四川省南充市仪陇中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

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满分：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷（选择题）
一、单项选择题（本大题共6个小题，每小题4分，共24分，在每小题给出的四个选项中只有一个选项最符合题意）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 能量被使用后就消灭了，所以要节约资源
B. 元电荷的数值最早是由美国物理学家法拉第测得的
C. 在真空中，频率越高的电磁波传播速度越大
D. 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据能量守恒定理，能量不能凭空消失，故A错误；
B．元电荷的数值最早是由美国物理学家密里根测得，故B错误；
C．在真空中，所有电磁波传播速度相同为光速，故C错误；
D．麦克斯韦首先预言了电磁波的存在，赫兹最先用实验证实了电磁波的存在，故D正确。
故选D。
2. 2021年3月1日起我国《刑法修正案（十一）》新增了高空抛物罪。若一个100g的苹果从一居民楼的25层坠下（楼层层高约为3m），与地面的碰撞时间约为2ms，则该苹果对地面产生的冲击力约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】25层阳台高度约为
落地前瞬间速度大小
与地面碰撞过程，末速度可以看作零，规定向下为正方向，根据动量定理
解得地面对苹果的冲击力为
所以苹果对地冲击力最接近。
故选C。
3. 如图所示，直线I为某电源的伏安特性曲线，曲线Ⅱ为某小灯泡的伏安特性曲线。则下列判断中错误的是（ ）
A. 电源的电动势E=3.0V
B. 电源的内阻r=1.5Ω
C. 该灯泡直接与该电源相接时，灯泡电阻为1Ω
D. 该灯泡直接与该电源相接时，灯泡功率为1.5W
【答案】C
【解析】
【详解】A．电源的电动势纵轴的截距，E=3.0V，A正确；
B．电源的内阻
B正确；
C．该灯泡直接与该电源相接时，灯泡电阻为
C错误；
D．该灯泡直接与该电源相接时，灯泡功率为
D正确。
故选C。
4. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）

A. 三个等势面中，c的电势最高
B. 带电质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能小
C. 带电质点通过P点时的动能比通过Q点时小
D. 带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的凹侧，即斜向右下方，由于质点带正电，因此电场方向也指向右下方，由于沿电场线电势降低，故三个等势面中，a的电势最高，c的电势最低，故A错误；
B．P点电势高于Q点电势，质点带正电，所以质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，故B错误；
C．质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大，根据能量守恒可知，质点通过P点时的动能比通过Q点时小，故C正确；
D．等差等势面密集的地方场强大，稀疏的地方场强小，则P点的电场强度大于Q点的电场强度，质点在P点时的电场力比通过Q点时大，所以质点通过P点时的加速度比通过Q点时大，故D错误。
故选C。
5. 如下图所示，平行板a、b组成的电容器与电源连接，闭合开关，电路稳定后，一带电粒子（不考虑重力）从平行板电容器左侧某点以平行极板射入电容器，打在板上的点。则（ ）

A. 该粒子带负电
B. 将极板向上移动一小段距离，带电粒子打在点的左侧
C. 将滑片向右移动，带电粒子打在点的右侧
D. 断开，将极板向下移动一小段距离，带电粒子仍然打在点
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知，上极板带正电，下极板带负电，粒子不计重力向下偏转，故带正电，故A错误；
B．由图可知，两极板间不变，由
可知，当极板上移，增加，减小，根据
可知减小，粒子打在点右侧，故B错误；
C．滑片右移，变大，电容器两端不变，由
可知，不变，
则不变，粒子仍打在点，故C错误；
D．现断开开关后，电容器板间的电量保持不变，根据电容的决定式
，
可得
所以减小，不变，故不变，粒子仍打点，故D正确。
故选D。
6. 如图所示，在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中，用一绝缘线系一带电小球，小球的质量为m、电荷量为q。为了保证当丝线与竖直方向的夹角为时，小球处于平衡状态，则匀强电场的电场强度大小最小值为（ ）

A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】小球受重力、电场力和拉力处于平衡，根据平行四边形定则，当电场力方向与拉力方向垂直时，电场力最小
电场强度的最小值为
故选C。
二．多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有错选的得0分）
7. 下列四种情况中，可以产生感应电流的有（ ）

A. 如图（a），闭合线圈在匀强磁场中沿垂直磁感线的方向水平向右运动
B. 如图（b），导体棒在匀强磁场中沿磁感线方向上下运动
C. 如图（c），条形磁铁插入线圈的过程
D. 如图（d），小螺线管置于大螺线管中不动，开关接通瞬间
【答案】CD
【解析】
【详解】A．如图（a），闭合线圈在匀强磁场中沿垂直磁感线的方向水平向右运动，穿过线圈的磁通量不变，则线圈中无感应电流产生，故A错误；
B．如图（b），导体棒在匀强磁场中沿磁感线方向上下运动，导体棒不切割磁感线，不会产生感应电流，故B错误；
C．如图（c），条形磁铁插入线圈的过程，穿过线圈的磁通量增加，线圈中会有感应电流，故C正确；
D．如图（d），小螺线管置于大螺线管中不动，开关接通瞬间，穿过大螺线管的磁通量增加，大螺线管中会产生感应电流，故D正确。
故选CD。
8. 在磁感应强度为方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（ ）
A. b、d两点的磁感应强度相同
B. b、d两点的磁感应强度方向相反
C. c点的磁感应强度的值最小
D. a点的磁感应强度的值最大
【答案】CD
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知，长通电直导线在a、b、c、d四点产生的磁感应强度方向如图所示
根据矢量叠加可知，b、d两点的磁感应强度大小均为
方向不相同，但也不相反；c点的磁感应强度大小为
a点的磁感应强度大小为
则有
故选CD。
9. 静止于坐标原点的点电荷的电场中，任一点的电势与该点到点电荷的距离的关系如图所示。A、B、C为x轴上等距的三点，取无穷远处的电势为零，下列说法正确的是（ ）

A. AB、BC间的电势差关系为：
B. A、B、C三点的电势关系为：
C. A、B、C三点场强关系为：
D. 负电荷在A、B、C三点的电势能关系为：
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图可知， AB、BC间的电势差关系为
选项A错误；
B．由图可知， A、B、C三点的电势关系为
选项B正确；
C．图像的斜率反映场强的大小，可知A、B、C三点的场强关系为
选项C错误；
D．因
负电荷在高电势点的电势能较小，可知负电荷在A、B、C三点的电势能关系为
选项D正确。
故选BD。
10. 交警使用的某型号酒精测试仪如图甲，其工作原理如图乙所示，传感器电阻的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电源的电动势为，内阻为，电路中的电表均为理想电表。测试仪可根据电压表读数变化判断驾驶员饮酒情况。当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表的示数变小，电流表的示数变大
B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小
C. 酒精气体浓度越大，电源的输出功率越大
D. 电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据题意当一位酒驾驾驶员对着测试仪吹气时，传感器电阻的电阻会减小，则总电阻减小，总电流增大，电流表示数增大，R0和r两端的电压增大，则R的电压减小，即电压表示数减小，故A正确，B错误；
C．由于外电阻与内阻的大小关系未知，无法判断电源的输出功率变化情况，故C错误；
D．根据闭合电路欧姆定律可知电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比为R0和r的总电阻，保持不变，故D正确；
故选AD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三．实验探究题（本题共两个小题，共18分，11题每空1分，12题每空2分）
11. （1）某同学使用螺旋测微器测定其直径d，某次测量结果如图1所示，读数为______mm。用游标卡尺测量其长度，示数如图2所示，由图可知其长度______cm。
（2）某同学使用多用电表欧姆挡粗测其电阻，他首先将选择开关置于“×10”倍率，接着将两支表笔短接，旋转欧姆调零旋钮使指针指向0，然后将两表笔分别与该铅笔内芯两端接触，测其电阻时指针如下图所示，该同学接下来应该进行的操作是将选择开关置于“______”倍率处（选填“×1”或“×100”），并重新进行______，再进行测量。
（3）若该同学在上一步中正确操作后再次测量时指针如下图所示，则该铅笔内芯的电阻是______。
（4）若该铅笔内芯的直径为d，有效长度为L，用伏安法精确测得其电阻为R，则其电阻率为_______。（用该问所给出的物理量表示）
【答案】 ①. 4.700##4.701##4.702 ②. ③. ×1 ④. 欧姆调零 ⑤. 12##12.0 ⑥.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器读数为
[2]游标卡尺读数为
（2）[3]由图可知偏转角度过大，电阻值读数太小，为使读数准确，应使指针偏转到表盘中央刻度附近，因此应调小倍率，故选“×1”挡
[4]根据欧姆表使用规则，换挡后要重新进行“欧姆调零”，再进行测量
（3）[5]由于选择的是“×1”挡，该挡位可估读也可不估读，因此读数为12Ω或12.0Ω
（4）[6]根据电阻定律
整理得
12. 某物理探究小组的同学设计了如图甲所示的实验电路测定干电池的电动势和内阻。
实验器材：电池组（两节干电池）
定值电阻
毫安表（量程为50mA，内阻）
电压表（量程为3V，内阻很大）
滑动变阻器R
电阻箱
开关
导线若干
（1）将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为_______mA。
（2）实验步骤如下：
①闭合开关S前，将滑动变阻器R滑片移到______端（选填“左”或“右”）；
②闭合开关S，改变滑片位置，记下电压表的示数U和毫安表的示数I，多次实验后将所测数据描绘在如图乙所示的坐标纸上，作出U-I图线。
（3）每节干电池的电动势E=______V，内阻=______（结果均保留两位有效数字）。
（4）从实验原理上分析，通过本实验测量的电动势_____实际电动势，测量的内阻_____实际内阻（选填“大于”“等于”或“小于”）。
【答案】 ①. 500 ②. 左 ③. 1.5 ④. 1.0 ⑤. 等于 ⑥. 等于
【解析】
【详解】（1）[1]将电阻箱的阻值调至，则图甲中虚线框内改装后电流表的量程为
代入数据，解得
（2）[2]为了保护电路，应使电路的电流最小，所以滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑片应滑到左端。
（3）[3][4]根据毫安表的改装原理，当毫安表示数为I时，此时电路中的电流为10I，毫安表和电阻箱并联后的电阻为
根据甲所示电路图，由欧姆定律可知，路端电压为
由图乙所示图象可知，纵轴截距为
解得
又图像斜率的绝对值为
解得
（4）[5][6]由电路图可知，当毫安表示数为零时，通过电池组的电流为零，图象的纵截距比电池阻的实际电动势，当电压表示数为零时，此时电池组与组成的等效电源的路端电压实际值就是零，即所测的短路电流为真实值，故通过本实验测量的电动势等于实际电动势，测量的内阻等于实际内阻。
四．计算题（本大题3个小题，共38分，要求写出必要的文字说明，主要方程式和重要的演算步骤，数值计算必须有明确的数值和单位）
13. 如图所示，放在光滑水平桌面上的A、B木块中部夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，A的质量为，B的质量为，它们各自在桌面上滑行一段距离且均离开弹簧，飞离桌面落在地上。桌面距地面的高度为0.8m，A的落地点与桌边水平距离为0.5m，那么
（1）A、B离开弹簧时的速度各为多少？
（2）弹簧初始状态被压缩时储存的弹性势能是多少？
【答案】（1），方向水平向左，，方向水平向右；（2）
【解析】
【详解】（1）由平抛运动的特性知，A、B两物体下落的时间相等，且有
得到时间
于是得到
而在两物体并未落下平台且脱离弹簧后，整个系统动量守恒，有
得到B物体的速度
（2）很明显，在两物体均未脱离平台时，由A、B和弹簧组成的系统能量守恒，于是有
而
得到
14. 某兴趣小组对新能源汽车的工作原理产生了兴趣，他们查阅资料做了一个简单的原理图，主要元件有动力电池组、车灯以及电动机，如图所示，额定电压为、线圈电阻的电动机与内阻为的车灯并联，连接在电动势的动力电池组上。当S闭合后电动机恰好正常工作，此时通过电池组的电流为10A。求：
（1）电池组的内阻r；
（2）流过灯泡的电流；
（3）电动机的输出功率。
【答案】（1）；（2）0.2A；（3）432W
【解析】
【详解】（1）S闭合后，电动机正常工作，通过电池组的电流为，由闭合回路欧姆定律有
解得
（2）灯泡的电压等于电动机电压，则流过灯泡的电流为
（3）流过电动机的电流为
电动机的发热功率
电动机的输出功率
15. 如图所示，BCDG是光滑绝缘的圆形轨道，位于竖直平面内，轨道半径为，下端与水平绝缘轨道在点平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中。现有一质量为、带电量为的小滑块（可视为质点）置于水平轨道上，滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为。，。
（1）若滑块从水平轨道上距离点的点由静止释放，求滑块到达点的速度；
（2）在（1）的情况下，求滑块到达点时对轨道的压力；
（3）改变大小，为了使小滑块不脱离圆弧轨道，求AB初始距离的取值范围。
【答案】（1）；（2），方向竖直向下；（3）或
【解析】
【详解】（1）根据题意，从A点到B，根据动能定理可得
解得
（2）由牛顿第二定律得
由牛顿第三定律得
解得
方向竖直向下。
（3）滑块恰好始终沿轨道BCDG滑行，则滑至圆弧轨道D、G间等效最高点时，由电场力和重力的合力提供向心力，此时的速度最小，与竖直方向夹角的正切值为
解得
则有
解得
滑块不离开轨道有两种可能，一种是最高到点（等效重力场中圆心等高处），另一种是恰好通过H点（等效最高点）。如图所示
①如果最高到I点，根据动能定理，有
解得
②如果在等效场中最高到H点，则根据动能定理，有
联立解得
故使滑块沿圆弧轨道滑行时不脱离圆弧轨道的的取值范围为