2023-2024学年四川省宜宾市高二上册1月期末考试物理模拟试题（附答案）

这是一份2023-2024学年四川省宜宾市高二上册1月期末考试物理模拟试题（附答案），共8页。

第一部分 选择题（共48分）
一．选择题（本题共11小题，1～7题每小题4分，每小题给出的四个选项中只有一个是正确的；8～11题有多个选项符合要求，全部选对得5分，不全得3分，有错选或不选得0分，共48分）
1．北京正负电子对撞机的储存环是周长为的圆形轨道，当环中电子以速度沿轨道做匀速圆周运动时形成的电流为，已知电子电荷量为，则环中运行的电子数目为（ ）
A．B．C．D．
2．如图所示，直角三角形ABC中∠A=60°，AD=DC，置于B、C两点垂直纸面的长直导线中通有大小相等、方向向里的恒定电流，D点的磁感应强度大小为。若把置于C点的直导线移至A点，电流大小和方向都不变，则D点的磁感应强度大小和方向分别为（ ）

A．方向竖直向下B．方向水平向右
C．方向水平向右D．方向竖直向下
3．如图所示的电路中，，，，，，下列说法正确的是（ ）
A．、、、的电压之比等于4:2:1:1
B．、、、的电流之比等于4:2:1:2
C．、、、的功率之比等于12:6:1:1
D．电路的总电阻等于21Ω，总功率等于126W
4．如图所示，将一通电螺线管竖直放置，螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小的匀强磁场，在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管，则（ ）
A．从上向下看，薄圆管中的感应电流为逆时针方向
B．薄圆管有垂直于轴线方向向内收缩趋势
C．轻绳对薄圆管的拉力的合力大于薄圆管的重力
D．轻绳对薄圆管的拉力随时间减小
5．质量为m的物块与弹簧上端连接，弹簧的下端固定在档板上，O点是弹簧处于原长状态时上端的位置，物块静止时位于A点。斜面上另外有B、C、D三点，，其中BD段粗糙，其余部分光滑，物块与斜面BD段间的动摩擦因数为，重力加速度为g，物块静止在A点时弹簧的弹性势能为E，用外力将物块拉到D点由静止释放，第一次经过O点时的速度大小为v，已知弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（ ）
A．物块最终在A、B之间做简谐运动
B．物块在D点时的弹性势能为
C．物块运动的全过程中因摩擦产生的热量为
D．物块从D点向下运动到A点的过程中，最大加速度大小为
6．如图电路，与是完全相同的灯泡，电阻均为，自感线圈直流电阻，则（ ）
A．闭合开关后，立即亮，逐渐亮
B．闭合开关后，立即亮，逐渐亮
C．断开开关的瞬间，有电流流过，方向向左
D．断开开关的瞬间，有电流流过，方向向右
7．如图所示，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为l，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，二者平滑连接。金属导轨右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、接入电路的电阻也为R的金属棒从高度为h处由静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。金属棒穿过磁场区域的过程中（ ）
A．流过金属棒的最大电流为
B．通过金属棒的电荷量为
C．克服安培力所做的功为mgh
D．金属棒产生的焦耳热为mg（h－μd）
8．如图1为小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向以角速度匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图2所示，下列结论正确的是（ ）

A．线圈从图1所示位置转过时的时刻是图2的计时0点
B．线圈每经过图1所示位置1次，电流方向就改变1次
C．若线圈的匝数为20，则电动势的最大值是
D．若增大线圈转动的角速度，则磁通量变化率的最大值增大
9．如图所示为LC振荡电路中，从t=0时刻开始描绘的两平行板电容器所带的电荷量q关于时间t的变化规律。则下列说法正确的是（ ）
A．时间内，LC振荡电路中的电流正在减小
B．时刻线圈产生的磁场最弱
C．时间内，回路中的磁场能正向电场能转化
D．时刻，两极板之间的电场能最多
10．如图所示，直线MN上方存在范围足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，一质子（质量为m、电荷量为e）以速度v从O点沿与MN成30°角的方向射入磁场中，若不计质子重力，则（ ）
A．质子从磁场中射出时距O点的距离为
B．质子从磁场中射出时距O点的距离为
C．质子在磁场中运动的时间为
D．质子在磁场中运动的时间为
11．如图所示，水平地面上固定一倾角为30°的光滑斜面，有一质量为、长为的绝缘直导线放在斜面上并通有垂直纸面向外的恒定电流，大小为，空间同时存在一竖直向上的匀强磁场，使得导线静止在斜面上，下列说法中正确的是（ ）
A．导线所受安培力的方向水平向右
B．导线所受安培力的大小为
C．在磁场顺时针旋转90°的过程中，若使导线一直保持静止状态，则磁感应强度的最小值为
D．在磁场顺时针旋转90°的过程中，若使导线一直保持静止状态，则磁感应强度的最小值为
第二部分 非选择题（共52分）
注意事项：必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答。
二．实验题（共14分）
12．（6分）某实验小组做“测量一均匀新材料制成的金属丝的电阻率”实验，已知金属丝阻值约6Ω。
（1）如图甲所示，先用游标卡尺测量金属丝长度 mm，然后用图乙的螺旋测微器测其直径 mm；
（2）为了减小实验误差，需进一步测其电阻，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电压V（量程3V，内阻约为15kΩ；量程15V，内阻约为75kΩ）
B．电流表A（量程0.6A，内阻约为1Ω；量程3A，内阻约为0.2Ω）
C．滑动变阻器（0～5Ω，1A）D．滑动变阻器（0～2000Ω，0.1A）
E．1.5V的干电池两节，内阻不能忽略F．电阻箱G．开关S，导线若干
为了测多组实验数据且范围尽量的大，则滑动变阻器应选用 （填“”或“”）。
13．（8分）某学习小组探究一标有“3V，1.5W”小电珠在不同电压下的电功率大小，实验器材如下：
A．电池组（电动势为4.5V，内阻约1Ω）
B．直流电流表（0～0.6A，内阻约为0.125Ω）C．直流电压表（0～3V，内阻约3kΩ）
D．直流电压表（0～15V内阻约15kΩ）E．滑动变阻器（10Ω，5A）
F．滑动变阻器（1kΩ，300mA）G．开关、导线若干
本实验中电压表选用 （选填“C”或“D”），滑动变阻器应选用 （选填“E”或“F”）。
请在图甲虚线框内画出描绘小灯泡伏安特性曲线的电路图 。
某次测量，电流表指针偏转如图乙所示，则电流表的示数为 A。
（4）该小组描绘出的伏安特性曲线如图丙所示，将这个小电珠与阻值为9Ω的定值电阻R0串联，接到电动势为4V、内阻为1Ω的电源两端，这个小电珠的实际功率为 W。（保留两位有效数字）
三．计算题（写出必要的文字说明，3个小题，14题10分，15题12分，16题16分，共38分）
14．如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈的匝数分别为、，且，副线圈上接有的电阻。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度，发电机线圈内阻不计，其匝数，面积，转动角速度。
（1）从图示位置开始计时，写出发电机线圈中感应电动势e随时间t变化的瞬时表达式；
（2）求发电机正常工作时电阻R的电功率P.
15．利用电动机提升重物的示意图如图所示，电源的电动势E＝14V，灯泡L的铭牌上标有“3V，3W”，重物的质量m＝1. 6kg。闭合开关S，当重物被电动机以v＝0. 5m/s的速度匀速提升时，理想电压表的示数U＝13V，灯泡L恰好正常发光。不计一切摩擦，取重力加速度大小，求：
（1）电源的内阻r；
（2）电动机线圈的电阻。

16．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。y轴上有一个粒子源P，，从P点沿x轴正方向发射速度大小不同的带正电的粒子，不计粒子的重力。已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，试求：
（1）通过O点的粒子速度的大小；
（2）速度大小为的粒子在磁场中运动的时间。
物理试题答案
1．B 2．D 3．A 4．B 5．C 6．B 7．D 8．CD 9．BD 10．AD 11．BC
12． 102.20 4.700
13． C E 0.44 0.30
14．解:（1）发电机线圈中感应电动势的表达式为
（V）
（2）根据变压器匝数比与电压的关系
解得，变压器副线圈的最大电压为
副线圈电压的有效值为
则电阻的电功率为
15．解（1）流过灯泡的电流
根据闭合电路欧姆定律有
解得
（2）电动机两端的电压
电动机消耗的电功率
电动机的输出功率
电动机的发热功率
联立以上各式解得
16．解析：（1）通过O点的粒子半径为
由牛顿第二定律得联立，解得
（2）若粒子的速度为，由牛顿第二定律得
解得粒子的半径为
代入数据解得
粒子运动轨迹如图所示
由几何关系得
解得
粒子在磁场中运动时间为