吉林省四校联考2023-2024学年高二下学期期初考试物理试题

2023-2024学年度下学期四校期初联考高二物理试题本试卷满分100分，共10页。考试时间：75分钟。考试结束后只交答题卡一、选择题（本题共46分。1-7为单选题每题4分，8-10为多选题每题6分选不全给3分，错选给0分）1.1888年尼古拉·特斯拉发明了世界上第一台交流电发电机，成为电机工程学的先驱。甲图是一台交流发电机的示意图，线圈以为轴匀速转动，产生的正弦式交变电流的波形如图乙所示，下列说法正确的是（）A.该正弦式交流电的频率为50HzB.1s内，电流的方向发生10次变化C.电流的峰值为D.时，线圈平面转到中性面，穿过线圈的磁通量最小2.金属导体棒置于倾斜的粗糙绝缘的斜面上，有电流时，金属导体棒能在斜面上保持静止。如图所示，四个图中分别标出了四种可能的匀强磁场方向。其中金属棒与斜面之间的摩擦力一定不等于零的图是（）A. B.C. D.3.如图所示，在盛有导电液体的水平玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极，沿边缘内壁放另一个圆环形电极接电源的正极做“旋转液体实验”，其中蹄形磁铁两极间正对部分的磁场可视为匀强磁场，磁铁上方为S极。电源的电动势，限流电阻。闭合开关S后，当导电液体旋转稳定时理想电压表的示数为3.5V，理想电流表示数为0.5A。则（）A从上往下看，液体顺时针旋转B.液体消耗的电功率为1.75WC.玻璃皿中两电极间液体的电阻为D.电源的内阻为4.如图所示，OACD是一长为的矩形，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子从О点以速度垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为，粒子刚好从A点射出磁场，不计粒子的重力，则（）A.粒子一定带正电B.矩形磁场的宽度最小值为C.粒子从О到A所需的时间为D.匀强磁场的磁感应强度为5.如图所示，电路中电源电动势E=3V，内阻r=1Ω，R1、R2均为电阻箱，电阻箱R1调节范围是0~5Ω，R2调节范围是0~3Ω，平行板电容器C的极板水平放置。闭合开关S，调节电阻箱，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动，R1=2Ω，R2=3Ω。下列说法正确的是（）A.油滴带正电B.断开开关S前后，流过R1的电流方向相反C.减小R2的阻值，油滴将向上运动D.将R1由2Ω调至5Ω，电容器两极板间的电压增加了0.5V6.某静电场的方向平行于轴，其电势随轴的分布如图所示。一质量为、电荷量为的带负电粒子自（，）点由静止开始，沿轴做往复运动。不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.在轴正、负半轴分布着方向相同的匀强电场B.在区域内，电场强度大小C.处的电场强度小于处的电场强度D.该粒子运动过程中经过速度最大，最大速度是7.如图甲所示，一倾角为30°、上端接有R=3Ω定值电阻粗糙导轨，处于磁感应强度大小为B=2T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中，导轨间距L=1.5m，导轨电阻忽略不计、且ab两点与导轨上端相距足够远。一质量m=3kg、阻值r=1Ω的金属棒，在棒中点受到沿斜面且平行于导轨的拉力F作用，由静止开始从ab处沿导轨向上加速运动，金属棒运动的速度—位移图像如图乙所示（b点位置为坐标原点）。若金属棒与导轨间动摩擦因数，，则金属棒从起点b沿导轨向上运动。x=1m的过程中（）A.金属棒做匀加速直线运动 B.通过电阻R的感应电荷量为1CC.拉力F做的功为38.25J D.金属棒上产生的焦耳热为2.25J8.如图所示，虚线、、为某电场中的三条电场线，实线为一带电粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，、是这条轨迹上的两点，则（）A.该带电粒子在电场中点处受到的电场力比点处小B.该带电粒子在电场中点处的加速度比点处大C.该带电粒子在点具有的电势能比在点具有的电势能小D.该带电粒子在点具有的动能比在点具有的动能小9.如图甲所示，一个匝数匝的圆形导体线圈，面积，电阻。在线圈中存在面积的垂直线圈平面向外的匀强磁场区域，磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示。有一个的电阻，将其两端a、b分别与图甲中的圆形线圈相连接，下列说法正确的是（）A内a点电势高于b点电势B.内a、b间的电压为C.内通过电阻的电荷量为D.内电阻上产生的焦耳热为10.如图所示，在竖直面内有一个半径为的绝缘圆轨道，圆心为，、分别为轨道的最高点和最低点，、分别为轨道的最右端和最左端，内表面左半圆光滑、右半圆粗糙，整个空间存在水平向左的匀强电场。一个质量为、带电荷量为（）的带电小球，从点沿圆轨道向下运动，过最低点的瞬间对小球施加一个恒力，同时在空间内加上垂直纸面、磁感应强度大小为（未知）的匀强磁场，小球做匀速圆周运动到点。已知电场强度大小为（为重力加速度），带电小球所带电荷量始终不变，则下列说法正确的是（）A.小球可以从点由静止释放B.恒力大小为C.小球从到的过程中机械能可能减小D.磁场方向垂直纸面向外，且的最小值为第Ⅱ卷（非选择题）二、实验题（本题共16分，每空2分）11.某同学为了研究多用电表欧姆挡原理，根据下面左侧图中所示原理图，该同学利用微安表（满偏电流为、内阻为）、滑动变阻器R（最大阻值为20kΩ）和一节新型电池，改装欧姆表。（1）将两表笔短接，调节滑动变阻器R，使微安表指针指在______μA处；（2）在改装好后的欧姆表两表笔之间接入阻值为9.0kΩ的定值电阻，微安表指针指在如右图所示位置，则该电池的电动势为______V，改装后欧姆表的内阻为______kΩ；（结果均保留2位有效数字）（3）将微安表刻度盘上“μA”改为“Ω”，“250”改标为“0”，并在其他位置添加相应的电阻值，这样就把微安表改装成了欧姆表。12.小明同学在家中找到一个废弃不用的电热水器，拆解后得到了它的电热丝（阻值为十几欧姆），他准备利用伏安法准确测量该电热丝的阻值。现有下列器材：A．电动势为4V的电源B．量程为0.6A的电流表A1（内阻约为2Ω），量程为3A的电流表A2（内阻约为0.5Ω）C．灵敏电流计G（满偏电流为600μA，内阻为150Ω）D．滑动变阻器R（最大电阻为5Ω）E．电阻箱（最大阻值为9999.9Ω）F．电键一个，导线若干（1）为了测量电热丝的电阻，小明同学先将灵敏电流计改装为量程3V的电压表，需要给灵敏电流计______（填“串联”或“并联”）一个电阻，电阻箱的阻值应取______；（2）实验中，电流表应选______（填“A1”或“A2”）。（3）为了精确测量电热丝阻值，请你在下面的方框中画出完整的电路图______。（4）实验后测得该电热丝的阻值为12.0Ω，请推测该电热水器在220V电压下工作时的加热功率______4kW（填“>”或“<”或“=”）。三、计算题（本题共38分，13题12分，14题12分，15题14分）13.如图所示，面积为0.02m2，内阻不计的100匝矩形线圈ABCD，绕垂直于磁场的轴OO′匀速转动，转动的角速度为100rad/s，匀强磁场的磁感应强度为。矩形线圈通过滑环与理想变压器相连，触头P可移动，副线圈所接电阻R=50Ω，电表均为理想交流电表。当线圈平面与磁场方向平行时开始计时，结果可用根号或π表示。求：（1）线圈中感应电动势的最大值；（2）由图示位置转过30°角的过程产生的平均感应电动势；（3）当原、副线圈匝数比为2：1时，电阻R上消耗的功率。14.如图所示，无限长平行金属导轨位于水平面内，间距，导轨左端处接有阻值的电阻，空间中存在磁感应强度大小为的匀强磁场，磁场方向竖直向下。质量、有效电阻的导体棒静止在导轨上，某时刻开始受到大小为、方向向右的水平外力作用，导体棒沿导轨向右运动，当通过导体棒的电荷量为时，已经开始做匀速运动，之后撤去外力，导体棒最终静止。导体棒始终与导轨垂直且接触良好，线框的电阻不计，不计摩擦及空气阻力。求：（1）导体棒向右匀速运动的速度大小；（2）撤去外力到最终静止的过程中，导体棒上产生的焦耳热；（3）导体棒从静止开始向右运动的过程中，通过导体棒的电荷量为时，导体棒的位移。15.如图直角坐标系xOy中，在第二象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的粒子从y轴上P点以