精品解析：四川省内江市威远中学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

威远中学2023级高二上学期12月月考 物理试题 一、单选题（共7题，每题4分） 1. 对于由点电荷产生的电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的定义式仍成立，即，式中的就是产生电场的点电荷 B. 由公式可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度均相同 C. 在产生的电场中某点，电场强度的方向与放入该点的试探电荷的带电种类无关 D. 在产生的电场中某点，放置电量不同的试探电荷，因试探电荷所受电场力不同，故该点的电场强度也会随之改变 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度的定义式仍成立，即 式中的是试探电荷的带电量，A错误； B．由公式 可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度大小相等，但是方向不相同，B错误； C．在产生的电场中某点，电场强度的方向与放入该点的试探电荷的带电种类无关，C正确； D．在产生的电场中某点，电场强度是一定的，即使放置电量不同的试探电荷，试探电荷所受电场力不同，但是该点的电场强度也不会随之改变，D错误。 故选C。 2. 如图所示，当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E，内阻为r，指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则（ ） A. 电动机的额定电压为IR B. 电动机的电功率为I2R C. 电动机的热功率为I2R D. 电源的输出功率为I2(R + r) 【答案】C 【解析】 【详解】A．电动机正常工作时属于非纯电阻元件，因此其额定电压不等于IR，根据小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作以及闭合电路欧姆定律可得其额定电压为 UM = E - I(r + R0) A错误； B．电动机正常工作时属于非纯电阻元件，根据小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作以及闭合电路欧姆定律可得其电功率为 PM = IUM B错误； C．电动机的热功率即电动机内阻产生的焦耳热是纯电阻电路，为I2R，C正确； D．电动机正常工作时属于非纯电阻元件，则电源的输出功率为 P出 = U外I = (E - Ir)I D错误。 故选C。 3. 如图是有两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0 ~ 10 V；当使用A、C两个端点时，量程为0 ~ 100 V。表头的内阻为Rg，R1和R2是与表头串联的两个电阻。以下关系式一定正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】依题意，当电路中的电流为满偏电流时，根据分压原理，可得 ， 故ACD错误；B正确。 故选B。 4. 如图所示，边长为2cm的正三角形ABC处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面。电子所带电荷量为 - e，将电子由A点移动到B点，电场力做功3eV；将电子由A点移动到C点，克服电场力做功3eV。以下关于电场强度判断正确的是（ ） A. 电场强度方向由A点垂直指向BC B. 电场强度方向由C点指向B点 C. 电场强度大小为100N/C D. 电场强度大小为100N/C 【答案】D 【解析】 【详解】AB．将电子由A移动到B点，电场力做功3eV，则 UAB = = - 3V 将电子由A点移动到C点，克服电场力做功3eV，则 UAC = = 3V 则可知电场线由B指向C，AB错误； CD．过A点做BC的垂线，交点为A′，即AA′为等势线，则有 UA′C = E2 × 10 - 2sin30° = 3 可计算出 E = 100N/C C错误、D正确。 故选D。 5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电荷 B. 将上极板向上移动一小段距离，电容器放电 C. 上极板向左平移一小段距离，油滴向上运动 D. 断开开关S，将下极板向下平移一小段距离，P点电势降低 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据受力平衡可知，带电油滴受到的电场力竖直向上，由于板间场强方向竖直向下，则油滴带负电荷，故A错误； B．将上极板向上移动一小段距离，根据 ， 由于板间距离变大，则电容器电容变小，由于板间电压不变，则电容器电荷量减小，电容器放电，故B正确； C．上极板向左平移一小段距离，根据 由于板间电压不变，板间距离不变，则板间电场强度不变，油滴受力不变，油滴仍处于静止状态，故C错误； D．断开开关S，则电容器电荷量不变，将下极板向下平移一小段距离，根据 可知板间场强不变，由于P点与下极板距离增大，则P点与下极板间的电势差增大，下极板接地，电势一直为0，则P点电势升高，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，两个等量的正点电荷分别置于、两位置，在、连线的垂直平分线上有、两点，另有一试探电荷，则（　　） A. 在点的受到的电场力一定比在点受到的电场力大 B. 在点的受到的电场力一定比在点受到的电场力大 C. 若是正电荷，在点的电势能一定比在点的电势能大 D. 若是负电荷，在点的电势能一定比在点的电势能大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据电场叠加原理，在P、Q连线的中点场强为零，在无穷远处场强也等于零，N、M两点不确定具体位置在哪儿，所以在点和在点受到的电场力无法比较大小，故AB错误； C．正电荷沿NM向无穷远运动，电场力做正功，电势能减少，故在点的电势能一定比在点的电势能大，故C正确； D．负电荷沿NM向无穷远运动，电场力做负功，电势能增加，所以 在点的电势能一定比在点的电势能小，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，竖直放置的半径为的四分之一光滑圆弧轨道与粗糙绝缘水平轨道在B处平滑连接，为圆弧轨道的圆心，OB左侧空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小为。一质量为带负电的物块，电荷量，以一定的初速度从A点沿切线进入圆弧轨道。物块与水平轨道间的动摩擦因数为。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 无论在A点的初速度多大，物块一定能沿圆弧轨道运动到B点 B. 物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑到B点，其在B点的速度最小为0 C. 物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑过B点后，最终可停在距B点的位置 D. 物块沿圆弧轨道滑过B点后，最终停在上，因摩擦产生的热量最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块带负电，电场力竖直向上且大于重力，故B点为圆轨道等效最高点，物块不一定能沿圆弧轨道运动到B点；物块运动到B点的临界条件为物块在B点与轨道的压力为0，由牛顿第二定律 得B点的最小速度 在轨道，由动能定理 可得 故点也存在速度的最小值，故AB错误； C．在BC轨道，由动能定理 得 可知物块停止位置到B点的最小距离为 故C错误； D．根据能量守恒与转化，摩擦产生的热量 故D正确。 故选D。 二、多选题（共3题，全部选对得5分，选对但不全得3分） 8. 如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（　　） A. A1的读数大于A2的读数 B. A1的读数等于A2的读数 C. A1、A2的指针偏转角度不相同 D. A1、A2的指针偏转角度相同 【答案】AD 【解析】 【详解】CD．两电流表由相同的灵敏电流计改装而成，由图示电路图可知，两电流表A1、A2并联，两表头的电压相等，通过它们的电流相等，指针偏转的角度相同，故C错误，D正确； AB．电流表A1的量程为3A，A2的量程为0.6A，当偏转角相同时，A1的读数大于A2的读数，故A正确，B错误。 故选AD。 9. 如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关S，将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（　　） A. A的示数增大 B. 电源的输出功率减小 C. 与△I的比值大于R D. 大于 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．理想电压表内阻无穷大，相当于断路，理想电流表内阻为零，相当于短路，所以R与滑动变阻器串联，电压表、、分别测量R、路端电压和滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器滑片向上滑动时，接入电路的电阻增大，电路中电流减小，电流表A的示数减小，A错误； B．电源的输出功率随外电阻的变化关系如图所示 由于定值电阻阻值R大于电源内阻阻值，故外电阻增大时电源输出功率在减小，B正确； C．根据闭合电路欧姆定律得 可知 C正确； D．根据C选项，同理可得 又因为 联立可得 解得 D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带正电油滴，在平行于纸面的匀强电场中沿斜向右下方做直线运动，其轨迹与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A. 若，油滴一定做匀速直线运动 B. 若，油滴的机械能一定减小 C. 电场力可能对带电油滴不做功 D. 电场强度可能等于 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．若，且电场力竖直向上，油滴可沿直线做匀速运动，但电场力若沿如图所示方向，则合力沿直线向下，油滴做匀加速直线运动，可知电场力做正功，油滴机械能增加，AB错误； C．若电场力的方向垂直直线向上，且，油滴沿直线做匀加速运动，电场力不做功，C正确； D．如图所示，设电场力与该直线夹角为，当时，要沿该直线运动，应满足 解得 故存在这样一个方向，使电场强度等于，且油滴沿直线运动，D正确。 故选CD。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 在“练习使用多用电表”的实验中， （1）在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是 ； A. 双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B. 测量时发现指针偏转角度过大，则必需减小倍率直接进行测量 C. 如果不能估计未知电阻的大小，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测 （2）选用多用电表欧姆挡的“×100”挡，按正确的操作步骤测量某电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值为______Ω。 【答案】（1）C （2）2200 【解析】 【小问1详解】 A．人是导体，若双手捏住两表笔金属杆，待测电阻与人体并联，测量值偏小，故A错误； B．测量时发现指针偏转角度过大，则说明所选倍率过大，则需减小倍率，重新调零后再进行测量，故B错误； C．如果不能估计未知电阻的大小，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测，若指针偏角小，则换更大倍率挡位，若指针偏角大，则换较小倍率挡位，故C正确； 故选C。 【小问2详解】 欧姆表的读数为 12. 某同学用图甲所示电路精确测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，阻值约为100Ω。备选器材如下： A．量程为5mA、内阻Ω的电流表 B．量程为0.6A、内阻Ω的电流表 C．量程为6V、内阻约为15kΩ的电压表 D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器 E．定值电阻Ω F．定值电阻Ω G．电动势V、内阻很小的直流电源 H．开关一个，导线若干 L．螺旋测微器，刻度尺 （1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，读数如图乙所示，则示数______mm； （2）实验中电流表应选用______（填“A”或“B”），定值电阻应选用______（填“E”或“F”）； （3）电压表的示数记为U，电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx=______；若用刻度尺测得待测电阻丝接入电路的长度为L，则其电阻率的表达式为______。（表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示） 【答案】 ①. 6.805（6.802~6.807均可） ②. A ③. E ④. ⑤. 【解析】 【详解】(1)[1]根据螺旋测微器读数规则，金属丝直径D＝6.5 mm＋30.5×0.01 mm＝6.8005mm； (2)[2][3]电压表量程为6 V，电阻丝电阻约100 Ω，电流表量程应该为60 mA左右，可以将量程5 mA的电流表并联5 Ω的电阻改装成量程为55 mA的电流表，即电流表选择A，定值电阻选择E。 (3)[4][5]金属丝中电流为 电压 U′＝U－Ir1 由欧姆定律可得金属丝电阻 由电阻定律 解得电阻率 四、解答题（共43分） 13. 如图，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在足够大的平行金属板电容器中，此时细绳与竖直方向的夹角θ=37º。已知两极板相距d=0.1m，小球的电荷量和质量分别为q=0.15C、m=0.4kg，电源的内阻为r=2Ω，电阻R1=2Ω，R2=6Ω，已知重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求： （1）R1两端的电压U； （2）电源的电动势E； （3）电源的效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）对小球进行受力分析，有 解得 R1两端的电压 （2）根据欧姆定律可得 由闭合电路欧姆定律有 （3）根据欧姆定律可得路端电压为 电源的效率 14. 如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l，电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为me、电荷量为e。 (1)求经电场加速后电子速度v的大小； (2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？电子动能多大？ 【答案】(1) ； (2) ； 【解析】 【详解】(1)电子经电压为U1的电场加速，根据动能定理有 则经电场加速后电子的速度 (2)电子离开偏转电场偏转角度最大时的偏移量为，电子受到偏转电场的电场力F2=eE2，电子沿偏转电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，沿电场方向 其中 沿垂直电场方向 可解得两平行板间电压 又 又 ，eU1=Ek0 故 15. 某游戏公司的设计人员，构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示，绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到图示的B点；当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点，已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，α = 60°。 （1）求匀强电场的电场强度E1大小； （2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能Ek； （3）撤掉圆轨道，保留圆形轨道的痕迹，将原电场更换为如图2所示的交变电场（正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反），t = 0时刻小球在A点由静止释放，欲使小球经过一个周期（图中周期T未知）恰好能运动到最低点C，已知时刻小球的位置在圆周上，求所加电场强度E2大小。 【答案】（1） （2）2mgR （3） 【解析】 【小问1详解】 根据小球由静止沿直线打到B点，可知重力和电场力合力的方向沿AB方向，则有 可得 【小问2详解】 根据重力和电场力合力方向可知，小球能通过圆轨道等效最高点D点（位于O点左上侧60°处），如图所示，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动，重力和电场力的合力大小为 小球在D点，有 小球从D到A过程，由动能定理可得 解得小球通过A点的动能为 【小问3详解】 由题意可知，小球在周期内做直线运动，在水平方向上，向右运动的位移 周期内电场方向反向，则小球做曲线运动，水平方向上，因为加速度大小相等方向相反，所以向右运动位移仍为x1；周期内返回；竖直方向上做自由落体运动，有 由运动的分析可知，要使小球由A点运动到最低处C点，且小球速度竖直向下时均在圆周上，需时刻到达最大水平位移处，如图所示 则此时竖直方向下降的距离为 根据几何关系可知，向右运动的最大水平位移为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 威远中学2023级高二上学期12月月考 物理试题 一、单选题（共7题，每题4分） 1. 对于由点电荷产生的电场，下列说法正确的是（　　） A. 电场强度的定义式仍成立，即，式中的就是产生电场的点电荷 B. 由公式可知，在离点电荷距离相等的地方，电场强度均相同 C. 在产生的电场中某点，电场强度的方向与放入该点的试探电荷的带电种类无关 D. 在产生的电场中某点，放置电量不同的试探电荷，因试探电荷所受电场力不同，故该点的电场强度也会随之改变 2. 如图所示，当开关S闭合后，小型直流电动机M和指示灯L都恰能正常工作。已知电源电动势为E，内阻为r，指示灯L的电阻为R0，额定电流为I，电动机M的线圈电阻为R，则（ ） A. 电动机的额定电压为IR B. 电动机的电功率为I2R C. 电动机的热功率为I2R D. 电源的输出功率为I2(R + r) 3. 如图是有两个量程的电压表，当使用A、B两个端点时，量程为0 ~ 10 V；当使用A、C两个端点时，量程为0 ~ 100 V。表头的内阻为Rg，R1和R2是与表头串联的两个电阻。以下关系式一定正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，边长为2cm的正三角形ABC处于匀强电场中，电场方向平行于三角形所在平面。电子所带电荷量为 - e，将电子由A点移动到B点，电场力做功3eV；将电子由A点移动到C点，克服电场力做功3eV。以下关于电场强度判断正确的是（ ） A. 电场强度方向由A点垂直指向BC B. 电场强度方向由C点指向B点 C. 电场强度大小为100N/C D. 电场强度大小为100N/C 5. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（不计内阻）连接，下极板接地，开关S初始闭合，一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态，下列说法正确的是（　　） A. 油滴带正电荷 B. 将上极板向上移动一小段距离，电容器放电 C. 上极板向左平移一小段距离，油滴向上运动 D. 断开开关S，将下极板向下平移一小段距离，P点电势降低 6. 如图所示，两个等量的正点电荷分别置于、两位置，在、连线的垂直平分线上有、两点，另有一试探电荷，则（　　） A. 在点的受到的电场力一定比在点受到的电场力大 B. 在点的受到的电场力一定比在点受到的电场力大 C. 若是正电荷，在点的电势能一定比在点的电势能大 D. 若是负电荷，在点的电势能一定比在点的电势能大 7. 如图所示，竖直放置的半径为的四分之一光滑圆弧轨道与粗糙绝缘水平轨道在B处平滑连接，为圆弧轨道的圆心，OB左侧空间存在竖直向下的匀强电场，场强大小为。一质量为带负电的物块，电荷量，以一定的初速度从A点沿切线进入圆弧轨道。物块与水平轨道间的动摩擦因数为。已知重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 无论在A点的初速度多大，物块一定能沿圆弧轨道运动到B点 B. 物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑到B点，其在B点的速度最小为0 C. 物块以不同的初速度从A点沿圆弧轨道滑过B点后，最终可停在距B点的位置 D. 物块沿圆弧轨道滑过B点后，最终停在上，因摩擦产生的热量最小值为 二、多选题（共3题，全部选对得5分，选对但不全得3分） 8. 如图所示，电流表A1（0~3A）和A2（0~0.6A）是由两个相同的灵敏电流计改装而成，现将这两个电流表并联后接入电路中。闭合开关S，调节滑动变阻器，下列说法正确的是（　　） A. A1的读数大于A2的读数 B. A1的读数等于A2的读数 C. A1、A2的指针偏转角度不相同 D. A1、A2的指针偏转角度相同 9. 如图所示，电路中定值电阻阻值R大于电源内阻阻值r。闭合开关S，将滑动变阻器滑片向上滑动，理想电压表V1、V2、V3示数变化量的绝对值分别为、、，理想电流表A示数变化量的绝对值为ΔI，下列说法正确的是（　　） A. A的示数增大 B. 电源的输出功率减小 C. 与△I的比值大于R D. 大于 10. 如图所示，一个质量为、电荷量为的带正电油滴，在平行于纸面的匀强电场中沿斜向右下方做直线运动，其轨迹与竖直方向的夹角为，重力加速度大小为，不计空气阻力，则下列判断正确的是（　　） A. 若，油滴一定做匀速直线运动 B. 若，油滴的机械能一定减小 C. 电场力可能对带电油滴不做功 D. 电场强度可能等于 三、实验题（每空2分，共14分） 11. 在“练习使用多用电表”的实验中， （1）在使用多用电表的欧姆挡测量电阻时，下列说法正确的是 ； A. 双手捏住两表笔金属杆，测量值将偏大 B. 测量时发现指针偏转角度过大，则必需减小倍率直接进行测量 C. 如果不能估计未知电阻的大小，可以先用中等倍率的某个欧姆挡试测 （2）选用多用电表欧姆挡的“×100”挡，按正确的操作步骤测量某电阻，表盘的示数如图所示，则该电阻的阻值为______Ω。 12. 某同学用图甲所示电路精确测量一段粗细均匀的金属丝的电阻率，阻值约为100Ω。备选器材如下： A．量程为5mA、内阻Ω的电流表 B．量程为0.6A、内阻Ω的电流表 C．量程为6V、内阻约为15kΩ的电压表 D．最大阻值为15Ω、最大允许电流为2A的滑动变阻器 E．定值电阻Ω F．定值电阻Ω G．电动势V、内阻很小的直流电源 H．开关一个，导线若干 L．螺旋测微器，刻度尺 （1）该同学用螺旋测微器测量待测金属丝的直径，读数如图乙所示，则示数______mm； （2）实验中电流表应选用______（填“A”或“B”），定值电阻应选用______（填“E”或“F”）； （3）电压表的示数记为U，电流表的示数记为I，则该金属丝的电阻的表达式Rx=______；若用刻度尺测得待测电阻丝接入电路的长度为L，则其电阻率的表达式为______。（表达式中所用到的阻值必须用对应的电阻符号表示，不得直接用数值表示） 四、解答题（共43分） 13. 如图，轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在足够大的平行金属板电容器中，此时细绳与竖直方向的夹角θ=37º。已知两极板相距d=0.1m，小球的电荷量和质量分别为q=0.15C、m=0.4kg，电源的内阻为r=2Ω，电阻R1=2Ω，R2=6Ω，已知重力加速度大小取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求： （1）R1两端的电压U； （2）电源的电动势E； （3）电源的效率。 14. 如图所示为示波器工作原理的示意图，已知两平行板间的距离为d、板长为l，电子经电压为U1的电场加速后从两平行板间的中央处垂直进入偏转电场，设电子质量为me、电荷量为e。 (1)求经电场加速后电子速度v的大小； (2)要使电子离开偏转电场时的偏转角度最大，两平行板间的电压U2应是多少？电子动能多大？ 15. 某游戏公司的设计人员，构想通过电场来控制带电小球的运动轨迹。如图1所示，绝缘光滑圆轨道竖直放在水平方向的匀强电场中，一个质量为m、电荷量为+q的小球位于轨道内侧的最高点A处。小球由静止释放后沿直线打到图示的B点；当给小球一个水平方向的初速度，小球恰能在竖直平面内做完整的圆周运动。小球可视为质点，已知圆轨道的半径为R，重力加速度为g，α = 60°。 （1）求匀强电场的电场强度E1大小； （2）求小球做圆周运动时，通过A点的动能Ek； （3）撤掉圆轨道，保留圆形轨道的痕迹，将原电场更换为如图2所示的交变电场（正、负号分别表示与原电场强度方向相同或相反），t = 0时刻小球在A点由静止释放，欲使小球经过一个周期（图中周期T未知）恰好能运动到最低点C，已知时刻小球的位置在圆周上，求所加电场强度E2大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $