發(fā)，終止與負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處，故根據(jù)電場線由頭部出發(fā)可知：頭部帶正電，尾部帶負(fù)電，故A錯(cuò)誤；B．沿著電場線電勢降低，等勢線與電場線垂直；故B點(diǎn)電勢比A點(diǎn)電勢高，故B錯(cuò)誤；C．電場線疏密程度代表電場強(qiáng)度，由圖可知：A處電場線比C處密，故A處電場強(qiáng)度大于C處電場強(qiáng)度，故C正確；D．電子沿虛線從C向A運(yùn)動(dòng)，電場力做負(fù)功，電勢能逐漸增大，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B的邊緣恰好與a線圈重合，則下列說法正確的是（）A.穿過a、b兩線圈的磁通量之比為B.穿過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，線圈與磁場垂直，則穿過線圈的磁通量為由圖可知，兩個(gè)線圈存在磁場的有效面積相同，則穿過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)電勢高于a點(diǎn)電勢，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)，測量管由絕緣材料制成，其長為L、直徑為D，左右兩端開口，勻強(qiáng)磁場方向豎直向下，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)電勢比c側(cè)電勢低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無關(guān)【答案】D【解析】A．磁場方向豎直向下，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)電勢比c側(cè)電勢高，故A錯(cuò)誤；BC．電場力等于洛倫茲力，達(dá)到平衡時(shí)，電勢差穩(wěn)定，即即解得與離子濃度無關(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，無線門鈴逐漸在各大城市流行。圖甲為某款無線門鈴按鈕，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，按下門鈴按鈕過程磁鐵靠近螺線管，松開門鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說法正確的是（）A.按下按鈕過程，螺線管上有從P到Q方向的電流B.按住按鈕不動(dòng)，P端電勢較高C.松開按鈕過程，螺線管上的導(dǎo)線P端電勢較高D.按下和松開按鈕過程，螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢大小一定相等【答案】AC【解析】A．按下按鈕過程，穿過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)，穿過螺線管的磁通量不變，則螺線管無感應(yīng)電動(dòng)勢產(chǎn)生，則上導(dǎo)線兩端PQ間無電勢差。故B錯(cuò)誤；C．松開按鈕過程，穿過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端電勢較高。故C正確；D．按下和松開按鈕過程，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桿位于范圍足夠大且相互正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中，電場強(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．則下列說法中正確的是（）A.環(huán)經(jīng)過時(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)下降過程和上升過程系統(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)過程中，重力勢能變化為零，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)在下落與上升過程中，因摩擦力做功值不同，因此環(huán)在下落過程中損失的機(jī)械能不會(huì)等于上升回到出發(fā)點(diǎn)過程中損失的機(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觀察電容器的充、放電過程。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)勢為9V，內(nèi)阻可忽略，使開關(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)小組利用伏安法測定某節(jié)電池的電動(dòng)勢和內(nèi)阻，通過閱讀說明書，同學(xué)已知待測電池的電動(dòng)勢約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)室除待測電池、開關(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)過多次測量并記錄對(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)在圖中畫出了U—I圖線。由此得出電源的電動(dòng)勢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)行測量，系統(tǒng)誤差來自于___________，這造成了內(nèi)阻的測量值與真實(shí)值之間有差異，即r測___________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)勢約為1.5V，流過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)，且差值越來越大，則真實(shí)圖線與縱坐標(biāo)截距和圖線斜率均變大。即