精品解析：内蒙古自治区赤峰市红山区赤峰第四中学2024-2025学年高二上学期12月期中物理试题

2024~2025学年度第一学期月考试题 高二物理 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。将答案写在答题卡上题号所指示区域作答，超出答题区域书写的答案无效，写在本试卷、草稿纸上无效。 第I卷（选择题共46分） 一、择题（本题1-7为单项选择题，每小题4分。8-10为多项选择题，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。） 1. 下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ） A. 在高大的烟囱中安装静电除尘器 B. 静电复印 C. 在高大的建筑物顶端装上避雷针 D. 静电喷漆 2. 无人机已在航拍领域被广泛应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍。如图是某牌子的无人机，其充电电池上标记的参数15000mAh表示的物理量为（　　） A. 电压 B. 功率 C. 电荷量 D. 能量 3. 下列四种电场中，a、b两点的场强、电势均相同的选项是（ ） A. B. C. D. 4. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. 9F B. C. D. 12F 5. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　） A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在P点时的加速度大于在Q点时的加速度 C. 带电质点在P点时的电势能大于在Q点时的电势能 D. 带电质点在P点时的动能大于在Q点时的动能 6. 如图所示，某带正电的粒子由A板从静止开始被加速电场加速后从B板飞出。不计重力的作用，设粒子通过两板间所用的时间为t，经过B板时的速度大小为vB。现保持两板间的电势差不变，只增大两板间的距离。下列说法正确的是（　　） A. t变大，vB变大 B. t不变，vB变大 C. t变大，vB不变 D. t变小，vB不变 7. 水平方向的匀强电场其电场线如图中实线所示，方向未知。将带电荷量为的负点电荷由M点移至N点，其电势能增加了，已知M、N两点间的距离为2m， 两点连线与电场线成60。下列说法正确的（　　） A. 匀强电场场强E的方向水平向左 B. 从M到N电场力做功为 C. M、N两点的电势差为30V D. 匀强电场场强E的大小为15V/m 8. 关于并联电路，下列说法中正确的是（　　） A. 总电阻阻值必大于每一个电阻阻值 B. 其中一个电阻阻值增大时，总电阻阻值必减小 C. 再并联一个电阻时，总电阻阻值必减小 D. 拿掉一个电阻时，总电阻阻值必增大 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则以下说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变大 C. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力变小 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 10. 如图所示，在重力加速度为g的空间，有一带电量为+Q的点电荷置于O点，B、C为以O为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，，O、C在同一水平线上。现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始下滑，滑至C点时的速度的大小为，下列说法正确的是（　　） A. 从A到C电场力对小球先做正功后做负功 B. 从A到C小球的机械能守恒 C. A、C两点间的电势差为 D. 若从A点沿ABO自由释放，则下落到B点时的速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 11. 电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。电流表G的电阻Rg叫作电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作满偏电流，加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。如图所示，有一个电流表G，内阻为30Ω，满偏电流为1mA，串联一个电阻R后，就将它改装成了一个量程为3V的电压表。则电流表G的满偏电压是_________V；需要串联的电阻R是_________Ω； 12. 某同学要测量一个圆柱体工件的电阻率。 （1）该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，螺旋测微器示数如图1，则直径为D=________mm； （2）工件的电阻大约为5Ω，要精确地测量该工件的电阻，他取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0~3V，内阻约10kΩ B.电压表0~15V，内阻约50kΩ C.电流表0~0.6A，内阻约0.05Ω D.电流表0~3A，内阻约0.01Ω E.滑动变阻器，0~20Ω F.滑动变阻器，0~1000Ω 要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选______。（填序号） （3）该同学设计了如图2所示的电路，请按设计的电路用笔画线代替导线完成实物图3的连线： （4）正确连接电路，测得多组电压表示数和对应的电流表示数，通过描点作出U-I图像（如图4）为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k；测得金属工件的直径平均值为D，金属工件的长度为L，则金属工件的电阻率为ρ=________。（结果用k、D、L表示） （5）由于电表内阻的影响，实验中测得金属工件的电阻率________（选填“大于”或“小于”）真实值。 13. 在如图所示的电路中，电压，，导线电阻不计。 （1）若A、B之间接一理想电压表，求电压表的示数； （2）若A、B之间接一理想电流表，求电流表的示数I。 14. 长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求： （1）粒子在两极板间运动的时间t； （2）粒子射出两极板时垂直极板方向的速度vy的大小； （3）匀强电场的场强E的大小； 15. 如图所示，水平绝缘轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一电荷量，质量的带电体可视为质点，在水平轨道上的点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点时的速度。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数0.5，重力加速度求： （1）带电体运动到圆形轨道的最低点时，带电体对圆形轨道的压力大小； （2）带电体在水平轨道上的释放点到点的距离； （3）带电体第一次经过点后，落在水平轨道上的位置到点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度第一学期月考试题 高二物理 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡相应位置上。将答案写在答题卡上题号所指示区域作答，超出答题区域书写的答案无效，写在本试卷、草稿纸上无效。 第I卷（选择题共46分） 一、择题（本题1-7为单项选择题，每小题4分。8-10为多项选择题，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。） 1. 下列哪个措施是为了防止静电产生的危害（ ） A. 在高大的烟囱中安装静电除尘器 B. 静电复印 C. 在高大的建筑物顶端装上避雷针 D. 静电喷漆 【答案】C 【解析】 【详解】本题考查静电现象的应用于防止．ABD均为静电现象的应用，C为防止静电产生的危害，选C． 2. 无人机已在航拍领域被广泛应用，它利用自身携带的小型电机升空进行航拍。如图是某牌子的无人机，其充电电池上标记的参数15000mAh表示的物理量为（　　） A. 电压 B. 功率 C. 电荷量 D. 能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．电压的单位是伏特，而不是电压的单位，A错误； B．功率的单位是瓦特，与功率单位无关，B错误； C．根据电流定义式 可得电荷量 其中是电流单位毫安， 是时间单位小时， 故是电流与时间的乘积，对应电荷量的单位，C正确； D．能量的单位是焦耳，能量需由电压、电流和时间共同决定，例如 未涉及电压，不能表示能量，D错误； 故选C。 3. 下列四种电场中，a、b两点的场强、电势均相同的选项是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．a、b两点的电场强度的大小、方向都不相同，电势也不相同，A不符合题意； B．a、b两点的电场强度相同，电势不相同，B不符合题意； C．a、b两点的电场强度的大小相同、方向不相同，电势相同，C不符合题意； D．a、b两点的电场强度相同，电势相同，D符合题意。 故选D。 4. 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小为（　　） A. 9F B. C. D. 12F 【答案】C 【解析】 【详解】根据库仑定律，两个点电荷间的库仑力大小为 其中为静电力常量，、为两电荷的电荷量，为两电荷间的距离。初始状态库仑力分析初始时，两金属小球带电荷量分别为和，距离为。库仑力大小仅与电荷量绝对值有关，因此 接触后电荷量及库仑力分析两相同金属小球接触后，电荷量会先中和再均分。总电荷量为 均分后每个小球带电荷量为 此时两球距离变为，新的库仑力为 联立求解与的关系由初始库仑力表达式 可得 代入的表达式 故选C。 5. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知（　　） A. 三个等势面中，a的电势最高 B. 带电质点在P点时的加速度大于在Q点时的加速度 C. 带电质点在P点时的电势能大于在Q点时的电势能 D. 带电质点在P点时的动能大于在Q点时的动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．等势面与电场线垂直，带电质点所受电场力指向轨迹凹侧。因质点带负电，电场力方向与电场强度方向相反。轨迹凹侧向下，电场力方向向下，故电场强度方向向上，电场线向上。电势沿电场线方向降低，下方电势高，上方电势低，所以三个等势面中c的电势最高，a的电势最低，A错误； B．相邻等势面电势差相等，由 等势面间距越小，电场强度越大。从图中可看出，a、b间距离小于b、c间距离，所以a、b间电场强度大于b、c间电场强度。Q点在a附近，P点在c附近，因此Q点电场强度大于P点，由牛顿第二定律 带电质点在Q点的加速度大于在P点的加速度，B错误； C．电势能 质点带负电， c电势最高，a电势最低，所以P点电势高于Q点电势。则、 因为、 所以 即P点电势能小于Q点电势能，C错误； D．只有电场力做功，机械能守恒，即动能与电势能之和不变。因为 所以、 可得 即带电质点在P点时的动能大于在Q点时的动能，D正确； 故选D。 6. 如图所示，某带正电的粒子由A板从静止开始被加速电场加速后从B板飞出。不计重力的作用，设粒子通过两板间所用的时间为t，经过B板时的速度大小为vB。现保持两板间的电势差不变，只增大两板间的距离。下列说法正确的是（　　） A. t变大，vB变大 B. t不变，vB变大 C. t变大，vB不变 D. t变小，vB不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子从静止开始加速，根据动能定理有 解得 由于电势差不变，粒子的电荷量和质量不变，因此不变，A错误； B．由动能定理可知仅与、、有关，与板间距离无关，故不变。电场强度 加速度 粒子位移 联立得 当增大时变大，B错误； C．由动能定理 可知不变。由 当增大时，随增大而变大，C正确； D．由 可知板间距离增大时，变大，D错误； 故选C。 7. 水平方向的匀强电场其电场线如图中实线所示，方向未知。将带电荷量为的负点电荷由M点移至N点，其电势能增加了，已知M、N两点间的距离为2m， 两点连线与电场线成60。下列说法正确的（　　） A. 匀强电场场强E的方向水平向左 B. 从M到N电场力做功为 C. M、N两点的电势差为30V D. 匀强电场场强E的大小为15V/m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由M点移至N点，电势能增加，则电场力做负功，可知电场力水平向左，由于点电荷带负电，所以匀强电场场强E的方向水平向右，故A错误； B．电势能增加了，所以从M到N电场力做功为，故B错误； C．根据 解得M、N两点的电势差为，故C正确； D．匀强电场场强的大小为，故D错误。 故选C。 8. 关于并联电路，下列说法中正确的是（　　） A. 总电阻阻值必大于每一个电阻阻值 B. 其中一个电阻阻值增大时，总电阻阻值必减小 C. 再并联一个电阻时，总电阻阻值必减小 D. 拿掉一个电阻时，总电阻阻值必增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，因此总电阻小于任一分电阻阻值，A错误； B．设并联电路中两个电阻分别为、，总电阻 若增大，分子增大，分母增大，但总电阻随增大而增大，B错误； C．原总电阻为，再并联一个电阻，新总电阻倒数 因 则 即，总电阻必减小，C正确； D．拿掉一个电阻后，并联电阻数量减少，总电阻倒数较原来减小，故总电阻增大，D正确； 故选CD。 9. 如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所带电荷量很少，可被忽略。一带电油滴被固定于电容器中的P点。现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，则以下说法正确的是（　　） A. 平行板电容器的电容将变小 B. 静电计指针张角变大 C. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力变小 D. 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．平行板电容器的电容公式为 其中为极板间距。当下极板竖直向下移动时，增大，、、不变，因此电容变小，A正确； B．静电计测量电容器两极板间的电压，由于电容器始终与电源连接，电源电动势不变，故两极板间电压不变，静电计指针张角由电压决定，因此张角不变，B错误； C．若先断开上极板与电源的连接，电容器电荷量保持不变。由、、 联立可得 电场强度与极板间距无关。移动下极板时不变，油滴所受电场力不变，C错误； D．由C选项分析可知，断开电源后移动下极板，电场强度不变，油滴所受电场力不变，D正确； 故选AD。 10. 如图所示，在重力加速度为g的空间，有一带电量为+Q的点电荷置于O点，B、C为以O为圆心、半径为R的竖直圆周上的两点，A、B、O在同一竖直线上，，O、C在同一水平线上。现在有一质量为m、电荷量为-q的有孔小球，沿光滑绝缘细杆AC从A点由静止开始下滑，滑至C点时的速度的大小为，下列说法正确的是（　　） A. 从A到C电场力对小球先做正功后做负功 B. 从A到C小球的机械能守恒 C. A、C两点间的电势差为 D. 若从A点沿ABO自由释放，则下落到B点时的速度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小球从A到C过程中，与O点的距离先减小后增大。因小球带负电，受到+Q的吸引力，距离减小时电场力做正功，距离增大时电场力做负功，A正确； B．小球运动过程中，电场力做功，机械能不守恒，B错误； C．从A到C，由动能定理得 解得 A、C两点电势差，C错误； D．沿ABO释放，A到B重力做功，电场力做功 由动能定理 解得，D正确； 故选AD。 第Ⅱ卷（非选择题 共54分） 11. 电学实验中使用的电流表和电压表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的，从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。电流表G的电阻Rg叫作电流表内阻，指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫作满偏电流，加在它两端的电压Ug叫作满偏电压。如图所示，有一个电流表G，内阻为30Ω，满偏电流为1mA，串联一个电阻R后，就将它改装成了一个量程为3V的电压表。则电流表G的满偏电压是_________V；需要串联的电阻R是_________Ω； 【答案】 ①. 0.03 ②. 2970 【解析】 【详解】[1]根据欧姆定律，满偏电压为满偏电流与表头内阻的乘积。已知， 则 [2]串联电阻改装后的电压表量程为 此时电路中总电压等于表头满偏电压与串联电阻两端电压之和，即 串联电路中电流处处相等，均为满偏电流，故 联立得 解得 12. 某同学要测量一个圆柱体工件的电阻率。 （1）该同学先用螺旋测微器测量圆柱体的直径，螺旋测微器示数如图1，则直径为D=________mm； （2）工件的电阻大约为5Ω，要精确地测量该工件的电阻，他取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材： A.电压表0~3V，内阻约10kΩ B.电压表0~15V，内阻约50kΩ C.电流表0~0.6A，内阻约0.05Ω D.电流表0~3A，内阻约0.01Ω E.滑动变阻器，0~20Ω F.滑动变阻器，0~1000Ω 要求较准确地测出其阻值，电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选______。（填序号） （3）该同学设计了如图2所示的电路，请按设计的电路用笔画线代替导线完成实物图3的连线： （4）正确连接电路，测得多组电压表示数和对应的电流表示数，通过描点作出U-I图像（如图4）为一条过原点的倾斜直线，其斜率为k；测得金属工件的直径平均值为D，金属工件的长度为L，则金属工件的电阻率为ρ=________。（结果用k、D、L表示） （5）由于电表内阻的影响，实验中测得金属工件的电阻率________（选填“大于”或“小于”）真实值。 【答案】（1）1.610 （2） ①. A ②. C ③. E （3） （4） （5）小于 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和。固定刻度显示为，可动刻度中与主尺横线对齐的刻度为格，每格精度为，故可动刻度读数为 因此，直径 【小问2详解】 [1]电源为两节干电池，电动势 电压表A量程匹配，读数精度高；B量程过大，误差大，故电压表选A。 [2]工件电阻约，最大电流 电流表C量程匹配，指针偏转角度大，误差小；D量程过大，误差大，故电流表选C。 [3]工件电阻，滑动变阻器E与被测电阻阻值接近，便于限流调节；F阻值过大，调节不便，故滑动变阻器选E。 【小问3详解】 如图所示 【小问4详解】 由电阻定律 其中横截面积 U-I图像斜率 联立得 【小问5详解】 电路采用电流表外接法，因 电压表分流可忽略，为通过工件的电流，为电压表分流，实际电流表读数 故测量电阻 由 可知测得的电阻率小于真实值。 13. 在如图所示的电路中，电压，，导线电阻不计。 （1）若A、B之间接一理想电压表，求电压表的示数； （2）若A、B之间接一理想电流表，求电流表的示数I。 【答案】（1）9V （2）1A 【解析】 【小问1详解】 A、B之间接理想电压表时理想电压表内阻无穷大，电路中无电流通过，两端电压为0，A点电势等于与串联的中间节点电势，B点电势等于电源负极电势，设为0。与串联后接在电源两端，总电阻 根据欧姆定律，总电流 两端电压 故中间节点电势 B点电势 电压表示数为 【小问2详解】 A、B之间接理想电流表时理想电流表内阻为0，A、B两点短路，与电流表串联后与并联，再整体与串联。与电流表串联电阻 其与并联的总电阻 电路总电阻 总电流 并联部分电压 流过支路的电流，即电流表示数为 14. 长为L的平行金属板水平放置，两极板带等量的异种电荷，板间形成匀强电场，一个带电量为+q、质量为m的带电粒子，以初速度v0紧贴上极板垂直于电场线方向进入该电场，刚好从下极板边缘射出，射出时速度恰与下极板成30°角，如图所示，不计粒子重力，求： （1）粒子在两极板间运动的时间t； （2）粒子射出两极板时垂直极板方向的速度vy的大小； （3）匀强电场的场强E的大小； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在水平方向做匀速直线运动，水平位移为板长，水平方向速度为，根据匀速直线运动位移公式 解得运动时间 【小问2详解】 粒子射出时速度与下极板成，即合速度与水平方向夹角为。水平方向分速度 设竖直方向分速度为，由速度分解关系 得 【小问3详解】 竖直方向粒子受电场力 由牛顿第二定律得加速度 竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，由速度公式 代入数据得 解得 15. 如图所示，水平绝缘轨道与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道平滑连接，半圆形轨道的半径。轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度。现有一电荷量，质量的带电体可视为质点，在水平轨道上的点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点时的速度。已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数0.5，重力加速度求： （1）带电体运动到圆形轨道的最低点时，带电体对圆形轨道的压力大小； （2）带电体在水平轨道上的释放点到点的距离； （3）带电体第一次经过点后，落在水平轨道上的位置到点的距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）最低点，由牛顿第二定律得 根据牛顿第三定律知，带电体运动到圆形轨道的最低点B时，带电体对圆形轨道的压力大小 （2）带电体从运动到过程，依据动能定理得： 解得 （3）带电体从运动到的过程，根据动能定理得 解得 带电体离开C点后在竖直方向上做自由落体运动，设在空间运动的时间t，则有 在水平方向上做匀减速运动，设在水平方向的加速度大小为a，依据牛顿第二定律得： 设落在水平轨道上的位置到B点的距离为x，由运动学公式可得： 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $