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福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校联考2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题
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这是一份福建省德化一中、永安一中、漳平一中三校联考2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题，共9页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。
高二物理试题
（考试时间：90分钟 总分：100分）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、单项选择题。（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1.关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A.磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
B.由真空中点电荷的电场强度公式可知，当时，无穷大
C.由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场
D.电场强度的定义式适用于任何电场
2.法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.甲图中条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零
B.乙图中无论滑动变阻器滑片向下移动还是向上移动的过程中，闭合金属圆环中都有感应电流
C.丙图中闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转
D.丁图中导体棒在磁场中运动时一定能产生感应电流
3.湖北武当山的主峰——天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加时，金殿的屋顶与积雨云间发生放电，常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知积雨云距离金殿1000m左右，电场强度超过时，空气将被击穿发生放电。经测算，某次闪电中金殿与带正电的云层共放电约3000C，持续时间约0.3s。则下列说法正确的是（ ）
A.此次放电电流大小约为1000A
B.云层与金殿间电势差约为
C.此次放电中金殿与云层间等效电阻约为
D.雷雨天气时，游客躲在殿内，会增加被雷电击中的风险
4.有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是（ ）
A.点的电势大于点的电势
B.、两点的电场强度大小相等，方向相反
C.负电荷在点的电势能小于在点的电势能
D.将带正电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
5.某同学测得某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上点与原点的连线与横轴成角，点的切线与横轴成角，则（ ）
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.在点，白炽灯的电阻可表示为
C.在点，白炽灯的电功率可表示为D.在点，白炽灯的电阻为
6.如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为，板间距离为，距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间，最后垂直打在如图示的屏上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为）（ ）
A.两极板间电压为B.板间电场强度大小为
C.整个过程中质点的重力势能增加D.若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在上
二、双项选择题。（本大题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有两项是符合题目要求的。）
7.有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪悬浮起来（如图甲），实际原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮起来，则下列叙述正确的是（ ）
甲 乙
A.地球仪只受重力作用B.绕圈中的电流方向不能改变
C.绕圈中的端点须连接电源的正极D.增大线圈中的电流，地球仪飘浮的高度不会改变
8.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法正确的是（ ）
A.电饭煲的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为
B.电饭煲消耗的电功率为110W，洗衣机电动机消耗的电功率为1100W
C.1min内电饭煲消耗的电能为，洗衣机电动机消耗的电能为
D.洗衣机电动机发热功率明显小于110W
9.某同学按照如图所示的电路进行实验，电压表、电流表视为理想电表。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同但不为零，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（ ）
A.短路B.短路C.断路D.断路
10.如图所示，矩形区域内存在平行于纸面向右的匀强电场，一质量为、电荷量为的带正电粒子（重力不计）从点以的初速度垂直于进入电场，最终从边界的点以与水平边界成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度，已知、，取点电势为零，如果以点为坐标原点0，沿方向建立轴，则粒子从点运动到点的过程中，电场的电场强度、电势、粒子的速度、电势能随的变化图像正确的是（ ）（）
A.B.C.D.
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
11.（3分）如图，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为和，其中，，它们相距，如果在两点电荷连线的中点放一个半径为的空心金属球，且球心位于点。则：球心处的电场强度大小______N/C；球壳上的感应电荷在球心处产生的电场强度大小______N/C，方向______。（填“水平向左”或“水平向右”）
12.（3分）有一个电流表，满偏电流，内阻，若要改装成量程为0~1mA的电流表，应______（填“串”或“并”）联一个阻值为______的电阻.若要将改装后的电流表再改装成量程为0~3V的电压表，应再串联一个阻值为______的电阻.
13.（3分）在如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为，定值电阻，为滑动变阻器，其最大阻值。闭合开关S，调节的阻值，则电源的最大输出功率是______W。当______时，其消耗的功率最大，这时电源的效率是______%
14.（6分）某实验小组测量某圆柱形材料的电阻率。
（1）该实验小组用游标卡尺、螺旋测微器测量其长度和直径，某次测量螺旋测微器的示数如图所示。该圆柱形材料的直径______mm。
（2）用如右图所示的电路实验时，电压表的示数为，电流表的示数为，若用表示该圆柱形材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。
（4）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱形材料电阻率的表达式为______。
15.（6分）某实验小组用以下器材测量某一电源的电动势和内阻（电动势约5V，内阻约）。
A.电流表（量程0.6A，内阻）
B.电流表（量程3A，内阻）
C.电压表（量程6V，内阻约）
D.滑动变阻器，最大阻值
E.滑动变阻器，最大阻值
F.开关，导线若干
（1）则电流表的量程选______（选填“A”或“B”），滑动变阻器选______（选填“D”或“E”），电路原理图如下面的图1和图2可供选择，应选______（选填“图1”或“图2”），用该电路图测的结果与真实值比较：电动势______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
图1 图2 图3 图4
（2）已经测得该电池的电动势为5V、内阻为，图3为某一小灯泡的图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个的定值电阻串联，接在该电源的两端，如图4所示，则每个灯泡的功率为______W。
16.（8分）如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距1m。在两圆环上放一导体棒，圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为3V，内阻为，导体棒质量为60g，接入电路的电阻为，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上。开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，如图乙所示。该位置对应的半径与水平方向的夹角为。（g取，，）求：（结果可用根式表示）
甲 乙
（1）棒静止时受到的安培力的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小。
17.（9分）如图所示，在竖直平面内的同一水平直线上相距为的、两点放置两点电荷，其带电荷量分别为、.在连线的垂直平分线上固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上点有一个质量为、带电荷量为的小环（可视为点电荷）由静止释放.已知、、三点连线构成等边三角形，重力加速度为，求：（结果可用根式表示）
（1）两点电荷在连线中点产生的场强大小；
（2）释放小环瞬间，杆对小环的作用力大小；
（3）小环滑到点时的速度大小.
18.（14分）磁共振成像（MRI）：MRI利用带电粒子在强磁场中的运动来生成图像。通过对被检体施加强磁场，并在其周围施加梯度磁场，可以得到不同组织的信号，从而生成高分辨率的内部结构图像。现有如下情景：在平面内有如图所示的垂直纸面向里、半径为的四分之一圆形匀强磁场，磁感应强度为，圆心在轴上，为直角坐标系原点；轴右侧有宽度为、方向沿轴负向的匀强电场，、之间宽度为、存在磁感应强度也为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。有一平行于轴的宽度为的线状粒子源（在轴上）源源不断发射沿轴正方向初速度相同的带负电粒子（电荷量大小为、质量为），进入四分之一圆形匀强磁场偏转后都从点进入电场，穿过电场最后可从边穿出。电场强度大小为。不考虑各场的边缘效应，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求：
（1）粒子的初速度；
（2）粒子穿过边界时的速率；
（3）粒子在、间的磁场区域内运动的最短时间。
“德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作
2023—2024学年第一学期联考
高二物理参考答案
1 D 2 B 3 B 4 D 5 C 6 C 7 BC 8 CD 9 BC 10 AD
11.0 6 水平向右12.并 150 280013.18 4 75 小
15.A D 图2 相等 相等 0.6
16.（8分）解析：（1）对导体棒进行受力分析，如图所示，有（2分）
解得（1分）
（2）由闭合电路欧姆定律得（1分）解得（1分）
由安培力的公式得，（2分）解得。（1分）
17.（9分）【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）处正点荷在处产生的电场强度大小
由矢量合成可知：点处的场强大小（3分）
（2）处正点电荷对处小环的静电力大小
处负点电荷对处小环的静电力大小，由力的合成可知释放小环瞬间，两点电荷对小环的合力大小，方向水平向左，根据牛顿第三定律得，杆对小环的作用力大小（3分）
（3）小环从滑到，所受静电力方向始终垂直杆水平向右，不做功，根据动能定理有，因为，所以小环滑到点时的速度大小（3分）
18.（14分）
解：（1）由图可知：（1分）
粒子在磁场中做圆周运动：（2分）得：（1分）
（2）粒子在电场中，由动能定理：（3分）得：（1分）
（3）在、的磁场区域内：粒子在磁场中做圆周运动：（2分）得（1分）
当时间最短时，圆周运动弦长最短为，所对的圆心角为，轨迹如图
由（2分）得：（1分）
高二物理试题
（考试时间：90分钟 总分：100分）
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
第Ⅰ卷（选择题，共48分）
一、单项选择题。（本大题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1.关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ）
A.磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向
B.由真空中点电荷的电场强度公式可知，当时，无穷大
C.由公式可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场
D.电场强度的定义式适用于任何电场
2.法拉第“磁生电”这一伟大的发现，引领人类进入了电气时代。关于下列实验说法正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A.甲图中条形磁体插入螺线管中静止不动时，电流计指针稳定且不为零
B.乙图中无论滑动变阻器滑片向下移动还是向上移动的过程中，闭合金属圆环中都有感应电流
C.丙图中闭合开关时电流计指针偏转，断开开关时电流计指针不偏转
D.丁图中导体棒在磁场中运动时一定能产生感应电流
3.湖北武当山的主峰——天柱峰屹立着一座光耀百里的金殿，全部为铜铸鎏金。雷雨交加时，金殿的屋顶与积雨云间发生放电，常会出现盆大的火球，来回滚动。雨过天晴时，大殿金光灿灿，像被重新炼洗过一般，这就是人们所说的“雷火炼殿”。已知积雨云距离金殿1000m左右，电场强度超过时，空气将被击穿发生放电。经测算，某次闪电中金殿与带正电的云层共放电约3000C，持续时间约0.3s。则下列说法正确的是（ ）
A.此次放电电流大小约为1000A
B.云层与金殿间电势差约为
C.此次放电中金殿与云层间等效电阻约为
D.雷雨天气时，游客躲在殿内，会增加被雷电击中的风险
4.有研究表明，当兴奋情绪传播时，在人的体表可以测出与之对应的电势变化。某一瞬间人体表面的电势分布图如图所示，图中实线为等差等势面，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，、、、为等势面上的点，该电场可等效为两等量异种电荷产生的电场，、为两电荷连线上对称的两点，、为两电荷连线中垂线上对称的两点。下列说法中正确的是（ ）
A.点的电势大于点的电势
B.、两点的电场强度大小相等，方向相反
C.负电荷在点的电势能小于在点的电势能
D.将带正电的试探电荷从点移到点，电场力做负功
5.某同学测得某白炽灯的伏安特性曲线如图所示。图像上点与原点的连线与横轴成角，点的切线与横轴成角，则（ ）
A.白炽灯的电阻随电压的增大而减小B.在点，白炽灯的电阻可表示为
C.在点，白炽灯的电功率可表示为D.在点，白炽灯的电阻为
6.如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为，板间距离为，距板右端处有一竖直屏。一带电荷量为、质量为的质点以初速度沿中线射入两板间，最后垂直打在如图示的屏上，则下列结论正确的是（已知重力加速度为）（ ）
A.两极板间电压为B.板间电场强度大小为
C.整个过程中质点的重力势能增加D.若仅增大两极板间距，则该质点不可能垂直打在上
二、双项选择题。（本大题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题列出的四个选项中，只有两项是符合题目要求的。）
7.有一种磁悬浮地球仪，通电时地球仪悬浮起来（如图甲），实际原理如图乙所示，底座是线圈，地球仪是磁铁，通电时能让地球仪悬浮起来，则下列叙述正确的是（ ）
甲 乙
A.地球仪只受重力作用B.绕圈中的电流方向不能改变
C.绕圈中的端点须连接电源的正极D.增大线圈中的电流，地球仪飘浮的高度不会改变
8.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V的电源上（其内电阻可忽略不计），均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A，通过洗衣机电动机的电流是0.50A，则下列说法正确的是（ ）
A.电饭煲的电阻为，洗衣机电动机线圈的电阻为
B.电饭煲消耗的电功率为110W，洗衣机电动机消耗的电功率为1100W
C.1min内电饭煲消耗的电能为，洗衣机电动机消耗的电能为
D.洗衣机电动机发热功率明显小于110W
9.某同学按照如图所示的电路进行实验，电压表、电流表视为理想电表。实验中由于电路发生故障，发现两电压表示数相同但不为零，若这种情况的发生是由用电器引起的，则可能的故障原因是（ ）
A.短路B.短路C.断路D.断路
10.如图所示，矩形区域内存在平行于纸面向右的匀强电场，一质量为、电荷量为的带正电粒子（重力不计）从点以的初速度垂直于进入电场，最终从边界的点以与水平边界成30°角斜向右上方的方向射出，射出电场时的速度，已知、，取点电势为零，如果以点为坐标原点0，沿方向建立轴，则粒子从点运动到点的过程中，电场的电场强度、电势、粒子的速度、电势能随的变化图像正确的是（ ）（）
A.B.C.D.
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
11.（3分）如图，在真空中有两个点电荷A和B，电荷量分别为和，其中，，它们相距，如果在两点电荷连线的中点放一个半径为的空心金属球，且球心位于点。则：球心处的电场强度大小______N/C；球壳上的感应电荷在球心处产生的电场强度大小______N/C，方向______。（填“水平向左”或“水平向右”）
12.（3分）有一个电流表，满偏电流，内阻，若要改装成量程为0~1mA的电流表，应______（填“串”或“并”）联一个阻值为______的电阻.若要将改装后的电流表再改装成量程为0~3V的电压表，应再串联一个阻值为______的电阻.
13.（3分）在如图所示的电路中，电源电动势为、内阻为，定值电阻，为滑动变阻器，其最大阻值。闭合开关S，调节的阻值，则电源的最大输出功率是______W。当______时，其消耗的功率最大，这时电源的效率是______%
14.（6分）某实验小组测量某圆柱形材料的电阻率。
（1）该实验小组用游标卡尺、螺旋测微器测量其长度和直径，某次测量螺旋测微器的示数如图所示。该圆柱形材料的直径______mm。
（2）用如右图所示的电路实验时，电压表的示数为，电流表的示数为，若用表示该圆柱形材料的电阻的测量值，则该测量值比真实值偏______（填“大”或“小”）。
（4）用实验过程中测量的物理量对应的字母表示电阻率，则该圆柱形材料电阻率的表达式为______。
15.（6分）某实验小组用以下器材测量某一电源的电动势和内阻（电动势约5V，内阻约）。
A.电流表（量程0.6A，内阻）
B.电流表（量程3A，内阻）
C.电压表（量程6V，内阻约）
D.滑动变阻器，最大阻值
E.滑动变阻器，最大阻值
F.开关，导线若干
（1）则电流表的量程选______（选填“A”或“B”），滑动变阻器选______（选填“D”或“E”），电路原理图如下面的图1和图2可供选择，应选______（选填“图1”或“图2”），用该电路图测的结果与真实值比较：电动势______（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
图1 图2 图3 图4
（2）已经测得该电池的电动势为5V、内阻为，图3为某一小灯泡的图线，现将两个这样的小灯泡并联后再与一个的定值电阻串联，接在该电源的两端，如图4所示，则每个灯泡的功率为______W。
16.（8分）如图甲所示，固定的两光滑导体圆环相距1m。在两圆环上放一导体棒，圆环通过导线与电源相连，电源的电动势为3V，内阻为，导体棒质量为60g，接入电路的电阻为，圆环电阻不计，匀强磁场竖直向上。开关S闭合后，棒可以静止在圆环上某位置，如图乙所示。该位置对应的半径与水平方向的夹角为。（g取，，）求：（结果可用根式表示）
甲 乙
（1）棒静止时受到的安培力的大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度的大小。
17.（9分）如图所示，在竖直平面内的同一水平直线上相距为的、两点放置两点电荷，其带电荷量分别为、.在连线的垂直平分线上固定一光滑竖直绝缘杆，在杆上点有一个质量为、带电荷量为的小环（可视为点电荷）由静止释放.已知、、三点连线构成等边三角形，重力加速度为，求：（结果可用根式表示）
（1）两点电荷在连线中点产生的场强大小；
（2）释放小环瞬间，杆对小环的作用力大小；
（3）小环滑到点时的速度大小.
18.（14分）磁共振成像（MRI）：MRI利用带电粒子在强磁场中的运动来生成图像。通过对被检体施加强磁场，并在其周围施加梯度磁场，可以得到不同组织的信号，从而生成高分辨率的内部结构图像。现有如下情景：在平面内有如图所示的垂直纸面向里、半径为的四分之一圆形匀强磁场，磁感应强度为，圆心在轴上，为直角坐标系原点；轴右侧有宽度为、方向沿轴负向的匀强电场，、之间宽度为、存在磁感应强度也为，方向垂直纸面向里的匀强磁场。有一平行于轴的宽度为的线状粒子源（在轴上）源源不断发射沿轴正方向初速度相同的带负电粒子（电荷量大小为、质量为），进入四分之一圆形匀强磁场偏转后都从点进入电场，穿过电场最后可从边穿出。电场强度大小为。不考虑各场的边缘效应，不计粒子重力及粒子间的相互作用力。求：
（1）粒子的初速度；
（2）粒子穿过边界时的速率；
（3）粒子在、间的磁场区域内运动的最短时间。
“德化一中、永安一中、漳平一中”三校协作
2023—2024学年第一学期联考
高二物理参考答案
1 D 2 B 3 B 4 D 5 C 6 C 7 BC 8 CD 9 BC 10 AD
11.0 6 水平向右12.并 150 280013.18 4 75 小
15.A D 图2 相等 相等 0.6
16.（8分）解析：（1）对导体棒进行受力分析，如图所示，有（2分）
解得（1分）
（2）由闭合电路欧姆定律得（1分）解得（1分）
由安培力的公式得，（2分）解得。（1分）
17.（9分）【答案】（1）（2）（3）
【解析】（1）处正点荷在处产生的电场强度大小
由矢量合成可知：点处的场强大小（3分）
（2）处正点电荷对处小环的静电力大小
处负点电荷对处小环的静电力大小，由力的合成可知释放小环瞬间，两点电荷对小环的合力大小，方向水平向左，根据牛顿第三定律得，杆对小环的作用力大小（3分）
（3）小环从滑到，所受静电力方向始终垂直杆水平向右，不做功，根据动能定理有，因为，所以小环滑到点时的速度大小（3分）
18.（14分）
解：（1）由图可知：（1分）
粒子在磁场中做圆周运动：（2分）得：（1分）
（2）粒子在电场中，由动能定理：（3分）得：（1分）
（3）在、的磁场区域内：粒子在磁场中做圆周运动：（2分）得（1分）
当时间最短时，圆周运动弦长最短为，所对的圆心角为，轨迹如图
由（2分）得：（1分）
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