精品解析：天津市宝坻区第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

宝坻一中2024-2025学年度第一学期高二年级 第二次练习物理科目试卷 班级：___________ 姓名：___________ 考号：___________ 考场、座位号：___________ 一、单选题（共25分，每题5分） 1. 干电池是生活中较为常见的电源，七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5V。关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A. 电动势的大小反映出电源具有电量的多少 B. 电源正、负极间的电压总与电源电动势相等 C. 电动势的大小反映电源把电能转化成其他形式的能量本领的强弱 D. 七号干电池工作时，非静电力每“搬运”1C电荷，电池就把1.5J的化学能转化为电能 【答案】D 【解析】 【详解】AC．电动势的大小反映电源把其他形式能转化为电能的本领，并非反映电源具有电量的多少，选项AC错误； B．只有当外电路为断路时电源正、负极间的电压才与电源电动势相等，选项B错误； D．七号干电池工作时，非静电力每“搬运”1C电荷，电池就把1.5J的化学能转化为电能，选项D正确。 故选D。 2. 下列关于的磁场相关知识说法正确的是（　　） A. 甲图中，通电螺线管内部小磁针静止时N极水平向左 B. 乙图中，小磁针正上方的直导线中通有电流时，小磁针的S极会垂直纸面向里转动 C. 丙图中，面积为2S的矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，此时通过线框的磁通量为 D. 丁图中，同向通电直导线之间的作用力是相互吸引的 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，通电螺线管内部磁场水平向右，所以通电螺线管内部小磁针静止时N极水平向右，故A错误； B．根据安培定则可知，小磁针正上方的直导线中通有电流时，小磁针所在位置的磁场垂直纸面向里，所以小磁针的N极会垂直纸面向里转动，小磁针的S极会垂直纸面向外转动，故B错误； C．线框平面与磁场方向平行，此时穿过线框的磁通量为0，故C错误； D．根据安培定则可知，左侧通电直导线在其右侧产生的磁场垂直纸面向外，根据左手定则可知，右侧通电直导线所受安培力向左，同理可判断出左侧通电直导线所受安培力向右，所以同向通电直导线之间的作用力是相互吸引的，故D正确。 故选D。 3. 在x轴上有两个点电荷、，其电场中电势在x轴正半轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 处的电势最低、电场强度不为零 B. 从O到过程中，电场强度大小变小、方向改变 C. 、为异种电荷，且电量大于的电荷量 D. 电量为+q的试探电荷从无穷远移到的过程中，电场力做功为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，处电势最低，因图像的斜率等于场强，可知处的电场强度为零，选项A错误； B．因图像的斜率等于场强，从O到过程中，电场强度大小变小、方向不改变，选项B错误； C．由图像可知，、为异种电荷，根据处的电场强度为零可得 因 可知 即电量小于的电荷量，选项C错误； D．电量为+q的试探电荷从无穷远移到的过程中，电场力做功为 选项D正确。 故选D。 4. 随着生活条件的改善，越来越多的人喜欢用电动牙刷。如图所示，电动牙刷通过电动机芯的快速旋转和振动，使刷头产生高频振动，深入清洁牙缝。下列表格中为一款充电式电动牙刷名牌上的参数，下列说法正确的是（　　） 充电器输入电压 AC220V 充电器输出电压 DC5V 充电器输入电流 50mA 电池容量 电动牙刷额定功率 1.3W 电动牙刷额定电压 DC3.7V A. 表示电池的能量 B. 若刷牙时间30s，电动机输出39J机械能 C. 充电器给电动牙刷充电一分钟，电动牙刷储存15J能量 D. 电动机在额定电压下工作时，额定电流约为0.35A 【答案】D 【解析】 【详解】A．表示电池的电量，故A错误； B．若刷牙时间30s，电动机总消耗能量为 但由于电动机有内阻，所以电动机输出机械能小于39J，故B错误； C．充电器给电动牙刷充电一分钟，充电器输入能量为 由于有能量损耗，电动牙刷储存能量小于15J。故C错误； D．电动机在额定电压下工作时，额定电流约为 故D正确。 5. 如图所示为某静电除尘装置的电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在静电力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（　　） A. 烟尘微粒带正电 B. a点的电势大于b点的电势 C. 烟尘微粒在a点的速度小于在b点的速度 D. 烟尘微粒在a点的电势能小于在b点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．烟尘微粒所受电场力指向运动轨迹的凹侧且与电场方向平行，即烟尘微粒所受电场力与电场方向相反，故烟尘微粒带负电，故A错误； B．过b点作等势面，与a点所在电场线的交点为c，沿着电场线电势降低，所以 故B错误； CD．烟尘微粒由a点运动到b点过程中，所受电场力与速度方向成锐角，故电场力做正功，速度增大，电势能减小，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（共15分，每题5分） 6. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左端固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为。现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为，则以下说法正确的是（　　） A. 弹簧长度保持不变 B. 弹簧形变量变大 C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】导体棒所处的磁场是由磁铁产生的，磁场方向指向右上方，如图甲 根据左手定则可知，导体棒受到的安培力方向指向右下方，根据牛顿第三定律知，磁铁受到导体棒的作用力指向左上方，设为，对条形磁铁受力分析，如图乙，由于有水平向左的分力和竖直向上的分力，可知弹簧被压缩，因平板光滑，则弹簧初始状态无形变，故形变量变大，台秤对条形磁铁的支持力减小，故台秤示数 故AC错误 ，BD正确 故选BD。 7. 如图，离子源不断地产生比荷不同的正离子，离子飘入（初速度可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入偏转电场。已知平行金属板A、B板长为L，相距为d，两板间的电压为，离子能从A、B板右侧射出。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计离子重力。下列说法正确的是（　　） A. 各离子从刚飘入加速电场到刚从A、B板右侧射出的时间不同 B. 电荷量越大的离子，从A、B板右侧射出时的动能越大 C. 各离子在偏转电场中的运动轨迹可能不重合 D. 各离子在偏转电场中的加速度相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设离子的质量为，电荷量为，设加速电场极板间距离为，则加速电场中所受电场力 加速电场中的加速度 离子在加速电场中的时间 离子在加速电场中由动能定理可得 解得离子进入极板时的速度 离子在偏转电场中的时间 离子从刚飘入加速电场到刚从A、B板右侧射出的时间 因为离子的比荷不同，所以各离子从刚飘入加速电场到刚从A、B板右侧射出的时间不同。故A正确； BCD．极板间的电场强度 离子在极板间所受的电场力 离子在极板间的加速度 因为各离子的比荷不同，所以各离子在偏转电场中的加速度大小不同。 出极板时垂直极板的速度 离子射出极板时离子动能 由上式可知，电荷量越大的离子，从A、B板右侧射出时的动能越大。故B正确，D错误； C．离子在极板中运动时间时，平行于极板的位移大小 垂直于极板的位移大小 联立以上两式并综合以上选项解析可得 运动轨迹和离子的比荷无关，所以各离子在偏转电场中的运动轨迹重合。故C错误。 故选AB。 8. 如图，G表为灵敏电流计，V表为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略人身体及温度对电阻的影响）（　　） A. 流过的电流减小 B. 电容器中的电荷量减小 C. 电源的输出功率变大 D. 增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中，盐水柱的横截面积减小，长度增大，根据 可知，增大，根据串反并同规律可知，流过的电流减小，两端电压增大，即电容器两极板间的电压增大，根据 可知，电容器中的电荷量增大，故A正确，B错误； C．因 所以外电阻大于，由于增大，故外电阻增大，电源的输出功率变小，故C错误； D．等于与并联的总电阻，由于增大，所以与并联的总电阻增大，也增大，故D正确。 故选AD。 三、实验题（共16分，每题2分） 9. 如图甲为在“练习使用多用电表”实验中某多用电表示意图；如图乙为欧姆表测电阻的原理图，图丙为某次测量电阻时表盘指针情况，回答下列问题： （1）实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间，进行探究性实验。图乙中与接线柱B相连的表笔颜色应是___________色（填“红”或“黑”）。 （2）如图甲，关于用多用电表测量电阻，下列说法正确的是___________ A. 每次更换电阻挡位后，必须先将红黑表笔短接，旋动机械调零旋钮进行机械调零 B. 欧姆调零后，将红黑表笔分开，指针仍在表盘最右端 C. 若某次测量指针偏转过小，应换用大挡位后直接接入电阻测量 D 完成测量后要将开关旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡 （3）如图丙，用丙多用电表测电阻时，选取的挡位是“×100Ω”挡，指针如图所示，恰好指在表盘的中间，则丙欧姆表内阻为___________Ω 【答案】（1）黑 （2）D （3）1500 【解析】 【小问1详解】 图中与接线柱B相连的表笔与内部电源的正极连接，可知其颜色应是黑色。 【小问2详解】 A．每次更换电阻挡位后，必须先将红黑表笔短接，旋动欧姆调零旋钮进行欧姆调零，选项A错误； B．欧姆调零后，将红黑表笔分开，指针将回到表盘最左端，选项B错误； C．若某次测量指针偏转过小，应换用大挡位进行欧姆调零后再接入电阻测量，选项C错误； D．完成测量后要将开关旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡，选项D正确。 故选D。 【小问3详解】 欧姆表中值电阻为15×100Ω=1500Ω，可知内阻为1500Ω。 10. 如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组（内阻约为1000Ω），为了准确测量该电池组的电动势和内阻，该小组设计的实验电路如图乙所示。实验室提供的器材如下： A.电流表A（0~5mA，内阻为25Ω） B.电压表（0~3V，内阻约为1000Ω） C.滑动变阻器（0~1500Ω） D.滑动变阻器（0~10Ω） E.开关、导线各若干 （1）实验中滑动变阻器应选___________（填“”或“”）； （2）正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图丙所示，图线交于U轴2.30V处，I轴1.6mA处。根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势___________V，内电阻___________kΩ。（结果均保留三位有效数字） （3）则E的测量值___________真实值，r的测量值___________真实值。（均选填“小于”“大于”或“等于”） 【答案】（1） （2） ①. 2.30 ②. 1.10 （3） ①. 等于 ②. 等于 【解析】 【小问1详解】 由于水果电池组的内阻约为，为了使电压表示数变化明显，实验中滑动变阻器应选阻值与内阻相接近的。 【小问2详解】 [1]由电路图，根据闭合电路欧姆定律可得则有 整理可得 可得水果电池组的电动势为 [2]根据表达式和图可知斜率为 所以水果电池的内电阻为 【小问3详解】 [1]由实验电路图可知，由于电流表的分压作用则有 是电流表的内阻已知，分压可以求，所以有 [2]由于电压表分流的作用，则电流的测量值大于真实值，由实验电路图可知 是电流表的内阻已知，所以电池内阻的测量值可以准确测出，故r的测量值等于真实值。 四、解答题（共44分，11题10分，12题16分，13题18分） 11. 如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离L=0.5m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角为37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小B=2T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源，另一端有一质量为m=0.25kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒上用细绳连着一质量为M（未知）的物块，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。 金属导轨电阻不计，取 sin 37°=0.6， cos37°= 0.8，求： （1） 通过导体棒的电流大小I； （2） 导体棒受到的安培力大小； （3）物块的质量M。 【答案】（1）2A；（2）2N；（3）0.05kg 【解析】 【详解】（1）导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有 （2）导体棒受到的安培力 F安=BIL=2T×2A×0.5m=2N 由左手定则知，安培力沿斜面向上 （3）设导体棒受到的沿斜面向下的拉力为， 根据共点力平衡条件有 mgsin37º+Mg=F安 解得 12. 如图所示，光滑绝缘轨道固定在竖直面内，为水平直轨道，是半径为R的四分之一圆弧轨道，整个空间中均有水平向右的匀强电场。质量为m、电荷量为q（）的小球从P点由静止释放，的距离也为R，小球飞出轨道后所能到达的最高点为Q点（图中未画出）。已知匀强电场的场强，重力加速度大小为g，，。求： （1）小球运动到b点时（b点属于圆弧轨道），小球的速度多大？ （2）小球在b点时轨道对小球的支持力多大？ （3）运动过程中小球对轨道的最大压力为多大？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从P到b的过程，根据动能定理 解得小球运动到b点时的速度大小为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 解得轨道对小球的支持力大小为 小问3详解】 根据题意可知 重力与电场力的合力为 根据数学知识知，此时合力与水平方向的夹角为37°，则轨道上等效物理最低点位于圆弧上，与圆心连线与水平方向的夹角为37°处，该点轨道所受压力最大，根据动能定理可得 根据牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的最大压力为 13. 某示波管简化装置由加速板、偏转板及圆弧荧光屏组成，如图1所示，加速电场电压为，A、B两板间距和板长均为l，荧光屏圆弧的半径为，其圆心与正方形偏转区域的中心点O恰好重合，板间电压随时间t的变化规律如图2所示。质量为m、电荷量为q、初速度为零的粒子从时刻开始连续均匀地“飘入”加速电场，粒子通过偏转电场的时间远小于T，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场时的速度大小； （2）在电压变化的一个周期内，能穿过偏转电场的粒子数占总粒子数的百分比； （3）离开偏转电场的粒子的动能最大的值是多少； （4）粒子从进入偏转电场到打在屏上的最长时间与最短时间之差。 【答案】（1） （2）66.7% （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 粒子通过偏转电场的时间远小于T，故在板间运动时电压可视作恒定。粒子恰好极板右侧边缘射出时 解得 故所占百分比为 【小问3详解】 根据动能定理，离开偏转电场的粒子的动能最大的值 【小问4详解】 由于所有出射粒子进入偏转电场后沿轴线方向的运动相同，故该方向的分位移之差最大时，时间差最大，如图所示 则 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 宝坻一中2024-2025学年度第一学期高二年级 第二次练习物理科目试卷 班级：___________ 姓名：___________ 考号：___________ 考场、座位号：___________ 一、单选题（共25分，每题5分） 1. 干电池是生活中较为常见的电源，七号干电池和五号干电池的电动势均为1.5V。关于电源电动势，下列说法正确的是（　　） A. 电动势的大小反映出电源具有电量的多少 B. 电源正、负极间的电压总与电源电动势相等 C. 电动势的大小反映电源把电能转化成其他形式的能量本领的强弱 D. 七号干电池工作时，非静电力每“搬运”1C电荷，电池就把1.5J的化学能转化为电能 2. 下列关于的磁场相关知识说法正确的是（　　） A. 甲图中，通电螺线管内部小磁针静止时N极水平向左 B. 乙图中，小磁针正上方的直导线中通有电流时，小磁针的S极会垂直纸面向里转动 C. 丙图中，面积为2S的矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向平行，此时通过线框的磁通量为 D. 丁图中，同向通电直导线之间的作用力是相互吸引的 3. 在x轴上有两个点电荷、，其电场中电势在x轴正半轴上分布如图所示。下列说法正确的有（　　） A. 处的电势最低、电场强度不为零 B. 从O到过程中，电场强度大小变小、方向改变 C. 、为异种电荷，且电量大于的电荷量 D. 电量为+q的试探电荷从无穷远移到的过程中，电场力做功为 4. 随着生活条件的改善，越来越多的人喜欢用电动牙刷。如图所示，电动牙刷通过电动机芯的快速旋转和振动，使刷头产生高频振动，深入清洁牙缝。下列表格中为一款充电式电动牙刷名牌上的参数，下列说法正确的是（　　） 充电器输入电压 AC220V 充电器输出电压 DC5V 充电器输入电流 50mA 电池容量 电动牙刷额定功率 1.3W 电动牙刷额定电压 DC3.7V A. 表示电池的能量 B. 若刷牙时间30s，电动机输出39J机械能 C. 充电器给电动牙刷充电一分钟，电动牙刷储存15J能量 D. 电动机在额定电压下工作时，额定电流约为0.35A 5. 如图所示为某静电除尘装置的电场线分布示意图。图中虚线是某一带电的烟尘微粒（不计重力）在静电力作用下向集尘板迁移的轨迹，a、b是轨迹上的两点，对该烟尘微粒，下列说法正确的是（　　） A. 烟尘微粒带正电 B. a点的电势大于b点的电势 C. 烟尘微粒在a点的速度小于在b点的速度 D. 烟尘微粒在a点的电势能小于在b点的电势能 二、多选题（共15分，每题5分） 6. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左端固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为。现在磁铁上方中心偏左位置固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示电流后，台秤读数为，则以下说法正确的是（　　） A. 弹簧长度保持不变 B. 弹簧形变量变大 C. D. 7. 如图，离子源不断地产生比荷不同的正离子，离子飘入（初速度可忽略不计）电压为的加速电场，经加速后从小孔S沿平行金属板A、B的中心线射入偏转电场。已知平行金属板A、B板长为L，相距为d，两板间的电压为，离子能从A、B板右侧射出。整个装置处于真空中，加速电场与偏转电场均视为匀强电场，不计离子重力。下列说法正确的是（　　） A. 各离子从刚飘入加速电场到刚从A、B板右侧射出的时间不同 B. 电荷量越大的离子，从A、B板右侧射出时的动能越大 C. 各离子在偏转电场中的运动轨迹可能不重合 D. 各离子在偏转电场中的加速度相同 8. 如图，G表为灵敏电流计，V表为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略人身体及温度对电阻的影响）（　　） A. 流过的电流减小 B. 电容器中的电荷量减小 C. 电源的输出功率变大 D. 增大 三、实验题（共16分，每题2分） 9. 如图甲为在“练习使用多用电表”实验中某多用电表示意图；如图乙为欧姆表测电阻的原理图，图丙为某次测量电阻时表盘指针情况，回答下列问题： （1）实验小组的同学把未知电阻接在改装好的欧姆表红黑表笔之间，进行探究性实验。图乙中与接线柱B相连的表笔颜色应是___________色（填“红”或“黑”）。 （2）如图甲，关于用多用电表测量电阻，下列说法正确的是___________ A. 每次更换电阻挡位后，必须先将红黑表笔短接，旋动机械调零旋钮进行机械调零 B. 欧姆调零后，将红黑表笔分开，指针仍在表盘最右端 C. 若某次测量指针偏转过小，应换用大挡位后直接接入电阻测量 D. 完成测量后要将开关旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡 （3）如图丙，用丙多用电表测电阻时，选取的挡位是“×100Ω”挡，指针如图所示，恰好指在表盘的中间，则丙欧姆表内阻为___________Ω 10. 如图甲所示为一物理兴趣小组制作的水果电池组（内阻约为1000Ω），为了准确测量该电池组的电动势和内阻，该小组设计的实验电路如图乙所示。实验室提供的器材如下： A.电流表A（0~5mA，内阻为25Ω） B.电压表（0~3V，内阻约为1000Ω） C.滑动变阻器（0~1500Ω） D.滑动变阻器（0~10Ω） E.开关、导线各若干 （1）实验中滑动变阻器应选___________（填“”或“”）； （2）正确连接电路后，调节滑动变阻器滑片位置以得到电压表的示数U与电流表的示数I的多组数据，作出图像如图丙所示，图线交于U轴2.30V处，I轴1.6mA处。根据图像和题中所给信息可知该水果电池组的电动势___________V，内电阻___________kΩ。（结果均保留三位有效数字） （3）则E的测量值___________真实值，r的测量值___________真实值。（均选填“小于”“大于”或“等于”） 四、解答题（共44分，11题10分，12题16分，13题18分） 11. 如图所示，两平行光滑金属导轨间的距离L=0.5m，金属导轨所在的平面与水平面的夹角为37°，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度大小B=2T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势E=6V、内阻r=1Ω的直流电源，另一端有一质量为m=0.25kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒上用细绳连着一质量为M（未知）的物块，导体棒恰好静止，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。 金属导轨电阻不计，取 sin 37°=0.6， cos37°= 0.8，求： （1） 通过导体棒的电流大小I； （2） 导体棒受到的安培力大小； （3）物块的质量M。 12. 如图所示，光滑绝缘轨道固定在竖直面内，为水平直轨道，是半径为R的四分之一圆弧轨道，整个空间中均有水平向右的匀强电场。质量为m、电荷量为q（）的小球从P点由静止释放，的距离也为R，小球飞出轨道后所能到达的最高点为Q点（图中未画出）。已知匀强电场的场强，重力加速度大小为g，，。求： （1）小球运动到b点时（b点属于圆弧轨道），小球速度多大？ （2）小球在b点时轨道对小球支持力多大？ （3）运动过程中小球对轨道的最大压力为多大？ 13. 某示波管简化装置由加速板、偏转板及圆弧荧光屏组成，如图1所示，加速电场电压为，A、B两板间距和板长均为l，荧光屏圆弧的半径为，其圆心与正方形偏转区域的中心点O恰好重合，板间电压随时间t的变化规律如图2所示。质量为m、电荷量为q、初速度为零的粒子从时刻开始连续均匀地“飘入”加速电场，粒子通过偏转电场的时间远小于T，不计粒子间的相互作用及粒子的重力。求： （1）粒子进入偏转电场时速度大小； （2）在电压变化的一个周期内，能穿过偏转电场的粒子数占总粒子数的百分比； （3）离开偏转电场粒子的动能最大的值是多少； （4）粒子从进入偏转电场到打在屏上的最长时间与最短时间之差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$