四川省成都外国语学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

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注意事项：
1、本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分．
2、本堂考试100分钟，满分100分．
3、答题前，考生务必将自己的姓名、学号填写在答卷上，并使用2B铅笔填涂．
4、考试结束后，将答题卡交回．
第Ⅰ卷 选择题部分（共47分）
一、单选题(本题共8小题，在每小题给出的4个选项中，只有1个选项正确，每小题4分，共32分)
1．“物理”二字最早出现在中文中，是取“格物致理”四字的简称，即考察事物的形态和变化，总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外，还要了解物理学家是如何发现物理规律的，领悟并掌握处理物理问题的思想与方法，下列叙述正确的是（ ）
A．电学中引入点电荷的概念，突出带电体的电荷量，采用了等效替代法
B．用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例，如场强是采用比值法定义的
C．库仑首先提出了电场的概念，并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向
D．伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为的斜面上的运动，再根据铜球在斜面上的运动规律总结出自由落体的运动规律，这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
2．一带负电的粒子仅在电场力的作用下沿x轴正方向运动，其电势能随位移x变化的关系如图所示，图线刚好是半个周期正弦曲线，下列说法正确的是（ ）
A．电场力先做负功后做正功
B．x1、处的电场强度相同
C．粒子在x1处的加速度等于在处的加速度
D．处的电势比处的电势高
3．如图所示，质量分别为m1、m2的两个小球A、B，带有等量异种电荷，通过绝缘轻弹簧相连接，置于绝缘光滑的水平面上，突然加一水平向右的匀强电场后，两球A、B将由静止开始运动，对两小球A、B和弹簧组成的系统而言，两球从静止到距离最大的过程中，以下说法正确的是（设整个过程中不考虑电荷间库仑力的作用且弹簧不超过弹性限度）（ ）
A．系统机械能守恒
B．系统机械能不断增加
C．系统动能不断增加
D．系统动能不变
4．如图所示，空间中有平行于正六边形的匀强电场，正六边形中心为O，边长为2m。将电荷量为C的点电荷从M点移动到N点，电场力做了J的功，再从N点移动到P点，电场力做了J的功。下列说法正确的是（ ）
A．M、N两点间的电势差为V
B．N、P两点间的电势差为V
C．匀强电场的场强大小为V/m，方向由P指向M
D．若选O点为电势零点，则M点电势为V
5．有一种利用电容器实现的输液报警装置，实物图和电路图分别如图甲、乙所示。闭合开关，电容器先充电达到稳定，当药液面降低时，电容器C的电容减小，蜂鸣器B就会因通过特定方向的电流而发出声音。则药液面下降时（ ）
A．电容器的电量减少
B．电容器的电量增加
C．电阻R的电压始终为零
D．蜂鸣器电流由a流向b
6．如图，边长为l的正方形abcd内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面（abcd所在平面）向外。ab边中点有一电子源O，可向磁场内沿垂直于ab边的方向发射电子。已知电子的比荷为k。则从a、d两点射出的电子的速度大小分别为（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
7．如图所示，为某一网络电路中的一部分。已知，则下列结论正确的是（ ）
A．通过的电流为0.5A，方向从b→a
B．通过的电流为1.5A，方向从
C．通过电流表的电流为1.5A，电流从右向左流过电流表
D．通过电流表的电流为2.5A，电流从左向右流过电流表
8．如图所示，粗细均匀、质量分布均匀的直金属棒，两端由两条不可伸长的轻质绝缘竖直细线悬挂，棒水平静止于纸面内。棒的正中间一段处于宽度为、方向垂直纸面向里的匀强磁场中。棒两端与电源相连，电源电动势为、内阻为，金属棒的电阻为，其余电阻不计。开关S断开时，测得端悬线中的拉力大小为；闭合S后，端悬线的拉力大小为。则匀强磁场的磁感应强度大小为（ ）
A．
B．
C．
D．
二、多选题（本题共3小题，每小题只有2个选项正确，选对不全得2分，全部选对得5分，不选或错选不得分，共15分）
9．如图甲所示，通过战斗绳进行高效全身训练是健身房的最新健身潮流之一，健身爱好者训练时，手持绳的一端上下甩动形成的绳波可简化为简谐横波，手的平衡位置在x＝0处，手从平衡位置开始甩动时开始计时，图乙是t＝0.3 s时的波形图，此时波刚好传播到x＝6 m处，则（ ）
A．x＝6 m处质点的起振方向沿y轴正方向
B．x＝6 m处的质点振动的周期为0.3 s
C．波传播的速度大小为20 m/s
D．当x＝6 m处的质点第一次到达波峰时，x＝3 m处的质点通过的路程为0.8 m
10．如图所示，竖直面内正方形区域abcd中存在竖直向下的匀强电场，分别为边的中点，f为的中点。三个质量相同的粒子1、2、3以相同的速度同时由点沿方向射入正方形区域，经过一段时间，粒子1、2、3分别从三点离开电场，忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A．粒子1、2、3在电场中运动的时间之比为
B．粒子1、2、3所带的电荷量之比为
C．粒子1、2、3经过瞬间的竖直速度之比为
D．电场力对粒子1、2、3做功之比为
11．如图所示为一个有界的足够大的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，一个不计重力的带正电的粒子以某一速率v垂直磁场方向从O点进入磁场区域，粒子进入磁场时速度方向与边界夹角为θ，下列有关说法正确的是（ ）
A．若θ一定，速度v越大，粒子在磁场中运动时间越长
B．粒子在磁场中的运动时间与速度v有关，与角度θ大小无关
C．若速度v一定，θ越小，粒子在磁场中运动时间越长
D．粒子在磁场中运动时间与角度θ有关，与速度v无关
第Ⅱ卷（非选择题 共53分）
注意事项：
答题前，考生先在答题卡上用直径0.5毫米的黑色墨水签字笔将自己的姓名，准考证号填写清楚。
2．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，在试卷上作答无效．
三、实验题（本题共2小题，满分15分）
12．（每空1分，共5分）（1）“探究电容器充放电”的实验装置示意图如图甲所示，电容器充电完毕后，上极板带 （选填“正电荷”或“负电荷”）；电容器放电时，通过电流计的电流方向是向 （选填“左”或“右”）。
（2）如图乙所示为探究平行板电容器电容大小决定因素的实验，给电容器充电后与电源断开，将极板向左移动少许，则静电计指针的偏转角将 ；将一块陶瓷板插入、两极板之间，则静电计指针的偏转角将 （均选填“增大”“减小”或“不变”）
（3）用同一电路分别给两个不同的电容器充电，电容器的电容，充电时电流随时间变化的图像如图丙所示，其中对应电容为的电容器充电过程图像的是 （选填 = 1 \* GB3 ①或 = 2 \* GB3 ②）。
13．（每空2分，共10分）某同学利用如图所示的电路“测量电源的电动势和内阻”。已知待测干电池的电动势约，内阻约。除待测电池、开关、导线外，还有下列器材可供选用：
= 1 \* GB3 ①电流表A：量程，内阻为
= 2 \* GB3 ②电压表V：量程，内阻约
= 3 \* GB3 ③滑动变阻器：，额定电流
= 4 \* GB3 ④滑动变阻器：，额定电流
(1)为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中滑动变阻器应选用 （填写仪器前的序号）。
(2)经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用数据在excel软件中绘制图像，拟合得出电压U和电流I之间满足关系：，由此得出电池的电动势 V；内阻 。（结果保留两位小数）
(3)利用上述方案进行实验时，测量存在系统误差。下列说法正确的是_______。
A．因为电压表的分流作用，电动势的测量值小于真实值
B．因为电流表的分压作用，电动势的测量值大于真实值
C．因为电压表的分压作用，电动势的测量值小于真实值
D．因为电流表的分流作用，电动势的测量值大于真实值
(4)该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时，电压表示数的变化量不到，出现这一现象的原因可能是 。
四、计算题(本题共3个小题，共38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位．)
14．（9分）如图所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电动机的电阻R0=1.0 Ω，电阻R1=2.0 Ω。电动机正常工作时，理想电压表的示数U1=4.0 V，求：
（1）电源的输出功率；
（2）电动机转化为机械能的功率；
（3）若电动机被卡住不转了，它消耗的功率又是多少。
15．（12分）如图所示，水平放置的平行板电容器，原来两极板不带电，上极板接地，它的极板长，两板间距离，同种带电微粒以相同的初速度先后从两极板中央平行极板射入，由于重力作用微粒落到下极板上，之后微粒所带电荷立即转移到下极板且均匀分布在下极板上。设前一微粒落到下极板上时后一微粒才开始射入两极板间。已知微粒质量、电荷量，取。
(1)为使第一个微粒恰能落在下极板的中点，求微粒入射的初速度的大小；
(2)若带电微粒以第（1）问中初速度入射，求平行板电容器获得最大电压时，微粒的加速度的大小以及板间电压的最大值。
16．（17分）受控热核聚变反应的装置中温度极高，因而带电粒子没有通常意义上的容器可装，而是由磁场将带电粒子束缚在某个区域内。现有一个环形区域，其截面内圆半径R1=m，外圆半径R2=3m，区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。已知磁感应强度大小B=1.0T，被束缚的带正电粒子的比荷=4.0×107C/kg，中空区域中的带电粒子由内、外圆的圆心O点以不同的初速度射入磁场，不计带电粒子的重力和它们之间的相互作用，且不考虑相对论效应。
(1)求带电粒子在磁场中运动的周期T和带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v0；
(2)若中空区域中的带电粒子以（1）中的最大速度v0从O点沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子第一次以相同的速度方向回到O点所需要的时间；
(3)为了使束缚效果最好，在半径为R1的圆内也加上磁场，磁感应强度B'=2B，方向相同。求粒子不能射出半径为R2的圆形区域的最大速度v。