重庆市缙云教育联盟2021-2022学年高二上学期12月月考物理试题含解析

重庆缙云教育联盟2021-2022学年（上）12月月度考试

高二物理

学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

注意：本试卷包含Ⅰ、Ⅱ两卷。第Ⅰ卷为选择题，所有答案必须用2B铅笔涂在答题卡中相应的位置。第Ⅱ卷为非选择题，所有答案必须填在答题卷的相应位置。答案写在试卷上均无效，不予记分。

1. 在国际单位制中，电容的单位是

A. 安培 B. 伏特 C. 法拉 D. 库仑

2. 如图所示，匀强电场中有一个等边三角形，其边长为，三角形所在的平面跟匀强电场平行。已知、、三点的电势分别为、、，下列说法正确的是

A. 匀强电场的方向垂直于边
B. 匀强电场的电场强度大小为
C. 等边三角形中心的电势为
D. 将一个电子从点沿直线移到点，其电势能增加了

3. 如图所示的电路中，为定值电阻，当、两端电压为时，电流表的示数为。当、两端电压为时，电流表的示数减小了。下列说法正确的是

A.
B.
C. 当、两端电压减小时，电流表的示数减小
D. 当、两端电压增大时，电流表的示数增大

4. 一束混合粒子流从一发射源射出后，进入如图所示的磁场，分离为、、三束粒子流，不考虑重力及粒子间的相互作用，则下列选项不正确的是

A. 带正电
B. 带负电
C. 不带电
D. 带负电

5. 关于库仑定律和点电荷，下列说法正确的是

A. 电荷量很小的带电体就是点电荷
B. 点电荷是一个带有电荷的点，是一种理想化模型
C. 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离成反比
D. 根据库仑定律可知，当两电荷之间的距离趋向于时，两电荷之间的库仑力无穷大

6. 用多用电表的欧姆挡测某未知电阻的阻值，测量前先进行欧姆调零，选择合适的挡位，将两个表笔短接，指针偏转角时，刚好进行了欧姆调零，这时调好的欧姆表内阻为，将被测电阻接在两表笔间，指针偏转的角度为，被测电阻大小为

A.  B.  C.  D.

7. 质量为的小球静止在光滑水平面上，一质量为的小球以水平速度与小球发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略不计，碰后瞬时、两球速度大小之比为：为

A.  B.  C.  D.

8. 关于电场下列说法一定正确的是

A. 电场线越密处，等势线也越密
B. 电势为零处场强为零
C. 场强大处电势高
D. 点电荷在匀强电场中由静止释放，若只受电场力作用沿电场线运动

9. 在如图所示的电路中，当闭合开关后，若将滑动变阻器的滑片向下调节，则以下判断正确的是

A. 灯变暗，电流表的示数增大
B. 灯变暗，电流表的示数增大
C. 灯变亮，电压表的示数减小
D. 灯变亮，电压表的示数增大

10. 水平桌面上方区域内存在一垂直于桌面的磁感应强度为的匀强磁场，科研人员将均匀涂抹荧光物质的半径为的圆环，放置于水平桌面上如图所示，为圆环边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过点，在平面内沿不同的方向射入磁场，科研人员观测到整个圆环发出淡淡的荧光高速微观粒子打在荧光物质上会发出荧光，且粒子在圆环内磁场中运动的最长时间为。更换半径为的圆环时如图所示，只有相应的三分之一圆周上有荧光发出，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则

A. 粒子在磁场中做圆周运动的周期
B. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为
C. 粒子在磁场中做圆周运动的速度
D. 该粒子的比荷

11. 某同学用图甲所示的装置验证动量守恒定律，图中为斜槽，为水平槽。
    
    下列说法正确的是______。
    A.该实验要求入射小球的质量应大于被碰小球的质量
    B.该实验要求入射小球和被碰小球必须是金属材质
    C.该实验通过测量入射小球从斜槽上由静止释放的高度得到小球碰撞前的速度
    D.该实验通过测量小球做平抛运动的竖直位移间接得到小球碰撞前后的速度
    实验时先使入射小球从斜槽上某一固定位置多次由静止释放，落到位于水平地面的记录纸上并留下痕迹，从而确定点的位置；再把被碰小球放在水平槽末端，让入射小球仍从位置多次由静止释放，跟被碰小球碰撞后，两球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，从而确定、点的位置。实验中，确定点位置时多次落点的痕迹如图乙所示，刻度尺的零刻线与点对齐，则 ______。
    该实验若要验证两小球碰撞前后的动量是否守恒，需要分别测量记录纸上点距点的距离、点距点的距离，点距点的距离。除此之外，还需要测量的物理量是______需要验证的关系式为______其中涉及需要测量的物理量请用自己设定的字母表示。
    该实验巧妙运用了平抛运动的规律。请以平抛运动为例，分析论证当物体所受的合力与初速度方向不在一条直线上时，物体必做曲线运动。
12. 在一次实验活动比赛中，老师给定了以下器材：一个输出电压为的稳压电源、一只电压表、一个电阻箱、一个最大值为的滑动变阻器、两只开关以及导线若干，要求测定一只额定电压为的小灯泡正常工作时的电阻和额定功率。聪明的李明设计了如图甲所示的电路图，顺利完成了实验。
    请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙图中电压表正确接入实物电路中。
    
    李明在实验时，电路正确连接后，只闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有较小示数，其原因可能是______。
    经过调整操作后，使电压表示数等于后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关，再闭合开关，调整电阻箱接入电路的阻值，使电压表的示数再次等于______，此时电阻箱的示数如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为______，由此可知小灯泡的电阻为______。小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的______填“控制变量法”或“等效替代法”。
    根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为______，此时滑动变阻器接入电路的电阻为______。
13. 构建物理模型是一种研究物理问题的科学思维方法。每一个模型的建立都有一定的条件和使用范围，要根据实际情况加以运用。
    如图所示，两滑块、在光滑水平面上沿同一直线相向运动。滑块的质量为，速度大小为，方向水平向右；滑块的质量为，速度大小为，方向水平向左。滑块、相碰后粘在一起向右运动。已知滑块、碰撞过程中的相互作用时间。求：
    碰后滑块、的共同速度的大小
    碰撞过程中、之间的平均作用力的大小
    鸟撞飞机是威胁航空安全的重要因素之一。假设飞机和鸟沿水平方向迎面相撞，碰后粘在一起。已知飞机的质量约为，飞机的速度约。若鸟可视为圆柱体，质量约为，身长约为。
    请建立合理的运动模型，估算鸟与飞机的撞击时间；
    请估算撞击过程中鸟与飞机之间的平均作用力的大小。

14. 如图所示在平面内，轴上方有沿轴向上的足够大的匀强电场，电场的下边界为的直线，在轴上处有一放射源，轴上有一个足够大的荧光屏，放射源在图示范围内，向轴发射初速度的电子，整个装置放在真空中，已知场强大小为，电子质量为，电量为。电子重力不计，求：
    每个电子打到荧光屏上的动能；
    电子打到荧光屏上的范围。
    
    
     

15. 如图所示是建筑上常用的耐火砖，一个建筑工人为测试耐火砖的强度，将质量为的耐火砖从距离地面处由静止释放，耐火砖碰触地面后速度减为零并保持完整。若从耐火砖接触地面到速度减为零的时间，不计空气阻力，重力加速度取，则地面对耐火砖的平均作用力大小为

A.  B.  C.  D.

16. 如图所示，餐桌中心是一个半径为的圆盘，圆盘可绕中心轴转动，近似认为圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略不计．已知放置在圆盘边缘的小物体与圆盘间的动摩擦因数为，与餐桌间的动摩擦因数为，餐桌离地高度为，设小物体与圆盘以及餐桌之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取，不计空气阻力。
    为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为多少？
    缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径的最小值为多大？
    
    
    
    
    
    
    
    

答案和解析

1.【答案】
 

【解析】解：、在国际单位制中，电流的单位是安培，故A错误；
B、在国际单位制中，电压的单位是伏特，故B错误；
C、在国际单位制中，电容的单位是法拉，故C正确；
D、在国际单位制中，电量的单位是库仑，故D错误。
故选：。
在国际单位制中，电容的单位是法拉，不是安培、伏特和库仑。
物理量的单位也是高考考查的内容之一，要加强基本知识的学习，不在简单问题上丢分。
 

2.【答案】
 

【解析】解：根据知在匀强电场中，沿同一方向相等距离电势差相等．设中点为，点的电势为，则，为一条等势线．根据电场线与等势面垂直，且由高电势处指向低电势处，知连线为一条电场线，匀强电场的方向垂直于向下，如图所示，故A错误；

，间的电势差为，匀强电场的电场强度大小为，故B错误；
，因为为一条等势线，等边三角形中心在边线上，则等边三角形中心的电势为，故C错误；
D、将一个电子从点沿直线移到点，电场力做功为，则电子的电势能增加了，故D正确．
故选：。
根据在匀强电场中电势随距离均匀变化除等势面的特点，确定中点的电势为，则为一条等势线，连线即为一条电场线，由间的电势差，由公式求出场强大小。根据确定等边三角形中心的电势；将一个电子从点沿直线移到点，由电场力做功与电势能变化的关系，求电势能增加量。
本题考查对匀强电场中两点间电势差与电场强度的关系与运用公式求解电场力做功的能力，要知道公式中是两点沿电场方向的距离。
 

3.【答案】
 

【解析】解：、当两端的电压为时，电流表的示数为，由欧姆定律可得：
当两端的电压为时，电流表的示数为，即减小，由题意可得：
解得：，故A正确，B错误；
C、当两端电压减小时，电流表的示数减小，即减小，故C错误；
D、当两端电压增大时，电流表的示数增大，即增大，故D错误；
故选：。
根据欧姆定律列式求解出电流的大小，从而分析出电表的示数变化。
本题主要考查了闭合电路的欧姆定律，根据欧姆定律列式求解即可，属于基础题型。
 

4.【答案】
 

【解析】解：、根据束的偏转方向，粒子受到向左的洛伦兹力，由左手定则可以判断是带正电的，故A正确，B错误。
C、束粒子没有发生偏转，说明在磁场中没有受到洛伦兹力作用，此束粒子不带电，故C正确。
D、束粒子向右偏，粒子受到向右的洛伦兹力，由左手定则可知此束粒子带负电，故D正确。
本题选择错误选项，
故选：。
根据曲线运动受力指向轨迹的凹侧，结合左手定则可判断粒子的电性，束粒子没有发生偏转，说明在磁场中没有受到洛伦兹力作用，此束粒子不带电。
本题考查带电粒子在磁场中的运动，解题关键掌握左手定则的使用，结合曲线运动粒子受力的情况可解答。
 

5.【答案】
 

【解析】解：、电荷的形状、体积和电荷量对分析的问题的影响可以忽略时，就可以看成是点电荷，是一种理想化模型所以能否看作点电荷，是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及带电量的多少无具体关系，故A错误，B正确；
C、真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小与他们的电荷量的乘积成正比，与他们之间的距离的平方成反比，故C错误
D、两个带电小球即使相距非常近，两电荷不能看成点电荷，此时不能直接用库仑定律计算，故D错误；
故选：。
物理学上把本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体简化为一个点，叫做点电荷．
同一个电荷能否看作点电荷，不仅和带电体本身有关，还取决于问题的性质和精度的要求，即需要具体问题具体分析．真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小与他们的电荷量的乘积成正比，与他们之间的距离的平方成反比．
如果在研究的问题中，带电体的形状、大小以及电荷分布可以忽略不计，才可以看成点电荷。本题关键是对带电体可看成点电荷条件的理解。
 

6.【答案】
 

【解析】解：由题意知，欧姆调零时要求表头指针满偏：，被测电阻接在两表笔间时，由于偏转角与电流成正比，所以有：，则被测电阻的阻值为：，，故ABC错误，项正确。
故选：。
根据欧姆表的原理及电流表指针的偏转角与电流大小成正比，分别列式求出待测电阻的阻值。
本题多用电表测电阻的实验原理、实验步骤变型、等问题；要掌握多用电表的使用方法、注意事项、读数方法。使用多用电表测电阻时，要选择合适的挡位，然后进行欧姆调零，再测电阻。
 

7.【答案】
 

【解析】解：取碰撞前小球的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得
 
根据机械能守恒定律得
 
联立解得，
故：，故A正确，BCD错误。
故选：。
小球与小球发生弹性碰撞，遵守动量守恒定律和机械能守恒定律，由此列式，求出碰后瞬时、两球速度大小，再求两球速度大小之比。
解决本题的关键要知道弹性碰撞遵守两大守恒定律：动量守恒定律和机械能守恒定律，解题时要注意规定正方向，用正负号表示速度方向。
 

8.【答案】
 

【解析】解：、根据电势差和电场强度的关系可知，电场线越密处场强越大，电势降的越快，等势线越密，故A正确；
B、电势为零，是人为选择的，电势为零处，电场强度不一定为零，故B错误；
C、电场强度大，而电场线方向不确定，故无法判断电势高低，故C错误；
D、在电场中将一点电荷由静止释放后，点电荷在电场力作用下做匀加速直线运动，故以后运动沿电场线方向运动，故D正确；
故选：。
电场强度和电势这两个概念非常抽象，可借助电场线可以形象直观表示电场这两方面的特性：电场线疏密表示电场强度的相对大小，切线方向表示电场强度的方向，电场线的方向反映电势的高低。根据电势差和电场强度的关系分析。
电场线的疏密表示电场强度的相对大小，电场线的方向反映电势的高低，则电场强度与电势没有直接关系。
 

9.【答案】
 

【解析】解：滑动变阻器的滑片向下调节时，滑动变阻器接入电路的阻值减小，整个外电路的总阻值减小，干路电流增加，路端电压降低，因此电压表的示数减小，灯变亮；由于灯变亮，加到灯两端的电压升高，而外电路总电压降低，因此加在灯两端的电压降低，流过灯的电流减小，而总电流增加，因此流过电流表的电流增加，因此灯 变暗，电流表的示数增大，故BC正确，AD错误。
故选：。
分析电路得出电路结构，由滑片的移动可知电路中电阻的变化；再由闭合电路欧姆定律可得出电路中电流的变化；从而得出电流表示数及灯泡亮度的变化。
本题为闭合电路欧姆定律的动态分析类题目，要掌握好此类题目的解题方法；明确“局部整体局部”的分析方法的应用。
 

10.【答案】
 

【解析】解：、如图：

只有相应的三分之一圆周上有荧光发出，说明三分之一弧长对应的弦长为粒子运动的直径。几何关系有：
，故B错误；
A、如图：

整个圆环发出淡淡的荧光，说明粒子轨迹圆半径，粒子在圆环内磁场运动的最长时间即为对应最长弦图中圆直径所对圆心角所用时间，即，解得：，故A错误；
C、粒子在磁场中做圆周运动的速度为：
，
故C错误；
D、根据洛伦兹力提供向心力得：
，
解得：
，
故D正确。
故选：。
在图中，根据发光位置，利用几何关系求得粒子在磁场中的运动半径，当弦长最长，根据几何关系求得对应的圆心角，即可求得周期，根据求得线速度，根据洛伦兹力提供向心力列式求得比核。
本题考查带电粒子在有界匀强磁场中的运动，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由此根据运动特征作出粒子在磁场中运动的轨迹，掌握粒子圆周运动的半径的公式是解决本题的关键。
 

11.【答案】    入射小球的质量和被碰小球的质量 
 

【解析】解：、为使两个小球碰撞后均能从水平槽飞出做平抛运动，入射小球的质量应大于被碰小球的质量，故A正确；
B、实验时对两个小球的材质没有一定要求，故B错误；
、该实验中通过测量小球做平抛运动的水平位移，间接得到小球碰撞前后的速度，故CD错误。
故选：。
用圆规画一个尽量小的圆圈住所有落点痕迹，圆心就是入射小球不发生碰撞时的落点，由图乙可知，．
要验证动量守恒，需要测量出入射小球的质量和被碰小球的质量，通过验证，验证动量是否守恒。
由于物体在平抛运动中仅受重力作用，根据牛顿第二定律可知，其加速度的方向与重力方向相同，即竖直向下。
根据加速度的定义可知，物体在任意时间内的速度变化的方向必与加速度的方向相同，即竖直向下。
如图，由于的方向水平向右，而的方向竖直向下，由矢量三角形定则可知，的方向必与的方向不同，则运动方向发生变化，物体做曲线运动。

故答案为：；；入射小球的质量和被碰小球的质量；；见以上解析。
熟记本实验中的相关原理，选出需要测量的数据；
根据图乙得出的距离；
根据动量守恒定律的特点列出相应的关系式；
分析平抛运动的特点，
本题主要考查了动量守恒定律的验证实验，要熟悉实验原理和实验数据的分析，同时涉及到了平抛运动的分析，综合性较强。
 

12.【答案】滑动变阻器处于最大阻值处        等效替代法   
 

【解析】解：电压表测量灯泡两端电压，由题意可知灯泡额定电压，故电压表选择的量程，连接如图所示

只闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表有较小示数，说明灯泡两端有较小电压，但不足以点亮，其原因可能是回路电流太小，即滑动变阻器处于最大阻值处。
调整电阻箱接入电路的阻值，使电压表的示数再次等于，此时电阻箱的示数如图丙所示，则电阻箱接入电路的阻值为，由此可知小灯泡的电阻为，小灯泡电阻的得出是运用了物理研究中的等效替代法。
根据以上获得的实验数据可知小灯泡的额定功率为
此时回路电流为
滑动变阻器两端电压为，故滑动变阻器接入电路的电阻为
故答案为：见解析；滑动变阻器处于最大阻值处；，，，等效替代法；，
先确定电压表的量程，然后根据电路图将电压表并联在电路中。
如果流过灯泡的电流很小，灯泡实际功率很小，灯泡不发光。
按电阻箱的读数方法读出电阻箱的阻值，即小灯泡的电阻；本实验应用了等效替代法测电阻，由于实验中电阻箱与待测电压表两端电压相等，流过它们的电流相等，由欧姆定律可知，灯泡的电阻与电阻箱的阻值相等。
根据电功率公式求出灯泡额定功率．
实验主要考查了连接实物电路图、电阻箱读数、欧姆定律和电功率公式的应用，难度较大，是一道难题；本实验应了等效替代法，要注意体会、应用，这是本题解题的关键。
 

13.【答案】解：、取向右为正方向，根据动量守恒定律可得：

解得：；
、取向右为正方向，碰撞过程中对根据动量定理可得：

解得：；
由于，且小鸟的速度远小于飞机的速度，则小鸟相对于飞机可以看做是静止的，即初动量可认为等于零。
取飞机的飞行的方向为正方向，根据动量守恒定律可得：

解得：
飞机撞击小鸟的过程可以看做是匀加速直线运动，根据平均速度的计算公式可得：

解得：；
、取飞机的飞行的方向为正方向，对小鸟根据动量定理可得：

解得：。
答：碰后滑块、的共同速度的大小为；
碰撞过程中、之间的平均作用力的大小为；
小鸟相对于飞机可以看做是静止的，鸟与飞机的撞击时间为；
撞击过程中鸟与飞机之间的平均作用力的大小为。
 

【解析】、取向右为正方向，根据动量守恒定律求解碰撞后的共同速度大小；
、取向右为正方向，碰撞过程中对根据动量定理求解平均作用力的大小；
小鸟相对于飞机来说，初动量可认为等于零，根据动量守恒定律求解碰撞后的速度大小，对小鸟根据平均速度的计算公式求解碰撞时间；
、取飞机的飞行的方向为正方向，对小鸟根据动量定理求解撞击过程中鸟与飞机之间的平均作用力的大小。
本题主要是考查了动量守恒定律和动量定理；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程。
 

14.【答案】解：经分析知所有电子打到荧光屏上的动能相同，由动能定理得：
  
解得每个电子打到荧光屏上的动能：
经分析知平行轴方向的粒子在电场中运动的时间最长，沿轴方向运动距离最大，设电子在电场中加速运动，沿场强方向加速，根据牛顿第二定律得
 
根据运动学公式得：
设电子在离开电场时沿轴方向前进的距离为，则
解得：
电子射出电场时沿轴的速度大小为
设电子射出电场后做匀速直线运动，沿轴方向前进的距离为，则
电子沿轴方向前进的最大距离为：
解得：
故荧光屏接收到电子的范围为：
答：每个电子打到荧光屏上的动能为；
电子打到荧光屏上的范围为：。
 

【解析】电子在运动过程中，只有电场力对电子做功，应用动能定理求出电子到达荧光屏的动能；
平行轴方向发射的电子在电场中运动的时间最长，沿轴方向运动距离最大，根据牛顿第二定律和运动学公式相结合求出电子到达荧光屏的临界坐标值，并求出其范围。
分析清楚电子的运动过程是解题的基础，运用动能定理求加速获得的动能，对于类平抛运动，运用运动的合成与分解研究，根据牛顿第二定律和运动学公式即可正确解题。
 

15.【答案】
 

【解析】解：耐火砖由释放到接触地面的过程中，根据机械能守恒
从耐火砖接触地面到速度减为零的过程，以竖直向上为正方向，根据动量定理：
代入数据解得：
故选：。
先根据机械能守恒定律计算出砖的速度，结合动量定理计算出平均作用力。
本题主要考查了动量定理的应用，先根据机械能守恒计算出碰撞前的速度，根据动量定理分析时切勿忘记重力。
 

16.【答案】解：由题意可得，当小物体在圆盘上随圆盘一起转动时，圆盘对小物体的静摩擦力提供向心力，所以随着圆盘转速的增大，小物体受到的静摩擦力增大。当静摩擦力最大时，小物体即将滑落，此时圆盘的角速度达到最大，为：


两式联立可得：
由题意可得，当物体滑到餐桌边缘时速度恰好减为零，对应的餐桌半径取最小值。设物体在餐桌上滑动的位移为，物块在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为，则有：

所以：
物体在餐桌上滑动的初速度为：
由运动学公式
代入数据解得：
由图形可得餐桌半径的最小值为：
答：为使物体不滑到餐桌上，圆盘的角速度的最大值为；
缓慢增大圆盘的角速度，物体从圆盘上甩出，为使物体不滑落到地面，餐桌半径的最小值为。
 

【解析】最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求得最大角速度；
从圆环脱离后在餐桌面上做匀减速运动，根据运动学公式求得通过的位移，利用几何关系求得餐桌的最小半径。
本题主要考查了圆周运动，明确最大静摩擦力提供向心力，然后物体在餐桌上做匀减速运动，利用好几何关系即可判断。