四川省2024-2025学年高二上学期12月学情检查（联考）物理试题（解析版）

这是一份四川省2024-2025学年高二上学期12月学情检查（联考）物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 匀强磁场中直导线垂直磁场放置，通过的电流均为I，导线的长度和磁场的磁感应强度大小如图中所示。直导线所受安培力最大的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由图并结合安培力公式可知，B越大、I越大、L越大则安培力越大。
故选D。
2. 如图为某多用电表示意图，关于用多用电表测量电阻，下列说法正确的是（ ）
A. 每次更换电阻挡位后，必须先将红黑表笔短接，旋动A旋钮进行欧姆调零
B. 欧姆调零后，将红黑表笔分开，指针仍在表盘最右端
C. 若某次测量指针偏转过小，应换用小挡位后直接接入电阻测量
D. 完成测量后要将C旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡
【答案】D
【解析】A．每次更换电阻挡位后，必须先将红黑表笔短接，旋动B旋钮进行欧姆调零，故A错误；
B．欧姆调零后，将红黑表笔分开，指针在表盘最左端，故B错误；
C．若某次测量指针偏转过小，应换用大挡位后重新欧姆调零，再接入电阻测量，故C错误；
D．完成测量后要将C旋钮旋至OFF挡或交流电压最高挡，故D正确。
故选D。
3. 如图所示，将含有大量正、负带电粒子的气体以相同的速度喷入云雾室里，观察到有两个粒子的径迹弯曲程度相同，但弯曲方向相反。已知云雾室中匀强磁场方向垂直纸面向外（图中未画出），不计重力和粒子间作用力，则下列说法正确的是（ ）
A. 粒子①在磁场中做速度增大的曲线运动
B. 粒子②在磁场中做速度减小的曲线运动
C. 粒子①带正电
D. 粒子②的速度保持不变
【答案】C
【解析】粒子进入磁场时做匀速圆周运动，则两粒子在磁场中的速度大小不变，但是方向不断变化，即两粒子的速度不是不变的；匀强磁场方向垂直纸面向外，由图示粒子运动轨迹可知，粒子刚进入磁场时，粒子①所受洛伦兹力水平向左，粒子②受到的洛伦兹力水平向右，由左手定则可知，粒子①带正电，粒子②带负电。
故选C。
4. 通草球密度很小且绝缘，可用来做静电实验。某同学将均匀带电的通草球用绝缘细线悬挂于O点，在O点正下方P点处固定一个点电荷，通草球静止时，为通草球球心，。如图，将通草球看成质量分布均匀的球体，质量为m，，静电力常量为k，重力加速度大小为g，若点电荷与通草球带电量相等，则通草球的带电量为（ ）
A B.
C. D.
【答案】A
【解析】根据题意，通草球受重力、库仑力和线的拉力，根据正交分解，有
联立解得
故选A。
5. 扫地机器人作为智能家电，已逐渐走进了人们的日常生活。某款扫地机器人的电池容量为，正常工作时的功率为，工作时的额定电压为，充电时的平均电流约为，下列说法正确的是（ ）
A. 充满电后，电池贮存的电能为
B. 电用完后再充满电，充电时间约为
C. 正常工作时的电流为
D. 机器人内部的电机电阻为
【答案】B
【解析】A．是电荷量不是电能，故A错误；
B．电用完后再充满电，充电时间约为
故B正确；
C．正常工作时的电流为
故C错误；
D．如果是纯电阻
由于电机是非纯电阻用电器，，故D错误。
故选B。
6. 甲粒子（q、m）、乙粒子（、m）、丙粒子（2q、4m）先后以相同的速度从坐标原点O沿x轴正方向射入沿y轴负方向的匀强电场中，粒子的运动轨迹如图中曲线所示，不计粒子重力，。则甲、乙、丙三个粒子的运动轨迹分别为（ ）
A. ①、②、③B. ③、①、②
C. ②、①、③D. ③、②、①
【答案】B
【解析】匀强电场的方向沿y轴负方向，轨迹①对应的粒子所受的电场力方向沿y轴正方向，故轨迹①对应的粒子带负电，轨迹①为乙粒子的运动轨迹。轨迹②、③对应的粒子，在x轴正方向上都做匀速直线运动，在y轴负方向上都做初速度为零的匀加速直线运动，在相同的时间内，轨迹②对应的粒子在y轴负方向上的位移较小，故轨迹②对应的粒子的加速度较小，而甲粒子的加速度
丙粒子的加速度
可得
所以轨迹②对应的粒子为丙粒子，轨迹③对应的粒子为甲粒子。
故选B。
7. 点电荷与金属板（厚度不计）之间形成的电场可以等效为两个等量异种电荷形成的电场。一带电量为的正电荷固定在一金属板上方的点，电荷与金属板之间的电场线分布如图。A、为电场中的两点，、为无限靠近金属板表面的两点，且满足（垂直金属板），静电力常量为，关于该电场，下列说法正确的是（ ）
A. A点电场强度小于点电场强度
B. 一负电荷在A点的电势能大于其在点的电势能
C. 点电场强度大小为
D. 点电场强度方向与金属板表面的夹角为
【答案】C
【解析】A．A点电场线比点更密，所以A点场强更大，故A错误；
B．在同一根电场线上，A点电势高于点电势，对负电荷，电势越高，电势能越小，故B错误；
C．点场强可等效为等量异种电荷形成电场，可知
故C正确；
D．点的场强方向与金属板表面垂直，故D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。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5分，选对但选不全的得3分，有错选的得0分。
8. 如图所示的电路中，闭合开关，将滑动变阻器滑片向右滑动，理想电压表V1、V2的示数分别为、，理想电流表A示数为。在滑动变阻器滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 变大B. 变小
C. 变小D. 变小
【答案】AD
【解析】AB．滑动变阻器滑片向右滑动时，接入电路的电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可知
则干路上的电流增大，即接在干路上的电流表的示数变大，故A正确，B错误；
C．由部分电路的欧姆定律可知
因电流变大，则电压表V1的示数变大，故C错误；
D．由全电路的欧姆定律可知
因电流变大，则电压表V2的示数变小，故D正确。
9. 如图所示为某灯泡的伏安特性曲线，灯泡的额定电压为，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小
B. 灯泡两端电压变化，但灯丝的电阻率始终不变
C. 两个相同的此灯泡串联后，两端加的电压时，两灯泡消耗的总功率为
D. 两个相同的此灯泡串联后，两端加的电压时，两灯泡消耗的总功率为
【答案】AC
【解析】AB．图像的割线斜率倒数为电阻，因此灯泡两端的电压越低，灯丝的电阻越小，电阻率越小，故A正确，B错误；
CD．两个相同的此灯泡串联后两端加的电压，每个灯泡的电压为，这时灯泡中的电流为，两个灯泡消耗的总功率
故C正确，D错误。
故选AC。
10. 洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的4种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是（ ）
A. 甲图中，若仅增大加速电压，粒子离开加速器时的动能不变
B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越大
C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的正极
D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转
【答案】AB
【解析】A．图甲，粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有
可得最大动能
可知粒子离开加速器时的动能与加速电压无关，A项正确；
B．图乙所有粒子通过粒子速度选择器后速度相同，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，则在磁场中运动的轨道半径越小，由
可得
可知粒子的比荷越大，B项正确；
C．丙图中，由左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，即极板是磁流体发电机的负极，C项错误；
D．丁图中，带负电的粒子从左侧射入，受向上的电场力和向下的洛伦兹力，若速度
即
则粒子将向上极板偏转，D项错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11. 要测量一节干电池的电动势和内阻，某实验小组设计了如图甲所示的电路，其中、均为量程为、内阻很大的电压表，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为。
（1）按电路图组装好实验电路后，将图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，得到多组电压表、的示数、，某次电压表的示数如图乙所示，此时电源的路端电压为_____。
（2）根据测得的多组、，以为纵坐标、为横坐标，作和的关系图像，如果图像与纵轴的截距为，图像斜率为，则电池的电动势_____，电池的内阻_____。（均用、表示）
（3）本实验由于电压表_____（选填“”、“”或“和”）的分流，使电源电动势的测量值_____（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
【答案】（1）1.19##1.20##1.21 （2）b （3） 小于
【解析】（1）3V电压表的精度为0.1V，估读到0.01V，则示数为（1.19、1.21）；
（2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律，有
则
根据题意，有
，
解得
（3）[1][2]由于电压表测路端电压时分流，作出图像如图所示
可得电动势的测量值小于真实值。
12. 在研究电子元件、半导体、光电子、光纤、航天等领域，一般需要超纯水。某同学网购了一瓶超纯水（商品宣传页如图甲所示，上面显示了该商品的标准参照值，当参照值不小于18.25 MΩ⋅cm即为达标），为了检测该超纯水的电阻值是否达标，某实验小组设计了以下实验方案来进行检测。
①如图乙，在长方体绝缘槽内壁插入两片竖直金属薄板（薄板略小于容器横截面积）；
②选择合适的器材，按图丙所示连接电路，先将a、b接线柱用导线直接连接，调节滑动变阻器R，使灵敏电流计G达到满偏，满偏电流为1 μA；
③保持滑动变阻器滑片位置不变，用导线将图乙的A、B分别与图丙的a、b接线柱连接，在槽内缓慢倒入超纯水，直到灵敏电流计指针半偏，记录下倒入超纯水的体积为120 cm3。
（1）根据所学知识，可知图甲所示商品宣传页上显示的参照值并不是我们所学的电阻值，而是_______，该指标越高，说明水质的导电性能越________（选填“强”或“弱”）。
（2）用游标卡尺测得槽内部底面长度如图丁所示，则底部长度为________cm。
（3）已知电源电动势为3 V，根据数据分析，该超纯水________（选填“达标”或“不达标”）。
【答案】（1）电阻率 弱 （2）12.230 （3）不达标
【解析】（1） [1][2]宣传页上参照值的单位为MΩ⋅cm，由
可得该参照值指的是电阻率，电阻率的大小反映了各种材料导电性能的好坏，电阻率越大，导电性能越弱。
（2）20分度游标卡尺的精确度为0.05 mm，由图可知金属丝的长度为
（3）令
由闭合电路欧姆定律可知，满偏电流
当电流半偏时
可得槽内超纯水的电阻
根据已知数据，可得电阻率
所以该超纯水不达标。
13. 如图所示为某发光电动玩具的内部电路，电源电动势、内阻，电动机的额定电压和灯泡的额定电压均为，定值电阻R的阻值为，灯泡的额定功率为，电动机线圈的电阻为，灯泡的电阻保持不变，求：
（1）电动机正常工作时，电路中的总电流；
（2）电动机正常工作时，电动机的输出功率。
【答案】（1）1A （2）3.75W
【解析】（1）电动机正常工作时，电动机两端的电压
根据闭合电路欧姆定律
解得
（2）电动机正常工作时，灯泡中的电流
电动机中的电流
则电动机的输出功率
解得
14. 电场和磁场经常用来实现对带电粒子运动轨迹的控制。如图，在水平直线ab上方存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为E，ab下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一比荷为k的带正电粒子从直线ab上P点沿竖直面斜射入匀强电场，粒子在P点的速度大小为。速度方向与ab直线的夹角，粒子将在电场和磁场中不断偏转，若电场、磁场范围足够大，不计粒子的重力，粒子从P点出发记为第一次经过直线ab。
（1）粒子第二次经过直线ab时的位置为Q，求PQ间的距离；
（2）粒子第三次经过直线ab时的位置为M，求QM间的距离；
（3）求粒子从P点运动到M点时间。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）粒子在匀强电场中运动，竖直方向做匀减速运动，水平方向做匀速运动，竖直方向上有
水平方向上有
解得
（2）根据对称性可得，粒子在Q点时的速度方向与ab直线夹角为，粒子在Q点的速度大小为，粒子进入匀强磁场做匀速圆周运动，有
解得轨迹半径
画出运动轨迹如下图
根据几何关系可得粒子做圆周运动的圆弧圆心角为，由几何关系可得
（3）由粒子的轨迹可得粒子从P点到Q点的时间为
粒子从Q点到M点的时间为
则
15. 如图，在水平边界MN下方有水平向右的匀强电场，电场强度大小为E，光滑轨道ABC固定在电场中的竖直面内，轨道由半径为R的四分之一圆弧轨道AB和足够长的水平轨道BC组成，圆弧轨道AB和水平轨道BC在B点相切，轨道的上端与MN恰好交于A点。将一个质量为m的带电小球轻轻放在轨道上的D点时，小球恰好能处于静止状态，O为圆弧的圆心，OD与OB的夹角为，将小球移至A点正上方P点处，P点离A点高度为，由静止释放小球，小球进入轨道后，沿水平轨道运动到F点（图中未标出）时速度为零。不计小球的大小，重力加速度大小为g，。求：
（1）该小球的电荷量；
（2）F、A两点间的电势差；
（3）该小球运动到D点时，对轨道的压力大小。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】（1）小球静止在D点时，根据力的平衡
解得
（2）小球在P点由静止释放，从P点运动到F点的过程中，根据动能定理
解得，
（3）设小球运动到D点时的速度大小为v，从P到D根据动能定理
解得
在D点，根据牛顿第二定律
解得
根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力