重庆市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题（含答案）

重庆市2023-2024学年高二上学期期末考试物理试题姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四五总分评分一、单选题：本大题共7小题，共28分。1．P、Q是简谐横波传播方向上的两个质点，它们的平衡位置间的距离为0.2m。此波波速为1m/s，振幅为4cm，周期为0.4s。在A．在0.3s时的加速度最大 B．在C．在0.1s时的位移为4cm D．在02．如图所示，一截面为直角三角形的玻璃砖，∠C=30°，一细激光束自AB中点D垂直AB射入玻璃砖，在AC面恰好发生全反射.光线第一次射到BC边时，自BC边折射出的光线与BC边夹角为θ，则sinθ为（）A．63 B．233 C．33．某电场区域的电场线如图所示，a、b是其中一条电场线上的两点，下列说法不正确的是（）A．负电荷在a点受到的静电力一定小于它在b点受到的静电力B．a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右C．正电荷在a点受到的静电力一定大于它在b点受到的静电力D．a点的场强一定大于b点的场强4．有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中电机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把电动机接入2.0V电压的电路中，正常工作时的电流是1.0A，此时，电动机的输出功率是P出；如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，电动机的发热功率是P热，则（）A．P出=2W，P热=0.5W B．P出=1.5W，P热=8WC．P出=2W，P热=8W D．P出=1.5W，P热=0.5W5．如图所示的电路中，R1为定值电阻，R2为光敏电阻(光照越强电阻越小)，A．电容器所带电荷量减少 B．电源的效率降低C．电流表的示数减小 D．R26．如图为三根通电平行直导线的断面图，若它们的电流大小都相同，且AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向是（）A．垂直纸面指向纸外 B．垂直纸面指向纸里C．沿纸面由A指向B D．沿纸面由A指向D7．如图所示，半径为R、质量为m的半圆形导线框用两根绝缘细线悬挂，静止时直线边水平，导线框中通有沿顺时针方向的电流，图中水平虚线为匀强磁场的上边界线，匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于导线框向里，处于磁场区域的导线框对应的圆心角为120°，此时每根细线的拉力大小为F1。现保持其他条件不变，将虚线下方的磁场移至虚线上方，使虚线为匀强磁场的下边界，此时每根细线的拉力大小为FA．2(F1−C．3(F1−二、多选题：本大题共3小题，共15分。8．对如图所示的图片、示意图或实验装置图，下列判断正确的是（）A．甲图是小孔衍射的图样，也被称为“泊松亮斑”B．乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度C．丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则D．丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现竖直干涉条纹9．如图，平面直角坐标系内有a、b、c三点，位置如图所示，匀强电场平行于坐标平面。将电子从a点分别移到坐标原点和b点的过程中，电场力做功均为2eV，知a点电势为2V，以下说法正确的是（）A．b点电势为零B．电场强度大小为200VC．电子在c点电势能为−8eVD．将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功相同10．平行板电容器C1、C2水平放置，如图所示连接在电路中，电源内阻不计，C1平行板的正对面积小于C2平行板的正对面积，两板间的距离相等，P为A．C1两板间电场强度小于CB．C1的带电量小于CC．将一陶瓷板插入C2板间，CD．将一陶瓷板插入C2板间过程中，P三、实验题：本大题共2小题，共18分。11．多用电表是从事与电气有关工作的专业人员必备的仪器，在实际中有非常广泛的用途.图甲为某一型号的电表的电路原理图.已知选用的电流表内阻Rg=10Ω，满偏电流Ig=10mA，定值电阻（1）当选择开关接3时，电表为(选填“电压表”或“电流表”)，量程为。（2）为了测该多用电表欧姆挡的内电阻和表内电源的电动势，该同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红黑表笔短接，调节R1②将多用电表红黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使多用电表指针指在C处，此时电阻箱如图丙所示；③计算得到多用电表内电池的电动势为V。（3）掌握多用电表的使用也能够帮助我们识别或者检测简单的电路。在一密封盒里，可能有干电池、电阻、晶体二极管、电容器等元件，盒外有A、B、C三个接线柱，用多用电表测量结果如下：①用直流电压挡测量，A、B、C三点间均无电压②用欧姆挡测量，A，C间正，反接电阻阻值相等③用欧姆挡测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，电阻很小；反接电阻很大④用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，指针先摆向“0Ω”，再返回指向一确定值，所得阻值比②中测得的略大；反接现象相似，但电阻很大试在图丁中画出盒内电路结构。12．通过实验测量某电池的内阻，提供的器材如下：A.待测电源E(内阻r待测B.标准电源E0(电动势E0略大于C.灵敏电流计G(量程D.电阻箱(0∼99999E.电阻箱(0∼99F.均匀金属电阻丝G.滑动触头(可沿电阻丝滑动，并通过点触方式与电阻丝连接)H.其它：刻度尺、开关、导线若干主要实验步骤如下：a.按图(甲)连接好电路，然后测量出电阻丝接入电路部分两端点A、B间的距离Lb.将两电阻箱调至一定的阻值，闭合开关S1、S2，将滑动触头P与金属电阻丝试触，根据灵敏电流计G指针偏转方向调整P点位置，并调整电阻箱R'的阻值，反复调节，直到G表指针不发生偏转，测出此时的AP长度c.改变电阻箱R的阻值，重复步骤b，记录下多组R及对应的L请回答以下问题：（1）当G表的示数为零时，AP两端电压与电阻箱R两端电压UR相等，则UR=(用L、L0、（2）步骤b中，在反复调整使得G表指针不发生偏转过程中，电阻箱R'的阻值应该逐渐调(选填“大”或“小”)（3）利用记录的多组R、L数据，作出1L−1R图像如图(乙)所示。测得该图线的斜率为k，纵轴的截距为b，待测电源E（4）实验中，电阻箱R应选用(选填序号“D”或“E”)；（5）本实验中若标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将(填“偏大”“不变”或“偏小”)。四、简答题：本大题共1小题，共13分。13．小型直流电动机(其线圈内阻为r=1Ω与规格为“4V4W”的小灯泡并联，再与阻值为R=5Ω的电阻串联，然后接至U=12V的电源上，如图所示，小灯泡恰好正常发光，电动机正常工作，求：（1）电动机的发热功率？（2）该电动机正常工作2h，消耗多少度电？（3）如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流？五、计算题：本大题共2小题，共26分。14．如图甲所示，A、B是两块水平放置的足够长的平行金属板，组成偏转匀强电场，B板接地，A板电势φA随时间变化情况如图乙所示，C、D两平行金属板竖直放置，中间有两正对小孔O1'和O2，两板间电压为U2，组成减速电场．现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1'进入，并能从O1'沿O1'（1）该粒子进入A、B间的初速度v0为多大时，粒子刚好能到达O（2）在(1)的条件下，A、B两板长度的最小值；（3）A、B两板间距的最小值。15．如图，真空中竖直平面内的A、B、C三点构成一个倾角为30°的直角三角形，BC边水平，A、B高度差为h=0.9m，D点是AC中点，B处固定一正点电荷Q，沿AC方向固定一条内壁光滑的绝缘细管(细管不会影响电荷间的相互作用)，现在管内A点由以初速度v0=3m/s，释放一质量为m=0.1kg，带电量为（1）小球运动到D点时的速度？（2）UDC

答案解析部分1．【答案】B【解析】【解答】由波速和周期可得：波长λ=vT=1故质点P、Q平衡位置间的距离0.2那么，质点P和质点Q正好相反；所以，在t=0时刻，P点位于平衡位置上方最大位移处（波峰），质点Q则位于平衡位置下方最大位移处（波谷）；故经过0.3后，在0.3s时，质点Q在平衡位置，且向y轴负方向振动；质点Q在平衡位置，则速度最大，加速度为零，位移为零；在0.1s时，Q点在平衡位置，位移为零；故B正确，ACD错误。

故答案为：B。

【分析】机械振动问题中，一般根据振动图或质点振动得到周期、质点振动方向；再根据波形图得到波长和波的传播方向，从而得到波速及质点振动，进而根据周期得到路程。2．【答案】A【解析】【解答】光路图如图所示

则在E点发生全反射，由几何关系可得C=60°折射率为n=在F点发生折射，由几何关系可得i=30°由n=解得sin由于θ+r=90°解得sin故A正确；BCD错误；

故答案为：A。

【分析】画出光路图，确定光线在各镜面的夹角关系。再根据折射定律及全反射定律结合三角函数进行解答。3．【答案】A【解析】【解答】ACD、电场线越密，场强越大，所以a点的场强一定大于b点的场强；根据F=Eq得无论正电荷或负电荷，电荷在a点受到的电场力一定大于它在b点受到的电场力，故A错误，符合题意，CD正确，不符合题意；

B、电场线某点的切线方向表示场强的方向，所以a点的场强方向一定沿着a点的电场线向右，故B正确，不符合题意。

故答案为：A。

【分析】电场线越密，场强越大，电场力的大小与电荷的电性无关。电场线某点的切线方向表示场强的方向。4．【答案】B【解析】【解答】解：当电动机不转时，电动机的内阻为r=U1I1电动机正常工作时输出功率为P出=U2I2﹣I22r=1.5W．卡住后热功率：P热=U22r故选：B【分析】电动机不转，由欧姆定律求出其内阻．电动机正常工作时输出功率等于电功率与内部发热功率之差．在电动机正常工作时，转子突然被卡住，根据P=U25．【答案】B【解析】【解答】当光照增强时，光敏电阻的电阻减小，总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，电流表的示数增大；电容器与R1并联，R1两端电压UR1两端电压增大，故电容器两端电势差增大，由Q=CU可知电容器所带的电荷量增大；总电流增大，则内电阻消耗的内电压增大，所以路端电压减小，则电源的效率η=电源的效率降低，因为不确定内阻与外电阻关系，无法判断R2的电功率变化，故B正确，ACD错误。

故答案为：B。

【分析】确定电路的连接情况，根据程序法确定电路中总电阻、总电流及各部分元件电流及电压的变化情况。再根据电容的定义式及电源效率的定义进行分析。6．【答案】D【解析】【解答】用右手螺旋定则判断通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示直导线B在A点产生磁场与直导线D在A点产生磁场方向相反，大小相等，则合磁场为零；而直导线C在A点产生磁场，方向从B指向D，即为沿纸面由A指向D。故答案为：D。【分析】用右手螺旋定则判定直线电流磁感应强度的方向，同时需要用到利用叠加思想。7．【答案】B【解析】【解答】依题意，磁场位置未改变时，对导线框受力分析，由平衡条件可得mg+BIL=2由几何关系可得L=磁场位置改变后，对导线框受力分析，由平衡条件可得mg=BIL+2联立，解得I=故答案为：B。

【分析】确定通电导线在磁场中的有效长度，再根据左手定则确定不同情况下导线框所受安培力的方向，再根据平衡条件进行解答。8．【答案】B,C【解析】【解答】A、甲图不是“泊松亮斑”，“泊松亮斑”是圆板衍射，是黑影的中心有一个亮点，故A错误；

B、乙图是薄膜干涉的应用，用来检测平面的平整程度，故B正确；

C、丙图是双缝干涉原理图，若P到S1、S2的路程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹，故C正确；

D、丁图是薄膜干涉现象的实验装置图，在附有肥皂膜的铁丝圈上，出现水平干涉条纹，故D错误。

故答案为：BC。

【分析】“泊松亮斑”是圆板衍射，是黑影的中心有一个亮点，双缝干涉若光程差是光的半波长的奇数倍，则P处是暗条纹。熟悉掌握光的干涉在生活中的各类应用。9．【答案】B,C【解析】【解答】由题意可知Uab因a点电势为2V，则bo两点的电势均为4V，故A错误；

场强大小为E=故B正确；

C、bc连线与场强E方向平行，则U则c点的电势为8V，电子在c点电势能为-8eV，故C正确；

D、由于ab和bc的电势差不相等，则将电子从a点移到b点和从b点移到c点，电场力做功不相同，故D错误。

故答案为：BC。

【分析】电场力做功相等，即a0和ab的电势差相等，即0和b点电势相等，0b连线为等势线。再根据电场线与等势线垂直的关系及沿电场线方向电势逐渐降低确定电场线及其方向。再根据电势差与场强关系确定场强大小。根据电势与电势能的关系确定电势能大学时，注意电荷的电性。10．【答案】B,C【解析】【解答】A、由于两电容器并联在电源两端，电压相等，根据E=可知，两板间的距离相等，则两板间的电场强度相同，故A错误；

B、根据C=解得Q=可知，C1平行板的正对面积小于C2平行板的正对面积，则C1的带电量小于C2的带电量，故B正确；

C、将一陶瓷板插入C2板间，C2的电容变大，而电压U不变，根据上述，因此C2的带电量增加，故C正确；

D、将一陶瓷板插入C2板间过程中，C2充电，但是电容器C1两板间的电压不变，电容器C1两板间的电场强度不变，P点的电势不变，故D错误。

故答案为：BC。

【分析】两电容器并联在电源两端，电压相等，且保持不变。再根据电容的定义式及电容的决定式进行分析。11．【答案】（1）电压表；2.5v（2）1.5（3）【解析】【解答】（1）根据电表的改装原理可知，当选择开关接3时，电表为电压表，量程为U=（2）由图丙可知电阻箱阻值为150Ω；C为上排刻度线的中间刻度，指针处于C时电流为I=5mA；C处为中值电阻，则欧姆表内阻为R电源电动势为E=I(（3）用直流电压挡测量A、B、C三点间均无电压，说明盒内没有干电池；用欧姆挡测量，A、C间正、反接电阻阻值相等，说明AC间接有定值电阻；用欧姆挡测量，黑表笔接A点，红表笔接B点，电阻很小，反接电阻很大，说明AB间接有二极管，且A点为二极管的正极；用欧姆挡测量，黑表笔接C点，红表笔接B点，指针先摆向“0Ω"，再返回指向一确定值，所得阻值略大，反接现象相似，但电阻很大，说明BC之间有电容器，且与二极管相连，根据题意可得盒内电路结构如图所示：

【分析】根据电表的的改装原理确定接不通接线柱时，电表的类型及量程。熟悉掌握利用中值电阻测量欧姆档内阻及电源电动势的原理和方法。二极管正接时，电阻很小，二极管反接时，电阻很大。电容无论正接还是反接，电阻先为零，充电完成后，电路中电阻不为零，指向一确定值。12．【答案】（1）L（2）小（3）k（4）E（5）不变【解析】【解答】（1）根据分压知识可知E解得U=（2）步骤b中，在反复调整使得G表指针不发生偏转过程中，电阻箱R'的阻值应该逐渐调小，以逐渐减小分压；

（3）由电路可知，AP两端的电压U=则ER解得1由图像可知E0E解得r=（4）实验中，为了方便调节，电阻箱R应选用E；

（5）本实验中若标准电池的内阻对实验无影响，则即使标准电池的内阻不可忽略，则待测电池内阻的测量结果将不变。

【分析】对于实验问题，首先要根据实验的电路和实验的过程搞清实验的原理，结合欧姆定律列出方程，结合图像的斜率和截距处理数据。13．【答案】（1）解：小灯泡正常发光，则电动机两端电压UM通过小灯泡的电流：IR两端的电压UR总电流I=则通过电动机的电流IM电动机的发热功率PQ答：电动机的发热功率为0.（2）解：电动机正常工作2h消耗的电能W=U即消耗1.728×10答：该电动机正常工作2h，消耗4.（3）解：小灯泡电阻R如果在正常工作时，转子突然被卡住，则电动机的功率全部为热功率，变成纯电阻电路，所以此时并联电阻R并总电阻R总总电流I总并联部分电压U所以电动机中的电流IM答：如果在正常工作时，转子突然被卡住，求此时电动机中的电流为1.【解析】【分析】（1）确定电路的连接情况，灯泡正常发光，即灯泡两端的电压为额定电压。再根据欧姆定律及串并联电路的规律及电动率公式进行解答即可；

（2）电动机消耗的电能为电动机消耗的总电能，确定电动机两端的电压及通过电动机的电流，再根据电功的定义进行解答，注意单位的换算；

（3）转子突然卡住，则电动机相当于纯电阻元件。再根据再根据欧姆定律及串并联电路的规律进行解答即可。14．【