西藏日喀则市2022-2023学年高二下学期期末理综物理试题（解析版）

这是一份西藏日喀则市2022-2023学年高二下学期期末理综物理试题（解析版），共12页。试卷主要包含了本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，作答时，将答案写在答题卡上等内容，欢迎下载使用。
1．本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．作答时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．试卷分值300分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷（选择题）
二、选择题：本题共 8小题， 每小题 6分， 共 48分。在每小题给出的四个选项中， 第14-18题只有一项符合题目要求， 第19-21 题有多项符合题目要求。全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1. 下列是某同学对电场中的概念、公式的理解，其中正确的是（ ）
A. 根据电场强度的定义式，电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
B. 根据真空中点电荷电场强度公式，电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
C. 根据库仑定律，当两个电荷之间的距离接近于0时，两电荷之间的库仑力将无穷大
D. 以上说法都不对
【答案】B
【解析】A．电场强度取决于电场本身，与试探电荷的有无无关，因此不能理解电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比，故A错误；
B．根据真空中点电荷电场强度公式，可知电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比，故B正确；
C．当两个电荷之间的距离接近于0时，两电荷不能看成点电荷，库仑定律不再适用，故C错误；
D．由于B选择正确，故D错误。
2. 真空中有一个静止的、带正电的点电荷，其周围的电场线分布如图所示，a、b、c是同一条电场线上的三个点，它们的电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。关于Ea、Eb、Ec，φa、φb、φc，下列说法正确的是（ ）
A. B. ，
C. D. ，
【答案】A
【解析】距离正电荷越近的位置场强越大，即
沿电场线电势逐渐降低，可知
故选A。
3. 如图，一交变电压前半个周期按正弦规律变化，峰值为，后半个周期电压保持为不变，则此交变电压的有效值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】前半个周期的有效值为4V，设其有效值为U，根据有效值的定义有

解得

故BCD错误，A正确。
故选A。
4. 对如图甲所示的理想变压器，副线圈回路中接有阻值为R＝10Ω的电阻，现给变压器加上如图乙所示的正弦交流电，开关S闭合后电压表的示数为50V，下列说法正确的是（ ）

A. 理想变压器原副线圈匝数之比为
B. 理想变压器原线圈的电压为V
C. 理想变压器原线圈的电流为2.5A
D. 变压器输出功率为500W
【答案】C
【解析】AB．根据乙图可知变压器原线圈的输入电压的有效值为100V，根据变压器原副线圈两端的电压与匝数的关系，有
故AB错误；
C．根据欧姆定律可知副线圈的电流为
再根据变压器原副线圈电流和匝数的关系，有
可得理想变压器原线圈的电流为
故C正确；
D．变压器的输出功率为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示，电源内阻不计，L是自感系数很大、电阻可忽略不计的自感线圈， A和B是两个相同的小灯泡，则（ ）

A. 闭合开关S时，A、B灯同时亮
B. 闭合开关S时，B灯立即亮，A灯逐渐亮，最后一样亮
C. 断开开关 S时，A灯逐渐熄灭， B灯立即熄灭
D. 断开开关S时， A、B灯立即熄灭
【答案】B
【解析】AB．开关S闭合的瞬间，电源的电压同时加到两支路的两端，B灯立即发光。由于线圈的自感电动势阻碍电流的增加，则A灯逐渐变亮，由于线圈的电阻可以忽略，最后 A灯会和B灯一样亮，故A错误， B正确；
CD．断开S后，两灯泡与电感线圈形成闭合回路，此时通过小灯泡电流不会大于断开开关之前通过小灯泡的电流，A、B灯逐渐熄灭，故CD错误。
6. 某实验小组用图示装置探究影响平行板电容器电容的因素。若两极板正对面积为S，极板间的距离为d，静电计指针偏角为。实验中，假定极板所带电荷量不变，下列判断中正确的是（ ）
A. 保持S不变，增大d，则C变小，θ变大
B. 保持S不变，增大d，则C变大，θ变小
C. 板间插入有机玻璃板，则C变小，θ变大
D. 板间插入有机玻璃板，则C变大，θ变小
【答案】AD
【解析】AB．根据公式有

可得保持S不变，增大d，则C变小，变大，θ变大，A正确，B错误；
CD．板间插入有机玻璃板时，变大，C变大，变小，θ变小，C错误，D正确。
故选AD。
7. 如图1所示，面积为0.4m2的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，定值电阻，0~10s内（ ）

A. 线圈产生的感应电动势均匀增大
B. a点电势高于b点
C. a、b两点间电压
D. 通过电阻R的电流为0.4A
【答案】BD
【解析】A．因图像的斜率一定，则一定，线圈面积S不变，由法拉第电磁感应定律
知产生的感应电动势不变，故A错误；
BCD．根据楞次定可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，则a点电势高于b点，由乙图知
则
电路的总电流为I，则有
选项BD正确，C错误。
故选BD。
8. 在如图所示的电路中，E为电源，其内阻为r，L为小灯泡（其灯丝电阻可视为不变），、为定值电阻（），为光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大而减小，V为理想电压表。若将照射的光的强度减弱，则（ ）
A. 电压表的示数变小B. 电源输出功率变大
C. 通过的电流变大D. 小灯泡变亮
【答案】AC
【解析】ACD．将照射的光的强度减弱，则阻值增大，根据串反并同可知，与它串联的电压表示数减小，与它并联的的电流变大，与它串联的小灯泡变暗，故D错误，AC正确；
B．因，阻值增大，电路中总电阻增大，根据电源输出功率特点
可知，电源输出功率减小，故B错误
故选AC。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、非选择题：共174分。第22~34题为必考题， 每个试题考生都必须作答。第35、36题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题： 共156分。
9. 现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。

（1）由图读得圆柱体的直径为____________mm，长度为____________cm。
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示的电阻率的关系式为ρ=__________。
【答案】（1）1.845或1.844或1.846 ②. 4.240 （2）
【解析】（1）[1]螺旋测微器的精确度为0.01mm，可得圆柱体的直径为
[2]20分度游标卡尺的精确度为0.05mm，可得长度为
（2）[3]根据电阻定律可得，电阻率的关系式为
10. 某电阻额定电压为 3 V（阻值大约为 10 Ω）．为测量其阻值，实验室提供了下列可选用的器材：
A．电流表 A1（量程 300 mA，内阻约 1 Ω）
B．电流表 A2（量程 0.6 A，内阻约 0.3 Ω）
C．电压表 V1（量程 3.0 V，内阻约 3 kΩ）
D．电压表 V2（量程 5.0 V，内阻约 5 kΩ）
E．滑动变阻器 R1（最大阻值 50 Ω）
F．滑动变阻器 R2（最大阻值为 500 Ω）
G．电源 E（电动势 4 V，内阻可忽略）
H．开关、导线若干
（1）为了尽可能提高测量准确度，应选择的器材为（只需填器材前面的字母即可）：电流表________．电压表________．滑动变阻器________．
（2）应采用的电路图为下列图中的________

【答案】（1）A C E （2）B
【解析】（1）[1][2]已知该电阻的额定电压为3V，阻值大约为10Ω，则通过实验中通过该电阻的电流不能超过0.3A，若选择电流表A2 ，则读数只能分布在表盘的一般刻度范围，误差较大，所以电流表选A1；同理，为了使读数可以尽量均匀分布在表盘的中间位置，电压表选择V1；
[3]电阻丝的电阻值仅约10Ω，与100Ω的滑动变阻器的电阻值相差比较大，所以滑动变阻器阻值越小调节时电表变化越明显，为方便实验操作，滑动变阻器应选R1；
（2）[4]因为
所以为了减小误差，应选择电流表外接法；滑动变阻器选择分压电路，故选B。
11. 如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动，不计带电粒子所受重力：
（1）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
（2）为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
【答案】（1），；（2）。
【解析】（1）粒子在磁场中受洛伦兹力F=qvB，洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动所需的向心力，有
则粒子做匀速圆周运动的半径
粒子做匀速圆周运动周期
可得
（2）分析知粒子带正电，为使该粒子做匀速直线运动，需加一竖直向下的匀强电场，电场力与洛伦兹力等大反向，相互平衡，即
qE=qvB
电场强度E的大小E=vB
答：（1）求粒子做匀速圆周运动的半径，周期；（2）电场强度E=vB。
12. 如图所示是一个示波管工作原理图，电子由静止开始经电压加速后，以速度沿两极板的中线进入电压，间距为，板长的平行金属板组成的偏转电场，（，）求：
（1）电子进入偏转电场时的速度；
（2）射出偏转电场时速度的偏角；
（3）电子在偏转电场方向位移。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）设电子经加速电场加速后以速度进入偏转电场，由动能定理有
则有
（2）电子进入偏转电场的速度
进入偏转电场后在电场线方向有
经时间飞出电场有
以上各式联立解得射出偏转电场时在竖直方向上的速度为
设射出偏转电场时速度的偏角为，则
（3）飞出电场时偏转量为
由以上各式得
13. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距为d，导轨所在平面与水平面成θ角，M、P间接阻值为R的电阻．匀强磁场的方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为B.质量为m、阻值为r的金属棒放在两导轨上，在平行于导轨的拉力作用下，以速度v匀速向上运动．已知金属棒与导轨始终垂直并且保持良好接触，重力加速度为g.求：
（1）金属棒产生的感应电动势E；
（2）通过电阻R的电流I；
（3）拉力F的大小．
（4）在拉力作用下以速度v匀速向上运动足够长时间后，撤去拉力F，金属棒将继续向上运动后开始下滑，求下滑过程中的最大速度vm．
【答案】（1）Bdv（2）（3）（4）
【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律得E＝Bdv.
（2）根据闭合电路欧姆定律得

（3）导体棒的受力情况如图所示，
根据牛顿第二定律有F－F安－mgsin θ＝0
因为F安＝BId＝
所以F＝mgsin θ＋
（4）金属杆从导轨上由静止滑下，经足够长时间后，速度达最大值vm，此后金属杆做匀速运动．金属杆受重力、导轨的支持力和安培力如图所示．
安培力
对金属杆列平衡方程式
mgsin θ＝
则.