四川省宜宾市第四中学2022-2023学年高二物理上学期12月期末试题（Word版附解析）

宜宾市四中2022-2023学年秋期高二期末模拟考试

物理试题

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名和座位号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷自己保管，答题卡交回。

4.物理110分，化学100分，生物90分；同堂分卷考试，满分300分，考试时间共150分钟。

第Ⅰ卷   选择题（54分）

一．选择题：本题共9小题，每小题6分，共54分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，第7-9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. 关于摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　）

A. 摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生电子和质子

B. 两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，同时带上等量异种电荷

C. 摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的

D. 丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，丝细因电子数多于质子数而带正电荷

【答案】B

【解析】

【详解】A．摩擦起电现象使电子从一个物体转移到了另一个物体，并没有产生电子和质子，故A错误；

B．两种不同材料的绝缘体互相摩擦后，根据电荷守恒定律可知，同时带上等量异种电荷，故B正确；

C．摩擦起电，是因为摩擦导致电子从一个物体转移到了另一个物体而形成的，故C错误；

D．丝绸摩擦玻璃棒时，电子从玻璃棒上转移到丝绸上，丝细因电子数多于质子数而带负电荷，故D错误。

故选B。

2. 有一横截面积为S的铜导线，流经其中的电流为I，设每单位体积的导线内有n个自由电子，电子电荷量为e，此时电子的定向移动速率为v，在时间内，通过导体横截面的自由电子数目为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据电流的定义式

在时间内通过导体横截面的自由电子的电量

则在时间内，通过导体横截面的自由电子的数目为

又

故B正确，ACD错误。

故选B。

3. 两根同种材料制成的导线，横截面积之比为2：1，长度之比为3：1，则它们的电阻之比为（　　）

A. 1：4 B. 4：1 C. 3：2 D. 2：3

【答案】C

【解析】

【详解】根据

可知

故选C

4. 如图所示，一带电油滴悬浮在平行板电容器两极板A、B之间的P点，处于静止状态。现将极板A向下平移一小段距离，但仍在P点上方，其它条件不变。下列说法中正确的是（　　）

A. 极板带电荷量将增加，液滴将向上运动

B. 极板带电荷量将增加，液滴将向下运动

C. 极板带电荷量将减少，液滴将向上运动

D. 极板带电荷量将减少，液滴将向下运动

【答案】A

【解析】

【详解】BD．因为电容器两极板和电源的两端相连，所以电容器两极板间的电压不变，当将极板A向下平移一小段距离，即极板间的间距减小，根据公式可知，两极板间的电场增大，液滴受到的电场力增大，所以液滴将向上运动，BD错误；

AC．根据公式可知电容器的电容增大，根据公式可知，极板所带电量将增加，A正确，C错误。

故选A。

5. 如图所示，闭合矩形导体框在水平向右的匀强磁场中绕竖直方向的对称轴匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，导体框的面积为S。导体框从图示位置开始转动并计时，则下列说法正确的是（　　）

A. 0时刻穿过导体框的磁通量为0

B. 导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为

C. 导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为

D. 导体框从图示位置转过180°，穿过导体框的磁通量为

【答案】A

【解析】

【详解】A．0时刻导体框与磁场方向平行，穿过导体框的磁通量为0，故A正确；

B．导体框从图示位置转过30°，穿过导体框的磁通量为

故B错误；

C．导体框从图示位置转过60°，穿过导体框的磁通量为

故C错误；

D．导体框从图示位置转过180°，导体框和磁场平行，穿过导体框的磁通量为0，故D错误；

故选A。

6. 如图所示，MN为区域Ⅰ、Ⅱ的分界线，在区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在着与纸面垂直的匀强磁场，一带电粒子沿着弧线apb由区域Ⅰ运动到区域Ⅱ。已知圆弧ap与圆弧pb的弧长之比为2∶1，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为2∶1

B. 粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为1∶2

C. 圆弧ap与圆弧pb对应的圆心角之比为2∶1

D. 区域Ⅰ和区域Ⅱ磁场方向相反

【答案】D

【解析】

【详解】A．由于洛伦兹力不做功，所以粒子在两个磁场中的运动速度大小不变，即粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中的速率之比为1∶1，A错误；

B．根据

v相同，则时间之比等于经过的弧长之比，即粒子通过圆弧ap、pb的时间之比为2∶1，B错误；

C．圆心角

，

由于磁场的磁感应强度之比不知，故半径之比无法确定，则转过的圆心角之比无法确定，C错误；

D．根据曲线运动的条件，可知洛伦兹力的方向与运动方向的关系，再由左手定则可知，两个磁场的磁感应强度方向相反，D正确。

故选D。

7. 如图所示的电路中，若把小型直流电动机接入电压为的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是；若把电动机接入的电路中，电动机正常工作，工作电流是，则（　　）

A. 电动机线圈内阻为 B. 电动机正常工作时的输入功率为

C. 电动机正常工作时的热功率为 D. 电动机正常工作时的输出功率为

【答案】AB

【解析】

【详解】A．电动机不转时，电机为纯电阻，则线圈内阻为

故A正确；

B．由题意可得，电动机正常工作时的输入功率为

故B正确；

C．电动机正常工作时的热功率为

故C错误；

D．电动机正常工作时的输出功率为

故D错误。

故选AB。

8. 如图所示，有一边长为a的正方形ABCD，在ABCD内的适当区域加一垂直正方形ABCD所在平面的匀强磁场。一束电子以某一速度沿正方形ABCD所在平面、且垂直于AB边射入该正方形区域，已知该束电子从AB边上的任意点入射，都只能从C点沿正方形ABCD所在平面射出磁场，不计电子重力，则关于该区域的磁场方向及最小面积，下列说法正确的是（　　）

A. 磁场方向垂直于ABCD所在平面向里

B. 磁场方向垂直于ABCD所在平面向外

C. 磁场的最小面积为

D. 磁场的最小面积为

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．由于电子要在ABCD平面内从C点射出，区域磁场必须垂直区域平面向里，故A正确，B错误；

CD．磁场的最小面积是一个以B点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆和以D点为圆心、正方形的边长为半径的四分之一圆的公共范围，如图所示

由几何关系得最小面积为，故C正确，D错误；

故选AC。

9. 如图所示，水平铜圆盘与沿其轴线的竖直金属杆固定连接，并可一同绕圆盘中心轴线自由转动。接线柱通过导线与金属杆连通，接线柱通过电刷与圆盘边缘接触良好，方向竖直向下的匀强磁场穿过整个圆盘，则（　　）

A. 若使圆盘沿图示方向转动，接线柱处电势高、接线柱处电势低

B. 若使圆盘沿图示方向转动，接线柱处电势高、接线柱处电势低

C. 若使接电源正极、接电源负极，圆盘将沿图示方向转动

D. 若使接电源正极、接电源负极，圆盘将沿图示方向转动

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．若使圆盘沿图示方向转动，根据右手定则可知感应电流由圆盘边缘流向竖直金属杆；而切割磁感线的导体相当于电源，在电源内部电流从低电势处流向高电势处，则接线柱处电势高，接线柱处电势低，A错误，B正确；

CD．若接电源正极、接电源负极，电流从金属杆流向圆盘边缘，根据左手定则可知，圆盘在安培力作用下将沿图示方向转动；若接电源正极、接电源负极，电流从圆盘边缘流向金属杆，根据左手定则，圆盘在安培力作用下将沿与图示方向相反的方向转动，C正确，D错误。

故选BC。

第II卷（非选择题  56分）

二、实验题（12分）

10. 某同学组装了一个可以测量电流和电压的两用电表，如图甲所示．其中，表头的量程为0~100mA，内阻为20Ω，改装后的电流表量程为0~0.6A。

（1）电压表应接O和_________（选填“a”或“b”）；若电压表的量程为0~20V，则图甲中_________Ω。

（2）该同学用量程为0~3V、内阻为1000Ω的电压表改装成如图乙所示的欧姆表，其中电源的电动势为4.5V，内阻不计。红、黑表笔短接，调节电阻箱R使指针指在3V，在红、黑表笔间接入的电阻为_________Ω时，指针指在1V。

【答案】    ①. b    ②. 30    ③. 3000

【解析】

【详解】（1）[1]由小量程的电流表改装成电压表，需要串联分压电阻，故电压表应接和b；

 [2]电压表量程为0~20V，则有

解得

（2）[3] 指针指在3V时，有

指针指在1V时，有

解得在红、黑表笔间接入的电阻为

11. 学习了电表的改装后，某同学要将一小量程电流表（满偏电流为，内阻为）改装成有两个量程的电流表，设计电路如图1所示，其中定值电阻，。

（1）当开关S接A端时，该电流表量程为0~___________；

经过练习后，该同学又要测量阻值约为200的定值电阻，可供选择的器材如下：

电源E，电动势约为3.0V，内阻r约5；

电流表A，量程为0~0.6A，内阻约为2；

电压表，量程为0~0.5V，内阻；

电压表，量程0~3V，内阻约为5；

定值电阻，有四种规格供选： 10、50、500、1000

滑动变阻器，最大阻值为50，额定电流1A；单刀单掷开关S一个，导线若干。

综合考虑电表内阻及量程带来的影响，该小组设计了如图2所示的电路。

（2）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该置于最___________（选填“左端、右端”）；

（3）请根据图2中的电路图，写出计算的理论表达式___________。（如涉及电压表和电流表的示数分别对应用、、表示，电表内阻和定值电阻分别对应用、、、表示）。

【答案】    ①. 1    ②. 左端    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]由图可知，当S接A时，和串联接入电路，和电流表并联，满偏时电流表两端电压为

此时和两端电流为

则总电流为

该电流表的量程为。

（2）[2]滑动变阻器分压接法应使分压为0，这样才可以保护电路，故滑动变阻器滑片应滑到最左端。

（3）[3]根据串并联电路电流电压关系可得

四、解答题（本答题共三个小题，11题12分，12题14分，13题18分，共44分）

12. 如图1所示，电场中一正离子电量，只受电场力作用。在时刻由静止释放，从A点运动到B点。A点的电场强度，在这个过程中，电场力做功，求：

（1）电荷q在A点受到的电场力的大小F；

（2）A、B两点间电势差U；

（3）在图2中定性画出该离子从A点到B点运动情况速度时间（）图像。

【答案】（1）；（2）；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）根据电场强度的定义式得

（2）根据电场力做功与电势差的关系

解得

（3）离子从A点运动到B的过程中，电场线越来越疏，电场强度越来越小，离子所受电场力不断减小，加速度不断减小，离子做加速度减小的加速运动，其v-t图线如图所示

13. 某一电压表的原理示意图如图所示。单位长度阻值为的均匀细金属棒通过两个绝缘挂钩与两根相同的竖直悬挂的弹簧相连，弹簧的劲度系数均为，在矩形区域内有匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，与的右端连接的一绝缘轻指针可指示标尺上的读数，的长度大于，当两端无电压且处于平衡状态时，与矩形区域的边重合，此时指针指示0；当两端接待测电压时，指针示数可表示电压大小，求：

（1）电压表正常工作时，导体棒的两端、中哪端电势更高？请说明理由；

（2）若，，，，，，电压表的量程是多少？

【答案】（1）N端，见解析；（2）

【解析】

【详解】（1）由于当MN两端无电压且处于平衡状态时，MN与矩形区域的边重合，此时指针指示0。根据图形，可知当MN两端接待测电压时，为了指针示数可表示电压大小，MN所受安培力方向应该竖直向下，根据左手定则可知电流方向由N指向M，即电压表正常工作时，导体棒的端电势高。

（2）当MN两端无电压且处于平衡状态时，有

设电压表满量程时，通过MN的电流强度为Im，此时MN两端接待测电压时指针处于ab位置，根据受力平衡，得

联立代入数据，可解得

根据欧姆定律，可得

所以,电压表量程为15V。

14. 如图所示，在xOy坐标平面内，第三象限存在着方向沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。在其余象限存在垂直纸面的匀强磁场，其中第一、二象限向外，第四象限向里，磁感应强度大小相等。在A处有一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，以初速度沿着x轴负方向射入匀强电场，经过一段时间从P点进入磁场，已知P点坐标（，0），粒子在运动过程中恰好不再返回电场，忽略粒子重力。求：

（1）粒子第一次进入磁场时速度v的大小和方向；

（2）磁感应强度B的大小；

（3）若仅将第四象限的磁感应强度变为原来的4倍，在处有一垂直轴足够大的挡板Q，求粒子最终打在挡板上的坐标。

【答案】（1），方向与x轴负方向成30°；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，则

得

方向与x轴负方向成30°角。

（2）由于粒子进入磁场后轨迹如图，由几何关系可得

解得

（3）由洛伦兹力提供向心力

得

由几何关系得，

粒子垂直打在挡板上，粒子最终打在挡板上的纵坐标