精品解析：甘肃省靖远县第二中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

靖远二中2024-2025年度高二年级十二月月考试卷 物理试卷 一、选择题（总分46分，1-7 题为单选，每题 4 分；8-10 为多选，每题 6 分，选错多选不得分，少选漏选得 3 分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在。 B. 爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为 C. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波。 D. 不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长小于可见光的波长。 【答案】B 【解析】 【详解】A．麦克斯韦提出电磁场理论，赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故A错误； B．爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为，故B正确； C．空间某处的电场或磁场需发生周期性变化，就会在其周围产生电磁波，故C错误； D．不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长大于可见光的波长，故D错误。 故选B。 2. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】开始时两金属球之间的库仑力为 将两球接触后两球各带电量+2Q，则此时的库仑力为 故选C。 3. 如图所示，在电场强度为的匀强电场中有A、B两点，A、B两点间距离为10cm，AB和电场线方向夹角为，现将电荷量为的负电荷从A点移到B点，下列说法正确的是（ ） A. 静电力对电荷做正功，电势能减少 B. 静电力对电荷做正功，电势能减少 C. 电荷克服静电力做功，电势能增加 D. 电荷克服静电力做功，电势能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A、B两点的电势差为 将电荷量为的负电荷从A点移到B点，静电力做功为 故电荷克服静电力做功，根据功能关系，电势能增加。 故选D。 4. 如图所示，水平虚线上方存在垂直纸面向里的磁场，沿水平方向的磁感应强度恒定，沿竖直向上的方向磁感应强度大小逐渐减弱，矩形导线框ABCD垂直磁场方向放置。下列说法正确的是（　　） A. 导线框向上平移的过程中，导线框中不能产生感应电流 B. 使线框绕AB轴转动的过程中，导线框中能产生感应电流 C. 导线框向右平移的过程中，导线框中能产生感应电流 D. 使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，导线框中不能产生感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．导线框中能产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生改变。根据磁通量Φ = BS可知，导线框向上平移的过程中，磁感应强度减小，穿过导线框的磁通量逐渐减小，则导线框中能产生感应电流，A错误； B．使线框绕AB轴转动的过程中，穿过导线框的磁通量在发生改变，则导线框中能产生感应电流，B正确； C．导线框向右平移的过程中，穿过导线框的磁通量不变，则导线框中不能产生感应电流，C错误； D．使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，穿过导线框的磁通量在发生改变，则导线框中能产生感应电流，D错误。 故选 B。 5. 某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大。若极板上电荷量保持不变，则风力越大（ ） A. 电容器电容越小 B. 静电计指针张角越小 C. 极板间电场强度越大 D. 固定电极电势越高 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 风力越大，两板间的距离d越小，电容器电容C越大，故A错误； B．极板上电荷量保持不变，电容越大，根据 可知，两板之间的电势差越小，静电计指针张角越小，故B正确； C．根据 ， 可得 即极板间电场强度与距离d无关，电场强度不变，故C错误； D．两极板之间的电势差 由于风力越大，两极板之间的电势差越小，则固定电极的电势越低，故D错误。 故选B。 6. 某电场线的分布如图中实线所示，M、N为电场中的两点，虚线为两点间的连线，长度为d，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度大小的关系： B. 电势高低的关系： C. M、N两点间的电势差U与M点电场强度的关系： D. 将一负点电荷沿虚线从M点移动到N点，点电荷的电势能增加 【答案】D 【解析】 【详解】A. 电场线是描述电场强度的理想模型，电场线越密电场强度越大，由图可知，电场强度大小的关系：，故A错误； B. 电势沿着电场线方向降低的最快，由图可知，电势高低的关系：，故B错误； C. 在匀强电场中，电场强度与电势差的关系为 图中M、N两点间的电场强度并非匀强电场，M点的电场强度比两点间的电场强度弱，所以 故C错误； D. 电势能公式为 对于负电荷而言，电势越低，电势能越高，所以将一负点电荷沿虚线从M点移动到N点，点电荷的电势能增加，故D正确。 故选D。 7. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 电阻的阻值减小 B. V表示数减小 C. 油滴向下运动 D. G表中有从c到a的电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸，由电阻定律 可知盐水柱长度L增加，横截面积S减小，则电阻的阻值增大，故A错误； B．因电阻的阻值增大，电路中总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，路端电压增大，则两端电压减小，并联部分电压增大，电压表V的示数增大，故B错误； C．由于电容器两端电压增大，由 可知两极板间电场强度E增大，所以 油滴向上运动，故C错误； D．电容器两端电压增大，电容器继续充电，G表中有从c到a的电流，故D正确。 故选D。 8. 带电粒子（不计重力）在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（　　） A. 甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大 B. 乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从下往上通过 C. 丙图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 D. 丁图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，做完整圆周运动的周期也越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在回旋加速器中，洛伦兹力不做功，带电粒子在电场中获得能量，动能增大，故A错误； B．等离子体进入磁场后，在洛伦兹力的作用下，根据左手定则，带正电的离子向下偏转打在下极板上，下极板带正电，带负电的离子打在上极板上，上极板带负电，发电机产生的电流从下往上通过电阻R，故B正确； C．带电粒子从P 射入时，电场力与洛伦兹力相互平衡 解得 故C正确； D．带电粒子在磁场中运动的周期为 与半径大小无关，故D错误。 故选BC。 9. 三条等势线如图所示，其中A、B两点在同一等势线上，下列说法正确的是（　　） A. 电子在A点的电势能为-10J B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点，电场力所做的功相等 C. 电子从A点移动到C点，电场力所做的功为6eV D. 电子从A点移动到C点，电势能增加4eV 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于A点电势为10V，所以电子在A点的电势能为-10eV，故A错误； B．由于A、B在同一等势线上，电势相等，所以电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点，电场力所做的功相等，故B正确； CD．电子从A点移动到C点，电场力所做的功为 根据功能关系可得 即电势能增加4eV，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在竖直平面内用轻绳连接一根质量为m的通电导线，导线长为L，电流大小为I，方向垂直纸面向里，施加适当的磁场使通电导线处于平衡状态且轻绳与竖直方向成30°，下列关于磁场描述正确的是（　　） A. 当磁场方向竖直向上时，磁感应强度 B. 当磁场方向水平向右时，磁感应强度 C. 当磁场方向水平向左时，磁感应强度 D. 磁感应强度的最小值为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．当磁场方向竖直向上时，由左手定则可知，导线所受安培力方向水平向右，受力分析，导线受重力，安培力，轻绳拉力，如图所示，由平衡条件可知 又 解得 A正确； B．同理，当磁场方向水平向右时，导线所受安培力竖直向下，导线不能平衡，不符合题意，B错误； C．当磁场方向水平向左时，导线所受安培力方向竖直向上，则有 解得 C正确； D．由力的平衡条件可得，三力的合力是零，则三力构成封闭的三角形如图所示，当安培力垂直与轻绳方向向上时，安培力最小，则B最小，则有 D正确。 故选ACD。 二、实验题（共 17分） 11. 某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率 ，完成下列步骤∶ （1）用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为_____mm。 （2）用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，其直径为_____mm。 （3）先使用多用电表粗测金属圆柱体的电阻，当使用 “ ” 挡测量时，发现指针偏转角度过大，为了更准确地测量该金属圆柱体的阻值，应将多用电表的欧姆挡位换到_____（选填“×1”或“×100”）挡进行再次测量，并重新进行_____（选填“机械调零”或 “欧姆调零”）。在正确完成以上步骤后，测量时指针位置如图丙所示，则示数为_____Ω。 （4）若用伏安法测得流经圆柱体的电流为 ，圆柱体两端的电压为 ，圆柱体的直径和长度分别用 和 表示，则该圆柱体的电阻率 _____（用 、 、 和 表示）。 【答案】（1）42.35 （2）0.410 （3） ①. ×1 ②. 欧姆调零 ③. 15 （4） 【解析】 【小问1详解】 用游标卡尺测量其长度为 【小问2详解】 用螺旋测微器测量其直径为 【小问3详解】 [1]使用“”挡测量时，发现指针偏转角度过大，说明阻值较小，应选“”倍率。 [2]改变挡位重新测量时应进行欧姆调零。 [3]根据欧姆表的读数原理可知该电阻的阻值为 【小问4详解】 由电阻定义式得圆柱体的电阻为 由电阻定律得 联立可得 12. 某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻，利用现有器材设计了如图1所示的实验电路图，选用器材如下： A．待测干电池组（电动势约4.5V，内阻约）； B．电压表（量程0~3V，内阻约）； C．电压表（量程0~15V，内阻约）； D．电流表（量程0~1A，内阻为）； E．电流表（量程0~100mA，内阻为；） F．滑动变阻器（）； G．开关、导线若干。 闭合开关，该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据，描绘了如图2所示的U-I图像，根据上述条件回答以下问题。 （1）电压表应选择______，电流表应选择______（填选项前的字母）。 （2）根据图像和已知数据可算出，电池组电动势______V，内阻______（结果均保留3位有效数字）。与真实值相比，电动势测量值______（填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻测量值______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 【答案】（1） ①. B ②. D （2） ①. 4.50 ②. 3.25 ③. 相等 ④. 相等 【解析】 【小问1详解】 [1]由题可知，待测电池组的电动势大约为4.5V，选量程0~15V的电压表，测量误差较大，所以实验时需要选择量程0~3V的电压表，通过调节滑动变阻器可以保证不超量程，即电压表应选择B。 [2]结合图2的U-I图像，可知实验过程电路中的电流取值范围为0.4~0.8A，所以选择量程0~1A的电流表。即电流表选D。 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律 结合U-I图像可知 ， 联立，解得 ， [3][4]由于电流表内阻已知，实验没有电压表分流、电流表分压的引起的误差，则计算出的电源的电动势测量值与真实值相等，电源内阻测量值和真实值也相等。 三、解答题（共 37分） 13. 真空区域有宽度为l 、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，磁场方向 如图所示，MN、PQ 是磁场的边界。MN 边界上有一个点状的粒子放射源 S，它 可以向各个方向发射质量为 m 、电荷量为+q（q>0）、速率为 v（未知）的带电粒 子。若粒子沿着与 MN 夹角为 37°的方向射入磁场中，刚好未能从 PQ 边界射出， 在磁场中运动时间 t（未知）后从 MN 边界离开。不计粒子的重力，sin37°=0.6， cos37°=0.8 。求：带电粒子在磁场中运动的速率 v 和时间 t。 【答案】， 【解析】 【小问1详解】 带正电粒子的初速度斜向右下方，磁场方向垂直纸面向里，根据洛伦兹力方向的判定可知粒子做逆时针匀速圆周运动。设轨迹半径为，圆心为，由于半径垂直于速度，与水平方向的夹角为，粒子刚好未能从边界射出时，轨迹与相切，圆心到边界的距离为，故 解得，由洛伦兹力提供向心力有 解得 轨迹圆与边界的两个交点关于过圆心的水平直线对称，两交点对应的劣圆心角为，粒子沿逆时针方向从点运动到另一个交点，转过的圆心角为 粒子做匀速圆周运动的周期为 因此 14. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求： （1）电子经加速电场加速后的速度大小； （2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值； （3）电子打在荧光屏上的点到点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子在加速电场中，根据动能定理得 解得 （2）电子在偏转电场中，做类平抛运动，在水平方向上有 在竖直方向上有 ， 联立解得 电子射出时竖直方向速度为 电子离开偏转电场时速度偏转角的正切值为 联立解得 （3）得电子打在荧光屏上的点到点的距离为 15. 粒子分析仪由加速电场、偏转电场与磁场组成。如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着沿y轴负方向的匀强电场，第二象限内存在着场强大小为E、沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为的粒子从点由静止释放，粒子从y轴上的点射入第一象限，经电场偏转后从x轴上的射入第四象限，经磁场偏转后粒子从x轴上的点返回第一象限，不计粒子的重力，求： （1）粒子通过B点时的速率； （2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从A点运动到D点的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理有 解得 （2）粒子进入第一象限做类平抛运动，设运动的时间为，则有 ， 解得 ， 粒子在C点的速度 令粒子在C点速度方向与水平方向夹角为，则有 可知，粒子运动到C点时速度方向与x轴正方向成角斜向下，设粒子在磁场中运动的半径为R，由几何关系可知 粒子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 （3）设粒子从A点运动到B点的时间为，则有 解得 设粒子在磁场中运动的时间为，则有 粒子从A点运动到D点的总时间 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 靖远二中2024-2025年度高二年级十二月月考试卷 物理试卷 一、选择题（总分46分，1-7 题为单选，每题 4 分；8-10 为多选，每题 6 分，选错多选不得分，少选漏选得 3 分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 赫兹提出电磁场理论，并通过实验证实了电磁波的存在。 B. 爱因斯坦认为光本身是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量子为 C. 只要空间某处的电场或磁场发生变化，就会在其周围产生电磁波。 D. 不同电磁波具有不同的波长，红外线的波长小于可见光的波长。 2. 真空中有两个分别带有电荷量-Q和+5Q的相同金属小球（均可视为点电荷）固定在间距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F，现将两球接触后再放回原处，则两球间库仑力的大小为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，在电场强度为的匀强电场中有A、B两点，A、B两点间距离为10cm，AB和电场线方向夹角为，现将电荷量为的负电荷从A点移到B点，下列说法正确的是（ ） A. 静电力对电荷做正功，电势能减少 B. 静电力对电荷做正功，电势能减少 C. 电荷克服静电力做功，电势能增加 D. 电荷克服静电力做功，电势能增加 4. 如图所示，水平虚线上方存在垂直纸面向里的磁场，沿水平方向的磁感应强度恒定，沿竖直向上的方向磁感应强度大小逐渐减弱，矩形导线框ABCD垂直磁场方向放置。下列说法正确的是（　　） A. 导线框向上平移的过程中，导线框中不能产生感应电流 B. 使线框绕AB轴转动的过程中，导线框中能产生感应电流 C. 导线框向右平移的过程中，导线框中能产生感应电流 D. 使导线框绕过C点垂直纸面的轴在纸面内转动的过程中，导线框中不能产生感应电流 5. 某同学设计了一个电容式风力传感器，如图所示，将电容器与静电计组成回路。可动电极在风力作用下向右移动，风力越大，移动距离越大。若极板上电荷量保持不变，则风力越大（ ） A. 电容器电容越小 B. 静电计指针张角越小 C. 极板间电场强度越大 D. 固定电极电势越高 6. 某电场线的分布如图中实线所示，M、N为电场中的两点，虚线为两点间的连线，长度为d，下列说法正确的是（ ） A. 电场强度大小的关系： B. 电势高低的关系： C. M、N两点间的电势差U与M点电场强度的关系： D. 将一负点电荷沿虚线从M点移动到N点，点电荷的电势能增加 7. 如图，G为灵敏电流计，V为理想电压表，、为定值电阻，是一根盐水柱（封于橡皮管内，与电路导通），平行板电容器两极板水平，开关S闭合后，电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中（忽略温度对电阻的影响）（　　） A. 电阻的阻值减小 B. V表示数减小 C. 油滴向下运动 D. G表中有从c到a的电流 8. 带电粒子（不计重力）在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（　　） A. 甲图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大 B. 乙图中，一束等离子体喷入AB之间的磁场，电阻R上会有电流从下往上通过 C. 丙图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 D. 丁图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，做完整圆周运动的周期也越大 9. 三条等势线如图所示，其中A、B两点在同一等势线上，下列说法正确的是（　　） A. 电子在A点的电势能为-10J B. 电子从A点移动到C点跟从B点移动到C点，电场力所做的功相等 C. 电子从A点移动到C点，电场力所做的功为6eV D. 电子从A点移动到C点，电势能增加4eV 10. 如图所示，在竖直平面内用轻绳连接一根质量为m的通电导线，导线长为L，电流大小为I，方向垂直纸面向里，施加适当的磁场使通电导线处于平衡状态且轻绳与竖直方向成30°，下列关于磁场描述正确的是（　　） A. 当磁场方向竖直向上时，磁感应强度 B. 当磁场方向水平向右时，磁感应强度 C. 当磁场方向水平向左时，磁感应强度 D. 磁感应强度的最小值为 二、实验题（共 17分） 11. 某同学为了测量一均匀金属圆柱体的电阻率 ，完成下列步骤∶ （1）用游标卡尺测量其长度，如图甲所示，其长度为_____mm。 （2）用螺旋测微器测量其直径，如图乙所示，其直径为_____mm。 （3）先使用多用电表粗测金属圆柱体的电阻，当使用 “ ” 挡测量时，发现指针偏转角度过大，为了更准确地测量该金属圆柱体的阻值，应将多用电表的欧姆挡位换到_____（选填“×1”或“×100”）挡进行再次测量，并重新进行_____（选填“机械调零”或 “欧姆调零”）。在正确完成以上步骤后，测量时指针位置如图丙所示，则示数为_____Ω。 （4）若用伏安法测得流经圆柱体的电流为 ，圆柱体两端的电压为 ，圆柱体的直径和长度分别用 和 表示，则该圆柱体的电阻率 _____（用 、 、 和 表示）。 12. 某同学要测定实验室一干电池组的电动势和内阻，利用现有器材设计了如图1所示的实验电路图，选用器材如下： A．待测干电池组（电动势约4.5V，内阻约）； B．电压表（量程0~3V，内阻约）； C．电压表（量程0~15V，内阻约）； D．电流表（量程0~1A，内阻为）； E．电流表（量程0~100mA，内阻为；） F．滑动变阻器（）； G．开关、导线若干。 闭合开关，该同学通过改变滑动变阻器滑片的位置得到多组关于电压表和电流表的数据，描绘了如图2所示的U-I图像，根据上述条件回答以下问题。 （1）电压表应选择______，电流表应选择______（填选项前的字母）。 （2）根据图像和已知数据可算出，电池组电动势______V，内阻______（结果均保留3位有效数字）。与真实值相比，电动势测量值______（填“偏大”“偏小”或“相等”），内阻测量值______（填“偏大”“偏小”或“相等”）。 三、解答题（共 37分） 13. 真空区域有宽度为l 、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场，磁场方向 如图所示，MN、PQ 是磁场的边界。MN 边界上有一个点状的粒子放射源 S，它 可以向各个方向发射质量为 m 、电荷量为+q（q>0）、速率为 v（未知）的带电粒 子。若粒子沿着与 MN 夹角为 37°的方向射入磁场中，刚好未能从 PQ 边界射出， 在磁场中运动时间 t（未知）后从 MN 边界离开。不计粒子的重力，sin37°=0.6， cos37°=0.8 。求：带电粒子在磁场中运动的速率 v 和时间 t。 14. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，沿右侧两平行正对的极板中心轴线射入偏转电场，并从另一侧射出，打到荧光屏上的点，为荧光屏的中心点。已知电子质量为、电荷量为、加速电场所加的电压为、偏转电场所加的电压为、水平极板的长度为、上下两板间距离为、水平极板的右端到荧光屏的距离为。不计电子所受重力。求： （1）电子经加速电场加速后的速度大小； （2）电子离开偏转电场时速度的偏转角的正切值； （3）电子打在荧光屏上的点到点的距离。 15. 粒子分析仪由加速电场、偏转电场与磁场组成。如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内存在着沿y轴负方向的匀强电场，第二象限内存在着场强大小为E、沿x轴正方向的匀强电场，第四象限内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为的粒子从点由静止释放，粒子从y轴上的点射入第一象限，经电场偏转后从x轴上的射入第四象限，经磁场偏转后粒子从x轴上的点返回第一象限，不计粒子的重力，求： （1）粒子通过B点时的速率； （2）第四象限内匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从A点运动到D点的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $