内容正文:
潮州暨实2024-2025学年第一学期高二12月月考
物 理 试 题
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目的要求)
1.以下说法正确的是( )
A. 物理学中引入“质点”、“点电荷”等概念,从科学方法上来说是理想模型法
B. 根据可知,当时,
C. 由可知,匀强电场中任意两点、间的距离越大,则两点间的电势差也一定越大
D. 是能量的单位
2.某电解池,通电后如果在内共有个二价正离子和个一价负离子通过面积为的某横截面,那么通过这个横截面的电流是元电荷的电荷量为( )
A. B. C. D.
3.如图所示,一质量为的长木板放在光滑水平地面上,在其右端放一个质量为的小木块。给和以大小均为、方向相反的初速度,使开始向左运动,开始向右运动,始终没有滑离。在做加速运动的时间内,的速度大小可能是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,真空中等量的异种点电荷甲、乙所形成的电场中,一试探电荷丙的运动轨迹沿图中的虚线,、是运动轨迹上的两个点,若丙仅受电场力作用,下列说法正确的是( )
A. 试探电荷丙一定从点运动到点 B. 丙带正电
C. 丙在点的动能大于在点的动能 D. 丙在点的电势能大于在点的电势能
5.如图所示是一种风速测定装置,其中风速表是由电压表改装而成,电源电压不变,为定值电阻,为滑动变阻器。形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞,活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连,闭合后,当风速增大时活塞上方气压变小,下列说法中正确的是( )
A. 活塞下移,则风速表的示数变小
B. 活塞下移,则风速表的示数变大
C. 活塞上移,则滑动变阻器两端的电压变大
D. 活塞上移,则风速表的示数变大
6.如图所示,甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的,已知灵敏电流表的满偏电流,内电阻,则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电流表,减小时量程减小
B. 乙表是电压表,增大时量程减小
C. 在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则
D. 在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则
7.图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况,以向上为正方向,得到手机振动过程中加速度随时间变化的曲线为正弦曲线,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 时,弹簧弹力为
B. 时,手机位于平衡位置下方
C. 从至,手机的动能增大
D. 改变手机振动的振幅,加速度随时间的变化周期将发生改变。
二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)。
8.如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时,振动膜随声波左右振动。下列说法正确的是( )
A. 振动膜向右运动时,电容器的板间电场强度变小
B. 振动膜向右运动时,电阻中有从到的电流
C. 振动膜向左运动时,电阻中有从到的电流
D. 振动膜向左运动时,振动膜所带的电荷量减小
9.如图甲所示,劲度系数为的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为的小球,从离弹簧上端高处自由下落,接触弹簧后继续向下运动。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立坐标轴,小球的速度随变化的图象如图乙所示,其中段为直线,段是与相切于点的曲线,是平滑的曲线,已知重力加速度为。则关于、、三点对应的坐标,以下关系正确的是( )
A. B. C. D.
10.如图所示,表面光滑的四分之一圆弧形轨道静止在光滑水平面上.小球以一定的初速度从点滑上轨道底端,并从点离开轨道顶端.若轨道和小球的质量相等,则在小球和轨道相互作用的过程中
A. 小球和轨道组成的系统动量守恒 B. 小球从点离开轨道时做竖直上抛运动
C. 小球对轨道一直做正功 D. 小球能够回到点且之后做自由落体运动
三、非选择题(本题共5小题,共54分.考生根据要求作答)
11.(6分)某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律,调节气垫导轨的充气源,轻推滑块使其能在气垫导轨上做匀速直线运动;然后将固定有遮光条的滑块在倾斜轨道上由静止释放,经过气垫导轨左侧的光电门后与滑块发生碰撞,并粘合在一起,最终通过光电门。测得滑块、的质量分别为、。请回答下列问题。
用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示,则宽度 。
如果滑块经过光电门、光电门时,遮光条的挡光时间分别为、。若碰撞过程,系统的动量守恒,则关系式 成立。用测量的物理量表示
12.(10分)某同学设计了一个“测定电池的电动势和内阻”的实验,可供选择的器材如下:
A.待测干电池一节
B.电流表量程为,内阻
C.电压表量程为,内阻约为
D.滑动变阻器阻值为
E.滑动变阻器阻值为
F.定值电阻阻值为
G.定值电阻阻值为
为完成实验,滑动变阻器应该选________,定值电阻应该选________填器材后面的代号
请完善图中的电路图.
根据图中已描出的点能够画出图象(U、I分别为电压表、电流表示数),从而由图象得该电池的电动势________,内阻________结果均保留三位有效数字
13.(9分)如图所示,是利用电动机提升重物的示意图,其中是直流电动机。是一个质量为的重物,它用细绳拴在电动机的轴上。电源电动势,闭合开关,重物以速度匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是和,重物上升的速度。重物的质量取。不计摩擦阻力,电压表、电流表为理想表。求:
直流电动机的输入功率和对重物做功的功率
电源的内阻多大
电动机线圈的电阻多大
14.(14分)如图所示,在光滑水平地面上放置质量的长木板,长木板上表面与固定的竖直弧形轨道相切,弧形轨道粗糙。一质量的小滑块自点沿弧面由静止滑下,点距离长木板上表面的高度。滑块在长木板上滑行后和长木板以共同速度匀速运动,重力加速度取。求:
小滑块刚滑上长木板时的速度;
滑块与长木板间的摩擦力大小;
滑块沿弧面下滑过程中克服摩擦力做的功。
15.(15分)如图,静止于处的离子,经电压为的加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,从点垂直进入矩形区域的有界匀强电场,电场方向水平向左,静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场,已知圆弧虚线所在处场强为,方向如图所示离子质量为、电荷量为、,离子重力不计。
求粒子离开加速度电场时的速度的大小
圆弧虚线对应的半径的大小
若离子恰好能打在的中点上,求矩形区域内匀强电场场强的值
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潮州暨实2024-2025学年第一学期高二12月月考
物理试题参考答案
1、A 【解析】A.“质点”、“点电荷”等都是为了研究问题简单而引入的理想化的模型,所以它们从科学方法上来说属于理想模型,故A正确;
B. 只适用于真空中静止的点电荷间的电场力的计算,当趋近于零时,带电体不能看成点电荷,公式不适用,故B错误;
C. 中的表示沿电场方向的距离,不是任意方向的距离,只有在匀强电场中,沿电场方向的距离越大,两点间的电势差越大,故C错误;
D.中是电流的单位,是时间的单位,它表示电流与时间的乘积,即电量的单位,故D错误。
故选A。
2、D 【解析】由题可知,电解池中正负离子运动的方向相反,则内通过截面正离子的电量为,负离子的电量绝对值为,
则电流为,故选D。
3、B 【解析】以、组成的系统为研究对象,系统动量守恒,取水平向右方向为正方向,从开始运动到的速度为零过程中,由动量守恒定律得: ,代入数据解得:。当从开始到速度相同的过程中,取水平向右方向为正方向,由动量守恒定律得: ,代入数据解得:,则在木块正在做加速运动的时间内的速度范围为:。故B正确,ACD错误。故选:。
4、D 【解析】A.试探电荷丙可能从点运动到点,也可能从点运动到点,故A错误;
B.由曲线运动的条件可知,点电荷甲、乙对丙的电场力一定指向曲线的凹侧,甲是负电荷、乙是正电荷,则丙一定是负电荷才能满足上述条件,故B错误;
C.若丙从点运动到点,电场力与速度的夹角是锐角,电场力对丙做正功,由动能定理,丙的动能增加,丙在点的动能小于在点的动能,同理若丙从点运动到点,电场力与速度的夹角是钝角,电场力对丙做负功,由动能定理,丙的动能减小,丙在点的动能小于在点的动能,故C错误;
D.只有电场力做功,丙的动能与电势能之和守恒,丙在点的动能小于点的动能,丙在点的电势能大于点的电势能,故D正确。
5、D 【解析】由电路图可知,与串联,电压表测定值电阻两端的电压,当风速增大时,活塞上方空气的流速变大,大于下方空气的流速,由流速大的地方压强小可知,此时会产生向上的力,使滑片随活塞向上移动,接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小;由闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流变大,由可知,两端的电压变大,即电压表风速表的示数变大,滑动变阻器两端的电压变小,故D正确,ABC错误。故选D。
6、D 【解析】A.甲由一个灵敏电流表和一个变阻器并联,利用并联电阻的分流,改装成电流表,电流表的量程为 可知,当减小时,量程增大,故A错误;
B.乙由一个灵敏电流表和一个变阻器串联,利用串联电阻的分压,改装成电压表,电压表的量程为 可知,增大时,量程增大,故B错误;
C.在甲图中,若改装成的电流表的量程为,则 解得 故C错误;
D.在乙图中,若改装成的电压表的量程为,则 解得 故D正确。故选D。
7、B 【解析】A.由题图乙知,时,手机加速度为,由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为,A错误;
B.由题图乙知,时,手机的加速度为正,则手机位于平衡位置下方,B正确;
C.由题图乙知,从至,手机的加速度增大,手机从平衡位置向最大位移处运动,速度减小,动能减小,C错误;
D.弹簧振子周期,周期与振幅无关,故D错误。 故选B。
8、BD 【解析】A.电容器与电源串联,电压不变,振动膜向右运动时,板间距离减小,根据,电容器的板间电场强度变大,故A错误;
B.根据,可知,振动膜向右运动时,板间距离减小,电容增大,根据,可知,不变,电荷量增大,电容器充电,电阻中有从到的电流,故B正确;
同理可知,振动膜向左运动时,板间距离增大,电容增减小,不变,电荷量减小,电容器放电,电阻中有从到的电流,故C错误,D正确。故选:。
9、ABD 【解析】、过程是自由落体,的坐标就是,加速度为,故A正确;
B、点是速度最大的地方,此时重力和弹力相等,合力为,加速度也就为,由,可知,所以得坐标为,故B正确;
、取一个与点对称的点为,由点到点的形变量为,由对称性得由到的形变量也为,故到达点时形变量要大于,加速度,所以C错误,D正确。故选ABD。
10、CD 【解析】对小球也轨道组成的系统,水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,在竖直方向,系统所受合外力不为零,故小球与轨道组成系统动量不守恒,A错误;
小球从点离开轨道时相对轨道做竖直上抛运动,此时在水平方向与轨道速度相同,一起向左运动,故小球从点离开轨道时做斜上抛运动,B错误;
小球对轨道的压力始终垂直轨道向下,这个力的方向与轨道的运动方向夹角为锐角,故小球对轨道的压力一直做正功,C正确;
对小球与轨道系统,在小球从点出发再次加到点的过程中,系统水平方向动量守恒,机械能守恒,故有,,解得,,由于轨道和小球的质量相等,故小球回到点时的速度,恰好做自由落体运动,故D正确;故选CD。
11、【答案】都对 (3分) ; (3分)
【解析】由图乙可知宽度,考虑估读,答案为、、均可。
碰前滑块的速度为,碰后两滑块整体的速度为,则碰前系统的总动量为,碰后系统的总动量为,若碰撞过程系统的动量守恒,则有,化简得:。
12、【答案】(1)R2 (2分); R3 (2分)
(2)根据(1)中分析可知,电路图如图所示.
(2分)
(3) 1.49(1.47~1.49均可)(2分);(2分)
【解析】(1)因为电池的内阻较小,约为几欧,故为了能起到控制调节作用且保证安全,滑动变阻器应选用总阻值为的;因为给出的电流表量程为,量程偏小,为了能准确测量,可以采用串联定值电阻的方法来减小电流,需要的电阻,两定值电阻均达不到要求,所以应考虑改装电流表,为了让量程变大,应将较小的电阻与电流表并联,电流表改装后的量程为 ,符合实验要求.
(2) 略
(3)根据已描出的点画出的 图象如图所示.设电压表示数为,电流表示数为,则根据闭合电路欧姆定律有,可知电路的图线与纵轴的交点即为该电池的电动势,故,图线的斜率 ,则.
13、(9分)【答案】电动机的输入电功率 ............(1分)
电动机的机械功率 ............(2分)
由闭合电路欧姆定律 ............(2分)
代入数据可得 ............(1分)
电动机线圈的电阻的发热功率为 ............(1分)
由 ............(1分)
得 ............(1分)
14、(14分)【答案】解:对滑块和木板,由动量守恒,............(2分)
解得。............(2分)
设木板受到的摩擦力为,对木板,根据牛顿第二定律,............(2分)
则,............(2分)
解得,............(1分)
即滑块与木板间的摩擦力大小为。
滑块沿弧面下滑过程中,根据动能定理可得,............3分)
解得克服摩擦力做的功为。 ............(2分)
15、(15分)【答案】解:粒子在加速电场中加速过程,根据动能定理有:
............(2分)
可得粒子离开加速电场时的速度: ............(2分)
粒子在辐向电场中做匀速圆周运动,由电场力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
............(2分)
联立解得;............(2分)
粒子进入矩形区域的有界匀强电场后做类平抛运动,竖直方向做匀速直线运动,有 ............(2分)
水平方向做初速度为零的匀加速直线运动,有 ............(2分)
由牛顿第二定律得 ............(1分)
联立解得;............(2分)
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