重庆市重点中学2022-2023学年高二（上）期末物理试卷

试卷更新日期：2024-01-09 类型：期末考试

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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 $0.2 m$ 。此波波速为 $1 m / s$ ，振幅为 $4 c m$ ，周期为 $0.4 s$ 。在 $t = 0$ 时刻， $P$ 点位于平衡位置上方最大位移处。则 $Q$ 点（）

A、在 $0.3 s$ 时的加速度最大 B、在 $0.3 s$ 时的速度最大 C、在 $0.1 s$ 时的位移为 $4 c m$ D、在 $0.1 s$ 时的位移为 $- 4 c m$

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2. 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 $A B$ 中点 $D$ 垂直 $A B$ 射入玻璃砖，在 $A C$ 面恰好发生全反射 $.$ 光线第一次射到 $B C$ 边时，自 $B C$ 边折射出的光线与 $B C$ 边夹角为 $θ$ ，则 $s i n θ$ 为（）

A、 $\frac{\sqrt{6}}{3}$ B、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3}$ C、 $\frac{\sqrt{3}}{3}$ D、 $\frac{\sqrt{6}}{2}$

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3. 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

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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=8W C、P_出=2W，P_热=8W D、P_出=1.5W，P_热=0.5W

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5. 如图所示的电路中， $R_{1}$ 为定值电阻， $R_{2}$ 为光敏电阻 $($ 光照越强电阻越小 $)$ ， $C$ 为电容器，电源内阻不可忽略。闭合开关后，当光照增强时，下列说法中正确的是（）

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、 $R_{2}$ 的电功率减小

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6. 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 $A B = A C = A D$ ，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D

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7. 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 $F_{1}$ 。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 $F_{2}$ 。则导线框中的电流大小为（）

A、 $\frac{2 (F_{1} - F_{2})}{\sqrt{3} B R}$ B、 $\frac{F_{1} - F_{2}}{\sqrt{3} B R}$ C、 $\frac{3 (F_{1} - F_{2})}{B π R}$ D、 $\frac{6 (F_{1} - F_{2})}{B π R}$

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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 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ 的路程差是光的半波长的奇数倍，则 $P$ 处是暗条纹 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

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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 $2 e V$ ，知 $a$ 点电势为 $2 V$ ，以下说法正确的是（）

A、 $b$ 点电势为零 B、电场强度大小为 $200 V / m$ C、电子在 $c$ 点电势能为 $- 8 e V$ D、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

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10. 平行板电容器 $C_{1}$ 、 $C_{2}$ 水平放置，如图所示连接在电路中，电源内阻不计， $C_{1}$ 平行板的正对面积小于 $C_{2}$ 平行板的正对面积，两板间的距离相等， $P$ 为 $C_{1}$ 两板间一点， $C_{1}$ 下板接地，则下列判断正确的是（）

A、 $C_{1}$ 两板间电场强度小于 $C_{2}$ 两板间电场强度 B、 $C_{1}$ 的带电量小于 $C_{2}$ 的带电量 C、将一陶瓷板插入 $C_{2}$ 板间， $C_{2}$ 的带电量增加 D、将一陶瓷板插入 $C_{2}$ 板间过程中， $P$ 点电势升高

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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 $R_{g} = 10 Ω$ ，满偏电流 $I_{g} = 10 m A$ ，定值电阻 $R_{2} = 240 Ω$ 。该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀， $C$ 为上排刻度线的中间刻度，为考察大家对多用电表的理解，上排刻度线对应数值没有标出。

(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 $R_{1}$ 的阻值使电表指针满偏；
$②$ 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“ $0 Ω$ ”，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。

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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 $E_{0} ($ 电动势 $E_{0}$ 略大于 $E$ ，内阻不计 $)$
C.灵敏电流计 $G ($ 量程 $\pm 30 μ A)$
D.电阻箱 $(0 \sim 99999.9 Ω)$
E.电阻箱 $(0 \sim 99.99 Ω)$
F.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 $L_{0}$ ；
$b .$ 将两电阻箱调至一定的阻值，闭合开关 $S_{1}$ 、 $S_{2}$ ，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 $A P$ 长度 $L$ ，并记下电阻箱 $R$ 的阻值；
$c .$ 改变电阻箱 $R$ 的阻值，重复步骤 $b$ ，记录下多组 $R$ 及对应的 $L$ 值。
请回答以下问题：

(1)、当 $G$ 表的示数为零时， $A P$ 两端电压与电阻箱 $R$ 两端电压 $U_{R}$ 相等，则 $U_{R} =$ $($ 用 $L$ 、 $L_{0}$ 、 $E_{0}$ 表示 $)$ ；

(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 $\frac{1}{L} - \frac{1}{R}$ 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 $E$ 的内阻 $r_{x} =$ 。

(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” $)$ 。

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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 $r = 1 Ω$ 与规格为“ $4 V 4 W$ ”的小灯泡并联，再与阻值为 $R = 5 Ω$ 的电阻串联，然后接至 $U = 12 V$ 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 $2 h$ ，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？

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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 $φ_{A}$ 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 $O_{1}^{'}$ 和 $O_{2}$ ，两板间电压为 $U_{2}$ ，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 $A B$ 两板间的中轴线 $O_{1} O_{1}^{'}$ 进入，并能从 $O_{1}^{'}$ 沿 $O_{1}^{'} O_{2}$ 进入 $C$ 、 $D$ 间。已知带电粒子带电荷量为 $- q$ ，质量为 $m$ ， $($ 不计粒子重力 $)$ 求：

(1)、该粒子进入 $A$ 、 $B$ 间的初速度 $v_{0}$ 为多大时，粒子刚好能到达 $O_{2}$ 孔；

(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。

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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， $B C$ 边水平， $A$ 、 $B$ 高度差为 $h = 0.9 m$ ， $D$ 点是 $A C$ 中点， $B$ 处固定一正点电荷 $Q$ ，沿 $A C$ 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 $v_{0} = 3 m / s$ ，释放一质量为 $m = 0.1 k g$ ，带电量为 $q = + 0.1 C$ 的小球，小球到达底端 $C$ 点时速度大小为 $2 v_{0}$ 。 $(g = 10 m / s^{2})$ 求

(1)、小球运动到 $D$ 点时的速度？

(2)、 $U_{D C} =$ ？

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