四川省绵阳市2023_2024学年高二物理上学期12月月考试题1含解析

这是一份四川省绵阳市2023_2024学年高二物理上学期12月月考试题1含解析，共17页。试卷主要包含了考试结束后将答题卡收回等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用 0.5毫米黑色签字笔填写清楚，同时用 2B铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2．选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动，用橡皮擦擦干净后再选涂其它答案；非选择题用 0.5毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3．考试结束后将答题卡收回。
一、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，只有一项符合题目要求。
1. 人类现代生活与电磁波结下了不解之缘，下列陈述中符合事实是（ ）
A. 麦克斯韦首先预言并用实验证实了电磁波的存在
B. 在真空中电磁波的传播速度小于真空中的光速
C. 变化的电场周围产生磁场，变化的磁场周围产生电场
D. 把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机接收不到来电信号
【答案】C
【解析】
【详解】A．麦克斯韦首先预言电磁波，而赫兹用实验证实了电磁波的存在，故A错误；
B．在真空中电磁波的传播速度等于真空中的光速，故B错误；
C．均匀变化的电场产生稳定的磁场，而非均匀变化的电场产生非均匀变化的磁场；均匀变化的磁场一定产生稳定的电场，而周期性变化的磁场将产生周期性变化的电场，故C正确；
D．电磁波在真空中也能传播，把手机放在抽成真空的玻璃盒中，手机能接收到电磁波的信号，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，在电场中c、试比较ab和bc间电势差，下列说法正确的是（ ）
A. ab间的电势差小于bc间的电势差
B. ab间的电势差等于bc间的电势差
C. ab间的电势差大于bc间的电势差
D. 因是非匀强电场，无法比较
【答案】A
【解析】
【详解】根据
由电场线的疏密程度可知，从到，电场强度逐渐增大，且，则间的电势差小于间的电势差。
故选A。
3. 两根长度相同、半径之比的均匀铜导线A、B按如图所示的方式接入电路，下列说法错误的是（ ）
A. A、B的电阻之比为
B. 流过A、B的电流之比为
C. 通过A、B的电子定向移动速率之比为
D. 单位时间通过A、B的电量之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据电阻公式可知，两导体的电阻之比为
故A正确；
BD．根据串联的特点可知，流过A、B的电流之比为，根据电流的定义式
可知，单位时间通过A、B的电量之比为，故B正确，D错误；
C．由电流的微观表达式可得
故C正确。
本题要求选择错误，故选D。
4. 如图所示，在水平向右的匀强电场中，以初速度v0竖直向上抛出一个带正电的小球，若qE=mg，则以下说法正确的是（ ）
A. 小球做变加速运动
B. 小球运动到最高点时速度最小
C. 小球运动过程中速度改变量的方向始终不变
D. 小球运动到与抛出点等高位置时速度大小仍为v0
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球受到的重力和电场力均为恒力，所以合外力恒定不变，则小球做匀变速曲线运动，速度改变量的方向始终不变，故A错误，C正确；
B．水平风力与重力等大，小球先做减速曲线运动，后做加速度曲线运动。当小球实际速度与合力即垂直，与水平方向夹角为时，速度最小，故B错误；
D．小球运动到与抛出点等高位置时，竖直方向有
水平方向
则小球运动到与抛出点等高位置时速度大小为
故D错误。
故选C。
5. 用安培定则分析下列现象，正确的是（ ）
A. 甲图中小磁针静止时位置如图，则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时，小磁针静止时N 极垂直纸面向内
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示，则电源左侧为正极
D. 丁图中在解释地磁场时，安培假设绕地轴的环形电流如图所示
【答案】D
【解析】
【详解】A．甲图中小磁针静止时位置如图，磁场为顺时针方向，根据安培定则可知，通电直导线的电流方向从下往上，故A错误；
B．乙图中金属圆环通以逆时针电流时，根据安培定则可知，磁场垂直纸面向外，小磁针静止时N 极垂直纸面向外，故B错误；
C．丙图中小磁针静止时的位置如图所示，右侧为S极，根据安培定则可知，则电源左侧为负极，故C错误；
D．地理北极附近是地磁南极，根据安培定则可知，安培假设绕地轴的环形电流与图示相同，故D正确。
故选D。
6. 某学习小组的同学在实验室用如图甲所示装置研究单摆的运动规律，O是单摆的平衡位置，单摆在竖直平面内左右摆动，M、N是摆球所能到达的最远位置。取向右为正方向。图乙是单摆的振动图像。已知当地的重力加速度大小g=10m/s2，取π2=10，下列说法中正确的是（ ）
A. 单摆的振幅是0.14m，振动的频率是1Hz
B. 振动的表达式为x=0.07sin（2πt）m
C. 单摆的摆长为1m
D. t=1.5s时摆球在N点
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题图乙知振幅A=0.07m，周期T=2s，则频率
A错误；
B．振动的表达式为
x=Asin2πft=0.07sinπtm
选项B错误；
C．由单摆的周期公式
解得
C正确；
D．由题图乙知，t=1.5s时摆球在负向最大位移处，因向右为正方向，所以摆球在M点，选项D错误。
故选C。
7. 在如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，C为电容器，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。开关闭合后，灯泡L能正常发光。当滑动变阻器的滑片向左移动时，下列判断错误的是（ ）
A. 电容器C的电荷量将减小B. 灯泡L将变亮
C. 电源的输出功率不一定变大D. 电源的总功率变小
【答案】D
【解析】
【详解】AB．把滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路中总电流增大，路端电压减小；则流过灯泡L电流增大，灯泡L将变亮；由于路端电压减小，则电容器电压减小，电容器C的电荷量将减小，故AB正确，不满足题意要求；
C．电源的输出功率为
可知当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于电源的内阻与外电阻的关系未知，所以电源的输出功率不一定变大，故C正确，不满足题意要求；
D．电源的总功率为
由于电路中总电流增大，所以电源总功率变大，故D错误，满足题意要求。
故选D。
8. 如图，氕（）、氘（）、氚（）和氦（）的原子核由静止开始经同一加速电场加速后，又经同一匀强电场偏转，最后打在荧光屏上。下列说法正确的是（ ）
A. 四种原子核飞出加速电场时的速度相同
B. 四种原子核在偏转电场中的偏转距离不同
C. 四种原子核飞出偏转电场时的动能相同
D. 四种原子核打在荧光屏的同一位置上
【答案】D
【解析】
【详解】A．原子核在加速电场中有
原子核飞出加速电场时的速度与原子核的比荷有关，比荷不同，则速度不同，故A错误；
B．原子核在偏转电场中设偏转电场两极板的电压为，极板的长度为
联立四式可得
所以偏转距离y与原子核的质量、电荷量无关，四种原子核在偏转电场中的偏转距离y相同，故B错误；
C．由静止开始进入加速电场到飞出偏转电场的过程中，根据动能定理有
所以原子核飞出偏转电场时的动能与原子核的电荷量有关，只有当电量相同时，飞出偏转电场的动能才相同，故C错误；
D．设偏转电场极板右端到荧光屏的水平距离为，原子核飞出偏转电场时的速度偏转角为，则原子核打在荧光屏上的位置距射入偏转电场时的竖直距离
可得
因出离偏转电场时偏转距离y相同，所以Y与原子核的质量、电荷量无关，故D正确。
故选D。
二、本题共 4小题，每小题 4 分，共 16 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 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
9. 关于简谐运动，以下说法正确的是（ ）
A. 回复力不一定是物体受到的合外力
B. 回复力是根据力的作用效果命名的
C. 振动中位移的方向是不变的
D. 物体振动到平衡位置时所受合外力一定等于零
【答案】AB
【解析】
【详解】A．回复力可以是某个力，可以是某个力的分力，也可以是几个力的合力，故A正确；
B．回复力可以由重力、弹力、摩擦力等各种不同性质的力提供，其效果是使物体回到平衡位置，故B正确；
C．位移是从平衡位置指向物体所在位置，其方向是变化的，故C错误；
D．物体振动到平衡位置时，所受回复力为零，但合外力不一定为零，故D错误。
故选AB
10. 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。竖直面内的金属圆环的直径O1O2与两磁场的边界重合。下列变化在环中能产生感应电流的是（ ）
A. 增大金属圆的直径
B. 让金属圆环以直径O1O2为轴转动90°过程中
C. 向上平移金属圆环
D. 在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线
【答案】CD
【解析】
【详解】A．增大金属圆的直径，穿过线圈的上半部分和下半部分的面积变化大小相同，磁通量不变化，则不产生感应电流，A错误；
B．金属圆环以直径O1O2为轴转动90°过程中，穿过线圈的上半部分和下半部分的磁场变化大小相同，磁通量不变化，则不产生感应电流，B错误；
C．向上平移金属圆环，磁通量向里增大，穿过线圈的磁通量变化，会产生感应电流，C正确；
D．在金属圆环的正下方放一根与图中磁场边界平行的通电直导线，不论电流方向如何通电直导线产生的磁场都会穿过线圈，则致使线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，D正确。
故选CD。
11. 如图所示，质量分别为m1和m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上．当突然加一水平向右的匀强电场后，两小球A、B将由静止开始运动，在以后的运动过程中，对两个小球和弹簧组成的系统（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度），以下说法正确的是（）
A. 系统机械能不断增加
B. 系统动量守恒
C. 当弹簧长度达到最大值时，系统机械能最小
D. 当小球所受电场力与弹簧的弹力相等时，系统动能最大
【答案】BD
【解析】
【分析】两小球受到的电场力做功，则能量发生变化；分析系统中的外力做功情况可得出能量与动量的变化情况．根据受力的情况分析系统的动量是否守恒。
【详解】A．加上电场后，在弹簧伸长的过程中，电场力对A球和B球都做正功，则系统机械能增加，两当弹簧伸长到最长后收缩，电场力对两小球做负功，则系统机械能减小，故A错误；
B．两球所带电荷量相等而电性相反，则系统所受电场力合力为零，系统所受合外力为零，系统动量守恒，故B正确；
C．弹簧长度达到最大值时，电场力对系统做的功最多，机械能最大．故C错误；
D．两小球远离过程，先做加速度不断减小的加速运动，再做加速度不断变大的减速运动，故当电场力与弹力平衡时，加速度为零，动能最大，故D正确。
故选BD。
12. 如图，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡D1的图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（ ）
A. 此电源的内阻为
B. 灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W
C. 电源的效率为75%
D. 把灯泡D1换成阻值为1Ω的定值电阻，电源的输出功率将变小
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得
由图线A可得电源的电动势为
图线A的斜率绝对值等于电源的内阻，则有
故A错误；
B．灯泡与电源连接时，灯泡 D1恰好能正常发光，A、B两图线的交点表示灯泡的工作状态，由图像交点可知，，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为
故B正确；
C．电源的效率为
故C正确；
D．灯泡正常发光时的电阻为
把小灯泡D1换成一个的定值电阻，即外电阻由变为，更接近内阻，所以电源的输出功率变大，故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷（非选择题，共 52分）
三、本题共 2小题，每空 2分，共 16分。
13. 某同学利用螺旋测微器和游标卡尺分别测量一工件的直径和长度，测量结果分别如图（a）和（b）所示，则，
该工件的直径为________，工件的长度为________.
【答案】 ①. 1.847##1.846##1.845##1.848##1.849 ②. 5.015
【解析】
【详解】[1]工件的直径为
d=1.5mm+0.01mm×34.7=1.847mm
[2]工件的高度为
h=50mm+0.05mm×3=50.15mm=5.015cm
14. 某同学用多用电表粗略测金属丝的阻值。他将红黑表笔分别插入“+”、“ -”插孔中，将选择开关置于“×10”挡位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测量阻值时发现指针偏转角度较小。试问：
（1）为减小实验误差，该同学应将选择开关置于“______”位置；（选填“×1”、“ ×100”）
（2）再将红、黑表笔短接，重新调零后继续实验，结果看到指针指在如图所示位置，则金属丝电阻的测量值为______Ω。
【答案】 ①. ×100 ②. 1200
【解析】
【详解】（1）[1]将选择开关置于“×10”挡位置，然后将红、黑表笔短接调零，此后测量阻值时发现指针偏转角度较小，说明待测电阻阻值较大，为减小实验误差，该同学应将选择开关置于“×100”位置。
（2）[2]再将红、黑表笔短接，重新调零后继续实验，结果看到指针指在如图所示位置，则金属丝电阻的测量值为
15. 某同学利用如图甲所示的电路测量一节电量即将耗尽的磷酸铁锂电池的电动势E和内阻r，选用的器材如下：
A．毫安表mA（量程为，内阻为）；
B．电压表V（量程为3V，内阻很大）；
C．电阻箱（）；
D．滑动变阻器（）；
E．磷酸铁锂电池（标称电压为3.2V）；
F．开关一个、导线若干。
（1）由于毫安表mA的量程太小，因此实验前需要将其改装成量程为0.5A的电流表，图甲中电阻箱应调整为________。
（2）改变滑动变阻器滑片的位置，记录两电表的示数，电压表的示数为U，毫安表的示数为I。
（3）描点得到如图乙所示的图像，通过分析可知电源的电动势________V，电源的内阻________。（结果均保留两位有效数字）
（4）电动势的测量值________（填“大于”、“等于”或“小于”）真实值。
【答案】 ①. 2.0##2 ②. 2.7 ③. 0.29 ④. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]根据串并联特点有
即
解得
（3）[2][3]和并联后的电阻
根据闭合电路欧姆定律有
结合题中图像可知，时
时
解得
（4）[4]该实验设计上不存在系统误差，所以电动势的测量值等于真实值。
四、本题共 3小题，共 36分。解答过程中，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
16. 如图所示，一根长L=5.0m、与水平方向的夹角θ=30°的光滑绝缘细直杆MN固定在竖直面内，杆的下端M点固定一个带电小球A，电荷量，另一带电小球B穿在杆上可自由滑动，电荷量，质量将小球B从杆的上端N由静止释放，小球B开始运动。（静电力常量，取g=10m/s²）。则；
（1）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B的速度最大时，与M端的距离r为多大？
【答案】（1）3.2m/s2；（2）3m
【解析】
【详解】（1）对小球B受力分析，如图所示，开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和静电力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律可得
解得
（2）小球B的速度最大时所受合力为零，即
代入数据解得
17. 某直流电动机的电路如图所示，已知电源电动势E=6V，电源内阻r=1Ω，电动机线圈电阻R=1.5Ω。某次电动机正常工作时测得电压表读数为U=5V，提升质量为m=350g的重物，不计一切摩擦和空气阻力，电压表为理想电表，g取10m/s2。求：
（1）电动机的热功率；
（2）电动机工作效率；
（3）重物最大的速度。
【答案】（1）1.5W；（2）；（3）1m/s
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，电动机两端电压为电压表读数，由闭合回路欧姆定律可得
解得电路电流为
电动机的热功率为
（2）电动机的输入功率为
电动机的机械功率为
电动机工作的效率为
（3）重物速度最大，做匀速运动，此时有
解得
18. 如图，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，在匀强电场中有一根长的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为、带电荷量的带电小球，它能在A保持静止，此时悬线与竖直方向成角。在A点给小球一个初速度，使小球可以绕O点在竖直平面内做圆周运动，（，），求：
（1）匀强电场的电场强度为多少；
（2）需要在A点给小球至少多大的速度；
（3）从小球电势能的最大值位置由静止释放小球，当小球运动到A点时绳的拉力为多少。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）根据题意，对小球静止在A点时进行受力分析如图所示
根据平衡条件有
解得
（2）设小球在重力和电场力的复合场中做圆周运动的等效最高点为B，如图所示
根据力的合成与分解可得复合场中的等效重力大小为
假设小球刚好通过B点时的速度大小为，此时小球在A点的速度有最小值。根据牛顿第二定律有
对小球从A运动到B的过程中，根据动能定理有
联立并代入数据解得
（3）根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，小球在图中点时电势能最大，如图所示
由点到点，由动能定理有
设小球运动到A点时绳的拉力为，由牛顿第二定律有
联立解得