精品解析：云南省楚雄彝族自治州民族中学2024-2025学年高二上学期12月测试物理试题

楚雄州民族中学高二年级12月月考 物理试题 本试题卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将(　　) A. 沿顺时针方向转动 B. 沿逆时针方向转动 C. N极转向纸内，S极转向纸外 D. N极转向纸外，S极转向纸内 【答案】C 【解析】 【详解】由安培定则知,，环形电流内部磁场方向垂直纸面向里，故N极转向纸内，C选项正确． 故选C。 2. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，EpA和EpB分别表示电子在A、B两点时的电势能．则下列说法中正确的是（ ） A. 该电场可能是孤立的点电荷形成的电场 B. 该电场方向可能从B指向A C. 电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=-（EpA－EpB） D. 电子在A点的动能大于在B点的动能 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据电场力做功与电势能的关系 由于 图像斜率恒定，因此该电场为匀强电场，电子受力的方向由B向A，电场强度的方向由A向B，该电场不可能是点电荷形成的，AB错误； C．电子由A点运动到B点的过程中，电场力对其所做的功，C错误； D．从A向B运动的过程中，由于电场力做负功，因此动能减小，D正确。 故选D。 3. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。下列关于电路故障的判断，正确的是（　　） A. 若断路，电流表示数变小，电压表示数变小 B. 若断路，电流表示数变小，电压表示数变大 C. 若断路，电流表示数为零，电压表示数变小 D. 若短路，电流表示数变小，电压表示数变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．若断路，则并联电路少了一个支路，并联部分少了一个支路，并联部分总电阻变大，的电压、电流均变大，且电压表由原来测的电压改为测的电压，电压表的读数变大，故A错误； B．若R2断路，则总电阻增大，总电流减小，故路端电压增大，则R3两端电压增大，电流表示数增大，R1的电流变大，则电压表示数变大，故B错误； C．若R3断路，则流过电流表中的电流为零，电路总电阻增大，则电路总电流减小，故路端电压增大，则流过R1的电流变大，则电压表示数变大，故C错误； D．若R4短路，则总电阻减小，电路中电流增大，内电压增大，路端电压减小，而外电路并联，故流过电流表中的电流减小，电流表示数减小，则流过R1电流增大，故电压表示数增大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，为匀强电场中一个边长为的正六边形的六个顶点，三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行，则该匀强电场的电场强度大小为（       ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】连接，由匀强电场电势差与电场强度的关系可知，连线中点的电势为2V，与点的电势相等，则连线必为一条等势线，而匀强电场的电场线与等势面垂直，则一定处在同一电场线上，方向向下，作出三条电场线如图所示，、间的电势差为，又因为 解得该匀强电场的电场强度大小 故选A。 5. 如图所示，电路中的电压表、电流表均可视为理想电表，有一提升重物用的直流电动机，所接电源的电压，电动机线圈的内阻，定值电阻，电压表的示数为，电动机以的速度匀速竖直向上提升重物，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为2A B. 输入电动机的电功率为440W C. 电动机的发热功率为4W D. 重物的质量为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意可知，电阻两端的电压为 由闭合电路欧姆定律可得通过电阻的电流为 故电流表的示数为4A，A错误； B．由于定值电阻与电动机串联，则通过电动机的电流为4A，由公式可得，输入电动机的电功率为，B正确； C．由公式可得，电动机的发热功率为，C错误； D．电动机的输出功率为 又因为 解得重物的质量为，D错误。 故选B。 6. 如图所示，空间正四棱锥的底面边长和侧棱长均为a，水平底面的四个顶点处均固定着电量为的点电荷，顶点P处有一个质量为m的带电小球，在静电力和重力的作用下恰好处于静止状态。将P处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的匀强电场，此时P处小球仍能保持静止，重力加速度为g，静电力常量为k，则所加匀强电场强度大小为（　　） A. B. C. · D. 【答案】D 【解析】 【详解】设P处的带电小球电量为Q，根据库仑定律可知，则P点小球受到各个顶点电荷的库仑力大小为 根据几何关系，可知正四棱锥型的侧棱与竖直线的夹角为45°；再由力的分解法则，可有 若将P处小球的电荷量减半，则四个顶点的电荷对P的小球的库仑合力为： 当外加匀强电场后，再次平衡，则有 解得 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24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。 7. 电子透镜是通过静电场使电子束聚焦的装置，图中实线为电子透镜两极间的电场线。现有一电子仅在电场力作用下从M点运动到P点，运动轨迹如图虚线所示。则（　　） A. M点的场强比P点的场强大 B. P点的电势高于M点的电势 C. 从M到P电子的动能增大 D. 从M到P电子的电势能增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电场线的疏密程度反映电场的强弱，由图可知M点处的电场线比P点处的稀疏，所以M点的场强比P点的场强小，故A错误； B．根据沿电场线的方向电势降低，结合等势面与电场方向垂直，可知P点的电势高于M点的电势，故B正确； CD．根据 由于电子带负电，P点的电势高于M点的电势，所以电子在P点的电势能小于在M点的电势能，则电子仅在电场力作用下从M点运动到P点，电势能减小，电场力做正功，则电子的动能增大，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，电源的电动势为，内阻为，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关后，灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片向下移动一定的距离，其理想电流表和电压表的变化量分别用和表示，则下列说法正确的是（　　） A. 电源的效率变大 B. 定值电阻的功率变小 C. 灯泡L变暗 D. 不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．滑动变阻器的滑片向下移动一定的距离，滑动变阻器接入电路的有效电阻变小，外电阻减小，则电源的效率变小，A项错误； C．外电阻变小，总电流变大，内阻上的电压变大，则外电压变小，灯泡两端的电压变小，电流变小，灯泡变暗，C项正确； B．总电阻变小，总电流变大，通过灯泡的电流变小，通过定值电阻的电流变大，功率变大，B项错误； D．根据可知，所以不变，D项正确。 故选CD。 9. 如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是(　 　) A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】本题考查了感应电流产生的条件：闭合回路中的磁通量发生变化．据此可正确解答本题． 【详解】A、由于圆环不闭合，即使磁通量增加，也不产生感应电流，故A错误． B、由图知，闭合回路的面积增大，磁通量增加，将产生感应电流．故B正确． C、根据安培定则知，穿过圆环的磁通量完全抵消，磁通量为零，且保持不变，所以不产生感应电流，故C错误． D、线框垂直于磁感线运动，虽然切割磁感线，但穿过线框的磁通量没有变化，因此也不会产生感应电流，故D错误． 故选B． 10. 如图甲所示的电路中，定值电阻。可变电阻R的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示，由此可知（　　） A. 电源的电动势 B. 电源的内阻 C. 增大R，电源的效率增大 D. 增大R，电源的效率可能增大，也可能减小 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．将定值电阻与电源并联后看成新的电源，当新电源的内阻与可变电阻R的阻值相等时，可变电阻R的功率最大，新电源的输出功率最大，则有 解得电源的内阻为 由功率的定义可知，此时流过可变电阻的电流为 其两端电压为 干路电流为 根据闭合电路欧姆定律有，故A正确，B错误； CD．电源的效率 增大R，则外电阻增大，可知电源的效率增大，故C正确，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共52分。 11. 小明同学因家里装修购买了一批铜芯电线，他设计实验测量铜芯电线的电阻率。 （1）打开一捆新拆包的电线，其长度为，，剥开电线两端的绝缘层，用20分度的游标卡尺测量铜芯的直径，示数如图1所示，其读数为________mm。 （2）先用多用电表粗测电线的电阻，将多用电表选择开关旋转到“”位置，欧姆调零后进行测量，发现指针偏转过大，应将选择开关旋到________（选填“”、“”或“”）位置，重新欧姆调零再进行测量，指针位置如图2所示，读数为________。 （3）再用伏安法精确地测量电阻，要求电压从零开始调节，选用的实验仪器有：电池组（电动势3V）、电流表（）、电压表（0~3V~15V）、滑动变阻器R（）、开关、导线若干。部分连线如图3所示，导线①应连接到接线柱________（选填“a”或“b”），还需要用导线将接线柱f与________接线柱连接（选填“c”、“d”或“e”）。 （4）该同学利用以上器材正确连线后进行实验测量，记录数据并做出图像如图4所示。记图像的斜率为k，则电阻率________（用L、k、d表示），代入数据得________（计算结果保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 1.10 ②. ③. #### ④. ⑤. ⑥. ⑦. #### 【解析】 【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数原理可知其读数为 （2）[2] 欧姆表指针偏转过大，说明所选倍率太大，应选倍率。 [3] 图2所示，读数为 （3）[4][5]为了测量准确，该实验中采用电流表的外接法，滑动变阻器应采用分压式接法，故①应连接到接线柱b，导线将接线柱f与e接线柱接通。 （4）[6]U-I图像的斜率为导体的电阻，即 根据电阻定律可知 解得 [7]代入数据得 12. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材： A．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ） B．灵敏电流计（0～50mA，内阻为33.0Ω） C．滑动变阻器（0～30Ω） D．电阻箱（0～99.9Ω） E．开关和导线若干 （1）他们首先将灵敏电流计改装成量程为0～0.6A的电流表，他们需要将电阻箱调为_____Ω后与灵敏电流计_____（填“串联”或“并联”），改装后电流表的电阻_____Ω。 （2）他们设计了甲、乙两个实验电路，为了减小误差实验时应该选择_____（填“甲”或“乙”）。 （3）他们正确的电路完成实验，记录了6组数据，并画出了U-I图线如图丙所示，根据此图可得出于电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果均保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 3.0 ②. 并联 ③. 2.75 （2）乙 （3） ①. 1.50 ②. 1.25 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3] 将灵敏电流计的量程扩大，需要将电阻箱调为R后，与灵敏电流计并联，由题意有 解得 此时电流表的内阻 【小问2详解】 由于此时电流表的内阻的准确值已知，所以电路图选择乙图｡ 【小问3详解】 [1][2] 由闭合电路欧姆定律有 结合图乙可知 E=1.50V， 解得 r=1.25Ω 13. 如图所示的电路图，电源的电动势，内阻r未知，电动机的内阻，定值电阻，电容器的电容。把两个开关、都闭合，一段时间后电容器的带电量，电动机正常工作，流过电动机的电流为，求： （1）电源的内阻； （2）电动机正常工作时，输出的机械功率； （3）两开关都闭合时，电源的效率。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设路端电压为U，由电容的定义可得 解得 由欧姆定律可得 由闭合电路欧姆定律可得 联立解得 【小问2详解】 电动机正常工作时，输出的机械功率 解得 【小问3详解】 两开关都闭合时，电源的效率为 14. 如图所示，质量均为的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，小球A与B间和小球B与C间的距离均为，小球A的电荷量为，小球B的电荷量为。若小球C上加一水平向右的恒力，恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求： （1）恒力的大小和小球C所带电荷量； （2）历时后，恒力对系统共做了多少功？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 因为ABC三小球保持相对静止，故有相同的状态，对它们整体进行研究，由牛顿第二定律有 对小球A分析，可知小球C的电性应与小球A和小球B相异，则有 对小球B分析有 联立解得，， 则小球C的电荷量为 【小问2详解】 对系统做的功 位移为 联立解得 15. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）四分之一圆弧虚线处的场强大小； （3）圆形区域中匀强电场的场强大小E。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 质子在加速电场中获得的最大速度 【小问2详解】 质子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律 解得 【小问3详解】 质子在匀强电场中做类平抛运动，在初速度方向匀速直线 在垂直初速度方向，匀加速直线运动 其中，根据牛顿第二定律 联立，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 楚雄州民族中学高二年级12月月考 物理试题 本试题卷共8页，15题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、考号等填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．填空题和解答题的作答：用签字笔直接写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 如图所示，一枚小磁针放在半圆形导线环的环心O处，当导线中通以如图所示方向的电流时，小磁针将(　　) A. 沿顺时针方向转动 B. 沿逆时针方向转动 C. N极转向纸内，S极转向纸外 D. N极转向纸外，S极转向纸内 2. 如图甲所示，在某电场中建立x坐标轴，A、B为x轴上的两点，xA、xB分别为A、B两点在x轴上的坐标值．一电子仅在电场力作用下沿x轴运动，该电子的电势能Ep随其坐标x变化的关系如图乙所示，EpA和EpB分别表示电子在A、B两点时的电势能．则下列说法中正确的是（ ） A. 该电场可能是孤立的点电荷形成的电场 B. 该电场方向可能从B指向A C. 电子由A点运动到B点的过程中电场力对其所做的功W=-（EpA－EpB） D. 电子在A点的动能大于在B点的动能 3. 如图所示的电路中，电源电压保持不变。下列关于电路故障的判断，正确的是（　　） A. 若断路，电流表示数变小，电压表示数变小 B. 若断路，电流表示数变小，电压表示数变大 C. 若断路，电流表示数为零，电压表示数变小 D. 若短路，电流表示数变小，电压表示数变大 4. 如图所示，为匀强电场中一个边长为的正六边形的六个顶点，三点电势分别为1V、2V、3V，正六边形所在平面与电场线平行，则该匀强电场的电场强度大小为（       ） A. B. C. D. 5. 如图所示，电路中的电压表、电流表均可视为理想电表，有一提升重物用的直流电动机，所接电源的电压，电动机线圈的内阻，定值电阻，电压表的示数为，电动机以的速度匀速竖直向上提升重物，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 电流表的示数为2A B. 输入电动机的电功率为440W C. 电动机的发热功率为4W D. 重物的质量为 6. 如图所示，空间正四棱锥的底面边长和侧棱长均为a，水平底面的四个顶点处均固定着电量为的点电荷，顶点P处有一个质量为m的带电小球，在静电力和重力的作用下恰好处于静止状态。将P处小球的电荷量减半，同时加竖直方向的匀强电场，此时P处小球仍能保持静止，重力加速度为g，静电力常量为k，则所加匀强电场强度大小为（　　） A. B. C. · D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24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。 7. 电子透镜是通过静电场使电子束聚焦的装置，图中实线为电子透镜两极间的电场线。现有一电子仅在电场力作用下从M点运动到P点，运动轨迹如图虚线所示。则（　　） A. M点的场强比P点的场强大 B. P点的电势高于M点的电势 C. 从M到P电子的动能增大 D. 从M到P电子的电势能增大 8. 如图所示，电源的电动势为，内阻为，是定值电阻，是滑动变阻器，闭合开关后，灯泡正常发光，将滑动变阻器的滑片向下移动一定的距离，其理想电流表和电压表的变化量分别用和表示，则下列说法正确的是（　　） A. 电源的效率变大 B. 定值电阻的功率变小 C. 灯泡L变暗 D. 不变 9. 如选项图所示，A中线圈有一小缺口，B、D中匀强磁场区域足够大，C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方．其中能产生感应电流的是(　 　) A. B. C. D. 10. 如图甲所示的电路中，定值电阻。可变电阻R的功率随自身阻值变化的函数关系如图乙所示，由此可知（　　） A. 电源的电动势 B. 电源的内阻 C. 增大R，电源的效率增大 D. 增大R，电源的效率可能增大，也可能减小 三、非选择题：本题共5小题，共52分。 11. 小明同学因家里装修购买了一批铜芯电线，他设计实验测量铜芯电线的电阻率。 （1）打开一捆新拆包的电线，其长度为，，剥开电线两端的绝缘层，用20分度的游标卡尺测量铜芯的直径，示数如图1所示，其读数为________mm。 （2）先用多用电表粗测电线的电阻，将多用电表选择开关旋转到“”位置，欧姆调零后进行测量，发现指针偏转过大，应将选择开关旋到________（选填“”、“”或“”）位置，重新欧姆调零再进行测量，指针位置如图2所示，读数为________。 （3）再用伏安法精确地测量电阻，要求电压从零开始调节，选用的实验仪器有：电池组（电动势3V）、电流表（）、电压表（0~3V~15V）、滑动变阻器R（）、开关、导线若干。部分连线如图3所示，导线①应连接到接线柱________（选填“a”或“b”），还需要用导线将接线柱f与________接线柱连接（选填“c”、“d”或“e”）。 （4）该同学利用以上器材正确连线后进行实验测量，记录数据并做出图像如图4所示。记图像的斜率为k，则电阻率________（用L、k、d表示），代入数据得________（计算结果保留两位有效数字）。 12. 某实验小组测量一节干电池的电动势和内电阻，他们在实验室找到了如下器材： A．电压表（0～3V，内阻约为3kΩ） B．灵敏电流计（0～50mA，内阻为33.0Ω） C．滑动变阻器（0～30Ω） D．电阻箱（0～99.9Ω） E．开关和导线若干 （1）他们首先将灵敏电流计改装成量程为0～0.6A的电流表，他们需要将电阻箱调为_____Ω后与灵敏电流计_____（填“串联”或“并联”），改装后电流表的电阻_____Ω。 （2）他们设计了甲、乙两个实验电路，为了减小误差实验时应该选择_____（填“甲”或“乙”）。 （3）他们正确的电路完成实验，记录了6组数据，并画出了U-I图线如图丙所示，根据此图可得出于电池的电动势E=_____V，内阻r=_____Ω（结果均保留三位有效数字）。 13. 如图所示的电路图，电源的电动势，内阻r未知，电动机的内阻，定值电阻，电容器的电容。把两个开关、都闭合，一段时间后电容器的带电量，电动机正常工作，流过电动机的电流为，求： （1）电源的内阻； （2）电动机正常工作时，输出的机械功率； （3）两开关都闭合时，电源的效率。（结果保留三位有效数字） 14. 如图所示，质量均为的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平直槽上，小球A与B间和小球B与C间的距离均为，小球A的电荷量为，小球B的电荷量为。若小球C上加一水平向右的恒力，恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求： （1）恒力的大小和小球C所带电荷量； （2）历时后，恒力对系统共做了多少功？ 15. 某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗如图甲所示。在这种疗法中，质子先被加速到具有较高的能量，然后被引向轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。如图乙所示来自质子源的质子初速度为零，经加速电压U加速后，形成细柱形的质子流；其中一些质子沿图中四分之一圆弧虚线通过辐向电场，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终轰击处在圆上Q点的肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的场强大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与相切于P点，，圆形区域的半径为点位于上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和相互间的作用均忽略不计，求： （1）质子在加速电场中获得的最大速度v； （2）四分之一圆弧虚线处的场强大小； （3）圆形区域中匀强电场的场强大小E。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $