精品解析：山西省朔州市怀仁市大地学校高中部2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

绝密★启用前 怀仁市大地学校2024-2025学年度上学期第四次月考 高二物理 （考试时间：75分钟试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名．准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷 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，只有一项符合题目要求。 1. 在使用万用表欧姆挡测电阻时，下面叙述的规则不必要或不确切的是（　　） A. 测每个电阻前，都必须调零 B. 测量中两手不要与两表笔金属触针接触 C. 被测电阻要和其它元件及电源断开 D. 测量完毕后选择开关应置于非欧姆挡 2. 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 A. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 B. 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C. 磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 3. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子 4. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP = a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 B. 带电粒子在磁场中运动的速率 C. 带电粒子在磁场中运动的时间 D. 该匀强磁场的磁感应强度 5. 某同学研究白炽灯泡的I－U图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 加5V电压时，灯泡的功率是7.5W B. 加12V电压时，灯泡的功率是18W C. 由图可知，随着电压的增大，灯泡的电阻不断减小 D. 白炽灯是非线性元件，不能用欧姆定律计算它的电阻 6. 肖红同学在资料上查到：导体的电阻（ρ为电阻率与材料有关，L为沿电流方向的导体长度，S为与电流方向垂直的导体横截面积）。现有和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，下列说法中正确的是（　　） A. 按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 B. 按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 C. 按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 D. 无论怎样接电源，正方形导体板电阻 7. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ） A. 0 B. BIl C. 2BIl D. 二．不定项选择题。共3小题，每小题6分，共18分。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. 如图所示是电阻R的I-U图像，图中α=45°，由此得出（　　） A. 通过电阻的电流与两端电压成正比 B. 电阻R=0.5Ω C. 因I-U图像的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0Ω D. 在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C 9. 直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ） A. 总功率一定减小 B. 效率一定增大 C. 内部损耗功率一定减小 D. 输出功率一定先增大后减小 10. 如图所示，两个方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC边界分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿的角平分线方向发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷 二．非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明．方程式和重要演算步骤。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。 11. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡规格为“6V，3W”，其他供选择的器材有： 电压表V1（量程6V，内阻约20kΩ） 电流表A1（量程3A，内阻约0.2Ω） 电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω） 变阻器R1（0~1000Ω，0.5A） 变阻器R2（0~20Ω，2A） 学生电源E（6~8V） 开关S及导线若干 （1）实验中要求在电压表范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选________，变阻器应选________ （2）在方框中画出此实验的原理图。 （3）小灯泡的图线不是直线，原因是________ 12. 某同学分别用图1甲和图1乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻 （1）图2中电流表读数为_________A；电压表读数为_______________V； （2）实验得到如图3所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是图________（选填“甲”或“乙”）； （3）该电池的电动势E＝________V（保留三位有效数字），内阻r＝________Ω（保留两位有效数字）。 13. 在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为I，长度为L，质量为m的导体棒a，（通电方向垂直纸面向里），如图所示。 （1）如斜面光滑，欲使导体棒静止在斜面上，应加竖直向下的磁感应强度B是多少? （2）如果导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加磁感应强度如何？ 14. 某一质谱仪原理如图所示，区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U1；区域Ⅱ为速度选择器，磁场与电场相互垂直，磁感应强度为B1，两板间距离为d；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为q的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。 （1）求粒子离开加速器时的速度大小v。 （2）求速度选择器两板间的电压U2。 （3）求粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径R。 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，在第三、四象限内有平行于坐标平面斜向下的匀强电场，电场方向与x轴负方向的夹角为45°，从坐标原点O向第二象限内射出一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子，粒子射出的初速度大小为v0，方向与x轴负方向的夹角也为45°，此粒子从O点射出后第三次经过x轴的位置P点离O点的距离为d，粒子第二次在电场中运动后恰好从O点离开电场，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度B的大小； （2）电场强度E的大小； （3）粒子从O点射出到第一次回到O点所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 怀仁市大地学校2024-2025学年度上学期第四次月考 高二物理 （考试时间：75分钟试卷满分：100分） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答卷前，考生务必将自己的姓名．准考证号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4．考试结束后，将答题卡交回。 第Ⅰ卷 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，只有一项符合题目要求。 1. 在使用万用表欧姆挡测电阻时，下面叙述的规则不必要或不确切的是（　　） A. 测每个电阻前，都必须调零 B. 测量中两手不要与两表笔金属触针接触 C. 被测电阻要和其它元件及电源断开 D. 测量完毕后选择开关应置于非欧姆挡 【答案】A 【解析】 【详解】A．用多用电表欧姆挡测电阻，测量前必须调零，而且每次换挡后必须电阻调零，但不换挡测电阻不用重新调零，故A错误； B．手接触表笔会使读数不准确，所以测量中两手不要与两表笔金属触针接触，故B正确； C．因测电阻时欧姆表内部电源接通，所以待测电阻如果是连接在某电路中，应把它先与其他元件断开，再进行测量，故C正确； D．使用完毕后应将表笔拔出，并把选择开关旋到交流电压最高挡或“OFF”位置，故D正确； 本题选择不必要的或不确切的，故选A。 2. 关于磁场和磁感线的描述，正确的说法有 A. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种物质 B. 磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向 C. 磁感线总是从磁铁的北极出发，到南极终止 D. 磁感线就是细铁屑在磁铁周围排列出的曲线，没有细铁屑的地方就没有磁感线 【答案】AB 【解析】 【详解】A、磁体周围存在磁场，磁场是一种特殊物质，它的基本特点是对放入的磁极和电流有力的作用；故A正确；BCD、磁感线是为形象描述磁场引入的一族假想曲线，疏密表示磁场强弱，切线方向表示磁场方向，是闭合曲线，磁感线可以形象地表现磁场的强弱与方向；故 B正确，CD错误．故选AB． 3. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错误； B．电子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，B错误； C．带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知 解得粒子运动的半径为 根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大，速度更大，粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下，此结论也成立，C错误。 故选A。 4. 如图所示，在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q，OP = a。不计重力。根据上述信息可以得出（　　） A. 带电粒子在磁场中运动的轨迹方程 B. 带电粒子在磁场中运动的速率 C. 带电粒子在磁场中运动的时间 D. 该匀强磁场的磁感应强度 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】粒子恰好垂直于y轴射出磁场，做两速度的垂线交点为圆心，轨迹如图所示 A．由几何关系可知 因圆心的坐标为，则带电粒子在磁场中运动的轨迹方程为 故A正确； BD．洛伦兹力提供向心力，有 解得带电粒子在磁场中运动的速率为 因轨迹圆的半径可求出，但磁感应强度未知，则无法求出带电粒子在磁场中运动的速率，故BD错误； C．带电粒子圆周的圆心角为，而周期为 则带电粒子在磁场中运动的时间为 因磁感应强度未知，则运动时间无法求得，故C错误； 故选A。 5. 某同学研究白炽灯泡的I－U图像如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 加5V电压时，灯泡的功率是7.5W B. 加12V电压时，灯泡的功率是18W C. 由图可知，随着电压的增大，灯泡的电阻不断减小 D. 白炽灯是非线性元件，不能用欧姆定律计算它的电阻 【答案】B 【解析】 【详解】A．当时，由图知电流为 则灯泡的功率为 故A错误； B．加12V时电压时，电流为1.5A，则灯泡的功率为 故B正确； C．由图可知，随着电压的增大，图象上的点与原点连线的斜率减小，此斜率等于电阻的倒数，则知灯泡的电阻不断增大，故C错误； D．该白炽灯是非线性元件，但仍能用欧姆定律计算灯泡在某状态的电阻，故D错误。 故选B。 6. 肖红同学在资料上查到：导体的电阻（ρ为电阻率与材料有关，L为沿电流方向的导体长度，S为与电流方向垂直的导体横截面积）。现有和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，下列说法中正确的是（　　） A. 按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 B. 按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 C. 按如图方式分别与电源串联，若用相同恒压电源，则 D. 无论怎样接电源，正方形导体板电阻 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设的边长为，的边长为，厚度均为，按如图方式分别与电源串联，由电阻定律有 可知 若用相同恒压电源，则有 故选C。 7. 如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B．L形导线通以恒定电流I，放置在磁场中．已知ab边长为2l，与磁场方向垂直，bc边长为l，与磁场方向平行．该导线受到的安培力为（ ） A. 0 B. BIl C. 2BIl D. 【答案】C 【解析】 【详解】因bc段与磁场方向平行，则不受安培力；ab段与磁场方向垂直，则受安培力为 Fab=BI∙2l=2BIl 则该导线受到的安培力为2BIl。 故选C。 二．不定项选择题。共3小题，每小题6分，共18分。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. 如图所示是电阻R的I-U图像，图中α=45°，由此得出（　　） A. 通过电阻的电流与两端电压成正比 B. 电阻R=0.5Ω C. 因I-U图像的斜率表示电阻的倒数，故R==1.0Ω D. 在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图像可知，通过电阻的电流与两端电压成正比，选项A正确； BC．由图像可知电阻 选项BC错误； D．在R两端加上6.0V的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 选项D正确。 故选AD。 9. 直流电路如图所示，在滑动变阻器的滑片P向右移动时，电源的（ ） A. 总功率一定减小 B. 效率一定增大 C. 内部损耗功率一定减小 D. 输出功率一定先增大后减小 【答案】ABC 【解析】 【详解】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，整个回路的电流变小，内部消耗的功率P=一定减小，C正确；总功率P=EI一定减小，A正确；而内电压降低，外电压升高，电源的效率增大，B正确；当内电阻等于外电阻时，输出功率最大，此题中无法知道内外电阻的关系，因此D不对 10. 如图所示，两个方向相反、磁感应强度大小均为B的匀强磁场被边长为L的等边三角形ABC边界分开，三角形内磁场方向垂直纸面向里，三角形顶点A处有一质子源，能沿的角平分线方向发射速度不同的质子（质子重力不计），所有质子均能通过C点，质子比荷，则质子的速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】质子带正电，且经过点，其可能的轨迹如图所示 所有圆弧所对圆心角均为，根据几何关系可知，质子运行半径为 质子在磁场中做圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力可得 联立解得 可知质子的速度不可能为，可能为、、。 故选ABD。 第Ⅱ卷 二．非选择题：本题共5小题，共54分。解答应写出必要的文字说明．方程式和重要演算步骤。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。 11. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，使用的小灯泡规格为“6V，3W”，其他供选择的器材有： 电压表V1（量程6V，内阻约20kΩ） 电流表A1（量程3A，内阻约0.2Ω） 电流表A2（量程0.6A，内阻约1Ω） 变阻器R1（0~1000Ω，0.5A） 变阻器R2（0~20Ω，2A） 学生电源E（6~8V） 开关S及导线若干 （1）实验中要求在电压表范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I，以便作出伏安特性曲线，则在上述器材中，电流表应选________，变阻器应选________ （2）在方框中画出此实验的原理图。 （3）小灯泡的图线不是直线，原因是________ 【答案】（1） ①. A2 ②. （2） （3）灯丝的电阻随温度升高而增大 【解析】 【小问1详解】 [1][2]小灯泡的额定电流为，则电流表应选A2（量程0.6A，内阻约1Ω），要求在电压表范围内读取，则滑动变阻器为分压接法，则为方便实验操作，应选最大阻值较小的滑动变阻器R2（0~20Ω，2A）。 【小问2详解】 小灯泡正常发光时的电阻为，则有，电流表应采用外接法，由上述分析可知，滑动变阻器为分压接法，则实验电路图为 【小问3详解】 小灯泡的图线不是直线，原因是灯丝的电阻随温度升高而增大。 12. 某同学分别用图1甲和图1乙的电路测量同一节干电池的电动势和内阻 （1）图2中电流表读数为_________A；电压表读数为_______________V； （2）实验得到如图3所示的两条直线，图中直线Ⅰ对应电路是图________（选填“甲”或“乙”）； （3）该电池的电动势E＝________V（保留三位有效数字），内阻r＝________Ω（保留两位有效数字）。 【答案】（1） ①. 0.40 ②. 1.30 （2）乙 （3） ①. 1.52 ②. 0.53 【解析】 【小问1详解】 [1]由于电流表接量程，因此读数为。 [2]由于电压表接量程，因此读数为。 【小问2详解】 图甲中电压表测量的是滑动变阻器分得的电压，图乙测量的是路端电压，在相同电流情况下，乙图电压表的示数较大，因此直线Ⅰ对应乙图。 【小问3详解】 [1]图像与纵坐标的交点等于电源电动势，因此电动势。 [2]图甲的斜率绝对值为电源内电阻和电流表内阻之和，图乙的斜率绝对值为电源内电阻，由图3图线Ⅰ可知，电源内电阻为。 13. 在倾角为θ的斜面上，放置一段通有电流强度为I，长度为L，质量为m的导体棒a，（通电方向垂直纸面向里），如图所示。 （1）如斜面光滑，欲使导体棒静止在斜面上，应加竖直向下的磁感应强度B是多少? （2）如果导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，则所加磁感应强度如何？ 【答案】（1） （2），方向水平向左 【解析】 【小问1详解】 由左手定则可知，若磁场方向竖直向下，则安培力方向水平向左，由平衡条件有 ， 解得 【小问2详解】 如果导体棒a静止在斜面上且对斜面无压力，说明安培力与重力等大反向，由左手定则可知，磁场方向水平向左，由平衡条件有 14. 某一质谱仪原理如图所示，区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U1；区域Ⅱ为速度选择器，磁场与电场相互垂直，磁感应强度为B1，两板间距离为d；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度为B2。今有一质量为m、电荷量为q的正粒子（不计重力），经加速后，该粒子恰能通过速度选择器，粒子进入分离器后做匀速圆周运动。 （1）求粒子离开加速器时的速度大小v。 （2）求速度选择器两板间的电压U2。 （3）求粒子在分离器中做匀速圆周运动的半径R。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子加速过程根据动能定理，则有 解得 【小问2详解】 粒子经过速度选择器过程受力平衡，则有 解得 【小问3详解】 粒子在分离器中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，则有 解得 15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一、二象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，在第三、四象限内有平行于坐标平面斜向下的匀强电场，电场方向与x轴负方向的夹角为45°，从坐标原点O向第二象限内射出一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子，粒子射出的初速度大小为v0，方向与x轴负方向的夹角也为45°，此粒子从O点射出后第三次经过x轴的位置P点离O点的距离为d，粒子第二次在电场中运动后恰好从O点离开电场，不计粒子重力，求： （1）磁感应强度B的大小； （2）电场强度E的大小； （3）粒子从O点射出到第一次回到O点所经历的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设粒子在第一次在磁场中做圆周运动的半径为r，带负电粒子运动轨迹如图所示 由几何关系 即 由牛顿第二定律可得 可得 （2）粒子第二次进入电场做类平抛运动，则 qE=ma 解得 （3）粒子在磁场中运动的时间 粒子第一次在电场中运动的时间 其中 则 则粒子从O点射出到第一次回到O点所经历的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $