2024届安徽省六安第一中学高三上学期12月月考物理试题 解析版

这是一份2024届安徽省六安第一中学高三上学期12月月考物理试题 解析版，共10页。

一. 单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32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、人类研究电现象和磁现象的历史与力学研究同样丰富多彩，下列说法正确的是( )
A、库仑研究电荷间的作用力与距离、电荷量的关系应用了控制变量法
B、奥斯特发现了电流的磁效应，并发现了电磁感应现象
C.“场”是物质存在的一种形式，由法拉第完善后形成的概念
D、卡文迪什最早通过油滴实验比较准确地测出电子的电荷量
2.锂离子电池以碳材料为负极，以含锂的化合物为正极。在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极。负极的碳材料有很多微孔，到达负极的锂离子就嵌在这些微孔中，嵌入的锂离子越多，电池中充入的电荷量也就越多。当汽车开动时，在负极的锂离子又会通过电解液返回正极，回到正极的锂离子越多，则放出的电荷量也就越大。电池放电时能输出的总电荷量叫作电池的容量。单体锂离子电池的容量极为有限，为了满足需要，常用由若干单体锂离子电池构成的电池组。下列说法中正确的是( )
A.“安时”(Ah) 或“毫安时”(mAh)是电流的单位
B.“千瓦时”(kWh)是电量的单位
C. 图中锂离子的移动情况表明电池处于放电状态
D. 图中锂离子是在电场力的作用下从负极返回正极的
3. 如图所示，绝缘轻杆两端固定带电小球a和b，一点电荷放在轻杆的左侧 P点. 现将轻杆绕中点O转动，在位置MN和位置EF时两小球的电势能总量刚好相等. 则( )
A. a、b两球带异种电荷
B. a球的带电量比 b球少
C. a球由E转动到M， 电场力对其一定做正功
D. b球在 N点的电势能一定小于 F点的电势能
4. 空间中有一电场，若取x轴正方向为电场强度的正方向，其电场强度E 随x变化的图像如图所示，大小相对于纵坐标轴对称，则( )
A. O点的场强最小，电势最低
B. -x₁处的电势和x₁处的电势相等
C. 电子从-x₁处到x₁处的过程中速度先减小后增大
D. 电子从-x₁处到x₁处的过程中电势能一直增大
5. 如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管(正向通电时可以理解为短路，反向通电时可理解为断路)连接， 电源正极接地。初始电容器不带电， 闭合开关， 电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P 点且处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 电路稳定后，二极管通有正向电流
B. 带电油滴在 P 点电势能为负值
C. 上极板下移，P点电势升高
D. 上极板上移，带电油滴向下运动
6. 如图所示，a、b两端电压恒定，电阻. RI=1kΩ,用内阻2kΩ的电压表测电阻 RI两端电压为2V，用此电压表测. R₂两端电压为4V，则a、b两端电压为( )
A. 8V B. 10V C. 12V D. 6V
7. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过 N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从 M运动到N的过程中，动量大小的最小值为( )
A. 0 B.55mv C.255mv D. mv
8. 一根长度为L、质量为m、粗细可忽略的导体棒A 紧靠在一个足够长的绝缘半圆柱体底端静止，半圆柱体固定在水平面上，导体棒 A 与半圆柱体表面间的动摩擦因数为μ，其截面如图所示。空间中加有沿半圆柱体半径向内的辐向磁场，半圆柱体表面处磁感应强度大小相等且均为B，在导体棒 A 中通入方向垂直纸面向外的变化电流，使导体棒 A 沿半圆柱体从底端缓慢向上滑动，导体棒A 与圆心的连线与水平方向的夹角为θ，在导体棒A 从底端运动到顶端的过程中，下列说法正确的是( )
A. θ=45°时,导体棒 A 所受的摩擦力最大
B. tanθ=1/μ时,导体棒 A 所受的安培力最大
C. 导体棒 A所受重力与支持力的合力大小不变
D. 导体棒 A所受重力和安培力的合力与安培力方向的夹角始终不变
二. 多项选择题(本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。)
9. 下列①、②、③、④四幅图分别是速度选择器、磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器的结构示意图，下列说法中正确的是 ( )
A. 图①中粒子沿直线PQ运动的条件是 v=EB
B. 图②中可以判断出通过电阻的电流方向为从下到上
C. 图③中在分析同位素时，运动轨迹半径最大的粒子对应质量最小
D. 图④中交流电源的电压越大，粒子获得的最大动能越大
10.如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为m，、带电量+q的小球(可视10. 如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为m、带电量为为质点)在长为l的绝缘轻绳牵引下绕其悬点O在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动. 直径AC竖直，直径BD水平. 小球从A点开始电势能 Eₚ，与转过的角度θ的关系如图乙所示，已知重力加速度为8，下列说法正确的是( )
A. 该匀强电场的场强大小 mgq
B. 该匀强电场的场强方向与竖直方向夹角为60°
C. 轻绳在D、B两点拉力的差值为 33mg
D. 轻绳在D、B两点拉力的差值为3mg
三、实验题(每空2分，共20分)
11. 在“用多用表测电阻、电流和电压”的实验中
(1)用多用电表的欧姆挡粗测电阻，选用“×1k”倍率的电阻挡测量，发现多用电表指针偏转角度过大，因此需选择 (选填“×100”或“×10k”)倍率的电阻档，换挡后应重新调零。某次测量时多用表指针指在如图所示位置，若选择开关处于直流挡“2.5V”挡，其读数为： V； 若选择开关处于欧姆挡“×10”挡， 其读数为： Ω。
(2)用多用电表测电压、电阻时，下列说法中正确的是： ；
A. 用同一挡位测电阻时，多用电表的指针偏角越大，被测电阻的阻值越小
B. 被测电阻接在电路中，若要测该电阻的阻值时，电路中的电源不需断开
C. 用多用电表测量直流电压 U和测量电阻 R时，电流都是从黑表笔流出多用电表
D. 测电阻时，每次测量前必须进行欧姆调零
12.一同学用伏安法测量一节干电池的电动势和内电阻，可供选择的器材有：
A. 毫安表 A₁(量程 10mA, 内阻为 100Ω)
B. 毫安表 A₂(量程 120mA, 内阻为20Ω)
C. 定值电阻. RI=5Ω
D. 定值电阻 R₂=0.1Ω
E. 定值电阻. R₃=200Ω
F. 定值电阻. R₄=1400Ω
G. 滑动变阻器 R
H. 开关、导线若干
(1)要求使用已有器材改装一量程为0.6A 的电流表，则需选择的器材为毫安表 、定值电阻 (填写器材前的字母)；
(2)要求改装 量程为3V的电压表，则需选择的器材为毫安表 、定值电阻 (填写器材前的字母)；
(3)利用改装后的电表设计电路如图甲，根据测量所得数据，描点作图，得到毫安表 A₁和 A₂的示数I₁与I₂关系曲线如图乙所示，则电池的电动势. E= V,内电阻 r= Ω。(结果均保留两位有效数字)
四、解答题：本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、证明过程或演算步骤。
13.(10分)研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路。当调节滑动变阻器 R，使电动机停止转动时，电压表和电流表的示数分别为 UI=1.0V和 Iₗ=0.5A;重新调节R，使电动机恢复正常运转，此时电动机拉着重物以 a=1m/s²的加速度匀加速上升，当重物的速度 v₀=lm/s时，电 压表和电流表的示数分别为 U₂=15.0V和 I₂=2.0A,, g 取 10m/s²。求此时：
(1) 电动机的输出功率 P 出；
(2) 该重物的质量m 和电动机的效率η。
14.(12分)如图所示，P点距坐标原点的距离为L，坐标平面内的第一象限内有方向垂直坐标平面的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度大小为B。有一质量为 m、电荷量为 q(q>0)的带电粒子从P点以与y轴正方向夹角为 θ=45°的速度垂直磁场方向射入磁场区域，在磁场中运动，不计粒子重力。
(1)若粒子垂直于x轴离开磁场，求粒子进入磁场时的初速度大小；
(2)若粒子从y轴离开磁场，求粒子在磁场中运动的时间。
15.(16分)如图所示，在水平面C的上方，存在竖直平面内周期性变化的匀强电场，变化规律如图所示。把一质量为m、带 +q电荷的小球在 t=0时从A 点以大小为mgh的初动能水平向右抛出，经过一段时间后，小球以4mgh的动能竖直向下经过B点，随后小球第一次经过A点正下方，且经过A 点正下方时电场刚好第一次反向。已知AB之间的高度差为2h，水平距 离为h，A点到水平面C的竖直距离为128h，重力加速度为g。求：
(1) AB两点间的电势差;
(2)匀强电场的场强. E₀的大小；
(3)小球到达水平面C时与A点的水平距离。