精品解析：山西省榆社中学2024-2025学年高二上学期12月月考质量检测物理试题

2024～2025学年高二12月月考质量检测 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修第三册第九章至第十三章第2节，选择性必修第二册第一章第1节。 一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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. 下列物理量是矢量的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电势能 D. 功率 2. 某一用电器，其内部电阻阻值为R，当在其两端加上电压U时，流经用电器的电流为I。若不计温度对电阻的影响，下列论述正确的是（　　） A. 若该用电器两端电压增至2U，则电阻阻值可能增至2R B. 若该用电器两端电压增加，则通过用电器的电流一定为 C. 若该用电器两端电压增至2U，则通过用电器的电流可能为2I D. 若该用电器两端电压增加，通过的电流增加，则一定有 3. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁场及磁偏角，“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。结合上述材料可知地球本身是一个大磁体，其磁感线分布如图所示。如果地球磁场是由于地球表面带电和地球自转产生，那么下列说法正确的是（　　） A. 地球表面磁场方向沿地球经线向北与地面平行 B. 若地球自转加快，则地球表面的磁场会减弱 C. 地球表面带正电荷 D. 地球表面磁场方向在北半球有向北分量和向下分量 4. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（　　） A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 5. 如图所示，电荷量为的正点电荷和两点均在一条过均匀带电薄板几何中心的垂线上，点电荷与薄板相距与薄板相距均为。若图中点的电场强度为0，静电力常量为，则图中薄板带电情况和点的电场强度的大小正确的是（　　） A. 带正电，0 B. 带负电， C. 带正电， D. 带负电， 6. 如图所示是一款电水壶及其说明书上标注的一些参数，则该电水壶（ ） A. 额定工作电流为A B. 加热电阻丝的电阻为Ω C. 一天消耗的电能为36kW·h D. 若实际电压为209V，则水壶的实际功率为1425W 7. 如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源的电动势，内阻，提升重物的直流电动机电阻，定值电阻，电压表的读数为110V，则（ ） A. 电流表的示数为183A B. 电动机的输入电功率为1100W C. 电动机的机械功率为550W D. 电动机工作1h所产生的热量为 8. 如图所示，电路中、、均为定值电阻，电源的内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合开关，带电油滴刚好悬浮在两板之间静止不动。现闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴带负电 B. 电压表示数减小 C. 电流表示数增大 D. 带电油滴将向下运动 9. 如图所示，在边长为的正六边形、、三个顶点上分别固定电荷量为、、的点电荷，、、为正六边形的另外三个顶点，点是正六边形的中心，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 点的电场强度大小为 B. 点的电场强度大小为 C. 点的电势比点电势低 D. 带负电小球沿从点移到点过程中，电势能一直减少 10. 如图所示，在光滑竖直滑杆的左侧O点固定正点电荷，N点与O点等高且间距为，带正电小球套在滑杆上，从M点由静止释放，小球沿竖直滑杆下滑，小球刚释放时加速度大小为a。已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，静电力常数为k，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到N点时速度最大，加速度为零 B. 小球运动到P点时，加速度大小为 C. 小球运动到P点时，速度大小为 D. 左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 二、实验题(本题共2小题，共16分) 11. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，实验室可供选用的实验器材有： A.电流表（量程，内阻为 B.电压表（量程，内阻约为 C.滑动变阻器（阻值 D.定值电阻 E.定值电阻 F.电源（电动势为及开关和导线若干 （1）某同学根据提供的器材，设计如图甲所示的电路测量金属丝的电阻，为更准确地进行实验测量，定值电阻应该选择___________（填选项字母序号）。 （2）该同学建立坐标系，如图乙所示，图中已标出了与测量数据对应的六个坐标点，请描绘出图像___________，并计算出金属丝的电阻为___________（结果保留两位有效数字）。 （3）该同学用刻度尺测量金属丝的长度为，用螺旋测微器测量金属丝直径时，刻度位置如图丙所示，该金属丝直径的测量值___________mm，则待测金属丝的电阻率___________（结果保留两位有效数字）。 12. 某同学利用两个量程为0~3V的电压表、一个的定值电阻和一个滑动变阻器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如甲所示。 （1）若滑动变阻器R有（，允许最大电流为1A）和（，允许最大电流为0.6A）供选择，则实验中滑动变阻器应该选择__________（选填“”或“”）。 （2）按照图甲，完成图乙中的实物连线__________。 （3）按照图甲接通开关S，多次改变滑动变阻R，同时读出对应的电压表的示数和，并作记录，画出关系图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为a，与纵轴的截距为b，则根据图线可求得电源的电动势__________，内阻__________（用a、b和表示）。 （4）实验中由于电压表__________分流（选填“”“”或“和”）。使测量的电动势E和内阻r都偏小。 三、计算题(本题共3小题，共计38分。解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. 手控可调节亮度的手电筒其内部电路可简化为如图所示的电路图，其内部需装4节5号干电池，每节干电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω灯泡L的铭牌上标有“5V 5W”字样（电阻固定不变），灯泡L和滑动变阻器R串联，通过调节滑动变阻器的滑片P可调节手电筒的亮度使灯泡L正常发光，求： （1）滑动变阻器R接入电路的电阻； （2）通电5min灯泡L消耗的电能； （3）电源的输出功率。 14. 如图所示，真空中有一个三棱锥区域，三棱锥底面为等腰直角三角形，，在点放置一电荷量为的正点电荷，点放置一电荷量为的正点电荷，静电常数为，求： （1）点的电场强度大小； （2）在点放置一电荷量为的正试探电荷，则其所受电场力的大小； （3）正点电荷在空间产生的电势，电荷量为q的正试探电荷从O点移到点电场力做功。 15. 如图所示，平行金属板AB、CD间存在匀强电场（不考虑边界效应），AB板带正电，CD板带负电，极板间距，板长。某时刻从下极板左边缘C处射入一个初速度方向与水平方向夹角，速度大小的带正电微粒，已知微粒的电荷量C，质量，板间电场强度，直线AE与CD的夹角，重力加速度取，，，求： （1）微粒到达直线AE时的速度大小； （2）微粒离AB板的最小距离； （3）微粒在两板间运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024～2025学年高二12月月考质量检测 物理 考生注意： 1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4.本卷命题范围：人教版必修第三册第九章至第十三章第2节，选择性必修第二册第一章第1节。 一、选择题(本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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. 下列物理量是矢量的是（　　） A. 电场强度 B. 电势 C. 电势能 D. 功率 【答案】A 【解析】 【详解】电势、电势能和功率为标量，电场强度为矢量。 故选A。 2. 某一用电器，其内部电阻阻值为R，当在其两端加上电压U时，流经用电器的电流为I。若不计温度对电阻的影响，下列论述正确的是（　　） A. 若该用电器两端电压增至2U，则电阻阻值可能增至2R B. 若该用电器两端电压增加，则通过用电器的电流一定为 C. 若该用电器两端电压增至2U，则通过用电器的电流可能为2I D. 若该用电器两端电压增加，通过的电流增加，则一定有 【答案】C 【解析】 【详解】A．电阻是导体本身的性质，与电压和电流没有直接关系，所以该用电器两端电压增至2U，则电阻阻值仍为R，故A错误； B．若该用电器为非纯电阻电器，则欧姆定律不成立，则 故B错误； C．若该用电器为纯电阻电器，则欧姆定律成立，可知该用电器两端电压增至2U，则通过用电器的电流为2I，故C正确； D．若该用电器为非纯电阻电器，则欧姆定律不成立，该用电器两端电压增加，通过的电流增加，则 故D错误。 故选C。 3. 我国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁场及磁偏角，“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。结合上述材料可知地球本身是一个大磁体，其磁感线分布如图所示。如果地球磁场是由于地球表面带电和地球自转产生，那么下列说法正确的是（　　） A. 地球表面磁场方向沿地球经线向北与地面平行 B. 若地球自转加快，则地球表面的磁场会减弱 C. 地球表面带正电荷 D. 地球表面磁场方向在北半球有向北分量和向下分量 【答案】D 【解析】 【详解】A．据《梦溪笔谈》记载了磁偏角，地球表面磁场方向与经线不平行，会偏东南，故A错误； B．若地球自转加快，则地球表面形成电流会增大，电流产生的磁场会增强，故B错误； C．地球表面磁场向北，地球内部磁场向南，由右手螺旋定则可知地球表面电流方向由东向西，与地球自转方向相反，即地球表面带负电，故C错误； D．由磁感线方向可知地球表面磁场方向在北半球有向北分量和向下分量，地球表面磁场在南半球有向北分量和向下分量，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导线，当导线中通以图示方向的电流时（　　） A. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用 B. 磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用 C. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用 D. 磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用 【答案】C 【解析】 【分析】先判断电流所在位置的磁场方向，然后根据左手定则判断安培力方向；再根据牛顿第三定律得到磁体受力方向，最后对磁体受力分析，根据平衡条件判断。 【详解】根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，再根据左手定则判断安培力方向，如图： 根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力向右下方；选取磁铁为研究对象，磁铁始终静止，根据平衡条件，可知通电后桌面对磁铁的支持力变大，磁铁受到桌面的静摩擦力方向水平向左；最后再根据牛顿第三定律，磁铁对桌面的压力增大。 故选C。 【点睛】本题关键先对电流分析，得到其受力方向，再结合牛顿第三定律和平衡条件分析磁体的受力情况。 5. 如图所示，电荷量为的正点电荷和两点均在一条过均匀带电薄板几何中心的垂线上，点电荷与薄板相距与薄板相距均为。若图中点的电场强度为0，静电力常量为，则图中薄板带电情况和点的电场强度的大小正确的是（　　） A. 带正电，0 B. 带负电， C. 带正电， D. 带负电， 【答案】D 【解析】 【详解】点电场强度为0，可判断薄板在点产生的电场强度的方向向左，故薄板带负电。根据对称性，薄板在点产生的电场强度的大小与薄板在点产生的电场强度的大小相等，均为，且薄板在点产生的电场强度的方向向右，与正点电荷在点产生的电场强度叠加得到点电场强度的大小为。 故选D。 6. 如图所示是一款电水壶及其说明书上标注的一些参数，则该电水壶（ ） A. 额定工作电流为A B. 加热电阻丝的电阻为Ω C. 一天消耗的电能为36kW·h D. 若实际电压为209V，则水壶的实际功率为1425W 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，，故A错误； B．，故B正确； C．该电热壶的额定功率是1500W，一天内电热壶工作的时间未知，所以一天电热壶消耗的电能未知，故C错误； D．若实际电压为209V，由，电阻R不变，则水壶的实际功率为1353.75W，故D错误。 故选B。 7. 如图所示的电路中，电压表、电流表均视为理想电表，电源的电动势，内阻，提升重物的直流电动机电阻，定值电阻，电压表的读数为110V，则（ ） A. 电流表的示数为183A B. 电动机的输入电功率为1100W C. 电动机的机械功率为550W D. 电动机工作1h所产生的热量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得 解得电路电流为 即电流表的示数为5A，故A错误； B．电动机的输入电功率为 故B错误； C．电动机的机械功率为 故C错误； D．电动机工作1h所产生的热量为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，电路中、、均为定值电阻，电源的内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置，闭合开关，带电油滴刚好悬浮在两板之间静止不动。现闭合开关，下列说法正确的是（ ） A. 带电油滴带负电 B. 电压表示数减小 C. 电流表示数增大 D. 带电油滴将向下运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．带电油滴受电场力向上，平行板电容器C的电场方向向上，故带电油滴带正电，故A错误； B．闭合开关，总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流增大，即电源内阻r上的电压增大，路端电压变小，电压表示数减小，故B正确； C．由于总电流增大，则两端电压增大，并联支路的电压变小，即定值电阻电流变小，电流表示数减小，故C错误； D．并联支路的电压变小，电容器两板间电压变小，板间的电场强度减小，向上的电场力变小，则油滴向下运动，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，在边长为的正六边形、、三个顶点上分别固定电荷量为、、的点电荷，、、为正六边形的另外三个顶点，点是正六边形的中心，静电力常量为，下列说法正确的是（　　） A. 点的电场强度大小为 B. 点的电场强度大小为 C. 点的电势比点电势低 D. 带负电小球沿从点移到点过程中，电势能一直减少 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，每一条边与中心构成的三角形为等边三角形，每一个点电荷在中心产生的电场强度大小均为 N、P两点电荷在中心的电场强度方向夹角为120°，根据矢量叠加原理可知，点的电场强度大小为 故A正确； B．N、P两点电荷在X点的电场强度方向夹角为120°，根据矢量叠加原理可知，X点的电场强度大小为 故B正确； C．根据点电荷电势的表达式有 则有 ， 可知 故C错误； D．将N、P点电荷看为一个整体，根据等量同种点电荷的电场分布可知，N、P点电荷在之间的电场方向由M指向O，M位置正点电荷的电场方向也由M指向O，即三个点电荷在之间的电场方向由M指向O，可知，带负电小球沿从点移到点过程中，电场力做正功，电势能一直减小，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，在光滑竖直滑杆的左侧O点固定正点电荷，N点与O点等高且间距为，带正电小球套在滑杆上，从M点由静止释放，小球沿竖直滑杆下滑，小球刚释放时加速度大小为a。已知小球的质量为m，电荷量为q，重力加速度为g，静电力常数为k，下列说法正确的是（　　） A. 小球运动到N点时速度最大，加速度为零 B. 小球运动到P点时，加速度大小为 C. 小球运动到P点时，速度大小为 D. 左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．小球运动到N点时竖直方向只受重力，则加速度为g，此时速度不是最大，选项A错误； B．小球在M点时 小球运动到P点时 解得P点加速度大小为 选项B错误； C．从M到P电场力做功为零，则 解得小球运动到P点时，速度大小为 选项C正确； D．在M点时 其中 解得左侧O点固定的正点电荷的电荷量为 选项D正确。 故选CD。 二、实验题(本题共2小题，共16分) 11. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，金属丝的阻值约为，实验室可供选用的实验器材有： A.电流表（量程，内阻为 B.电压表（量程，内阻约为 C.滑动变阻器（阻值 D.定值电阻 E.定值电阻 F.电源（电动势为及开关和导线若干 （1）某同学根据提供的器材，设计如图甲所示的电路测量金属丝的电阻，为更准确地进行实验测量，定值电阻应该选择___________（填选项字母序号）。 （2）该同学建立坐标系，如图乙所示，图中已标出了与测量数据对应的六个坐标点，请描绘出图像___________，并计算出金属丝的电阻为___________（结果保留两位有效数字）。 （3）该同学用刻度尺测量金属丝的长度为，用螺旋测微器测量金属丝直径时，刻度位置如图丙所示，该金属丝直径的测量值___________mm，则待测金属丝的电阻率___________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）D （2） ①. ②. 2.5##2.6##2.7 （3） ①. 0.828##0.829##0.830##0.831##0.832 ②. #### 【解析】 【小问1详解】 通过的电流最大值约为 电流表量程太小，需要改装电流表扩大量程，定值电阻应该选择，此时表的量程为 故选D。 【小问2详解】 [1]连线如图所示 [2]图中的直线取点，电流表改装后量程扩大20倍，即，改装后电流表电阻 解得 【小问3详解】 [1]螺旋测微器读数为； [2]根据电阻定律 可得 代入数据解得金属丝的电阻率为 12. 某同学利用两个量程为0~3V的电压表、一个的定值电阻和一个滑动变阻器R测定两节干电池的电动势和内电阻，使用的器材还有开关一个、导线若干，实验原理如甲所示。 （1）若滑动变阻器R有（，允许最大电流为1A）和（，允许最大电流为0.6A）供选择，则实验中滑动变阻器应该选择__________（选填“”或“”）。 （2）按照图甲，完成图乙中的实物连线__________。 （3）按照图甲接通开关S，多次改变滑动变阻R，同时读出对应的电压表的示数和，并作记录，画出关系图线，如图丙所示，图线与横轴的截距为a，与纵轴的截距为b，则根据图线可求得电源的电动势__________，内阻__________（用a、b和表示）。 （4）实验中由于电压表__________分流（选填“”“”或“和”）。使测量的电动势E和内阻r都偏小。 【答案】（1） （2） （3） ①. b ②. （4）和 【解析】 【小问1详解】 两节干电池的电动势约为3V，电压表的量程除以定值电阻阻值得最大电流为0.6A，电路的最小电阻约为，为方便实验操作，同时为了减小电压表的分流，滑动变阻器应选的。 【小问2详解】 按照图甲，实物连线如图所示 【小问3详解】 [1][2]根据电路图和闭合电路欧姆定律可得 整理可得 可知纵坐标的截距和图像的斜率绝对值分别为 ， 可得 ， 【小问4详解】 通过电源内阻的干路电流真实值为 故 即和的分流都会引起误差。 三、计算题(本题共3小题，共计38分。解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. 手控可调节亮度的手电筒其内部电路可简化为如图所示的电路图，其内部需装4节5号干电池，每节干电池的电动势E=1.5V，内阻r=0.1Ω灯泡L的铭牌上标有“5V 5W”字样（电阻固定不变），灯泡L和滑动变阻器R串联，通过调节滑动变阻器的滑片P可调节手电筒的亮度使灯泡L正常发光，求： （1）滑动变阻器R接入电路的电阻； （2）通电5min灯泡L消耗的电能； （3）电源的输出功率。 【答案】（1）0.6Ω （2）1500J （3）5.6W 【解析】 【小问1详解】 装4节5号干电池，电源电动势为 内阻 “5V 5W”的灯泡L正常发光，则电路中的电流 滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器R接入电路的电阻为 【小问2详解】 通电5min灯泡L消耗的电能为 【小问3详解】 电源的输出功率 14. 如图所示，真空中有一个三棱锥区域，三棱锥底面为等腰直角三角形，，在点放置一电荷量为的正点电荷，点放置一电荷量为的正点电荷，静电常数为，求： （1）点的电场强度大小； （2）在点放置一电荷量为的正试探电荷，则其所受电场力的大小； （3）正点电荷在空间产生的电势，电荷量为q的正试探电荷从O点移到点电场力做功。 【答案】（1） （2） （3）0 【解析】 【小问1详解】 由几何知识，三角形为等腰直角三角形，。A点的点电荷在点产生的电场强度大小 点的点电荷在点产生的电场强度大小 则点的合电场强度大小 【小问2详解】 同理可知，点的合电场强度大小 则电荷量为的正试探电荷在点受到的电场力大小为 【小问3详解】 正点电荷Q在空间产生的电势，电势是标量，点和点电势相等，则 所以 电场力做功 15. 如图所示，平行金属板AB、CD间存在匀强电场（不考虑边界效应），AB板带正电，CD板带负电，极板间距，板长。某时刻从下极板左边缘C处射入一个初速度方向与水平方向夹角，速度大小的带正电微粒，已知微粒的电荷量C，质量，板间电场强度，直线AE与CD的夹角，重力加速度取，，，求： （1）微粒到达直线AE时的速度大小； （2）微粒离AB板的最小距离； （3）微粒在两板间运动的时间。 【答案】（1） （2）0.36m （3）0.3s 【解析】 【小问1详解】 微粒做类斜抛运动，微粒在电场中的加速度 设微粒到达直线AE时的位置到CD的距离为x，到AC所在直线的距离x，则有 联立得 此时竖直方向的速度大小 水平方向的速度大小 微粒到达直线AE时的速度大小 【小问2详解】 微粒上升的最大距离 微粒离AB板的最小距离 解得 【小问3详解】 若粒子能返回板，根据竖直上抛规律，微粒在两板间运动的时间 若粒子不能返回板，会从极板间射出，则时间为 可知粒子不能返回板，会从极板间射出，微粒在两板间运动的时间为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $