四川省成都市2022-2023学年高二上学期期末调研考试物理试题（原卷版）

2022~2023学年度上期期末高二年级调研考试物理满分100分，考试时间90分钟。注意事项：1.答题前，务必将自己的姓名、考籍号填写在答题卡规定的位置上。2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。5.考试结束后，只将答题卡交回。第I卷（选择题，共44分）一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）1.物理学中常用比值定义法定义物理量。下列关系式中，用比值法定义的物理量定义式是（）A. B. C. D.2.如图，在等腰直角三角形abc的顶点a、b各固定一根无限长通电直导线，导线中电流大小相同，方向均垂直于纸面向里。则（）A.a处导线所受安培力的方向沿ab向左B.a处导线所受安培力方向垂直于ab向上C.c点磁场方向垂直于ab向上D.c点磁场方向平行于ab向右3.如图，真空中等量的异种点电荷甲、乙形成的电场中，一试探电荷仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，O点位于甲、乙电荷连线的中点，a、b是试探电荷运动轨迹上关于O点对称的两个点。下列说法正确的是（）A.试探电荷为正电荷B.试探电荷在a点的动能小于在b点的动能C.试探电荷在a点的加速度大于在b点的加速度D.试探电荷在a点的电势能等于在b点的电势能4.图示电路中，，接入电路两个电容器电容分别为，。若在a、b两端输入U=120V的电压，则两电容器充电稳定后所带电荷量、分别为（）A.B.C.D.5.如图，同一直线上的三个点电荷a、b、c，电荷量分别为、、，已知a、b间距离小于b，c间距离，仅在彼此间的静电力作用下，三个点电荷均处于平衡状态，下列说法正确的是（）A.三个点电荷可能均为正电荷B.若a为正电荷，则b、c均为负电荷C.点电荷电荷量的绝对值满足D.点电荷电荷量的绝对值满足6.如图，电源电动势E和内阻r一定，为定值电阻且。闭合开关S后，在滑动变阻器R的滑片P由最左端a向最右端b滑动的过程中（）A.的功率逐渐减小B.电压表示数逐渐增大C.电流表与电压表示数的乘积IU逐渐增大D.电压表与电流表示数改变量比值的绝对值逐渐减小7.2022年10月，中核集团核工业西南物理研究院科研团队再传佳绩，中国新一代“人造太阳”科学研究取得突破性进展，HL-2M等离子体电流突破100万安培，创造了我国可控核聚变装置运行新纪录，技术水平居国际前列。图示为核聚变中磁约束的托卡马克装置的简化图，圆环状匀强磁场区域的内半径为，外半径为，磁感应强度大小为B，方向垂直于环面，中空区域内带电粒子的质量为m，电荷量为q，具有各个方向的速度。欲使带电粒子约束在半径为的区域内，则带电粒子的最大速度为（）A. B.C. D.8.如图，用两段材料、长度、粗细均相同的导线分别绕制成P、Q两个闭合正方形线圈，所在区域有方向垂直于线圈平面向外的匀强磁场，磁感应强度随时间均匀减小，已知线圈匝数比为，，则P、Q线圈中（）A.感应电流均沿顺时针方向B.同一时刻磁通量大小之比C感应电动势大小之比D.感应电流大小之比二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）9.在电磁学发展过程中，物理学家们的新发现和新理论推动着科技进步和产业革命，关于电磁学发展史，下列说法中正确的是（）A.奥斯特发现了电流的热效应规律B.法拉第首先提出电场概念，并引入电场线形象描述电场C.焦耳发现了电流的磁效应D.安培在对磁场的研究中提出了分子电流假说10.如图（a）所示圆环形导线，处在方向垂直于圆环平面的磁场B中（磁场未画出，以向里为正方向），B随时间t变化的关系如图（b）所示，则（）A.内，圆环形导线中感应电流沿逆时针方向B.内，圆环形导线中感应电流的大小均匀增大C.内，圆环形导线有扩张趋势D.和两段时间内，圆环形导线中感应电流的大小相等11.如图（a），O、P为光滑水平面上相距0.3m两点，O、P连线上存在方向从O指向P的电场，其上各点的电势随距O点的距离x变化的关系如图（b）所示，图中斜线为图线在点P（0.3m，200V）的切线。现将一质量、电荷量的小物块从O点静止释放。关于小物块在OP间的运动情况，下列说法正确的是（）A.从释放开始加速度一直减小B.从释放开始速度一直增大C.运动到P点时，加速度大小D.运动到P点时，速度大小12.如图（a），长为4d、间距为d的平行金属板水平放置，两金属板左边中点O有一粒子源，能持续水平向右发射初速度为、电荷量为、质量为m的粒子，金属板右侧距离为d处竖直放置一足够大的荧光屏。现在两板间加图（b）所示电压，已知时刻射入的粒子恰好能从金属板射出。不计粒子重力，则（）A.不同时刻入射的粒子在金属板间运动的时间不相等B.时刻入射的粒子恰能从金属板右侧中点出射C.时刻入射的粒子从金属板间出射时动能D.粒子打在右侧荧光屏上的长度范围为d13.如图，一带电粒子以初速度沿x轴正方向从坐标原点O射入，并经过点P（2L，L）。若上述过程仅由方向平行于y轴的匀强电场实现，则粒子从O到P运动的时间为，到达P点速度与x轴正方向的夹角为。若上述过程仅由方向垂直于纸面的匀强磁场实现，则粒子从O到P运动的时间为，到达P点速度与x轴正方向的夹角为。下列关系式正确的是（）A. B. C. D.第II卷（非选择题，共56分）三、实验探究题（本题共2小题，共14分。）14.如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的实验装置，某同学利用该装置来测定U形磁铁N、S极之间磁场的平均磁感应强度。请根据下面的实验操作按要求填空。（1）在弹簧测力计下端挂一个匝数为n的足够长的矩形线框，用刻度尺测出矩形线框下短边的长度L并将其完全置于U形磁铁N、S极之间的磁场中，使线框平面与磁场方向垂直，短边保持水平。（2）在电路未接通时，记录线框静止时弹簧测力计的读数。（3）闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为I，记录线框静止时弹簧测力计的读数F（），则线框所受安培力大小为______。（4）利用上述数据可得待测磁场的平均磁感应强度______。15.通过《直流电路》章节的学习，一同学希望利用相关知识，用一个电流表表头设计简易多用电表，具体设计步骤如下：（1）表头G的规格为满偏电流25mA，内阻480Ω，该同学先按照图（a）电路将的电阻并入电路，改装为一个直流电流表，改装后的电流表量程为_________mA。（2）在改装后的电流表基础上，按照图（b）串联接入和，继续改装为15V和50V两档的直流电压表，接入的电阻和的阻值分别为_________Ω，_________Ω。（3）该同学将电表继续改装为欧姆表，如图（c）所示。将b、c、d、e四个端口用选择旋钮接上同一端口f，将整个改装之后的多用电表封装。a、f端口各自连接一表笔，则图（c）中a端应接_________（选填“红色”或”黑色”）表笔。校准调零后，选择欧姆挡测量一个阻值Ω的电阻时，表头指针正好指向表盘正中位置，当测量未知电阻时，稳定后表头指针偏转到满偏刻度的，则_________Ω。四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写答案不得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数字和单位。）16.如图为一款游乐场电动车的原理图。已知电源电动势E=32V，灯泡L规格为“30V15W”且电阻不变，电动机M的内阻，当电动车正常行驶时，灯泡L恰好正常发光，且干路电流I=2.5A。在电动车正常行驶状态下，求：（1）电源的内阻r；（2）电动机机械功率。17.2022年6月，我国首艘完全自主设计建造的航母“福建舰”下水亮相，除了引人注目的电磁弹射系统外，电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一，其原理是利用电磁感应产生的阻力快速安全的降低舰载机着舰的速度。如图所示为电磁阻拦系统的简化原理：舰载机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒ab，金属棒ab瞬间与舰载机共速，并一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M，金属棒质量为m，电阻为R，两者共速后的初速度为，平行导轨MN与PQ间距L，匀强磁场垂直纸面向外，磁感应强度为B，其余电阻不计，除安培力外舰载机系统所受其它阻力恒定为f。求：（1）金属棒ab中感应电流最大值I的大小和方向；（2）当舰载机减速到时的加速度大小a。18.如图，间距为3L的平行板M，N水平固定，有一足够长且内壁光滑的绝缘细管竖直穿过两板，板间（包括管内）存在方向竖直向上、场强大小的匀强电场。长为2L的绝缘轻杆两端分别连接带电小球P和Q（均可视为质点，不考虑两者间相互作用的库仑力）置于管道底部，小球P与板M相距L。已知L=0.5m，P和Q的质量均为，对应电荷量分别为，，重力加速度g取。现由静止释放小球P、Q和杆组成的系统，求：（1）小球Q第一次到达N板所用的时间t；（2）小球Q向上运动到最上端时距N板的距离x。19.如图，直角坐