精品解析：安徽省临泉田家炳实验中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

2024-2025学年第一学期高二年级12月考 试物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，每题4分，共32分。 1. 新SI（单位制）自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，下列选项正确的是（　　） A. “焦耳（J）”是国际单位制中的基本单位 B. “电子伏特（eV）”表示的是电势的单位 C. “毫安时（mA·h）”表示的是电量的单位 D. “磁通量”用国际单位制中的基本单位表示为 2. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　） A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 3. 质量为的金属小球竖直下落，与地面撞击前瞬间，速度大小为，方向竖直向下，撞击后瞬间，速度大小为，方向竖直向上，小球与地面的接触时间为。不计小球受到的空气浮力及阻力，取。小球与地面相互作用的时间内，对地面压力的平均值为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，实线为某静电场的电场线，虚线为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，、是轨迹上的两点。不计粒子重力，下列判断正确的是（　　） A. 粒子一定做加速运动 B. 点电势高于点电势 C. 粒子在点的速度大于在点的速度 D. 粒子在点的加速度小于在点的加速度 5. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为。闭合开关S，电动机开始转动，稳定后电路中的电流为I，则（　　） A. 电流大小 B. 电动机两端的电压 C. 电动机的机械功率 D. 电源的效率 6. 如图所示，质量为m、电荷量为+q的滑块从斜面顶端沿斜面匀加速下滑，中途滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块运动状态为（　　） A. 继续匀加速下滑，但加速度变小 B. 继续匀加速下滑，且加速度保持不变 C. 继续匀加速下滑，但加速度变大 D. 将匀减速下滑 7. 图中的平行直线表示一簇平行于纸面的等势面。一个带的点电荷，沿图中曲线从点移到点，电场力做的功为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 二、多选题：本大题共2小题，每小题5分，选不全的得3分，共10分。 9. 如图所示，直线A为某电源的图像，曲线B为某小灯泡的图像的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A. 此电源的电动势为4V，内电阻为 B. 灯泡的额定电压为3V，额定功率为6W C. 把灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将变小 D. 把灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率不变 10. 如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径m，小滑块的质量关系是，重力加速度。则碰后小滑块B的速度大小可能是（ ） A. 4m/s B. 3m/s C. 2m/s D. 1m/s 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某实验小组利用如图所示装置“验证动量守恒定律”，图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验开始时，先让入射小球A多次从斜槽轨道上由静止释放，找到其落地点的平均位置，然后把被碰小球静置于轨道水平部分的右端，再将入射小球从斜槽轨道上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，找到小球落点的平均位置分别为，测量距O点的水平距离分别为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______； A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．入射小球每次可从斜轨上不同位置自由滚下 D．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 （2）若测量数据近似满足关系式______，则说明两小球碰撞过程动量守恒；如果还满足表达式______时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。（用表示） 12. 在测定金属的电阻率的实验中，某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径，如图甲、乙所示。 已知金属丝的电阻约为，现准备用实验进一步测定，供选择的器材如下： 直流电源：电动势，内阻可不计； 电流表：量程，内阻约为 电流表：量程，内阻约为； 电压表：量程，内阻约； 滑动变阻器：最大阻值； 滑动变阻器：最大阻值； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径为___________；从乙中读出金属丝的直径为___________； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是___________，应选的滑动变阻器是___________；（填写仪器的字母代号） （3）设计电路，在下面完成实物图连线，要求电压从零开始调节。 （4）用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率___________。 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 图示固定于水平桌面上的金属框架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒搁在框架上，且可无摩擦滑动，此时恰好构成边长为的正方形，时磁感应强度为。求： （1）时穿过面的磁通量； （2）若从时起，磁感应强度随时间开始变化，同时棒从静止开始以加速度a沿导轨方向向右匀加速运动，使棒中不产生感应电流，请推导出与的关系式。 14. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15V，内电阻，电阻，，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，小球质量为m=4×10-2kg，（g=10m/s2）问： （1）电路中的电流为多大?电容器的电压为多大？ （2）小球带正电还是负电?电量大小为多少C？ 15. 如图所示，光滑水平面上静止放置两厚度相同木板A和木板B，木板A的质量为2m，木板B的质量为3m；一可视为质点质量为2m的小物体C，从A的左端以水平向右的速度v0滑上A的上表面，C与A间的动摩擦因数为，已知A与B发生碰撞前，C与A已经相对静止且C刚好未从A上滑下，求： （1）木板A的长度； （2）若木板A与木板B发生的是弹性碰撞（碰撞时间极短），则碰撞后瞬间木板A、B的速度大小分别为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第一学期高二年级12月考 试物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，每题4分，共32分。 1. 新SI（单位制）自2019年5月20日（国际计量日）正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响，根据所学知识判断，下列选项正确的是（　　） A. “焦耳（J）”是国际单位制中的基本单位 B. “电子伏特（eV）”表示的是电势的单位 C. “毫安时（mA·h）”表示的是电量的单位 D. “磁通量”用国际单位制中的基本单位表示为 【答案】C 【解析】 【详解】A．“焦耳（J）”是国际单位制中的导出单位，选项A错误； B．“电子伏特（eV）”表示的是能量的单位，选项B错误； C．“毫安时（mA·h）”表示的是电量的单位，选项C正确； D． “磁通量”用国际单位制中的基本单位表示为 选项D错误。 故选C。 2. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（　　） A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止 C. 丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中导线中的电流反向，根据安培定则和左手定则可知，两导线应相互排斥，故A错误； B．磁感线为闭合曲线，没有起点和终点，故B错误； C．丙图中导线通电后导线下方的磁场垂直纸面向里，故小磁针N极向纸面内旋转，故C正确； D．丁图中环形导线通电后，其轴心位置的磁场垂直纸面向外，故小磁针N极向纸面外旋转，故D错误。 故选C。 3. 质量为的金属小球竖直下落，与地面撞击前瞬间，速度大小为，方向竖直向下，撞击后瞬间，速度大小为，方向竖直向上，小球与地面的接触时间为。不计小球受到的空气浮力及阻力，取。小球与地面相互作用的时间内，对地面压力的平均值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】选取竖直向下的方向为正方向，由动量定理知 其中 代入数据解得 根据牛顿第三定律可知，小球对地面的压力与地面对小球的作用力是一对作用力与反作用力，故小球对地面平均压力的大小为50N。 故选D。 4. 如图所示，实线为某静电场的电场线，虚线为一带电粒子仅在静电力作用下的运动轨迹，、是轨迹上的两点。不计粒子重力，下列判断正确的是（　　） A. 粒子一定做加速运动 B. 点电势高于点电势 C. 粒子在点的速度大于在点的速度 D. 粒子在点的加速度小于在点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．从运动轨迹的弯曲方向可判定粒子受力方向沿电场方向，故粒子带正电，但无法判定粒子是从还是，则无法判断粒子做加速运动还是减速，故A错误； B．作出过点和过点的等势线可知 故B错误； C．粒子带正电，在点电势能小于在点电势能，由能量守恒知在点动能大于在点动能，故C正确； D．点处电场线密，场强大，故加速度大，粒子在点的加速度大于在点的加速度，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，电动机M的线圈电阻为，定值电阻为。闭合开关S，电动机开始转动，稳定后电路中的电流为I，则（　　） A. 电流大小 B. 电动机两端的电压 C. 电动机的机械功率 D. 电源的效率 【答案】C 【解析】 【详解】A．电动机为非纯电阻，欧姆定律不能运用，故A错误； B．设电动机两端电压为U，对电动机分析有 P电=P机+P热 即 UI>I2R1 则 U>IR1 故B错误； C．从能量角度分析，电动机的机械功率等于电源的总功率减去电路中的热功率，有 故C正确； D．电源的效率 由于欧姆定律不成立，所以 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，质量为m、电荷量为+q的滑块从斜面顶端沿斜面匀加速下滑，中途滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块运动状态为（　　） A. 继续匀加速下滑，但加速度变小 B. 继续匀加速下滑，且加速度保持不变 C. 继续匀加速下滑，但加速度变大 D. 将匀减速下滑 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面倾角为，在没有进入电场之前，滑块沿绝缘斜面匀加速下滑，假设存在滑动摩擦力，对物体进行受力分析，有 当进入电场中，设物体沿斜面向下的加速度为，因物体带正电，受电场力向下，电场力与重力行同向时，则有 可得 可知滑块继续匀加速下滑，但加速度变大，故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 图中的平行直线表示一簇平行于纸面的等势面。一个带的点电荷，沿图中曲线从点移到点，电场力做的功为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】电场力做功 故选B。 8. 如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为M（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为m的水以相对地面为的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为g，空气阻力不计，下列说法正确的是（　　） A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力 B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒 C. 火箭获得的最大速度为 D. 火箭上升的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．火箭的推力来源于火箭里喷出的水对它的反作用力，故A错误； B．水喷出的过程中，瓶内气体做功，火箭和水机械能不守恒，故B错误； C．由题意可得，由动量守恒定理可得 故C错误； D．水喷出后，火箭做竖直上抛运动，由题意有 故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共2小题，每小题5分，选不全的得3分，共10分。 9. 如图所示，直线A为某电源的图像，曲线B为某小灯泡的图像的一部分，用该电源和小灯泡串联起来组成闭合回路时小灯泡恰能正常发光，则下列说法中正确的是（　　） A. 此电源的电动势为4V，内电阻为 B. 灯泡的额定电压为3V，额定功率为6W C. 把灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率将变小 D. 把灯泡换成阻值恒为的纯电阻，电源的输出功率不变 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A. 由图读出：电源的电动势E=4V，内阻 A正确； B. 两图线的交点表示小灯泡L1与电源连接时的工作状态，由于灯泡正常发光，则知灯泡的额定电压U=3V，额定电流I=2A，则额定功率为 P=UI=3×2=6W B正确； CD. 灯泡L1的电阻 换成一个1Ω的定值电阻，可知其电阻更接近电源的内阻，根据推论：电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡L1换成一个1Ω的定值电阻，电源的输出功率将变大，CD错误； 故选AB。 10. 如图所示，竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道下端与光滑水平桌面相切，小滑块B静止在圆弧轨道的最低点。现将小滑块A从圆弧轨道的最高点无初速度释放。已知圆弧轨道半径m，小滑块的质量关系是，重力加速度。则碰后小滑块B的速度大小可能是（ ） A. 4m/s B. 3m/s C. 2m/s D. 1m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】滑块A下滑过程，由机械能守恒定律得 解得 m/s 若两个滑块发生的是弹性碰撞，取向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律得 ， 解得 m/s 若两个滑块发生的是完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得 解得 m/s 所以碰后小滑块B的速度大小范围为 不可能为1m/s和4m/s。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某实验小组利用如图所示装置“验证动量守恒定律”，图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验开始时，先让入射小球A多次从斜槽轨道上由静止释放，找到其落地点的平均位置，然后把被碰小球静置于轨道水平部分的右端，再将入射小球从斜槽轨道上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，找到小球落点的平均位置分别为，测量距O点的水平距离分别为。 （1）关于本实验，下列说法正确的是______； A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．入射小球每次可从斜轨上不同位置自由滚下 D．入射小球的质量必须大于被碰小球的质量 （2）若测量数据近似满足关系式______，则说明两小球碰撞过程动量守恒；如果还满足表达式______时，即说明两球碰撞是弹性碰撞。（用表示） 【答案】 ①. BD##DB ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]实验过程中，斜槽轨道不必光滑。为了使小球每次到达斜槽末端的速度相同，必须从相同位置静止释放，斜槽末端必须水平，且小球A的质量必须大于B的质量。故选BD。 （2）[2][3]根据动量守恒 得 故说明两小球碰撞过程动量守恒，需满足 若满足机械能守恒 速度与水平位置成正比，即满足 即说明两球碰撞是弹性碰撞。 12. 在测定金属的电阻率的实验中，某同学分别用螺旋测微器和游标卡尺两种工具测量金属丝的直径，如图甲、乙所示。 已知金属丝的电阻约为，现准备用实验进一步测定，供选择的器材如下： 直流电源：电动势，内阻可不计； 电流表：量程，内阻约为 电流表：量程，内阻约为； 电压表：量程，内阻约； 滑动变阻器：最大阻值； 滑动变阻器：最大阻值； 开关、导线等。 （1）从甲中读出金属丝的直径为___________；从乙中读出金属丝的直径为___________； （2）在所给的可供选择的器材中，应选的电流表是___________，应选的滑动变阻器是___________；（填写仪器的字母代号） （3）设计电路，在下面完成实物图连线，要求电压从零开始调节。 （4）用待测金属丝的电阻、长度以及直径表示金属丝的电阻率___________。 【答案】（1） ①. 0.830或0.831或0.829 ②. 0.8 （2） ①. ②. R1 （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]螺旋测微器读数为 读数0.830或0.831或0.829均算正确； [2]游标卡尺读数为 【小问2详解】 [1][2]电源电动势为，待测电阻为，所以电路中最大电流为，考虑到还有其它电阻，电流表选择即可，要求电压从0开始调节，滑动变阻器应该用分压接法，且选择阻值较小的更加容易调节，误差较小。 【小问3详解】 因，故电流表应外接，要求电压从0开始调节，故滑动变阻器采用分压接法，实物图为 【小问4详解】 根据电阻定律有 又 可得 四、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 图示固定于水平桌面上的金属框架处在竖直向下的匀强磁场中，金属棒搁在框架上，且可无摩擦滑动，此时恰好构成边长为的正方形，时磁感应强度为。求： （1）时穿过面的磁通量； （2）若从时起，磁感应强度随时间开始变化，同时棒从静止开始以加速度a沿导轨方向向右匀加速运动，使棒中不产生感应电流，请推导出与的关系式。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由公式可得，时穿过面的磁通量为 （2）根据题意可知，运动过程中，棒中不产生感应电流，则穿过面的磁通量不变，设运动时间为t，则有 整理可得 14. 如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，接入如图所示电路中，两板间的距离d=50cm，电源电动势E=15V，内电阻，电阻，，闭合开关S，待电路稳定后，将一带电的小球放入板间恰能保持静止，小球质量为m=4×10-2kg，（g=10m/s2）问： （1）电路中的电流为多大?电容器的电压为多大？ （2）小球带正电还是负电?电量大小为多少C？ 【答案】（1）1A；10V （2）带负电， 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路欧姆定律得 解得电路中的电流为 电容器的电压等于两端电压，则有 【小问2详解】 一带电的小球放入板间恰能保持静止，根据平衡条件可知，小球所受电场力的方向向上，与电场方向相反，则小球带负电，且满足 解得电量大小为 15. 如图所示，光滑水平面上静止放置两厚度相同木板A和木板B，木板A的质量为2m，木板B的质量为3m；一可视为质点质量为2m的小物体C，从A的左端以水平向右的速度v0滑上A的上表面，C与A间的动摩擦因数为，已知A与B发生碰撞前，C与A已经相对静止且C刚好未从A上滑下，求： （1）木板A的长度； （2）若木板A与木板B发生的是弹性碰撞（碰撞时间极短），则碰撞后瞬间木板A、B的速度大小分别为多少？ 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 C从左端滑上木板A到A的最右端过程，以A和C为系统，根据动量守恒可得 解得 根据能量守恒可得 解得木板A的长度为 【小问2详解】 A和B发生弹性碰撞，以A和B为系统，根据动量守恒可得 根据机械能守恒得 联立解得 ， 可知碰撞后瞬间木板A、B的速度大小分别为，。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $