北京市十一学校2025-2026学年高三上学期12月月考物理试题

北京十一学校2026届高三复习12月月考物理试题 总分：100分 时间：90分钟 命题人：段亚文 一、不定项选择题。本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，有的 小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的。全部选对的得3分，选不全的得2分， 有选错或不答的得0分。把正确的答案填涂在答题纸上。 1.下列说法中正确的是 A.在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零 B.放在静电场中某点的检验电荷所带的电荷量q发生变化时，该检验电荷所受电场力F与其电荷 量q的比值保持不变 C.在空间某位置放入一小段检验电流元，若这一小段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁 感应强度大小一定为零 D.磁场中某点磁感应强度的方向，由放在该点的一小段检验电流元所受磁场力方向决定 2.如图1所示，在探究“影响通电导线受力的因素的实验中，三块相同的蹄形磁铁并列一排放在 桌上，可以认为磁极间的磁场是均匀的。将一根直细导线水平悬挂在磁铁的两极间，导线的方向与磁场 方向垂直，磁铁的N、S极性图中已标注。若导线质量为m,导线中的电流为 L,电流从细导线4流入、细导线1流出，处于磁场中通电部分的长度为L,导 线最终静止后悬线与竖直方向的夹角为日，设导线所处空间磁场的磁感应强度 大小为B,下列说法正确的是 A.细导线通电时向外摆动 B。仅改变磁场方向，细导线摆动方向也会改变 C.仅增大导线中电流，导线静止后悬线与竖直方向的夹角大于8 D.仅拿掉中间的磁铁，导线静止后悬线与竖直方向的夹角小于日 3.如图2所示，两根垂直纸面的直导线α、b通有大小相同的电流，两导 图1 线旁有一点P,P点到α、b距离相等。若使P点的磁场方向向右，则 A.a中电流方向向外，b中电流方向向里 ● B.a中电流方向向外，b中电流方向向外 C.a中电流方向向里，b中电流方向向里 b0- 图2 D.a中电流方向向里，b中电流方向向外 4.如图3所示，阴极射线管中电子束由阴极沿x轴正方 向射出，在荧光屏上会出现一条亮线。要使该亮线向z轴正方 狭缝 荧光屏 向偏转，可以采用的措施是 例极X 入阳极 A.仅加上y轴正方向的磁场 电子束 B.仅加上y轴负方向的磁场 C.仅加上z轴正方向的电场 图3 D.仅加上z轴负方向的电场 5.如图4所示，一簇电场线关于y轴对称分布，O点是坐标原点，M、 、P、2是以O为圆心的一个圆周上的四个点，其中M、N在y轴上，2点 在x轴上，则 A.M点电势比P点电势高 B.OM间的电势差等于NO间的电势差 C.一正电荷在O点的电势能小于在2点的电势能 D.将一负电荷从M点移到P点，电场力做正功 图4 第1页 6.小明连接好了如图5所示的电路，闭合开关后，无论如何调节滑动变阻器，灯泡都不亮，电流 表也没有示数。小明用电压表测量电路中两个接线柱之间的电 压，结果如下：UA=3V,UAc=3V,UcE=0V,UEG=0V,UG=OV。 可以推断电路中发生的故障可能是 D A.开关断路 B.小灯泡短路 C.滑动变阻器断路 D.导线AB断路 7.某同学设计了如图6所示的电路进行电表的改装，将多用电表的 选择开关旋转到“直流500mA”挡作为图中的电流表①。已知电流表@ 的内阻RA=0.4,R1=RA,R2=7RA。下列关于改装表的说法中正确的是 A.若将接线柱1、2接入电路时，可以测量的最大电流为0.5A Ri B.若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为3.0V C.若将接线柱I、2接入电路时，可以测量的最大电流为1.0A D.若将接线柱1、3接入电路时，可以测量的最大电压为1.6V 图6 8.如图7所示，电路中RT为热敏电阻，R1和R2为定值电阻。开关S闭合 后，的温度升高，其阻值变小，则下列物理量也变小的是 A.通过RT的电流 B.通过R1的电流 C.通过R的电流 D.电容器两极板间的电场强度 图7 9.将一段裸铜导线弯成如图8甲所示形状的线框，将它置 于一节5号干电池的正极上（线框上端的弯折位置与正极良好 接触)，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，使铜导线框下面 的两端P、Q与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会发生 转动，从而制成了一个“简易电动机”，如图9乙所示。关于该 “简易电动机”，下列说法中正确的是 A.如果导线框下面的两端P、2有一端与磁铁表面不接 触，线框同样会发生转动 图8 B.如果磁铁吸附在电池负极的磁极调换一下，线框转动的方向会改变 C.电池的输出功率一定大于线圈转动的机械功率 D.线框由静止开始转动的过程中，通过线框中的电流大小始终不变 10.在空间中存在方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的水平匀强磁场，与竖直向上的匀强 电场（图中未画出）。一电荷量绝对值为g、质量m的带电粒子（重力不计），从A点以水平初速度o 向右开始运动，其运动轨迹如图9所示。已知电场强度大小为E=B02。下列说法正确的是 A.粒子带负电 + B.带电粒子水平射出时的加速度大小为gvoB/2m C.带电粒子运动到轨迹的最低点时的速度大小为2o D.带电粒子在竖直面内运动轨迹的最高点与最低点的高度差为 3mvolgB 图9 共4页 二、实验题，本题共2小题，共20分。 11.(6分)某实验小组利用伏安法测量一个10左右的定值电阻R的阻值，选用仪器如下： 电流表（量程0.6A,内阻约为022) 电压表（量程3V,电阻约为3k2) 滑动变阻器(0-5Ω，额定电流1A) 电源(3V,内阻约为22) 开关一只、导线若干。 (1)为减小误差，实验电路图应选择图10 (选填 “甲”或“乙”)，这样连接测量结果将 (选填“偏大”、 “偏小”或“不变”)； 图10甲 图10乙 (2)某同学把待测电阻R1和一个阻值己知为R2的定值电阻串联起来，如图11 所示，串联电路总电压保持不变，用同一电压表分别测出R1的电压U1和R2的电压 U2,则R:的测量值为（用R2、U、2表示)，考虑到电压表的内阻，测量结 果一。（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”) 图11 12.（14分)某小组利用实验室的电流表和电压表测定一节干电池的电动势（约 为1.5V)和内电阻（约为12）。要求尽量减小干电池内电阻的实验误差。 (1)图12实物电路图中，电压表一端足够长的导线接线头c应该选 择接在电流表接线柱的_点。（选填“a”或“b”)。 (2)甲同学记录的6组数据如下表所示，其中6组数据的对应点己 经标在图13的坐标纸上，请在图13中画出U1图线（用实线表示)。 序号 1 2 3 4 5 6 电压U(V) 1.45 1.40 1.30 1.25 1.20 1.10 图12 电流I(A) 0.060 0.120 0.240 0.260 0.360 0.480 ◆V 1.6 .4 1.0 0.1 0.20.3 0.40.50.6 图13 (3)请你根据图13中所画图线，得出干电池的电动势E=V,内电阻=2。（结果保留 两位小数) (4)乙同学根据甲同学实验测量数据描绘出的U1图像（其中U、I分别为电压表和电流表的读 数)，在图3中画出合理的实线基础上，想进一步定性了解干电池的电动势和内阻的测量值与其真实 第2页 值的关系。经过分析误差原因，乙同学想要在图13的1图像中得到表示该电池两端的电压与流经该 电池电流的真实关系图线，请你帮乙同学在图13中另外用虚线定性画出真实关系图线（在图中示意即 可)，并进一步判断得到结论：E测 E,r满 一r真。（选填“大于”、“小于”或“等于”) ..(5)丙同学在实验过程中发现随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U、,电流表的示数【都 发生变化，为了进一步探究干电池的总功率P,和输出功率P2分别随U和I的变化关系图像。如果电压 表和电流表视为理想电表，他绘制的图像如图14所示，可能正确反映物理量之间关系的是 (实验过程中电源电动势内阻保持不变) 图14 三、本题包括6小题，共50分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的就算步骤。只写出 最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13.(7分)闭合电路 (1)如图15甲所示，用电动势为E、内阻为r的电源，向纯电阻R供电。请写出电源电动势定义 式，并结合能量守恒定律证明闭合电路欧姆定律： (2)如图15乙所示，用电动势为E=10V、内阻为=0.52的电源，向电动机M和电阻=1.5供 电。闭合开关S后，电流为=1A,电动机输出机械功率为Po=7W。 ①求电动机的工作效率： ②求电动机线圈电阻ro。 图15 14.(7分)如图16甲所示，在水平地面上固定一对倾角为0的光滑平行导电轨道，轨道间的距离 为1，两轨道底端的连线与轨道垂直，顶端接有直流电源。将一根质量为m的导体直棒αb放在两轨道 上，且与两轨道垂直。已知通过导体棒的恒定电流大小为I,图乙为沿α→b方向观察图甲的平面图。 在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场，使导体棒在轨道上保持静止。设重力加速度为g。 (1)请在图乙中画出导体棒受力的示意图： (2)求导体棒所受安培力F的大小： b (3)如果改变磁场方向，同时导体棒在轨道上始终保持静 止，求磁感应强度B的最小值及其对应的方向。 甲 乙 图16 共4页 15.(7分)如图17所示，长为1的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量绝对值 为g的小球。现将此装置放在水平向右的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成37° 角。已知重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8。 （1)判断小球的带电性质，并求该匀强电场的电场强度E的大小： E (2)若将小球向左拉起至与O点处于同一水平高度且细绳刚好张紧， 1乃71 将小球由静止释放，小球运动到最低点时，求： ①该过程中系统电势能的变化量△E,: ②最低点处小球对细线的拉力T的大小。 图17 16.(8分)光刻机是半导体行业中重中之重的利器，我国上海 电子枪V 微电子装备公司(SMEE)在这一领域的技术近年取得了突破性进展。 电子束光刻技术原理简化如图18所示，电子枪发射的电子经过成型 孔后形成电子束，通过束偏移器后对光刻胶进行曝光。某型号光刻机 成型孔 的束偏移器长L=004m,间距也为L,其轴线垂直晶圆上某芯片表面 并过中心O点，芯片到束偏移器下端的距离也为L。若进入束偏移器 时电子的初动能为Ek0=0.8×101,不计电子重力及电子间的相互作 束偏移器 用力，忽略其他因素的影响，电子到达芯片即被吸收。（元电荷=1.6 ×1019C,电子质量m=9×10-kg) （1)若束偏移器两极板间仅加有垂直于极板的匀强磁场，侧视 图如图19所示（图中v未知)，磁感应强度B=0.015T,求： 芯片 ①电子束在磁场中圆周运动半径R的大小： 图18 ②电子束离开磁场时的侧向偏移量y的大小： (2)若束偏移器两极板间仅加入有扫描电压，某时刻扫描电压 为15kV,求电子束到达芯片时的位置离O点的距离Y。 束偏移器 B 图19 第3页 17.（9分)对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系， 从而更加深刻的理解其物理本质。一段长为1、电阻率为P、横截面积为S的细金属直导线，单位体积 内有n个自由电子，电子电荷量为e、质量为m。 (1)当该导线通有恒定的电流1时： ①请根据电流的定义，推导出导线中自由电子定向移动的速率v: ②经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子（即金属原子失去电子后的 剩余部分)的碰撞，该碰撞过程将对电子的定向移动形成一定的阻碍作用，该作用可等效为施加在电子 上的一个沿导线的平均阻力。若电子受到的平均阻力大小与电子定向移动的速率成正比，比例系数为 k。请根据以上的描述构建物理模型，推导出比例系数k的表达式： (2)将上述导线弯成一个闭合圆线圈，若该不带电的圆线圈绕通过圆心且垂直于线圈平面的轴匀 速率转动，线圈中不会有电流通过，若线圈转动的线速度大小发生变化，线圈中会有电流通过，这个现 象首先由斯泰瓦和托尔曼在1917年发现，被称为斯泰瓦—托尔曼效应。这一现象可解释为：当线圈转 动的线速度大小均匀变化时，由于惯性，自由电子与线圈中的金属离子间产生定向的相对运动。取线圈 为参照物，金属离子相对静止，由于惯性影响，可认为线圈中的自出电子受到一个大小不变、方向始终 沿线圈切线方向的力，该力的作用相当于非静电力的作用。 已知此线圈在某次匀加速转动过程中，该切线方向的力的大小恒为F。根据上述模型回答下列问 题： ①求一个电子沿线圈运动一圈，该切线方向的力F做功W的大小： ②推导该圆线圈中的电流I'的表达式。 共4页 18.(12分)中国航天科技集团自主研制的300瓦霍尔电推进系统己经顺利完成地轨卫星的机动变 轨任务，整个卫星的运行轨道被抬升了300公里。我国现阶段霍尔推进器，在地面实验中，其推力达到 了牛顿量级，处于国际领先水平。某同学受到启发设计了如图20所示装置研究电荷运动及作用力。三 克比待为g0心e,速度为=20ns、相邻间距d:滑m的平行香正电拉子孩《重力河忽路不 计)a、b、c沿垂直O1O2连线方向持续均匀射入一半径R=0.2m的圆形匀强磁场区域，偏转后会聚于 O1点，磁场方向垂直于纸面向外。粒子流随后进入右侧间距L=0.3m、边界为M、N的区域中，该区 域有磁感应强度B=πT的水平向右的匀强磁场。在边界N处放置一个足够大荧光屏，圆形磁场圆心 200 与O1点及荧光屏上坐标原点O2连线共轴且与荧光屏垂直。 (1)求圆形磁场区域的磁感应强度Bo的大小： (2)考虑粒子流a在MN区域中的运动： ①根据粒子沿轴线方向的分运动，计算a束粒子从O1点运动到屏上的时间t: ②如图建立坐标系Oy,求a束粒子打在屏上的位置坐标： (3)若在MN的区域中再加上水平向右、电场强度E=40N/C的匀强电场，将整个装置安装在一 个飞船模型上，移除荧光屏变为粒子喷射出口。已知粒子质量m=1×10kg,每束粒子在单位时间内有 =1018个沿y轴正方向进入圆形磁场中，求该装置为飞船模型提供的沿轴线方向的冲力F的大小。 M N B 图20 第4页