四川成都市彭州中学2024-2025学年高二上学期12月阶段检测物理试卷

**基本信息** 2024-2025学年四川彭州中学高二上月考物理试卷，聚焦电场、磁场、电磁感应等核心模块，通过基础概念辨析（如第1题电场线本质）、图像分析（如第7题电势变化）及实际应用（如第15题霍尔效应），分层考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|电场线、场强电势、电感特性|基础概念辨析，如第3题结合电场线分布判断场强与电势关系| |多选题|3/18|电场叠加、匀强电场、变压器|情境复杂，如第8题菱形电荷系电场叠加及对称性分析| |实验题|2/16|多用电表使用、电源电动势测量|注重操作与数据处理，如第12题伏安法结合图像法测电源参数| |计算题|3/38|库仑定律、带电粒子运动、霍尔效应|综合应用，如第15题结合霍尔电压考查磁场分布与棒运动规律，体现科学推理与模型建构|

绝密 启用前 2024-2025学年度四川省彭州中学高2023级高二上12月月考 物理学科试题 命题人：李进才 审题人：聂冰冰 本试卷考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.下列说法正确的是(    ) A. 摩擦起电和感应起电的本质是产生了新的电子 B. 元电荷就是质子 C. 电场线是假想的，不是客观存在的 D. 高压作业穿绝缘衣服比穿金属衣安全 2.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为，电荷量分别为和。在它们的水平中垂线上竖直固定一根长为、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为的小球以初速度从上端管口射入，则小球(    ) A. 速度先增大后减小 B. 受到的电场力方向向左 C. 受到的电场力最大值为 D. 管壁对小球的弹力最大值为 3.如图是一带电球体和一可视为点电荷的带电小球周围电场线的分布图，球体和小球所带电荷量相同，为球体球心与小球连线在球体外的部分的中点，，为关于连线对称的两点。取无穷远处电势为零，以下说法正确的是(    ) A. 小球一定带正电，带电球体一定带负电 B. 点处的电势为零，，两点电场强度相同 C. 将带电粒子从点移到点电场力做功为零 D. 点的电场强度大小小于、两点的电场强度 4.如图所示，矩形位于匀强电场中且所在平面与匀强电场平行，，点是边的中点，已知点电势为，点电势为，点电势为，则(    ) A. 点电势为 B. 一个电子放在点具有的电势能为 C. 电场强度的大小为，方向垂直、连线斜向右上方 D. 若一电子从点以某一速度沿、连线射出，则该电子有可能经过点 5.如图所示，某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图甲中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图乙是由传感器得到的电压随时间变化的图像。不计电源内阻及电感线圈的电阻。下列说法正确的是(    ) A. 闭合瞬间，三个灯泡同时发光 B. 闭合后至断开前，流经的电流保持不变 C. 断开后，先闪亮一下再熄灭 D. 图乙中 6.如图，直流电源的电动势为，内阻为，滑动变阻器的最大阻值为，平行板电容器两极板水平放置，板间距离为，板长为，平行板电容器的右侧存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。闭合开关，当滑片处于滑动变阻器中点时，质量为的带正电粒子以初速度水平向右从电容器左侧中点进入电容器，恰好从电容器下极板右侧边缘点进入磁场，随后又从电容器上极板右侧边缘点进入电容器。若粒子离开点时，在平行板电容器的右侧再加一个方向水平向右的匀强电场，电场强度大小为，忽略粒子重力和空气阻力，则 A. 电容器两极板间电压为 B. 粒子所带电荷量为 C. 磁感应强度的大小为 D. 粒子相对于电容器右侧的最远水平距离为 7.光滑绝缘水平面上有关于点对称的、两点，以点为坐标原点、沿建立轴，、两点间沿轴的电势变化如图所示，左侧图像为曲线，右侧图像为倾斜线段，现将一质量为的带电小球从点由静止释放后沿轴运动，忽略带电小球的电场，已知小球到达点时的速度为。下列说法正确的是(    ) A. 小球带正电 B. 小球所带电荷量的绝对值为 C. 小球在段运动的加速度逐渐变小 D. 小球在段的运动时间小于在段的运动时间 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.如图，四个电荷量均为的点电荷分别放置于菱形的四个顶点，其坐标分别为、、   和，  其中轴上的两个点电荷位置固定，轴上的两个点电荷可沿轴对称移动，下列说法正确的是(    ) A. 除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零 B. 当取某值时，可使得菱形内部只存在两个电场强度为零的点 C. 当时，将一带负电的试探电荷由点移至点，静电力做正功 D. 当时，将一带负电的试探电荷放置在点处，其所受到的静电力方向与轴正方向成倾斜向上 9.在竖直平面内的四点构成边长为的菱形，其中边水平，边与水平面成空间中有一方向平行于菱形所在平面的匀强电场。电荷量为、质量为的带电粒子从点以初速度垂直于向上射出，粒子的轨迹经过点时速度大小等于，点运动到速度最小的过程中电场力做功，不计粒子所受重力和空气阻力，则下列说法中正确的是(    ) A. 点电势高于点电势 B. 两点间的电势差为 C. 电场强度的大小为 D. 粒子由点运动到与点等高的过程中电势能减小 10.某实验小组设计了一个含有理想变压器的电路用于研究交变电流特性，如图所示，电源为转速可调，内阻不计，绕垂直于磁场轴转动的矩形线圈，变压器原、副线圈匝数比为。，，电压表和电流表均为理想交流电表。开始时开关断开，位于最左端，线圈转速为，此时电压表读数为，电流表读数为。下列说法正确的是(    ) A. 将滑片向右滑动，电压表示数增大，电流表示数减小 B. 将滑片向右滑动，电压表示数变化，电流表示数变化，不变 C. 将滑片向右滑动，变压器输出功率先增大后减小 D. 保持位置不变，闭合，同时将线圈转速变为，电压表示数变为，电流表示数变为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.（6分）如图所示为多用电表的刻度盘。若选用倍率为“”的电阻挡测电阻时，表针指示如图所示，则： 所测电阻的阻值为          如果要用此多用电表测量一个阻值约为的电阻，为了使测量结果比较精确，应选用的电阻挡是          选填“”“”或“”。 用此多用电表进行测量，当选用量程为的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为          当选用量程为的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为          。 当选用量程为的电压挡测量电压时，表针也指于图示位置，则所测电压为          。 12.（10分）要测量一电源的电动势略小于和内阻约，现有下列器材：电压表、电阻箱，定值电阻，开关和导线。某实验小组根据所给器材设计了如图甲所示的实验电路。 实验小组同学计划用作图法处理数据，同学们多次调节电阻箱阻值，读出电压表对应的数据，建立坐标系并描点连线得出了如图乙所示的图像，图像纵坐标表示，图像的横坐标表示电压表读数的倒数。若所得图像的斜率为，图像的延长线在纵轴上的截距为，则该电源的电动势___，内阻____。用和表示 利用上述方法测出的测量值和真实值相比，___，___填“大于”等于”或“小于”        某同学又用这个电源设计了测量一元硬币电阻率的实验。 先用螺旋测微器测量硬币的厚度，然后用游标卡尺测量硬币的直径，螺旋测微器和游标卡尺的示数如图和图所示，则硬币的厚度_________，直径_________ 将硬币的正反两面连入电路，并与一阻值为的定值电阻串联，利用伏安法测量电阻，若测得流经硬币的电流为，硬币和两端的总电压为，则硬币材料的电阻率_________结果用、、、、表示。 四、计算题：本大题共3小题，共30=8分。 13.（10分）在真空中点放一个固定点电荷，现在点放一个点电荷，的距离，如图所示，求： 在点受到的作用力的大小； 点的电场强度； 拿走后点的电场强度大小。 14.（12分）如图，圆心为、半径为的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，为圆的一条直径。质量为、电荷量为的粒子从点以初速度射入电场，速度方向与夹角，一段时间后粒子运动到点，速度大小仍为，不计粒子重力。求 电场强度的方向 匀强电场的场强大小 仅改变粒子初速度的大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，此过程中粒子速度改变量的大小。 15.（16分）根据霍尔效应原理制成的霍尔元件有广泛的应用，某研究小组用霍尔元件来研究金属棒在磁场中的运动规律。如图所示，在水平面上固定放置两间距为的平行、光滑金属导轨，其右侧通过开关接有恒流源，向回路提供恒定电流；在区间存在方向垂直导轨平面向下、大小沿轴方向不变、沿轴方向按某一规律变化的稳恒磁场。一质量为的金属棒垂直于导轨放置，其上固定一霍尔元件相比，其质量可忽略不计，它是一个长、宽和高分别为的长方体微小半导体薄片，磁场方向垂直平面，其单位体积中载流子数为，每个载流子带电荷量为。在半导体薄片上制作四个电极、、、，放大图如图所示，在、间通入恒定的电流，则在、间出现霍尔电压图中没有画出提供电流和测量电压的电路图。开关断开时，导体棒静止在处。计算时将用常量表示。已知力位移图像的面积是力所做的功 求半导体薄片中载流子平均移动速率； 半导体材料有型载流子以空穴导电为主，即正电荷导电和型载流子以电子导电为主两种，当棒位于处时，测得霍尔电压大小为，求该处磁感应强度的大小；如果，则该半导体是型还是型？ 闭合开关，导体棒从和处开始运动，测得霍尔电压随变化的图线为如图所示，求磁感应强度沿轴的分布规律和棒运动速度与的关系。 2024-2025学年度四川省彭州中学高2023级高二上12月月考 物理学科答案 1.【答案】  【解析】A.摩擦起电和感应起电的本质是电子的转移，故A错误； B.元电荷是物体带电量绝对值的最小值，不是质子，故B错误； C.电场线是假想的，不是客观存在的，故C正确； D.高压作业服是由包含金属丝的织物制成，能起到静电屏蔽作用，故D错误。 故选C。 2.【答案】  【解析】A.由等量异种电荷形成的电场特点，根据小球的受力情况可知小球在细管内运动时，合力为重力，小球速度一直增大，A错误； B.细管所在直线的场强方向水平向右，可知小球受电场力水平向右，B错误； 在两点电荷连接中点处小球所受电场力最大，管壁对小球的弹力与电场力是平衡力，所以管壁对小球的弹力最大值为  ，C错误，D正确。 故选D。 3.【答案】  【解析】解：根据电场线的分布可知，带电球体和一可视为点电荷的带电小球带异种电荷，但不能确定带电性质，故A错误； B.带电球体不能看成点电荷，所以点的电势一定不为零，且，两点电场强度方向不同，故B错误； C.根据对称性可知，、两点的电场强度大小相等，电势也相等，所以将带电粒子从点移到点电势能变化量为零，电场力做功也为零，故C正确； D.点在小球和带电球体的连线上，且二者带异种电荷，结合库仑定律分析可知，点的电场强度大小大于、两点的电场强度，故D错误。 4.【答案】  【解析】【分析】 在匀强电场中，每前进相同的距离，电势的降落相等，根据该结论列式求解即可求解各点电势，找出等势面，则可知电场线方向，由求解电场强度，之后求解电势能。 分析出等势点是求解的关键。 【解答】 A.由，可得点电势为，故A错误； B.一个电子放在点具有的电势能大小为 ，故B错误； C.为的中点，所以点的电势为，所以点与点电势相等，则为等势面，电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，所以电场强度方向垂直连线斜向右上方，电场强度大小为：，故C正确； D.若将一电子从点以某一速度沿连线射出，因为电子受电场力垂直斜向左下方，故电子没有可能经过点，故 D错误。 5.【答案】  【解析】A.开关闭合瞬间，由于电感线圈的强烈阻碍作用，灯没有电流通过，不亮；灯、与电源串联，灯、直接变亮，故A错误； B.开关闭合瞬间，灯没有电流通过，灯、与电源串联，灯、的电流相等，通过电感的电流逐渐增大，稳定后灯与并联再与串联，流过灯的电流改变，故B错误； C.由于稳定后灯与并联，由于灯泡完全相同，故稳定时通过与的电流相等，故断开后，灯  逐渐熄灭，故C错误； D.设电源电动势为，灯泡电阻为，闭合瞬间，灯、与电源串联，电压传感器所测电压为两端电压，有  电路稳定后，流过的电流为  开关断开瞬间，电感线圈能够提供与之前等大电流，故其两端电压为  则 ，故D正确。 故选D。 6.【答案】  【解析】A.由闭合电路欧姆定律可得电容器两极板间电压，A错误 B.粒子在电容器中做类平抛运动，由水平方向做匀速直线运动有， 由竖直方向做匀变速直线运动有，，联立可得，，B错误 C.设粒子进入磁场时与竖直方向的夹角为，由得，，粒子在磁场中做匀速圆周运动，则，由几何关系得，联立可得，C错误 D.将粒子的运动分解为匀速直线运动和匀速圆周运动，当向左的洛伦兹力分力和水平向右的电场力平衡时，有，解得，则粒子以速度向上做匀速直线运动。 设粒子以速度做圆周运动，则，设与竖直方向夹角为， 则，即，粒子做圆周运动的半径， 最远距离，D正确。 7.【答案】  【解析】【详解】由题图可知，电势  在点最高，、两点电势最低。小球从点由静止释放后向点运动，说明小球所受的电场力方向由指向。由于电场强度方向与电势降低的方向一致，即从指向，故小球受力的方向与电场强度的方向相反，因此小球带负电，故A错误； B.、两点间的电势差为  设小球所带电荷量的绝对值为  ，由于小球带负电，则从到过程，对小球列动能定理方程有  解得  ，故B错误； C.  图像的斜率表示电场强度  。由题图可知，段图像为倾斜直线，其斜率恒定，说明段的电场强度恒定，根据牛顿第二定律有  解得小球在  段的加速度为  由于段的电场强度恒定，所以小球在  段的加速度  也恒定，故C错误； D.由上面分析可知，由于段曲线斜率的绝对值逐渐减小，所以段的电场强度逐渐减小，则小球从到做加速度减小的加速运动，所以小球在  段的平均速度大于  ；由于段电场强度恒定，小球做匀减速运动，所以小球在  段的平均速度等于  。由于段与段的位移大小相等，则根据  ，因为段平均速度更大，所以运动时间更短，即小球在  段的运动时间小于在  段的运动时间，故D正确。 故选D。 8.【答案】  【解析】解：、在菱形外侧除无穷远处的任意点，四个点电荷在该点的产生的场强均指向菱形的外侧，根据场强的叠加原理可知，合场强不可能为零，所以除无穷远处之外，菱形外部电场强度处处不为零，故A正确； B、根据场强的叠加及对称性，在点场强为零，当取某值时，由对称性可知，在菱形内部其它场强为零的点必定会成对出现，即在菱形内部场强为零的点一定是奇数个，故B错误； C、根据对称性知，和处场强大小相等，方向相反，两点电势相等； 将试探电荷由点移至点前后，距离和处点电荷的距离都是，根据点电荷电场分布特点，这两处的点电荷对试探电荷做功为； 将试探电荷由点移至点前后，距离和处点电荷的距离都是减小，根据点电荷电场分布特点，这两处的点电荷对试探电荷做正功； 所以，将一带负电的试探电荷由点移至点，四处点电荷对试探电荷的静电力做正功，故C正确。 D、当时，如图所示，根据对称性，设轴和轴上处的点电荷在点处产生的电场强度大小为，合电场强度为，与轴成斜向上，则由几何关系有： ，，， 解得：； 同理，设轴和轴上处的点电荷在点处产生的电场强度大小为，合电场强度为，与轴成斜向下，同样由几何关系有： ，，， 解得：； 由于，即， 所以，四个点电荷在点处产生的合场强方向与轴成斜向下，对负的试探电荷的静电力方向与轴成斜向上，故D正确。 故选ACD。 抓住菱形外侧各个点电荷所产生的场强均指向外侧，结合场强的叠加，判断菱形外部电场强度能否为零；根据场强的叠加得出点场强为零，结合对称性判断菱形内部是否只有两个电场强度为零的点；根据每个电荷对试探电荷的做功情况，判断静电力的做功情况；根据场强的叠加得出点处的场强，从而得出负试探电荷在该点所受的静电力方向。 本题考查了电场强度的叠加，知道电场强度是矢量，合成分解遵循平行四边形定则，对数学几何能力要求较高，会根据对称性以及平行四边形定则综合分析判断。 9.【答案】  【解析】A、带电粒子在点与点的动能相同，则电势能相同，则与电势相等，连线即为匀强电场的一条等势线，电场线与垂直，粒子从到受到的电场力大致向右，所以电场力垂直向右即从指向，又粒子带负电，所以电场线方向垂直向左即从指向，根据沿电场方向电势降低可知，点电势低于点电势，故A错误； C、粒子沿方向为匀速直线运动，垂直方向先做匀减速直线运动然后做匀加速直线运动，故垂直方向速度为零时，速度最小，最小值为， 当点运动到速度最小的过程，根据动能定理，，解得， ，解得， 根据，解得，故C正确； B、两点间的电势差为为，故B错误； D、把粒子运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向初速度为，加速度为，方向向右， 竖直方向加速度为，方向竖直向下， 粒子由点运动到与点等高的过程，运动时间为， 水平方向运动位移为， 电场力做的正功等于电势能的减小量，为，故D正确。 故选CD。 10.【答案】  【解析】A.开关断开，滑片向右滑动，负载减小，根据变压器等效原理，减小，故电压表示数减小，电流表示数增大，故A错误； B.开关断开，滑片向右滑动，电压表示数变化，电流表示数变化，，故不变，故B正确； C.开关断开，负载，根据变压器等效原理，当滑片位于最左端时，此时电源输出功率最大，滑片向右滑动，故变压器输出功率一直减小。故C错误； D.分析易知，闭合，，电源频率变为，，由， 由，故D正确。 11.【答案】  均正确   【解析】 由题图可知，电阻表的读数为测的电阻时，为了使测量结果更加准确，应选“”的电阻挡。 选电流挡，则每一小格表示，测量的精确度为，应估读到，指针对应的读数为选择量程为的电流挡，则每一小格表示，测量的精确度为，应估读到，指针对应的读数为。 选择电压挡，则每一小格表示，测量的精确度为，应估读到，指针对应的读数为。 12.【答案】 ，      ；     小于，   小于；    ，  ；       【解析】根据闭合电路欧姆定律，可得 整理得 所以结合图像可得  ，  所以  ， ； 根据题意可知，实验误差来源于电压表内阻分流的影响，根据等效电源的知识可知 故  ，  螺旋测微器读数为 游标卡尺的最小分度值为，  读数为 由电阻定律与欧姆定律得解得 故答案为： ，      ；     小于，   小于；    ，  ；      13.【答案】解：的距离； 根据库仑定律可得，在点受到的作用力大小为 点的电场强度大小为，方向从指向。 电场强度由电场本身决定，与放入电场中的试探电荷无关，所以拿走后点的电场强度不变，大小仍为   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：从到粒子动能不变，电场力不做功，所以为等势线，电场线与垂直斜向左下； 粒子做类似斜抛的运动，沿方向，粒子匀速运动：，垂直方向：， 根据牛顿第二定律：，解得； 如图所示，当粒子运动到点时，电势能最小， 由， ， ， 联立求得。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】根据电流的微观表达式 解得 当棒位于  处时，测得霍尔电压大小为  ，由平衡条件得 又 解得 若  ，端积累正电荷，端积累负电荷，由左手定则可知载流子以电子导电为主，故为型 由图霍尔电压  随变化的图线可得 当导体棒运动到处时，其磁感应强度大小为，则 磁场方向竖直向下为正； 有安培力公式 可得棒受力 由动能定理，有 解得 棒做简谐振动，沿轴负方向运动时，取负号，反之取正号。   【解析】详细答案和解答过程见答案 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $