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北京市第九中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（学生版+教师版）
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这是一份北京市第九中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题（学生版+教师版），文件包含北京市第九中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题教师版docx、北京市第九中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共28页， 欢迎下载使用。
（考试时间90分钟 满分100分）
班级________ 姓名_________ 学号_______
一、单项选择题。（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。）
1. 在真空中有两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为F。现保持它们之间的距离不变，而使它们的电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为（ ）
A. 4FB. 2FC. D.
2. 如图是某静电场电场线的分布图，M、N是电场中的两个点，下列说法正确的是（ ）
A. M点场强大于N点场强
B. M点电势高于N点电势
C. 将电子从M点移动到N点，其电势能增加
D. 将电子从M点移动到N点，电场力做正功
3. 在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的i - t图像如图乙所示，图线1表示电容器的充电过程，图线2表示电容器的放电过程。下列选项正确的是（ ）
A. 电容器放电过程中流过电阻R的电流方向向右
B. 电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能
C. 图乙中图线1与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小
D. 图乙中形成图线2的过程中，电容器两极板间电压降低的越来越快
4. 将一个内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表，改装成量程为0~0.6A的电流表，则需要
A. 串联一个阻值约为0.5Ω的电阻B. 串联一个阻值约为5Ω的电阻
C. 并联一个阻值约为0.5Ω的电阻D. 并联一个阻值约为5Ω的电阻
5. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电灯L正常发光．两块电表均为理想电表．在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是
A. 电流表的示数变小B. 电源的总功率变小
C. 灯泡L的亮度变大D. 电压表的示数变小
6. 某同学把电流表、电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为5.00mA；两支表笔与300的电阻相连时，电流表的读数为2.00mA。下列选项正确的是（ ）
A. 若将电流表表盘刻度改为相应的电阻值，刻度仍然是均匀的
B. 用这个装置可以粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值
C. 由题中数据可以求得这个装置的内阻为300
D. 用这个装置测量600的电阻时，电流表的示数为1.25mA
7. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面。下面几种情况灵敏电流计指针不可能有偏转的是（ ）
A. 闭合开关瞬间
B. 开关闭合且电路稳定后
C. 开关闭合，拔出线圈A的过程中
D. 开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中
8. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨ab和cd上，以速度v向右滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若金属杆速度改为2v，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则关于通过电阻R的电流方向及E1E2的判断，下列说法正确的是（ ）
A. c→a，21B. a→c，21
C. a→c，12D. c→a，12
9. 如图所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动．转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动．对这个实验现象的描述和解释，下列说法中正确的是
A. 铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的
B. 铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的
C. 铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大
D. 铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零
10. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流（ ）
A. 周期为0.125sB. 电压的有效值为
C. 电压的最大值为D. 电压瞬时值的表达式为
11. 如图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈的两端接正弦交流电源，电压表的示数为，负载电阻。若电压表和电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的示数为
B. 电流表A的示数为
C. 如果其他条件不变，仅将负载电阻换成一个更大阻值的电阻，则的示数会发生变化
D. 变压器的输入功率为
12. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动．振子的位移随时间的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是（ ）
A. 时振子加速度为零B. 时振子的速度最大
C. 和时振子的加速度相同D. 和时振子的速度相同
13. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示，P是介质中的一个质点，图乙是质点P的振动图像．下列说法正确的是
A. 该波的振幅为8cm
B. 该波的波速为2m/s
C. 质点P振动周期为1s
D. t=0时质点P沿y轴负方向运动
14. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的、、、、为记录纸上印迹的位置坐标值，、分别是印迹上纵坐标为和的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则（ ）
A. 该弹簧振子的振动周期为
B. 该弹簧振子的振幅为
C. 在记录笔留下段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零
D. 在记录笔留下段印迹的过程中，弹力对物块做功为零
二、实验题（共18分）
15. “用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，测出的小球直径为___________mm；
（2）实验中下列做法正确的是___________；
A．摆线要选择伸缩性大些的，并且尽可能短一些
B．摆球要选择质量大些、体积小些的
C．拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔作为单摆周期T的测量值
D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°。释放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做30次全振动所用的时间t，则单摆周期。
（3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的图像为图乙中图线②。某同学误将悬点到小球下端的距离记为摆长L，其它实验步骤均正确，作出的图线应当是图乙中___________（选填①、③、④）利用该图线求得的重力加速度___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）利用图线②求得的重力加速度。
16. 某同学通过实验测量一个电阻的阻值。
(1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。
他用电阻×1挡进行测量，指针位置如图1所示，则该电阻的阻值约为___________。
(2)在(1)基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。
他找来如下器材：
电流表：量程0~0.6A，内阻约0.1；
电压表：量程0~3V，内阻约3 k；
滑动变阻器：最大阻值15，额定电流1.0 A；
电源：电动势3V，内阻约0.5；
开关一个，导线若干。
①为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用图2中的___________（选填“甲”或“乙”），采用这种方式测量的结果与真实值相比偏___________（选填“大”或“小”）。
②他在相关实验手册中，看到图3所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。
由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的___________（选填“甲”或“乙”）。你的判断依据是：___________。
三、解答题（共4道题，共计40分，要求字迹清楚，书写规范，写出必要的文字说明）
17. 在如图所示的电路中，电源的电动势，内电阻，外电路的电阻。闭合开关后，求：
（1）电路中的电流；
（2）电源的路端电压；
（3）电源的输出功率。
18. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，，。
(1)请判断电场强度的方向，并求电场强度E的大小；
(2)求两点间的电势差；
(3)若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点沿圆弧缓慢向左拉起至与O点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力至少要做多少功。
19. 如图所示，A、B和M、N为两组平行金属板．质量为m、电荷量为+q的粒子，自A板中央小孔进入A、B间的电场，经过电场加速，从B板中央小孔射出，沿M、N极板间的中心线方向进入该区域．已知极板A、B间的电压为U0，极板M、N的长度为l，极板间的距离为d．不计粒子重力及其在a板时的初速度．
（1）求粒子到达b板时的速度大小v；
（2）若在M、N间只加上偏转电压U，粒子能从M、N间的区域从右侧飞出．求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y；
（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从N板的右侧边缘飞出，求磁感应强度B的大小和方向．
20. 某游乐园中过山车以速度沿水平直轨道进入停车区时，先利用磁力刹车使速度很快降到；然后再利用机械制动装置刹车，使速度从最终降到0。关于磁力刹车原理，可以借助图甲模型来理解。水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒MN沿导轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程。可假设MN的运动速度等于过山车的速度，MN所受的安培力等于过山车所受的磁场作用力；过山车在机械刹车过程中受到的阻力恒定，大小为f。已知过山车的质量为M，平行导轨间距离为l，整个回路中的等效电阻为R，磁感应强度大小为B；忽略磁力刹车时轨道摩擦阻力，不计空气阻力。
（1）求刹车开始速度为时，过山车所受磁场作用力的大小F；
（2）写出整个刹车过程中，过山车加速度大小a随速度v变化的关系，并在图乙中画出图线；
（3）求整个刹车过程中过山车的运动距离d。
电压U/V
0.10
0.40
0.60
1.00
120
150
1.70
2.00
电流I/A
002
0.08
0.12
0.19
0.25
0.31
0.34
0.40
（考试时间90分钟 满分100分）
班级________ 姓名_________ 学号_______
一、单项选择题。（本题共14小题，每小题3分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得3分，选错或不答的得0分。）
1. 在真空中有两个固定的点电荷，它们之间的静电力大小为F。现保持它们之间的距离不变，而使它们的电荷量都变为原来的2倍，则它们之间的静电力大小为（ ）
A. 4FB. 2FC. D.
2. 如图是某静电场电场线的分布图，M、N是电场中的两个点，下列说法正确的是（ ）
A. M点场强大于N点场强
B. M点电势高于N点电势
C. 将电子从M点移动到N点，其电势能增加
D. 将电子从M点移动到N点，电场力做正功
3. 在研究电容器的充、放电实验中，把一个电容器、电流传感器、电阻、电源、单刀双掷开关按图甲所示连接。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电；然后把开关S掷向2端，电容器放电。电流传感器与计算机连接，记录这一过程中电流随时间变化的i - t图像如图乙所示，图线1表示电容器的充电过程，图线2表示电容器的放电过程。下列选项正确的是（ ）
A. 电容器放电过程中流过电阻R的电流方向向右
B. 电容器充电过程中电源释放的电能全部转化为电容器中的电场能
C. 图乙中图线1与横轴所围的面积，表示电容器充电后所带电荷量的大小
D. 图乙中形成图线2的过程中，电容器两极板间电压降低的越来越快
4. 将一个内阻为100Ω、满偏电流为3mA的电流表，改装成量程为0~0.6A的电流表，则需要
A. 串联一个阻值约为0.5Ω的电阻B. 串联一个阻值约为5Ω的电阻
C. 并联一个阻值约为0.5Ω的电阻D. 并联一个阻值约为5Ω的电阻
5. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电灯L正常发光．两块电表均为理想电表．在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是
A. 电流表的示数变小B. 电源的总功率变小
C. 灯泡L的亮度变大D. 电压表的示数变小
6. 某同学把电流表、电池和一个定值电阻串联后，两端连接两支测量表笔，做成了一个测量电阻的装置，如图所示。两支表笔直接接触时，电流表的读数为5.00mA；两支表笔与300的电阻相连时，电流表的读数为2.00mA。下列选项正确的是（ ）
A. 若将电流表表盘刻度改为相应的电阻值，刻度仍然是均匀的
B. 用这个装置可以粗测电路中正常发光的小灯泡的阻值
C. 由题中数据可以求得这个装置的内阻为300
D. 用这个装置测量600的电阻时，电流表的示数为1.25mA
7. 如图所示，将带铁芯的线圈A通过滑动变阻器和开关连接到电源上，线圈B的两端连接到灵敏电流计上，把线圈A放进线圈B的里面。下面几种情况灵敏电流计指针不可能有偏转的是（ ）
A. 闭合开关瞬间
B. 开关闭合且电路稳定后
C. 开关闭合，拔出线圈A的过程中
D. 开关闭合，将滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中
8. 如图所示，在磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，金属杆MN在平行金属导轨ab和cd上，以速度v向右滑动，MN中产生的感应电动势为E1；若金属杆速度改为2v，其他条件不变，MN中产生的感应电动势变为E2。则关于通过电阻R的电流方向及E1E2的判断，下列说法正确的是（ ）
A. c→a，21B. a→c，21
C. a→c，12D. c→a，12
9. 如图所示，一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极之间，铝框可以绕竖直的转轴自由转动．转动手柄使磁铁绕竖直的转轴旋转，观察到铝框会随之转动．对这个实验现象的描述和解释，下列说法中正确的是
A. 铝框的转动方向与蹄形磁铁的转动方向一定是相同的
B. 铝框的转动快慢与蹄形磁铁的转动快慢总是一致的
C. 铝框转动到其平面与磁场方向垂直的位置时，铝框中的感应电流最大
D. 铝框转动到其平面与磁场方向平行的位置时，铝框两个竖直边受到的磁场力均为零
10. 一正弦交变电流的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知该交变电流（ ）
A. 周期为0.125sB. 电压的有效值为
C. 电压的最大值为D. 电压瞬时值的表达式为
11. 如图所示，一个理想变压器原、副线圈的匝数比，原线圈的两端接正弦交流电源，电压表的示数为，负载电阻。若电压表和电流表都是理想电表，则下列说法中正确的是（ ）
A. 电压表的示数为
B. 电流表A的示数为
C. 如果其他条件不变，仅将负载电阻换成一个更大阻值的电阻，则的示数会发生变化
D. 变压器的输入功率为
12. 如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在、两点之间做简谐运动．振子的位移随时间的变化图象如图乙所示．下列判断正确的是（ ）
A. 时振子加速度为零B. 时振子的速度最大
C. 和时振子的加速度相同D. 和时振子的速度相同
13. 一列简谐横波在t=0时刻的波形图如图甲所示，P是介质中的一个质点，图乙是质点P的振动图像．下列说法正确的是
A. 该波的振幅为8cm
B. 该波的波速为2m/s
C. 质点P振动周期为1s
D. t=0时质点P沿y轴负方向运动
14. 如图所示，一轻质弹簧下端系一质量为的物块，组成一竖直悬挂的弹簧振子，在物块上装有一记录笔，在竖直面内放置有记录纸。当弹簧振子沿竖直方向上下自由振动时，以速率水平向左匀速拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示余弦型函数曲线形状的印迹，图中的、、、、为记录纸上印迹的位置坐标值，、分别是印迹上纵坐标为和的两个点。若空气阻力、记录笔的质量及其与纸之间的作用力均可忽略不计，则（ ）
A. 该弹簧振子的振动周期为
B. 该弹簧振子的振幅为
C. 在记录笔留下段印迹的过程中，物块所受合力的冲量为零
D. 在记录笔留下段印迹的过程中，弹力对物块做功为零
二、实验题（共18分）
15. “用单摆测量重力加速度”的实验中：
（1）用游标卡尺测量小球的直径，如图甲所示，测出的小球直径为___________mm；
（2）实验中下列做法正确的是___________；
A．摆线要选择伸缩性大些的，并且尽可能短一些
B．摆球要选择质量大些、体积小些的
C．拉开摆球，在释放摆球的同时开始计时，当摆球回到开始位置时停止计时，此时间间隔作为单摆周期T的测量值
D．拉开摆球，使摆线偏离平衡位置不大于5°。释放摆球，从平衡位置开始计时，记下摆球做30次全振动所用的时间t，则单摆周期。
（3）实验中改变摆长L获得多组实验数据，正确操作后作出的图像为图乙中图线②。某同学误将悬点到小球下端的距离记为摆长L，其它实验步骤均正确，作出的图线应当是图乙中___________（选填①、③、④）利用该图线求得的重力加速度___________（选填“大于”、“等于”、“小于”）利用图线②求得的重力加速度。
16. 某同学通过实验测量一个电阻的阻值。
(1)他先用多用电表对该电阻进行了初步测量。
他用电阻×1挡进行测量，指针位置如图1所示，则该电阻的阻值约为___________。
(2)在(1)基础上，他想用电压表和电流表更精确地测量这个电阻的阻值。
他找来如下器材：
电流表：量程0~0.6A，内阻约0.1；
电压表：量程0~3V，内阻约3 k；
滑动变阻器：最大阻值15，额定电流1.0 A；
电源：电动势3V，内阻约0.5；
开关一个，导线若干。
①为了减小实验误差，电流表和电压表的连接方法应该选用图2中的___________（选填“甲”或“乙”），采用这种方式测量的结果与真实值相比偏___________（选填“大”或“小”）。
②他在相关实验手册中，看到图3所示的两种滑动变阻器的连接方式，他选择了其中一种，经过实验他得到下表中的数据。
由数据可知，他选择的滑动变阻器的连接方式是图3中的___________（选填“甲”或“乙”）。你的判断依据是：___________。
三、解答题（共4道题，共计40分，要求字迹清楚，书写规范，写出必要的文字说明）
17. 在如图所示的电路中，电源的电动势，内电阻，外电路的电阻。闭合开关后，求：
（1）电路中的电流；
（2）电源的路端电压；
（3）电源的输出功率。
18. 如图所示，长为l的绝缘细线一端悬于O点，另一端系一质量为m、电荷量为的小球（可视为质点）。现将此装置放在水平的匀强电场中，小球静止在A点，此时细线与竖直方向成角。已知电场的范围足够大，空气阻力可忽略不计，重力加速度为g，，。
(1)请判断电场强度的方向，并求电场强度E的大小；
(2)求两点间的电势差；
(3)若在A点对小球施加一个拉力，将小球从A点沿圆弧缓慢向左拉起至与O点处于同一水平高度且该过程中细线始终张紧，则所施拉力至少要做多少功。
19. 如图所示，A、B和M、N为两组平行金属板．质量为m、电荷量为+q的粒子，自A板中央小孔进入A、B间的电场，经过电场加速，从B板中央小孔射出，沿M、N极板间的中心线方向进入该区域．已知极板A、B间的电压为U0，极板M、N的长度为l，极板间的距离为d．不计粒子重力及其在a板时的初速度．
（1）求粒子到达b板时的速度大小v；
（2）若在M、N间只加上偏转电压U，粒子能从M、N间的区域从右侧飞出．求粒子射出该区域时沿垂直于板面方向的侧移量y；
（3）若在M、N间只加上垂直于纸面的匀强磁场，粒子恰好从N板的右侧边缘飞出，求磁感应强度B的大小和方向．
20. 某游乐园中过山车以速度沿水平直轨道进入停车区时，先利用磁力刹车使速度很快降到；然后再利用机械制动装置刹车，使速度从最终降到0。关于磁力刹车原理，可以借助图甲模型来理解。水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒MN沿导轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程。可假设MN的运动速度等于过山车的速度，MN所受的安培力等于过山车所受的磁场作用力；过山车在机械刹车过程中受到的阻力恒定，大小为f。已知过山车的质量为M，平行导轨间距离为l，整个回路中的等效电阻为R，磁感应强度大小为B；忽略磁力刹车时轨道摩擦阻力，不计空气阻力。
（1）求刹车开始速度为时，过山车所受磁场作用力的大小F；
（2）写出整个刹车过程中，过山车加速度大小a随速度v变化的关系，并在图乙中画出图线；
（3）求整个刹车过程中过山车的运动距离d。
电压U/V
0.10
0.40
0.60
1.00
120
150
1.70
2.00
电流I/A
002
0.08
0.12
0.19
0.25
0.31
0.34
0.40
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