精品解析：广东省肇庆市鼎湖中学2024-2025学年高二上学期12月考试物理试题

肇庆鼎湖中学2024-2025学年第一学期12月质量检测 高二年级物理试题 一、单选题（本题共7题，每题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 场强为零处，电势不一定为零 B. 初速度为零的正电荷仅在电场力作用下一定沿电场线运动 C. 若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为零 D. 由公式可知，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 2. 有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，若2ms内跨膜电流的平均值为，则细胞膜两侧的电势差为（　　） A. 20mV B. 40mV C. 60mV D. 80mV 3. 空间内存在沿轴的电场，轴上各点电势随坐标变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 在处电场强度最大 B. 在间只有一点电场强度的大小为 C. 将电子由处移到处的过程中，电场力做负功 D. 质子在处电势能为零，受到的电场力也为零 4. 如图所示，用某种金属材料制成长为、宽为、厚为的长方体，且。电流沿方向的电阻为，电流沿方向的电阻为，电流沿方向的电阻为，则等于（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成半径为R的圆环，O为圆环的圆心，圆环上均匀分布着负电荷。现在圆环上的E处取下足够短的带电量为-q的一小段，将其沿OE连线向左移动到F点处，且EF=R。设圆环其他部分的带电量与电荷分布保持不变，静电力常量为k，若此时在О点放一个带电量为＋Q的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力为（ ） A. ，水平向左 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向右 6. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为，且"3"线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为则它们的大小关系是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，平行板电容器的金属板M、N水平放置，始终与电源两极相连，电路中接有电流计G，极板N接地，极板间有一带电液滴静止在P点。现将M极板沿竖直方向向下平移一小段距离（未到P点），则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容减小 B. 液滴向下运动 C. P点的电势增大 D. G中有从a到b的电流 二、多选题（本题共3道小题，每题6分，共18分） 8. 两个电阻和的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　） A. 的阻值为 B. 的电阻随电压的增大而增大 C. 为线性元件，为非线性元件 D. 当时，的电阻小于的电阻 9. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R为定值电阻，为负温度系数热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），L为小灯泡。当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变大 B. 小灯泡的亮度变暗 C. 流过热敏电阻的电流减小 D. 电源的输出功率变大 10. 下列所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A. 图甲中条形磁铁向右匀速移动 B. 图乙中水平面上两根金属棒处于竖直向上的匀强磁场中分别向两侧匀速移动 C. 图丙中水平圆形线圈的正上方通入增大的电流 D. 图丁中矩形线圈水平向右运动 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。 （1）先机械调零，旋动部件__________（填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件__________（填“S”或“T”），使指针对准电阻的__________（填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按__________的顺序进行操作，再完成测量读数。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零 E．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡 （2）若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值__________。 12. 某同学欲测量一粗细均匀、阻值约为10Ω的金属丝的电阻率。实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A.电源（电动势，内阻约1Ω） B.电压表V（量程0~6V，内阻约8kΩ） C.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω） D.电流表（量程0~3A，内阻约0.05Ω） E.滑动变阻器（最大阻值5Ω） F.滑动变阻器（最大阻值500Ω） （1）用游标卡尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数________cm；用螺旋测微器测得该金属丝的 直径如图乙所示，读数________mm。 （2）如图丙所示为测量金属丝电阻的电路图，根据此电路图，用笔画线代替导线连接如图丁所示的实物图。 （3）测量金属丝的电阻时，为了便于调节及测量尽可能准确，电流表应选________，滑动变阻器应选________。（均填所选仪器前的字母符号） （4）设测得金属丝的电阻为R，可得金属丝的电阻率________。（用R、L、D三个物理量表示） 三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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） 13. 如图所示，一个电荷量为的带电小球A固定于O点的正下方，质量为m的带电小球B用长为L的绝缘细线悬挂于O点。当小球B静止时，与小球A在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角。两带电小球均可视为点电荷，重力加速度大小为g，静电力常量为k，求： （1）小球B的带电荷量； （2）剪断细线的瞬间，小球B的加速度大小。 14. 如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度的足够大的匀强磁场中，线框ab边长为10cm，bc边长为20cm，求： （1）线框在图示位置的磁通量。 （2）以线框的ab边为轴，转过30°时，它的磁通量。 （3）以通过b点的与线框平面垂直的线为轴，线框平面逆时针转过60°，它的磁通量。 15. 如图所示，竖直虚线ab右侧空间有水平向右、场强大小为的匀强电场，竖直固定的圆弧轨道DEFG半径为R＝1.8m，O为圆心，点D、G位于ab上，EF为竖直直径，。在同一竖直面内虚线ab左侧空间无电场，有一弹射装置，由竖直细管和半径为r＝0.9m的圆弧轨道BC组成，为圆心，半径水平，管内下端压缩一轻弹簧并被锁扣K锁定在A点，AB段高h＝1m。现管中有一质量为m＝1kg、电荷量为的带正电小球静止在弹簧上端，某时刻打开K，小球被弹出，恰好能通过C点飞出，并从D点沿圆弧切线方向进入轨道DEFG。已知弹簧和所有轨道均光滑绝缘，空气阻力不计，小球可视为点电荷，重力加速度取。求： （1）弹簧被K锁定在A点时所具有的弹性势能大小Ep； （2）小球进入圆弧轨道DEFG后沿轨道运动的最大速度vm； （3）通过计算判断小球能否沿轨道运动至G点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 肇庆鼎湖中学2024-2025学年第一学期12月质量检测 高二年级物理试题 一、单选题（本题共7题，每题4分，共28分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 场强为零处，电势不一定为零 B. 初速度为零的正电荷仅在电场力作用下一定沿电场线运动 C. 若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度为零 D. 由公式可知，若q减半，则该处的电场强度变为原来的2倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场强度与电势没有必然的联系，场强为零处，电势不一定为零，A正确； B．只有当电场线为直线且只受电场力时，初速度为零的正电荷仅在电场力作用下一定沿电场线运动，B错误； C．空间某点的电场强度大小与试探电荷无关，可知若在电场中的某点不放试探电荷，则该点的电场强度不一定为零，C错误； D．公式是比值定义式，电场强度与试探电荷无关，若q减半，则该处的电场强度不变，D错误。 故选A。 2. 有研究发现，某神经细胞传递信号时，离子从细胞膜一侧流到另一侧形成跨膜电流，若将该细胞膜视为的电容器，若2ms内跨膜电流的平均值为，则细胞膜两侧的电势差为（　　） A. 20mV B. 40mV C. 60mV D. 80mV 【答案】D 【解析】 【详解】该过程中跨膜电荷量 根据 可知 故选D。 3. 空间内存在沿轴的电场，轴上各点电势随坐标变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 在处电场强度最大 B. 在间只有一点电场强度的大小为 C. 将电子由处移到处的过程中，电场力做负功 D. 质子在处电势能为零，受到的电场力也为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据场强与电势差的关系 结合图像可知，斜率的绝对值表示场强大小，则处斜率为零，电场强度为零，故A错误； B．如下图所示 连接处的斜率等于 由对称性可知在间有两点满足 故B错误； C．由图可知，处到处的电势差为正值，电子带负电，电场力做负功，故C正确； D．电势能等于电荷量与电势的乘积，故质子在处电势能为零，但是该处的斜率不为零，说明场强不为零，即受到的电场力不为零，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，用某种金属材料制成长为、宽为、厚为的长方体，且。电流沿方向的电阻为，电流沿方向的电阻为，电流沿方向的电阻为，则等于（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电阻定律 设金属材料的电阻率为，电流沿AB方向时电阻 电流沿CD方向时电阻 电流沿EF方向时电阻 则 故选D。 5. 如图所示，用粗细均匀的绝缘线制成半径为R的圆环，O为圆环的圆心，圆环上均匀分布着负电荷。现在圆环上的E处取下足够短的带电量为-q的一小段，将其沿OE连线向左移动到F点处，且EF=R。设圆环其他部分的带电量与电荷分布保持不变，静电力常量为k，若此时在О点放一个带电量为＋Q的试探电荷，则该试探电荷受到的电场力为（ ） A. ，水平向左 B. ，水平向右 C. ，水平向左 D. ，水平向右 【答案】B 【解析】 【详解】圆环上的剩余电荷在О点产生的电场等效为-q电荷在О点产生的电场，其电场强度大小为 ，方向水平右 在F点电荷量为-q的电荷在О点产生的电场强度大小为 ，方向水平向左 O点的合场强大小为 ，方向水平右 带电量为＋Q的试探电荷受到的电场力大小为 ，方向水平右 故选B。 6. 如图所示，套在条形磁铁外的三个线圈，其面积之间的关系为，且"3"线圈在磁铁的正中间。设各线圈中的磁通量依次为则它们的大小关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】条形磁铁的外部磁场如图所示。 在条形磁铁内外都有磁场，套在条形磁铁外的三个线圈的磁通量为磁铁内部向左的磁通量减去外部向右的磁通量。磁铁内部向左的磁通量相同，外部向右的磁通量越大，抵消越多，总磁通量越少。线圈1和线圈2在同一位置，且线圈1的面积较大，通过向右的磁通量较大，故；线圈2和线圈3面积相同，但线圈3所在位置，向右的磁通量更加稀疏，故，所以 故选C。 7. 如图所示，平行板电容器的金属板M、N水平放置，始终与电源两极相连，电路中接有电流计G，极板N接地，极板间有一带电液滴静止在P点。现将M极板沿竖直方向向下平移一小段距离（未到P点），则下列说法正确的是（　　） A. 电容器的电容减小 B. 液滴向下运动 C. P点的电势增大 D. G中有从a到b的电流 【答案】C 【解析】 【详解】A．M极板下移，导致d减小，根据 可知电容器的电容增大，A错误； B．根据 由于板间距离减小，电压保持不变，所以板间电场强度增大，液滴受到的电场力增大，液滴向上运动，B错误； C．P点与下极板距离不变，根据 由于板间电场强度增大及，可知P点的电势增大，C正确； D．根据 可知Q增大，电容器充电，由图可知，G中有从b到a的电流，D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3道小题，每题6分，共18分） 8. 两个电阻和的伏安特性曲线如图所示，由图可知（　　） A. 的阻值为 B. 的电阻随电压的增大而增大 C. 为线性元件，为非线性元件 D. 当时，的电阻小于的电阻 【答案】BC 【解析】 【详解】A．的阻值 A错误； B．的图像上各点的横坐标U与纵坐标I的比值随电压的增大而增大，则的电阻随电压的增大而增大，B正确； C．由图像可知，为线性元件，为非线性元件，C正确； D．当时，两电阻两端的电压和电流都相等，可知 D错误。 故选BC。 9. 如图所示，电源电动势为E、内阻为r，R为定值电阻，为负温度系数热敏电阻（其阻值随温度升高而减小），L为小灯泡。当温度升高时，下列说法正确的是（　　） A. 电流表示数变大 B. 小灯泡的亮度变暗 C. 流过热敏电阻的电流减小 D. 电源的输出功率变大 【答案】AB 【解析】 【详解】A．当温度升高时，热敏电阻的阻值减小，则并联总电阻减小，根据闭合电路的欧姆定律，可知干路电流增大，则电流表示数增大，A正确； BC．并联部分电压减小，则小灯泡的电流减小，亮度变暗，热敏电阻自身的电流增大，B正确、C错误； D．因电源内阻和外电阻大小关系未知，故无法判断电源输出功率的变化情况，D错误。 故选AB。 10. 下列所示的各物理情境中，能产生感应电流的是（　　） A. 图甲中条形磁铁向右匀速移动 B. 图乙中水平面上两根金属棒处于竖直向上的匀强磁场中分别向两侧匀速移动 C. 图丙中水平圆形线圈的正上方通入增大的电流 D. 图丁中矩形线圈水平向右运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图甲中条形磁铁向右匀速移动，闭合线圈内磁通量发生变化，可以产生感应电流，故A正确； B．图乙中两根导体棒以一定的速度向相反方向运动，穿过闭合回路的磁通量增大，可以产生感应电流，故B正确； C．根据通电直导线周围磁场的分布规律以及对称性可知环形导线框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，故C错误； D．导体框以一定的速度水平向右运动，导体框中的磁通量始终为零，不能产生感应电流，故D错误。 故选AB。 二、实验题（本题共2小题，共16分） 11. 用如图甲所示的多用电表的欧姆挡来测量电阻时，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量。 （1）先机械调零，旋动部件__________（填“S”或“T”），使指针对准电流的“0”刻线；将K旋转到电阻挡“”的位置；将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件__________（填“S”或“T”），使指针对准电阻的__________（填“0刻线”或“刻线”）；将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按__________的顺序进行操作，再完成测量读数。 A．将K旋转到电阻挡“”的位置 B．将K旋转到电阻挡“”的位置 C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D．将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行欧姆调零 E．测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡 （2）若（1）中更换合适的倍率后，测量时多用电表的表盘如图乙所示，则待测电阻的阻值__________。 【答案】（1） ①. S ②. T ③. 0刻线 ④. BDCE （2）150 【解析】 【小问1详解】 [1]先机械调零，旋动机械调零旋钮S，使指针对准电流的“0”刻线； [2] [3]将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T进行欧姆调零，使指针对准电阻的“0”刻线； [4]将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏角过大，说明待测电阻太小，应换小挡位，重新进行欧姆调零，进行测量，测量和读数完成后，将选择开关调到“OFF”挡，所以操作顺序为BDCE。 【小问2详解】 选择开关在欧姆“”挡，则读数 12. 某同学欲测量一粗细均匀、阻值约为10Ω的金属丝的电阻率。实验室除游标卡尺、螺旋测微器、导线和开关外，还有以下器材可供选择： A.电源（电动势，内阻约1Ω） B.电压表V（量程0~6V，内阻约8kΩ） C.电流表（量程0~0.6A，内阻约0.2Ω） D.电流表（量程0~3A，内阻约0.05Ω） E.滑动变阻器（最大阻值5Ω） F.滑动变阻器（最大阻值500Ω） （1）用游标卡尺测得该金属丝的长度如图甲所示，读数________cm；用螺旋测微器测得该金属丝的 直径如图乙所示，读数________mm。 （2）如图丙所示为测量金属丝电阻的电路图，根据此电路图，用笔画线代替导线连接如图丁所示的实物图。 （3）测量金属丝的电阻时，为了便于调节及测量尽可能准确，电流表应选________，滑动变阻器应选________。（均填所选仪器前的字母符号） （4）设测得金属丝的电阻为R，可得金属丝的电阻率________。（用R、L、D三个物理量表示） 【答案】（1） ①. 3.020 ②. 0.830 （2） （3） ①. C ②. E （4） 【解析】 【小问1详解】 [1]20分度的游标卡尺精度为0.05mm，图甲读数 [2]螺旋测微器的分度值为0.01mm，图乙读数 【小问2详解】 根据图丙电路图，实物图连线如图所示。 【小问3详解】 [1]估算待测电阻的最大电流 因此电流表选择C。 [2]滑动变阻器采用分压式接法，故应选最大阻值较小的E。 【小问4详解】 根据电阻定律 解得 三、计算题（本题共3小题，共38分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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） 13. 如图所示，一个电荷量为的带电小球A固定于O点的正下方，质量为m的带电小球B用长为L的绝缘细线悬挂于O点。当小球B静止时，与小球A在同一水平线上，此时细线与竖直方向的夹角。两带电小球均可视为点电荷，重力加速度大小为g，静电力常量为k，求： （1）小球B的带电荷量； （2）剪断细线的瞬间，小球B的加速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 分析可知，两球之间有库仑斥力，故小球B带负电荷，对小球B受力分析，水平方向有 解得 故小球B的带电荷量为。 【小问2详解】 对小球B受力分析，竖直方向有 解得细线的拉力大小 可知小球B所受重力与库仑力的合力大小 剪断细线的瞬间，由牛顿第二定律有 解得 14. 如图所示，矩形导线框abcd的一半处在磁感应强度的足够大的匀强磁场中，线框ab边长为10cm，bc边长为20cm，求： （1）线框在图示位置的磁通量。 （2）以线框的ab边为轴，转过30°时，它的磁通量。 （3）以通过b点的与线框平面垂直的线为轴，线框平面逆时针转过60°，它的磁通量。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）通过某一面的磁通量，可理解为穿过该面的磁感线根数，在题设条件下，此磁感线根数显然应等于磁通密度B（通过单位面积的磁感线根数）与磁场面积的乘积，故有 （2）将视图改画成如图所示，注意到穿过磁感线面积的投影与（1）一样，所以 （3）按题意作出示意图如图所示 可以看出，转过后，整个线框恰好全进入磁场区，这时有 15. 如图所示，竖直虚线ab右侧空间有水平向右、场强大小为的匀强电场，竖直固定的圆弧轨道DEFG半径为R＝1.8m，O为圆心，点D、G位于ab上，EF为竖直直径，。在同一竖直面内虚线ab左侧空间无电场，有一弹射装置，由竖直细管和半径为r＝0.9m的圆弧轨道BC组成，为圆心，半径水平，管内下端压缩一轻弹簧并被锁扣K锁定在A点，AB段高h＝1m。现管中有一质量为m＝1kg、电荷量为的带正电小球静止在弹簧上端，某时刻打开K，小球被弹出，恰好能通过C点飞出，并从D点沿圆弧切线方向进入轨道DEFG。已知弹簧和所有轨道均光滑绝缘，空气阻力不计，小球可视为点电荷，重力加速度取。求： （1）弹簧被K锁定在A点时所具有的弹性势能大小Ep； （2）小球进入圆弧轨道DEFG后沿轨道运动的最大速度vm； （3）通过计算判断小球能否沿轨道运动至G点。 【答案】（1）23.5J （2）12m/s （3）不能到G点 【解析】 【小问1详解】 小球恰好能通过C点飞出，则有 可得 小球与弹簧组成的系统机械能守恒，有 代入数据可得 【小问2详解】 由几何关系可知，小球到D点的速度为 小球受到的电场力为 则重力与电场力的合力与电场方向的夹角正切为 所以 则小球在圆弧轨道DEFG运动的等效最低点与G点关于O对称，与D点关于EF对称，即与D点等高，即 由动能定理可得 可得 【小问3详解】 G是小球运动的等效最高点，小球恰好过最高点时，有 可得过最高点的最小速度为 由动能定理可得 可得 故不能到G点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $