四川省眉山市东坡区多校2024-2025学年高二上学期1月期末考试 物理试题

这是一份四川省眉山市东坡区多校2024-2025学年高二上学期1月期末考试 物理试题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

满分100分，时间75分钟．
第Ⅰ卷(选择题，共43分)
一、单选题 (本大题7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1．如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管b与电源、滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（ ）
A．线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流
B．穿过线圈a的磁通量减小 C．线圈a有扩张的趋势
D．线圈a对水平桌面的压力FN将增大
2．A、B为一对等量同种电荷连线上的两点，其中B点为中点，C点为连线中垂线上的一点。今将一个电荷量为的负点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，则（ ）
A．负点电荷在B到C的过程中所受电场力可能先增大后减小
B．以无穷远处为零电势点，则B点电势为零
C．负点电荷在A到B的过程中电势能一定减小
D．负点电荷在A点的电势能与在C点的电势能相等
3．如图甲所示，高压输电线上有a、b、c三根相互平行的水平长直导线，通有大小相等且方向相同的电流I。、、为导线a、b、c上的三个点，连接三点构成的三角形为等腰直角三角形，且与三根导线均垂直，O为连线的中点。逆着电流方向观察得到如图乙所示的截面图。已知单独一根通电导线a在O处产生的磁感应强度大小为B，不计地磁场的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．a、c两根导线相互排斥
B．导线b受到的安培力方向竖直向上
C．O点的磁感应强度大小为B，方向是从O指向
D．在的连线上存在磁感应强度为零的位置
4．如图为圆柱形区域的横截面，在该区域加沿圆柱轴线方向的匀强磁场。带电粒子（不计重力）第一次以v1速度沿截面直径入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转60°角；该带电粒子第二次以速度v2从同一点沿同一方向入射，粒子飞出磁场区域时，速度方向偏转90°角，则带电粒子第一次和第二次在磁场中运动的（ ）
A．半径之比为 B．速度之比为
C．速度之比为 D．时间之比为
5．用如图所示的回旋加速器加速电荷量为q质量为m的带电粒子，已知D形盒半径为R，所加磁场的磁感应强度大小为B，a、b间所接电压为U，忽略两D形盒间狭缝的宽度。下列说法正确的是（ ）
A．图中回旋加速器加速的带电粒子一定带负电
B．回旋加速器a、b之间所接高频交流电的同期为
C．回旋加速器加速后粒子的最大动能为
D．回旋加速器D形盒的半径R、磁感应强度B均不变，则加速电压U越小，粒子飞出D形盒的动能Ek越大
6．如图所示，竖直放置的平行电极板M和N之间存在加速电场，N板右侧是一个速度选择器，内部存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，其中电场强度大小为E，磁感应强度大小为B。从M和N之间的中点S静止释放一个比荷为k的带正电粒子，加速后穿过N板的小孔O，恰能沿虚线通过速度选择器，不计粒子的重力。下列正确的是（ ）
A．M和N之间的电压为
B．从靠近M板的P点释放比荷为的带正电粒子，能沿虚线通过速度选择器
C．从靠近M板的P点释放比荷为的带正电粒子，通过小孔O后向下偏转
D．从S点释放比荷为2k的带正电粒子，沿虚线通过速度选择器的速度大小为
7．某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，下列说法正确的是（ ）
A．车灯的电流变大 B．路端电压变大
C．电路的总电流变大 D．电源的总功率变小
二、多选题（本题共3小题，每题5分，共计15分，每题有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8．如图所示，平行金属板中有一个带电油滴悬浮在两板间的P点，不考虑电流表和电压表对电路的影响，选地面的电势为零，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带负电，将向下运动 B．电压表示数变大
C．若电容器上极板向上移动一段距离，则油滴在P点的电势能增加
D．若电压表、电流表的示数变化量分别为和，则
9.如图所示，在竖直平面内有水平向右、场强为的匀强电场。在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为的带电小球，它静止时悬线与竖直方向成角，若小球获得初速度恰能绕O点在竖直平面内做圆周运动，取小球在静止时的位置为电势能零点和重力势能零点，，取。下列说法正确（ ）
A．小球在运动至圆周轨迹上的最高点时动能最小
B．小球的带电荷量
C．小球在运动至圆周轨迹上的最低点时动能和电势能之和最大
D．小球动能的最大值为
10．如图甲所示，圆形线圈内有垂直于线圈平面的磁场，已知线圈面积为，线圈匝数，线圈总电阻，线圈内磁感应强度随时间的变化情况如图乙所示。设图示的磁场方向与感应电流方向为正方向，则下列有关线圈的电动势、感应电流、热功率、焦耳热随时间的变化图像正确的是（ ）
A．B．
C．D．
第Ⅱ卷(非选择题，共57分)
三、实验题（本题共2小题，共16分,11题10分，12题6分）
11．某同学为研究小灯泡L（额定电压2.8V，额定电流0.40A）的伏安特性，所使用的器材有：A．电压表（0~3V，内阻约为3kΩ）； B．电压表（0~15V，内阻约为30kΩ）；
C．电流表（0~3A，内阻约为0.1Ω）； D．电流表（0~500mA，内阻约为0.6Ω）；
E．滑动变阻器（200Ω，0.5A）； F．滑动变阻器（10Ω，2A）；
G．直流电源（电动势3V，内阻不计）； H．开关S，导线若干。
(1)实验要求能够在0~2.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，并尽可能减小误差。根据要求在图1虚线框中画出实验电路图 。
(2)电路中电压表应选用 ，电流表应选用 ，滑动变阻器应选用 。（用序号字母表示）
(3)测得此灯泡的伏安特性曲线如图2所示，当工作电压是1.6V时，此灯泡的电阻为 。（结果保留3位有效数字）
(4)若将此灯泡与电动势为3V，内阻为10Ω的电源相连，则灯泡两端的实际电压为 V（结果保留1位有效数字）。
12．电磁感应部分：
（1）如图是“研究电磁感应现象”的一个成功的实验装置，将图中所缺导线连接完整。
（2）如图所示，将匀强磁场中的线圈（正方形，边长为L）以不同的速度v1和v2匀速拉出磁场，线圈电阻为R，那么两次拉出过程中，
外力做功之比W1：W2＝ 。
四、计算题（共41分）。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13．（10分）电动机是将电能转换为机械能的装置，某玩具起重机的电路示意图如图所示，闭合开关S后，灯泡恰好正常工作，理想电流表的示数。已知电源电动势，灯泡的铭牌上标有“”的字样，电动机线圈的电阻。求：
(1)开关S闭合状态下，内通过灯泡的电荷量；
(2)电源的内阻；
(3)电动机的输出功率。
14．（12分）如图所示，在xOy平面内，y轴左侧空间分布着水平向右的匀强电场，y轴右侧空间分布着垂直纸面向外的匀强磁场。某时刻有一带正电的粒子以初速度沿平行于y轴正方向从A点射出，粒子从C点进入磁场，且速度方向与y轴夹角，并在磁场中运动一段时间后恰好又回到A点。已知A点坐标为粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子所受的重力。求：
(1)C点坐标为以及y轴左侧匀强电场的电场强度大小E；
(2)y轴右侧匀强磁场的磁感应强度大小B；
(3)带电粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间t。
15．（19分）如图所示，足够长的平行金属导轨MN、PQ平行放置，间距为L=3m，与水平面成θ=53°，导轨与固定电阻R1和R2相连，且R1=R2=2Ω。R1支路串联开关S，原来S闭合，匀强磁场垂直导轨平面斜向上。有一质量为m=1kg的导体棒ab与导轨垂直放置，接触面粗糙且始终接触良好，导体棒的电阻R也为2Ω.现让导体棒从静止释放沿导轨下滑，当导体棒运动达到稳定状态时速率为v=2m/s，此时整个电路消耗的电功率为12W。已知当地的重力加速度为g，导轨电阻不计。求：
(1)在上述稳定状态时，导体棒ab中的电流I和磁感应强度B的大小；
(2)如果导体棒从静止释放沿导轨下滑x=1m距离后运动达到稳定状态，在这一过程中回路产生的焦耳热；
(3)断开开关S后，导体棒沿导轨下滑一段距离d后，通过导体棒ab的电量为q=3C，求这段距离d。
2023级高二年级期末联合考试
物理答案
11．(1)
(2) A D F
(3)5.33
(4)1
【详解】（1）因灯泡额定电压2.8V，额定电流0.40A，可知电压表选择A，电流表选择D；则由于电压表内阻远大于灯泡电阻，可知应该采用电流表外接。为减小误差，应连接成分压式电路，如图所示
（2）因灯泡额定电压2.8V，额定电流0.40A，可知电压表选择A，电流表选择D；则由于电压表内阻远大于灯泡电阻，可知应该采用电流表外接；滑动变阻器选择阻值较小的F。
（3）根据灯泡的伏安特性曲线，当工作电压是时，灯泡的电流为300mA=0.3A，则此灯泡的电阻为
（4）在灯泡的伏安特性曲线中做出电动势为3V、内阻为的电源的图像，如图所示
则图像的交点的坐标即为小灯泡接入电路中时灯泡的电压和电流，所以灯泡两端的实际电压为
12．
【详解】（1）[1]电源、滑动变阻器、开关与线圈A组成闭合回路，如图所示。
（2）[2]线圈做匀速直线运动，处于平衡状态，拉力等于安培力，则
拉力做功
B、L、R相同，拉力的功与速度成正比
W1：W2＝v1：v2
13．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）灯泡L正常发光，其额定电压
流过灯泡L的电流
通过灯泡L的电荷量
解得
（2）根据闭合电路欧姆定律有
解得
（3）流过电动机的电流
电动机消耗的总功率
电动机的热功率
电动机的输出功率
解得
14．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子从A点到C点所用时间为，根据运动规律有
沿x轴方向，粒子做初速度为0的匀加速直线运动，有
C点坐标为；
设粒子到达C点时沿x轴速度的大小为，有
联立得
（2）设粒子到达C点时的速度大小为v，则
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r，根据几何关系有
粒子在磁场中受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律有
解得
（3）粒子在磁场中运动的时间
粒子从A点开始运动到再次回到A点的时间
解得
15．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）当导体棒以速率v匀速下降时，电路中的总电阻
由
得
感应电动势
由
得
（2）根据能的转化和守恒定律可知
得
由能量守恒
得
（3）根据法拉第电磁感应定律有
，，
可得
由
得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
C
A
C
B
C
AC
BD
AD