四川省绵阳市南山名校2022-2023学年高二上学期1月期末物理试题

试卷更新日期：2024-01-10 类型：期末考试

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一、必考选择题．本题共9小题，每小题4分，共36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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．

1. 如图所示，两根位于竖直面内水平平行放置的直导线，通以向右的恒定电流，不计重力的带负电的粒子从导线正下方某处以 $v_{0}$ 的速度向右发射，虚线为两导线的中央线，则在粒子发射后一小段时间内（）

A、粒子的速率增大 B、粒子的速率减小 C、粒子向下偏 D、粒子向上偏

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2. 如图所示， $A 、 B 、 C$ 三个点电荷带电量均为 $q$ ， $A 、 B$ 带正电， $C$ 带负电， $O$ 为 $A B$ 连线的中点， $C$ 处于 $A B$ 连线的中垂线上，三个点电荷到 $O$ 点的距离均为 $d$ ，则 $O$ 点的电场强度大小为（）

A、0 B、 $\frac{k q}{d^{2}}$ C、 $\frac{3 k q}{d^{2}}$ D、 $\frac{\sqrt{5} k q}{d^{2}}$

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3. 将一电子从电场中的某一点 $A$ 移到无限远的过程中克服电场力做功 $5 e V$ ，以无限远处的电势为零，则 $A$ 点的电势及电子在 $A$ 点具有的电势能分别为（）

A、 $5 V ， - 5 e V$ B、 $- 5 V ， 5 e V$ C、 $5 V ， 5 e V$ D、 $- 5 V ， - 5 e V$

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4. 如图所示， $a 、 b$ 为平行金属板电容器，静电计的外壳以及电容器的 $b$ 板接地。开关 $S$ 闭合后，静电计的指针张开一个较小的角度，要使指针张开的角度增大，以下方法可行的是（）

A、减小 $a 、 b$ 板的距离 B、减小 $a 、 b$ 板的正对面积 C、断开 $S$ ，减小 $a 、 b$ 板的距离 D、断开 $S$ ，减小 $a 、 b$ 板的正对面积

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5. 如图所示，电源电动势 $E = 10 V$ ，内阻 $r = 0.5 Ω$ ，闭合开关，标有“ $4 V ， 8 W$ ”的灯泡 $L$ 恰好能正常发光，电动机 $M$ 绕线的电阻 $R_{0} = 1 Ω$ ，则（）

A、电动机两端的电压为 $6 V$ B、电源的输出功率为 $20 W$ C、电动机的输出功率为 $6 W$ D、电动机的效率为 $50 %$

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6. 如图，用粗细均匀的电阻丝折成边长为L的平面等边三角形框架，每个边长L的电阻均为r，三角形框架的两个顶点与一电动势为E、内阻为r的电源相连接，垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场，则三角形框架受到的安培力的合力大小为（）

A、0 B、 $\frac{2 B E L}{5 r}$ C、 $\frac{3 B E L}{5 r}$ D、 $\frac{B E L}{5 r}$

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7. 如图所示， $P$ 为固定的点电荷，虚线是以 $P$ 为圆心的三个同心圆，相邻两圆弧间距相等。带电粒子 $Q$ 在 $P$ 的电场中运动，运动轨迹与三圆在同一平面内， $a 、 b 、 c 、 d 、 e$ 为轨迹与三圆相交或相切的点。若 $Q$ 仅受 $P$ 的电场力作用，由此可以判定（）

A、 $P 、 Q$ 带同种电荷 B、 $a 、 b$ 间电势差的绝对值等于 $b 、 c$ 间电势差的绝对值 C、从 $a$ 到 $e$ ，粒子 $Q$ 的加速度先增大后减小 D、从 $a$ 到 $e$ ，电场力对粒子 $Q$ 先做正功后做负功

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8. 在如图所示的电路中，电源内阻 $r$ 与定值电阻 $R_{0}$ 的阻值均为 $2 Ω$ ，滑动变阻器总电阻 $R = 10 Ω$ ，电压表 $V_{1} 、 V_{2}$ 均为理想表。闭合开关，当滑动变阻器的滑片 $P$ 从 $a$ 滑到 $b$ 的过程中（）

A、 $V_{1}$ 的示数一直增大 B、 $V_{2}$ 的示数一直增大 C、电源的效率先增大后减小 D、电源的输出功率先增大后减小

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9. 如图甲是回旋加速器的工作原理示意图，置于真空中的 $D$ 形金属盒半径为 $R$ ，匀强磁场与盒面垂直，两盒间狭缝 $M N$ 的间距很小，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为 $U_{0}$ ，周期为 $T$ 。一质量为 $m$ ，电荷量为 $+ q$ 的粒子在 $t = 0$ 时从 $D$ 形金属盒的中心 $O$ 处飘入狭缝，其初速度视为零，不考虑粒子在狭缝中的运动时间。则（）

A、粒子在狭缝间被加速的次数为 $\frac{4 π^{2} m R^{2}}{T^{2} q U_{0}}$ B、粒子在回旋加速器中运动的总时间为 $\frac{π^{2} m R^{2}}{T q U_{0}}$ C、满足加速条件情况下，磁感应强度越大，粒子出射时动能越大 D、改变 $U_{0}$ ，粒子加速次数越多，粒子出射时动能越大

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二、必考非选择题．本题共4小题，共44分．

10. 某同学用多用电表测某一电阻，他选择欧姆挡“ $\times 100$ ”，用正确的操作步骤测量时，发现指针位置如图中虚线所示。
为了较准确地进行测量，请补充下列依次进行的主要操作步骤：
⑴将选择开关转至（选填“ $\times 10$ ”或“ $\times 1 k$ ”）挡；
⑵将红、黑表笔短接，重新进行欧姆调零；
⑶重新测量，刻度盘上的指针位置如图中实线所示，则测量结果是 $Ω$ ．

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11. 研究小灯泡的伏安特性，供选用的器材有：
小灯泡 $L$ （额定电压 $3.8 V$ ，额定电流 $0.32 A$ ）；电压表 $V$ （量程 $3 V$ ，内阻约 $3 k Ω$ ）；电流表A（量程 $500 m A$ ，内阻约 $0.5 Ω$ ）；定值电阻 $R_{0}$ （阻值 $1 k Ω$ ）；定值电阻 $R_{1}$ （阻值 $4 k Ω$ ）；滑动变阻器 $R_{2}$ （阻值 $0 ∼ 10 Ω$ ）；滑动变阻器 $R_{3}$ （阻值 $0 \sim 200 Ω$ ）；电源 $E$ （电动势 $5 V$ ，内阻不计）；开关 $S$ ；导线若干。

(1)、由于电压表 $V$ 的量程不满足要求，要将其改装成为一个量程为 $4 V$ 的电压表 $V_{1}$ ，需串联的定值电阻是（选填“ $R_{0}$ ”或“ $R_{1}$ ”）。

(2)、实验要求能够实现在 $0 ∼ 3.8 V$ 的范围内对小灯泡的电压进行测量，选用的滑动变阻器为（选填“ $R_{2}$ ”或“ $R_{3}$ ”）。选用以上器材，应该采用如下图四种电路中的。

(3)、实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图（a）所示。由实验曲线可知，随着电压的增加，小灯泡的电阻（选填“增大”“不变”或“减小”）。

(4)、用另一电源 $E_{0}$ （电动势 $3 V$ ，内阻 $2.0 Ω$ ）和滑动变阻器 $R_{2}$ 与该小灯泡连接成图（b）所示的电路，闭合开关，当滑动变阻器 $R_{2}$ 连入电路的电阻为 $10.0 Ω$ 时，小灯泡的功率为 $W$ （结果保留2位有效数字）。

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12. 在一圆柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以 $O$ 为圆心，半径为 $R$ 的圆， $A B$ 为圆的直径，如图所示。甲乙两相同的带电粒子，质量均为 $m$ ，电荷量均为 $q (q > 0)$ ，在纸面内自 $A$ 点先后以不同的速度进入电场。已知甲在 $A$ 点时速度为零，在电场中运动后从圆周上的 $C$ 点以速率 $v_{c}$ 离开电场；乙在 $A$ 点时速度方向与电场方向垂直，在电场中运动后从圆周上的 $B$ 点离开电场。 $A C$ 与 $A B$ 的夹角 $θ = 60 °$ ，运动中粒子仅受电场力作用。求：

(1)、电场强度的大小；

(2)、乙在A点时速度大小。

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13. 在如图所示的圆形区域内有垂直于 $x O y$ 平面向外的匀强磁场，圆心在 $x$ 轴正方向上的 $O_{1}$ 点，半径为 $R$ ，与 $y$ 轴相切于 $O$ 点，与垂直于 $x$ 轴的虚线 $M N$ 相切于 $O_{2}$ 点，虚线 $M N$ 右侧的整个区域有垂直于 $x O y$ 平面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子（重力不计）以初速度 $v_{0}$ 从 $O$ 点沿 $x$ 轴正方向射入圆形区域并从 $M N$ 上的 $P$ 点进入 $M N$ 右侧区域，一段时间后从虚线 $M N$ 上的 $Q$ 点离开右侧区域，且 $P Q$ 两点关于 $x$ 轴对称。已知 $O_{2} P = \sqrt{3} R$ ，粒子质量为 $m$ ，电荷量为 $q$ 。求：

(1)、圆形区域内磁场的磁感应强度；

(2)、 $M N$ 右侧区域磁场的磁感应强度；

(3)、粒子在 $M N$ 右侧区域运动时间。

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三、选考题（3-4）．本部分共6小题，共30分．第14~18题每小题4分，给出的四个选项中只有一项符合题目要求，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．第19题10分．

14. 一列沿 $x$ 轴正方向传播的简谐机械横波，波速为 $4 m / s$ 。某时刻波形如图所示，下列说法正确的是（）

A、此时刻 $x = 4 m$ 处质点的加速度为零 B、此时刻 $x = 4 m$ 处质点沿 $y$ 轴负方向运动 C、这列波的振幅为 $4 c m$ D、这列波的周期为 $1 s$

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15. 在“用单摆测定重力加速度”实验中，某同学发现测得的 $g$ 值偏大。其原因可能是（）

A、摆球的质量过大 B、测定周期时，振动次数多计了一次 C、计算摆长时，只考虑悬线的长度，没有加上摆球的半径 D、摆线上端未系牢固，在振动中出现松动，使摆线长度增加了

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16. 如图表示振幅均为A的两列相干水波在某时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷， $E$ 点是 $B D$ 连线和 $A C$ 连线的交点，下列说法正确的是（）

A、 $E$ 点是减弱点 B、过四分之一周期， $E$ 点离开平衡位置的距离为2A C、该时刻 $B 、 D$ 两点的竖直高度差为2A D、该时刻 $A 、 C$ 为减弱点，过半个周期将变为加强点

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17. 一列简谐横波在介质中沿 $x$ 轴正向传播， $x = 0.1 m$ 处的质点 $A$ 和 $x = 0.7 m$ 处的质点 $B$ 的振动图像如图所示，已知该波的波长大于 $0.6 m$ 。则以下说法正确的是（）

A、质点 $B$ 的振动位移表达式为 $y = 6 s i n (5 π t + \frac{3 π}{4})$ B、这列简谐波的波长可能为 $1.2 m$ C、这列波的波速为 $2 m / s$ D、当 $A 、 B$ 点振动位移相同时，它们的速度相同

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18. 如图所示，将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离 $Δ x$ ，释放后振子在A、B间振动，且 $A B = 20 c m$ ，振子由A到B的时间为 $0.1 s$ ，则下列说法中正确的是（）

A、振子在A、B两点时，弹簧弹力大小相等 B、振子在 $A B = 20 c m$ 间振动，由B到A时间仍为 $0.1 s$ C、振子完成一次全振动通过的路程为 $20 c m$ D、振子由A运动到B回复力先增大后减小

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19. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿 $x$ 轴方向传播， $t = 0.2 s$ 时刻的波形图如图甲所示，质点 $M$ 的平衡位置在 $x_{M} = 7.5 c m$ 处，质点 $N$ 的平衡位置在 $x_{N} = 3 c m$ 处，质点 $N$ 的振动图像如图乙所示。求：

(1)、该波传播的速度大小及方向；

(2)、 $0 ∼ 2 s$ 内质点 $M$ 振动的路程 $s$ ，从 $t = 0.2 s$ 时刻起，质点 $M$ 回到平衡位置的最短时间。

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