福建省莆田华侨中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

试卷第 1页，共 5页 2024-2025 学年莆田华侨中学高二年级 12 月测试物理试卷 班级：高二（ ）班 姓名：____________ 座号：________ 一、单选题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。 1．如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线M和N ，相距为 l，通有大小相等、方向相反 的电流 I 。在纸面上有一 P点，与M 、N 距离也为 L，其中M 导线在该点处产生的磁感应强 度大小为 B，则M、 N导线在该点产生的磁感应强度大小为（ ） A．B B． 3B C． 2B D． 2 3B 2．人体含水量约为70%，水中有钠离子、钾离子等离子存在，因此容易导电，脂肪则不容易 导电。某型号脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。 测量时，测试者两手分别握两手柄 A、B，闭合开关 S，体型相近的两人相比，脂肪含量高者 则（ ） A．电流表示数大 B．路端电压小 C．电压表示数大 D．电源的输出功率大 3．有一正点电荷只受电场力作用，从静电场中的 a点到由静止释放。在它沿直线运动到 b 能点的过程中，动能 kE 移随位移 s变化的关系图像如图所示。该电场的电场线分布应是（ ） A． B． C． D． 试卷第 2页，共 5页 4．如图甲所示，两平行金属板 MN、PQ的板长和板间距离相等。板间存在如图乙所示的随 时间周期性变化的电场，电场方向与两板垂直，不计重力的带电粒子沿板间中线垂直电场方 向源源不断地射入电场，粒子射入电场时的初动能均为 Ek0，已知 t=0时刻射入电场的粒子刚 好沿上板右边缘垂直电场方向射出电场。则以下说法中正确的是（ ） A．带电粒子通过电场的时间为 2 T B．在 0～ 2 T 时间段内进入电场的带电粒子最终都从 OO′上方射出电场 C．运动过程中所有粒子的最大动能不可能超过 2Ek0 D．只有 t 2 nT  （n＝0，1，2…）时刻射入电场的粒子才能垂直电场方向射出电场 二、多选题：本题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分 5．下列各图中，已标出电流及电流所产生磁场的磁感线方向，其中正确的是（ ） A． B． C． D． 6．如图所示，虚线 a、b、c为某电场中的三条电场线，实线为一带电粒子仅在电场力作用 下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，则（ ） A．该带电粒子在电场中 P点处受到的电场力比Q点处小 B．该带电粒子在电场中 P点处的加速度比Q点处大 C．该带电粒子在Q点具有的电势能比在 P点具有的电势能小 D．该带电粒子在Q点具有的动能比在 P点具有的动能小 7．在如图所示的电路中，接有三只完全相同的电压表，已知 V1的示数为 12V， V2的示数为 4V，电源的内阻不计。则（ ） A．V3的示数为 4V B．V3的示数大于 4V而小于 8V C．电源的电动势等于 20V D．定值电阻 0R 的阻值与电压表的内阻相等 试卷第 3页，共 5页 8．如图所示，平行板电容器 AB通过二极管与电源相连接，二极管具有单向导电性，即电容 器只能充电不能放电。有一带电液滴 P在电容器中处于静止状态，下列说法正确的是（ ） A．把 A极板上移一些，液滴 p仍然保持静止状态 B．把 A极板下移一些，液滴 p仍然保持静止状态 C．如果 B极板接地，把 A极板上移一些，液滴 p的电势能增大 D．如果 B极板接地，把 B极板下移一些，液滴 p的电势能减小 三、实验题：共 20 分 9．（8 分）（1）下面左图螺旋测微器读数为 mm，右图游标卡尺读数为 mm。 （2）如图甲所示的电表使用 0.6A量程时，图中表针示数为 A；如图乙所示的电表使用 3V的量程时，图中表针示数为 V。 10．（4 分）下图是多用表的刻度盘，用欧姆表“×100”挡测量两个电阻的阻值，调零后，选用 表笔压紧电阻两端，表针依次指在图所示的 a 、b两处，其中阻值 Ra= Ω，Rb=1.8× 104 Ω，为了提高测量精度，上述两个电阻中，最好将 （填“Ra”或“Rb”）换用 挡（填 “×10”或“×1K ”），使两只表笔短接然后进行 ，重新测量。 试卷第 4页，共 5页 11．（8 分）实验小组测量某型号电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待 测电池等器材组成如图 1所示实验电路，由测得的实验数据绘制成的 U-I图像如图 2所示。 图 1 （1）图 1的电路图为图中的 。（选填“A”或“B”） （2）如果实验中所用电表均视为理想电表，根据图 2得到该电池的电动势 E= V，内阻 r= 。 （3）实验后进行反思，发现上述实验方案存在系统误差。若考虑到电表内阻的影响，对测得 的实验数据进行修正，在图 2中重新绘制U I 图线，与原图线比较，新绘制的图线与纵坐标 轴交点的数值将 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 四、解答题（40 分） 12．（12 分）如图所示，电源电动势 E=10V，内阻 r=1Ω，闭合开关 S后，标有“6V，12W”的 灯泡恰能正常发光，电动机M绕线的电阻 R0=0.5Ω，求： (1)电源的输出功率 P 出； (2)10s内电动机产生的热量 Q； (3)电动机的机械功率。 13．（10分）如图所示，灵敏电流计的内阻 g 90R  ，满偏电流 g 1mAI  。当使用a、b两个端 点时，电流表最大测量值 10mAI  ；当使用 a、c两个端点时，电压表最大测量值为U。已知 电阻 2 1491R  。求： (1)电阻 1R的阻值； (2)最大测量值U。 试卷第 5页，共 5页 14．（18 分）静电除尘器中的除尘空间由两块平行电极板构成，如图所示，两电极板与电压恒 定的高压直流电源相连，间距为 d，板间电压恒为U，板长为 L，忽略边缘效应。经带电空间 带电后的尘埃粒子，其质量为m，电荷量为 q ，以水平速度 0v 均匀射入除尘空间，当其碰到 下极板时，所带电荷立即被中和，同时尘埃粒子被收集，运动过程中忽略尘埃粒子的重力及 空气阻力，不考虑粒子间相互作用，其中尘埃粒子比荷为 410 C/kgq m  ， 0 1m/sv  ， 4kVU  ， 0.3mL  。 (1)若 0.2md  ，某尘埃粒子从极板中间（距下极板 1 2 d处）射入除尘空间，求粒子在两极板间 运动的加速度。 (2)在（1）问中的尘埃粒子能否被下极板收集。 (3)若所有的尘埃粒子都在下极板处被捕获。求电极板的最大间距为 maxd 。（结果可以用根号表 示，或保留到小数点后两位）。 (4)在（3）问中的粒子到达下极板时，最大速度大小为多少。（结果可以用根号表示，或保留 到小数点后两位）。 答案第 1页，共 4页 高二年级 12月测试物理试卷参考答案： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A C A C BC BC CD AD 1．A 【详解】由于导线中电流大小相等， P点与M 、N 距离相等，可知，N 导线在P点处产生的磁感应强 度大小也为 B，根据安培定则，作出两导线在 P点处产生的磁感应强度的矢量示意图，如图所示 根据矢量合成规律可知，M 、N 导线在该点产生的磁感应强度大小为 B。 故选 A。 2．C 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律可知 E U Ir  脂肪含量越高，电阻越大，电流越小，电源内阻不变，路端电压越大， 故 A、B错误； C．电压表示数  VU E I R r   电流越小，电源内阻不变，定值电阻 R不变，电动势不变，则电压表示 数越大，故 C正确； D．电源内阻与外电阻之间的大小关系没有明确，当外电阻增大时，输出功率无法判断，故 D错误。 故选 C。 3．A 【详解】正点电荷从 a运动到 b，只有电场力做功，动能增加，根据动能定理有 kΔ =E Fx 可知，只有当F为定值时， kE 才与成正比，所以该电场是匀强电场；由于正电荷受静电力方向与场强 方向相同，所以电场方向为由 a b 。故选 A。 4．C 【详解】AD．粒子在平行极板方向做匀速直线运动，故所有粒子的运动时间相同；t=0时刻射入电场 的带电粒子沿板间中线垂直电场方向射入电场，沿上板右边缘垂直电场方向射出电场，说明粒子射出 电场时竖直方向分速度为零，结合图像可得，粒子在电场中的运动时间为周期的整数倍，即 t nT （n=1， 2，3…） 粒子最终都垂直电场方向射出电场，故 AD错误； B．在 0～ 4 T 时间段内进入电场的带电粒子最终都从 OO′上方射出电场，在 4 T ～ 2 T 时间段内进入电场的带 电粒子最终都从 OO′下方射出电场，故 B 错误； C．t=0时刻射入的粒子竖直方向的分位移最大，为 2 d ，设竖直方向最大速度为 myv ，由题意可知在竖直 方向加速时间和减速的时间相等，则加速的位移和减速的位移相等，当在 4 d 速度最大，则根据分位移公 式有 m 0 0 4 2 2 yvd L v    由于L d 故有 m 0yv v 故有 2 2 2k 0 m k0 1 ( ) 2 2 y E m v v E    故 C正确。 故选 C。 答案第 2页，共 4页 5．BC 【详解】A．根据右手螺旋定则可知电流垂直纸面向外的导线周围的磁感线为逆时针方向的同心圆，故 A错误； B．根据右手螺旋定则可知环形电流中心处磁场向上，故 B正确； C．电流向下的导线周围的磁场方向为左侧向里，右侧向外，故 C正确； D．根据右手螺旋定则可知通电导螺线管中心处的磁感线向右，故 D错误。故选 BC。 6．BC 【详解】A．在同一电场中，电场线越密集的地方电场强度越大，电场线越稀疏的地方电场强度越小， 则可知 P QE E 。所以点电荷在 P处所受的电场力大于在Q处所受的电场力。A错误； B．由题可知 P QF F ，则该带电粒子在电场中 P点处的加速度比Q点处大。B正确； CD．由轨迹曲线可知，电场力在轨迹弯曲的内侧，若带电粒子从P运动到Q，电场力与速度夹角为锐 角，电场力做正功，电势能减小，动能增加，带电粒子在Q点具有的电势能比在 P点具有的电势能小， 在Q点具有的动能比在P点具有的动能大。若带电粒子从Q运动到P，电场力与速度夹角为钝角，电场 力做负功，电势能增加，动能减小，带电粒子在Q点具有的电势能比在P点具有的电势能小，在Q点具 有的动能比在 P点具有的动能大。则可知，无论从哪个方向运动，电势能与动能变化规律一致。C正确， D错误；故选 BC。 7．CD 【详解】AB．三只完全相同的电压表内阻 RV相同，根据电流关系 I1=I2+I3 则 I1RV=I2RV+I3RV 则 V3的示数为 12V-4V=8V，选项 AB 错误； C．电源内阻不计，则电源的电动势等于电压表 V1和 V3的读数之和，即 E=20V，选项 C正确； D．因 R0两端电压为 4V，等于电压表 V2两端的电压，可知定值电阻 0R 的阻值与电压表的内阻相等， 选项 D正确。故选 CD。 8．AD 【详解】若将极板 A向上移动少许，板间距离增加，根据 4 SC kd    电容减小，要放电，但是理想二极管具有单向导电性，不能放电，故是电荷量 Q一定，根据 4 SC kd    QC U  U Ed 有 4 kQE S    故电场强度不变，由F qE 则 F不变液滴保持静止，故 A正确； 若将极板 A向下移动少许，板间距离减小，电容增加，要充电；而 U一定 Q增加，根据 4 kQE S    故 E变大，F qE 则 F变大液滴向上移动，故 B错误； CD．如果 B极板接地，把 A极板上移一些或把 B极板下移一些，板间距离增加，电容减小，要放电， 但是理想二极管具有单向导电性，不能放电，故电荷量 Q一定，根据 4 kQE S    有 E不变，A极板上移时 PB距离不变由U Ed 得 PB间电势差不变 P点电势不变，液滴 p的电势能 不变；B极板下移时 PB距离变大 PB间电势差变大，P点的电势增大，而液滴带负电荷，故电势能减 小。故 C错误 D正确。故选 AD。 答案第 3页，共 4页 9． 0.900 14.50 0.52 1.80 【详解】(1)[1]螺旋测微器的固定刻度为 0.5mm，可动刻度为 40.0×0.01mm=0.400mm，所以最终读数为 0.5mm+0.400mm=0.900mm； [2]游标卡尺的主尺读数为 1.4cm=14mm，游标尺上第 10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读 数为 10×0.05mm=0.50mm，所以最终读数为：14mm+0.50mm=14.50mm； (2)[3]如图甲所示的电表使用 0.6A量程时，最小刻度为 0.02A，则图中表针示数为 0.52A； [4]如图乙所示的电表使用 3V的量程时，最小刻度为 0.1V，则图中表针示数为 1.80V。 10． 2000 Rb ×1K 欧姆调零 【详解】[1][2]两个电阻的阻值分别为 320 100Ω 2 10 ΩaR     4180 100Ω 1.8 10 ΩbR     [3][4][5]为了提高测量精度，使指针偏转到表盘的三分之一到三分之二之间，上述两个电阻中，最好将 Rb换用×1K挡，使两只表笔短接然后进行欧姆调零，重新测量。 11． B 4.5 1.8 变大 【详解】（1）[1]通过观察实物图可知电压表接在电源两端，故电路图为 B； （2）[2][3]根据闭合电路欧姆定律 E U Ir  有U Ir E   则U I 图线在纵轴上的截距表示电池的电动势 E，斜率是电池的内阻 r，根据图像可知，纵轴截距为 4.5，横轴截距为 2.5，结合上述分析可知电池电动势 E=4.5V 内阻 4.5 Ω 1.8Ω 2.5 r   （3）[4]分析测量电路可知系统误差的来源是电压表的分流作用，使得电流表的示数小于流过电池的电 流，考虑电压表内阻 VR 的影响，流过电压表的电流为 V V U I R  测 可知流过电池的电流为 V U I I R   测测 I I 测 因电压表内阻 VR 不变，随着电压U测值减小，电压表电流 VI 减小，当电压 U测值趋于 0时，I趋于 I测，在图 2中重新绘制的U I 图线如图所示。故新绘制的图线与横坐标轴交点 的数值将不变，与纵坐标轴交点的数值将变大。 12．(1)24W (2)20J (3)10W 【详解】（1）由题意知，并联部分电压为 6VU = 内电压应为 4VU E U  内 总电流 4A U I r  内 电源的输出功率 24WP UI 出 （2）流过灯泡的电流 1 2A PI U   则流过电动机的电流 2 1 2AI I I   电动机 10s内产生的热量 22 0 20JQ I R t  （3）电动机的总功率 2 12WP UI   电动机的机械功率 2 2 0 10WP P I R  机 答案第 4页，共 4页 13．(1) 1 10ΩR  (2) 15VU  【详解】（1）当使用 a b、 两个端点时， 1R与灵敏电流计并联，根据并联电路的特点可得 g g 1 g ( )I R R I I  解得 1 10ΩR  （2）当使用 a、c两个端点时，灵敏电流计与 1R并联后与 2R 串联，根据串、并联电路特点，有 2 g gU IR I R  解得 15VU  14．(1) 22m/s (2)不能 (3) max 0.06 5md  (4) 3 5 m/s 5 【详解】（1）粒子在两极板间，根据牛顿第二定律 Uq ma d  解得 22m/sa  （2）粒子若不能被下极板收集，则在极板间运动的时间为 0 0.3sLt v   则在垂直极板方向，运动的位移为 2 1 0.09m 0.1m 2 2 dy at    所以，尘埃粒子不能被下极板收集。 （3）电极板的间距最大时，粒子在两极板间，根据牛顿第二定律 min max Uq ma d  在最上方的尘埃粒子被下极板收集时，所有的尘埃粒子都在下极板处被捕获，则在垂直极板方向，运 动的位移为 2 max min 1 2 d a t 联立，解得 max 0.06 5md  （4）最上方的尘埃粒子在电场中加速时间最长，则到达下极板的速度最大，在垂直极板方向的分速度 为 minyv a t 解得 2 5m/s 5y v  所以，最大速度大小为 2 2max 0 3 5 m/s 5y v v v  