四川省自贡市第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷（Word版附解析）

这是一份四川省自贡市第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷（Word版附解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（每题5分，共35分）
1. 下列是同学小明关于波的理解，正确的是（ ）
A. 两列波叠加一定会出现稳定的干涉图样
B. 在干涉图样中，振动加强区域的质点的位移一定大于振动减弱区域质点的位移
C. 当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率高
D. 只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或较小，波才能发生明显衍射现象
【答案】D
【解析】
【详解】A．只有频率相同的两列波叠加才会出现稳定的干涉图样，选项A错误；
B．在干涉图样中，振动加强区域的质点的振幅一定大于振动减弱区域质点的振幅，但是振动加强区域的质点的位移不一定大于振动减弱区域质点的位移，选项B错误；
C．根据多普勒效应可知，当波源远离接收者时，观察者接收到的波的频率比波源频率低，选项C错误；
D．只有障碍物或孔的尺寸与波长比较相差不多或较小，波才能发生明显衍射现象，选项D正确。
故选D。
2. 如图所示，在一根张紧的水平绳上挂几个单摆，其中B、D的摆长相等，当单摆B振动起来后，其余各摆也振动起来，达到稳定后，下列说法正确的是( )
A. 单摆E的摆长最长，故周期最大
B. 每个单摆按各自的固有频率振动
C. 各单摆振动周期均与单摆B的周期相等，其中单摆D的振幅最大
D. 每个单摆按各自的固有频率振动，其中单摆D的振幅最大
【答案】C
【解析】
【详解】B摆振动起来后，使得A、C、D、E做受迫振动，振动的频率都等于B振动的频率．所以各摆振动的周期都相等，D摆的摆长与B摆相等则固有周期相等，即固有频率相等。可见，受迫振动的频率和D摆振动的频率相等，发生共振，振幅最大
故选C。
3. 如图所示为一弹簧振子做简谐运动的图象，在t1和t2时刻，振子具有的物理量相同的是（ ）
A. 速度B. 位移C. 加速度D. 回复力
【答案】A
【解析】
【详解】由题图可以看出，在t1和t2时刻，振子位于平衡位置对称的两个位置，两时刻速度大小相等，方向相同，都为沿x轴负方向；位移、加速度、回复力大小相等但方向相反，故A正确，BCD错误。
故选A。
4. 如图所示，导线中通入由A向B的电流时，用轻绳悬挂的小磁针（ ）
A. 不动B. N极向纸里，S极向纸外旋转
C. 向上运动D. N极向纸外，S极向纸里旋转
【答案】D
【解析】
【详解】根据右手定则可知，AB上方的磁场向外，则小磁针的N极向纸外，S极向纸里旋转。
故选D。
5. 相距10cm的正对平行金属板A和B带有等量异号电荷．如图所示，电场中C点距A板3cm，D点距B板2cm，C、D距离为8cm．已知A板接地，C点电势C=-60V，则
A. D点电势D=-220V
B. C、D两点连线中点的电势为-140V
C. 若B板不动，A板上移，C、D两点间的电势差将变大
D. 若A板不动，B板上移，则D点电势不变
【答案】D
【解析】
【详解】A、由匀强电场中场强和电势差的关系可知，A板接地电势为0V，AC间的距离为3cm，解得：；由，可得，则；故A错误.
B、CD两点的连线中点距离A板为5.5cm，由U=Ed可得电压为110V，而A板接地，故电势为-110V；故B错误.
C、B板不动而A板上移时，板间距离增大，电容C变小，而Q不变，由可知场强不变，而CD间的距离不变，则CD间的电压不变；C错误.
D、A板不动，B板上移，Q不变，由知场强不变，则AD间的电压不变，故D点电势不变；故D正确.
故选D.
【点睛】解决本题的关键掌握电容器的动态分析和匀强电场的场强与电势差的关系U=Ed，注意d为沿电场线方向上的距离．
6. 如图所示，L1、L2 是两只完全相同的小灯，R 为光敏电阻，当光照越强时，阻值越小。说明开关 S 闭合后，随着光照强度逐渐增大，两灯的亮度变化情况( )
A. L1逐渐变亮、L2 逐渐变暗
B. L1逐渐变亮、L2 逐渐变亮
C. L1逐渐变暗、L2 逐渐变亮
D. L1逐渐变暗、L2 逐渐变暗
【答案】C
【解析】
【详解】灯L1与光敏电阻并联，然后与灯L2 串联，当闭合开关S且逐渐增大光照强度时，光敏电阻阻值减小，则电路中总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律可知，电路中总电流将增大，内阻分压增大，路端电压减小，而灯L2 在干路，根据
可知，灯L2 两端的电压增大，而路端电压
可知灯L1两端的电压一定减小，由此可知，开关 S 闭合后，随着光照强度逐渐增大，L1逐渐变暗、L2 逐渐变亮。
故选C。
7. 某同学将一毫安表改装成双量程电流表．如图所示，已知毫安表表头的内阻为100Ω，满偏电流为1 mA；R1和R2为定值电阻，且R1=5Ω，R2=20Ω，则下列说法正确的是
A. 若使用a和b两个接线柱，电表量程为24 mA
B. 若使用a和b两个接线柱，电表量程为25 mA
C. 若使用a和c两个接线柱，电表量程为4 mA
D. 若使用a和c两个接线柱，电表量程为10mA
【答案】B
【解析】
【详解】A、B项：若使用a和b两个接线柱，毫安表与R2串联再与R1并联，电表量程为：，故A错误，B正确；
C、D项：若使用a和c两个接线柱，R1与R2串联，再与毫安表并联，电表量程为：，故C、D错误．
故选B．
二、多选题（每题5分，漏选得3分，多选或错选不得分，共15分）
8. 在空间存在一电场，电场中沿x轴各处的电势如图所示，一个带电粒子（重力不计）在电场中沿x轴做周期性运动。若粒子的质量为m电荷量大小为q，其能量（包括电势能和动能）为，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带负电
B. O点左侧区域为匀强电场且电场强度的大小为
C. 粒子在运动过程中到O点的最远距离为
D. 粒子在运动过程中的最大速度的大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．当电势最小时，粒子的电势能最小，动能最大，故粒子带正电，故A错误；
B．由图可知，斜率表示电场强度，O与-3x0两点间的电势差为φ0，电场强度的大小为
E
故B错误；
C．O点左侧匀强电场小于右侧且有
则粒子O点左侧区域运动有最远距离，根据能量守恒得
联立解得
故C正确；
D．粒子在原点 O 时的电势能最小为0，根据能量守恒可知此时，动能最大为，由动能的定义解得速度为
故D正确。
故选CD。
9. 如图，三根通电长直细导线垂直于纸面固定，导线的横截面（截面积不计）分别位于以O点圆环上a、c、d三处，已知每根导线在O点的磁感应强度大小均为B，则（ ）
A. O点的磁感应强度方向垂直于aO向右
B. O点的磁感应强度方向从O指向a
C. O点的磁感应强度大小为
D. O点的磁感应强度大小为
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】磁感应强度的矢量叠加如图所示
每根导线在圆心处产生磁感应强度大小均为，可得处的磁感应大小为
方向于垂直于aO向右。
故选AC。
10. 如图1所示，为定值电阻，为滑动变阻器（最大阻值25Ω），现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端的过程中，由电表的测量数据得到图线如图2所示（电表均为理想电电表）。则下列说法正确的是（ ）
A. 电源电动势为4V
B. 电源内电阻的阻值为10Ω
C. 电源的最大输出功率为1.8W
D. 滑动变阻器的最大功率为0.9W
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端的过程中，接入电路的电阻增大，电路总电阻增大，电流减小，R1两端的电压减小，故乙表示V1示数的变化，甲表示V2示数的变化，由图可知图乙的斜率表示定值电阻的阻值
图甲斜率的绝对值为
可得电源内阻为
纵轴截距表示电源电动势
故AB错误；
C．设外电阻为，电源的输出功率为
根据数学知识可知，当 时，电源的输出功率最大
故C正确；
D．将R1看作电源的内阻，当滑动变阻器接入阻值为时，滑动变阻器消耗的功率最大
故D正确。
故选CD。
第II卷（非选择题）
三、实验题（每空2分，共16分）
11. 热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器（NTC），正温度系数电阻器的电阻随温度的升高而增大，负温度系数电阻器的电阻随温度的升高而减小．某实验小组选用下列器材探究某一热敏电阻的导电特性。
A．电流表A1（量程10 mA，内阻）
B．电流表A2（量程0.6 A，内阻约为0.5Ω）
C．滑动变阻器R1（最大阻值200Ω）
D．滑动变阻器R2（最大阻值20Ω）
E．定值电阻R3（阻值1499Ω）
F．定值电阻R4（阻值149Ω）
G．电源E（电动势15V，内阻忽略）
H．开关与导线若干
（1）实验采用的电路图如图1所示，则滑动变阻器选________，定值电阻R选________。(填仪器前的字母序号)。
（2）该小组根据测量数据作出热敏电阻的图像如图2所示，请分析说明该曲线对应的是________热敏电阻（选选填“PTC”或 “NTC”）。
（3）若将此热敏电阻直接接到一电动势为9 V，内阻10 Ω的电源两端，则此时该热敏电阻的阻值为________ Ω。（结果保留三位有效数字）
【答案】 ①. D ②. E ③. PTC ④. 35.3
【解析】
【详解】（1）[1][2]电压从零开始调节，故采用滑动变阻器分压接法；故滑动变阻器应选择总阻值较小的，即选择D；由图可知，定值电阻与电流表串联充当电压表使用，故定值电阻应选用阻值较大的，即选择E。
（2）[3]由电路图可知，由于比小得多，可近似认为流过待测电阻的电流为，则待测电阻为
由图2曲线所示图线可知，随电压增大，电流增大，电阻实际功率增大，温度升高，比值增大，电阻阻值增大，即随温度升高，电阻阻值增大，该电阻是正温度系数（PTC）热敏电阻。
（3）[4]根据改装原理可知，加在电阻两端的电压为电流的1500倍； 则在图中作出对应的电源的伏安特性曲线如图所示
由图可知，交点对应的实际电流分别为，；由欧姆定律可得
12. 如图所示中给出的是用螺旋测微器测量某导体棒直径时的示数，此读数应为__________mm
【答案】6.200
【解析】
【详解】螺旋测微器测量导体棒直径为6mm+0.01mm×20.0=6.200mm
13. 某物理实验小组在使用多用电表按正确步骤测量某一电阻阻值，选择开关指在“×100”欧姆挡，指针指示位置如图所示，则这电阻是__________Ω。如果要用该多用电表测量一个约140Ω的电阻，为了使测量结果比较精确，应选的欧姆挡是_________（填“×1”、“×10”、“×100”、或“×1k”）。在使用欧姆挡时要注意，变换另一个倍率的欧姆挡后，必须重新___________。
【答案】 ①. 1900 ②. ×10 ③. 进行欧姆调零
【解析】
【详解】[1]选择开关指在“×100”欧姆挡，指针指示位置如图所示，则电阻为
[2]如果要用该多用电表测量一个约140Ω的电阻，根据
为了使测量结果比较精确，应选的欧姆挡是×10；
[3]在使用欧姆挡时要注意，变换另一个倍率的欧姆挡后，必须重新进行欧姆调零。
四、解答题（共34分）
14. 如图甲所示为一列沿轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形图，已知处的质点做简谐运动的图像如图乙所示。
（1）求横波传播速度大小；
（2）从开始经过多长时间质点开始振动？求出在内质点运动的路程。
【答案】（1）0.5m/s；（2）6s，28cm
【解析】
【详解】（1）根据图像可知波长λ=2m，周期T=4s，则横波传播速度
（2）波从x=2m处传播到P，需要时间为
故0~20s内P参与振动的时间为14s，即完成3.5次振动，故运动的总路程为
15. 如图所示电路中，电池的电动势是30V，内阻是1Ω，灯泡L的额定值是“6V、12W”，电动机线圈的电阻。灯泡恰能正常发光。求：
（1）电源的输出功率；
（2）电源的效率；
（3）电动机输出的机械功率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）灯泡恰能正常发光，则由公式
解得
电源的输出功率为
（2）电源的效率为
（3）电动机两端电压为
电动机的输出功率即机械功率为
16. 如图所示，固定在竖直平面内的、离地足够高的光滑绝缘圆弧轨道AB圆心为O，半径为R，OA连线位于水平方向，OB连线位于竖直方向，射线AC位于竖直方向。整个空间中存在水平向右的匀强电场，一个质量为m、电量为q的带正电小球，从A点由静止释放。已知当地重力加速度为g，小球离开B点时的速率为。求：
（1）电场强度E的大小；
（2）小球在轨道上运动过程中对轨道的最大压力FN；
（3）小球从B点运动到A点正下方（即运动到AC线）所用的时间。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）从A到B由动能定理
解得
（2）小球在轨道上运动时平衡位置与圆心连线与竖直方向夹角为θ，则
从A点到该位置由动能定理
根据牛顿第二定律
解得
小球在轨道上运动过程中对轨道的最大压力
（3）小球脱离B点后，水平方向先向左做匀减速运动，后向右加速，竖直方向做自由落体运动，则水平方向
其中
解得