四川省眉山市東坡區(qū)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期1月期末考試 物理 含答案

2023級(jí)高二年級(jí)期末聯(lián)合考試物理試卷滿分100分，時(shí)間75分鐘．第Ⅰ卷(選擇題，共43分)一、單選題(本大題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．如圖所示，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管b與電源、滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（）A．線圈a中將產(chǎn)生沿順時(shí)針方向（俯視）的感應(yīng)電流B．穿過線圈a的磁通量減小C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大2．A、B為一對(duì)等量同種電荷連線上的兩點(diǎn)，其中B點(diǎn)為中點(diǎn)，C點(diǎn)為連線中垂線上的一點(diǎn)。今將一個(gè)電荷量為的負(fù)點(diǎn)電荷自A沿直線移到B再沿直線移到C，則（）A．負(fù)點(diǎn)電荷在B到C的過程中所受電場力可能先增大后減小B．以無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)，則B點(diǎn)電勢(shì)為零C．負(fù)點(diǎn)電荷在A到B的過程中電勢(shì)能一定減小D．負(fù)點(diǎn)電荷在A點(diǎn)的電勢(shì)能與在C點(diǎn)的電勢(shì)能相等3．如圖甲所示，高壓輸電線上有a、b、c三根相互平行的水平長直導(dǎo)線，通有大小相等且方向相同的電流I。、、為導(dǎo)線a、b、c上的三個(gè)點(diǎn)，連接三點(diǎn)構(gòu)成的三角形為等腰直角三角形，且與三根導(dǎo)線均垂直，O為連線的中點(diǎn)。逆著電流方向觀察得到如圖乙所示的截面圖。已知單獨(dú)一根通電導(dǎo)線a在O處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，不計(jì)地磁場的影響，則下列說法正確的是（）A．a(chǎn)、c兩根導(dǎo)線相互排斥B．導(dǎo)線b受到的安培力方向豎直向上C．O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向是從O指向D．在的連線上存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的位置4．如圖為圓柱形區(qū)域的橫截面，在該區(qū)域加沿圓柱軸線方向的勻強(qiáng)磁場。帶電粒子（不計(jì)重力）第一次以v1速度沿截面直徑入射，粒子飛出磁場區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)60°角；該帶電粒子第二次以速度v2從同一點(diǎn)沿同一方向入射，粒子飛出磁場區(qū)域時(shí)，速度方向偏轉(zhuǎn)90°角，則帶電粒子第一次和第二次在磁場中運(yùn)動(dòng)的（）A．半徑之比為 B．速度之比為C．速度之比為 D．時(shí)間之比為5．用如圖所示的回旋加速器加速電荷量為q質(zhì)量為m的帶電粒子，已知D形盒半徑為R，所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，a、b間所接電壓為U，忽略兩D形盒間狹縫的寬度。下列說法正確的是（）A．圖中回旋加速器加速的帶電粒子一定帶負(fù)電B．回旋加速器a、b之間所接高頻交流電的同期為C．回旋加速器加速后粒子的最大動(dòng)能為D．回旋加速器D形盒的半徑R、磁感應(yīng)強(qiáng)度B均不變，則加速電壓U越小，粒子飛出D形盒的動(dòng)能Ek越大6．如圖所示，豎直放置的平行電極板M和N之間存在加速電場，N板右側(cè)是一個(gè)速度選擇器，內(nèi)部存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其中電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從M和N之間的中點(diǎn)S靜止釋放一個(gè)比荷為k的帶正電粒子，加速后穿過N板的小孔O，恰能沿虛線通過速度選擇器，不計(jì)粒子的重力。下列正確的是（）A．M和N之間的電壓為B．從靠近M板的P點(diǎn)釋放比荷為的帶正電粒子，能沿虛線通過速度選擇器C．從靠近M板的P點(diǎn)釋放比荷為的帶正電粒子，通過小孔O后向下偏轉(zhuǎn)D．從S點(diǎn)釋放比荷為2k的帶正電粒子，沿虛線通過速度選擇器的速度大小為7．某汽車的電源與啟動(dòng)電機(jī)、車燈連接的簡化電路如圖所示。當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，開關(guān)S閉合，電機(jī)工作，車燈突然變暗，下列說法正確的是（）A．車燈的電流變大B．路端電壓變大C．電路的總電流變大D．電源的總功率變小二、多選題（本題共3小題，每題5分，共計(jì)15分，每題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分）8．如圖所示，平行金屬板中有一個(gè)帶電油滴懸浮在兩板間的P點(diǎn)，不考慮電流表和電壓表對(duì)電路的影響，選地面的電勢(shì)為零，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A．油滴帶負(fù)電，將向下運(yùn)動(dòng)B．電壓表示數(shù)變大C．若電容器上極板向上移動(dòng)一段距離，則油滴在P點(diǎn)的電勢(shì)能增加D．若電壓表、電流表的示數(shù)變化量分別為和，則9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有水平向右、場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場。在勻強(qiáng)電場中有一根長的絕緣細(xì)線，一端固定在O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為的帶電小球，它靜止時(shí)懸線與豎直方向成角，若小球獲得初速度恰能繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，取小球在靜止時(shí)的位置為電勢(shì)能零點(diǎn)和重力勢(shì)能零點(diǎn)，，取。下列說法正確（

）A．小球在運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡上的最高點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小B．小球的帶電荷量C．小球在運(yùn)動(dòng)至圓周軌跡上的最低點(diǎn)時(shí)動(dòng)能和電勢(shì)能之和最大D．小球動(dòng)能的最大值為10．如圖甲所示，圓形線圈內(nèi)有垂直于線圈平面的磁場，已知線圈面積為，線圈匝數(shù)，線圈總電阻，線圈內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示。設(shè)圖示的磁場方向與感應(yīng)電流方向?yàn)檎较?，則下列有關(guān)線圈的電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流、熱功率、焦耳熱隨時(shí)間的變化圖像正確的是（

）A． B．C． D．第Ⅱ卷(非選擇題，共57分)三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共16分,11題10分，12題6分）11．某同學(xué)為研究小燈泡L（額定電壓2.8V，額定電流0.40A）的伏安特性，所使用的器材有：A．電壓表（0~3V，內(nèi)阻約為3kΩ）；B．電壓表（0~15V，內(nèi)阻約為30kΩ）；C．電流表（0~3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）；D．電流表（0~500mA，內(nèi)阻約為0.6Ω）；E．滑動(dòng)變阻器（200Ω，0.5A）；F．滑動(dòng)變阻器（10Ω，2A）；G．直流電源（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻不計(jì)）；H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干。(1)實(shí)驗(yàn)要求能夠在0~2.8V的范圍內(nèi)對(duì)小燈泡的電壓進(jìn)行測量，并盡可能減小誤差。根據(jù)要求在圖1虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。(2)電路中電壓表應(yīng)選用，電流表應(yīng)選用，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用。（用序號(hào)字母表示）(3)測得此燈泡的伏安特性曲線如圖2所示，當(dāng)工作電壓是1.6V時(shí)，此燈泡的電阻為。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）(4)若將此燈泡與電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻為10Ω的電源相連，則燈泡兩端的實(shí)際電壓為V（結(jié)果保留1位有效數(shù)字）。12．電磁感應(yīng)部分：（1）如圖是“研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象”的一個(gè)成功的實(shí)驗(yàn)裝置，將圖中所缺導(dǎo)線連接完整。（2）如圖所示，將勻強(qiáng)磁場中的線圈（正方形，邊長為L）以不同的速度v1和v2勻速拉出磁場，線圈電阻為R，那么兩次拉出過程中，外力做功之比W1：W2＝。四、計(jì)算題（共41分）。解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。13．（10分）電動(dòng)機(jī)是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置，某玩具起重機(jī)的電路示意圖如圖所示，閉合開關(guān)S后，燈泡恰好正常工作，理想電流表的示數(shù)。已知電源電動(dòng)勢(shì)，燈泡的銘牌上標(biāo)有“”的字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻。求：(1)開關(guān)S閉合狀態(tài)下，內(nèi)通過燈泡的電荷量；(2)電源的內(nèi)阻；(3)電動(dòng)機(jī)的輸出功率。14．（12分）如圖所示，在xOy平面內(nèi)，y軸左側(cè)空間分布著水平向右的勻強(qiáng)電場，y軸右側(cè)空間分布著垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。某時(shí)刻有一帶正電的粒子以初速度沿平行于y軸正方向從A點(diǎn)射出，粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場，且速度方向與y軸夾角，并在磁場中運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后恰好又回到A點(diǎn)。已知A點(diǎn)坐標(biāo)為粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，不計(jì)粒子所受的重力。求：(1)C點(diǎn)坐標(biāo)為以及y軸左側(cè)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小E；(2)y軸右側(cè)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；(3)帶電粒子從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)到再次回到A點(diǎn)的時(shí)間t。15．（19分）如圖所示，足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置，間距為L=3m，與水平面成θ=53°，導(dǎo)軌與固定電阻R1和R2相連，且R1=R2=2Ω。R1支路串聯(lián)開關(guān)S，原來S閉合，勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上。有一質(zhì)量為m=1kg的導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌垂直放置，接觸面粗糙且始終接觸良好，導(dǎo)體棒的電阻R也為2Ω.現(xiàn)讓導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑，當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)速率為v=2m/s，此時(shí)整個(gè)電路消耗的電功率為12W。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。求：(1)在上述穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，導(dǎo)體棒ab中的電流I和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(2)如果導(dǎo)體棒從靜止釋放沿導(dǎo)軌下滑x=1m距離后運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，在這一過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱；(3)斷開開關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌下滑一段距離d后，通過導(dǎo)體棒ab的電量為q=3C，求這段距離d。2023級(jí)高二年級(jí)期末聯(lián)合考試物理答案題號(hào)12345678910答案DACACBCACBDAD11．(1)(2)ADF(3)5.33(4)1【詳解】（1）因燈泡額定電壓2.8V，額定電流0.40A，可知電壓表選擇A，電流表選擇D；則由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，可知應(yīng)該采用電流表外接。為減小誤差，應(yīng)連接成分壓式電路，如圖所示（2）因燈泡額定電壓2.8V，額定電流0.40A，可知電壓表選擇A，電流表選擇D；則由于電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于燈泡電阻，可知應(yīng)該采用電流表外接；滑動(dòng)變阻器選擇阻值較小的F。（3）根據(jù)燈泡的伏安特性曲線，當(dāng)工作電壓是時(shí)，燈泡的電流為300mA=0.3A，則此燈泡的電阻為（4）在燈泡的伏安特性曲線中做出電動(dòng)勢(shì)為3V、內(nèi)阻為的電源的圖像，如圖所示則圖像的交點(diǎn)的坐標(biāo)即為小燈泡接入電路中時(shí)燈泡的電壓和電流，所以燈泡兩端的實(shí)際電壓為12．【詳解】（1）[1]電源、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)與線圈A組成閉合回路，如圖所示。（2）[2]線圈做勻速直線運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，拉力等于安培力，則拉力做功B、L、R相同，拉力的功與速度成正比W1：W2＝v1：v213．(1)(2)(3)【詳解】（1）燈泡L正常發(fā)光，其額定電壓流過燈泡L的電流通過燈泡L的電荷量解得（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律有解得（3）流過電動(dòng)機(jī)的電流電動(dòng)機(jī)消耗的總功率電動(dòng)機(jī)的熱功率電動(dòng)機(jī)的輸出功率解得14．(1)，(2)(3)【詳解】（1）粒子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)粒子從A點(diǎn)到C點(diǎn)所用時(shí)間為，根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律有沿x軸方向，粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，有C點(diǎn)坐標(biāo)為；設(shè)粒子到達(dá)