河北省邢台市2024_2025学年高二物理上学期第三次月考试题含解析

这是一份河北省邢台市2024_2025学年高二物理上学期第三次月考试题含解析，共15页。试卷主要包含了本试卷主要考试内容，3A，由题图乙可知， 关于涡流，下列说法正确是等内容，欢迎下载使用。
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第三册，选择性必修第二册第一、二章。
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. 下列说法正确的是（ ）
A. 带电体的电荷量可以是任意值
B. 两个不带电的物体间也有库仑力
C. 电势是标量
D. 静电都是有害的
【答案】C
【解析】
【详解】A．带电体的电荷量只能是元电荷的整数倍，选项A错误；
B．两个不带电的物体间没有库仑力，选项B错误；
C．电势是标量，选项C正确；
D．静电有的是有益的，比如静电除尘，选项D错误。
故选C。
2. 在科学研究的道路上经常会出现令人惋惜的遗憾。例如，1825年瑞士年轻物理学家科拉顿一个人在研究电磁现象时，实验装置如图所示，为避免磁铁的磁场对小磁针产生影响，他把实验装置放在两个房间，在右边房间里把磁铁反复插入线圈，然后跑到左边房间里观察，结果没有看到小磁针偏转。下列说法中正确的是（ ）
A. 该实验线圈中肯定没有电流产生
B. 通电导线周围产生磁场的现象叫电磁感应现象
C. 科拉顿没看到小磁针偏转，是因为当他跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束
D. 科拉顿没看到小磁针偏转，是因为该实验中的磁铁磁性太弱
【答案】C
【解析】
【详解】B．通电导线周围产生磁场的现象叫电流的磁效应。B错误；
ACD．将磁铁插入线圈的过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感应电流；电流周围存在磁场，故小磁针会发生转动。但当科拉顿跑到另一个房间时，电磁感应过程已经结束，此时穿过线圈的磁通量不变，线圈中没有感应电流，所以小磁针不偏转，C正确，AD错误。
故选C。
3. 如图甲所示，平行板电容器的间距为d，在B板上方某位置有一个带电微粒P静止不动，图乙是在图甲中插入某物体（不影响P点，且厚度小于板间距d）后的电路，下列说法正确的是（ ）
A. 保持开关K闭合，若插入的是金属板，则电容器上极板电荷量减少
B. 保持开关K闭合，若插入的是云母片，则电容器上极板电荷量增加
C. 开关K先闭合再断开，若插入的是金属板，则微粒向下运动
D. 开关K先闭合再断开，若插入的是云母片，则微粒向上运动
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据
保持开关K闭合，U不变，若插入的是金属板，相当于d减小，则电容器上极板电荷量增大，故A错误；
B．保持开关K闭合，若插入的是云母片，则两极板间相对介电常数增大，则电容器上极板电荷量增加，故B正确；
C．开关K先闭合再断开，两极板间的电场强度
若插入的是金属板，相当于d减小，而Q不变，电场强度与d无关，则微粒不动，故C错误；
D．若插入的是云母片，则两极板间相对介电常数增大，Q不变，电场强度减小，电场力小于重力，则微粒向下运动，故D错误。
故选B。
4. 成人体液的主要成分是水和电解质，因此容易导电，而体内脂肪则不容易导电，我们可以用某型号脂肪测量仪（如图甲所示）来测量脂肪率，脂肪测量仪根据人体电阻的大小来判断脂肪所占比例，模拟电路如图乙所示。测量时，闭合开关S，测试者两手分别握住两手柄M、N，下列说法正确的是（ ）
A. 人体内水和脂肪导电性不同，两者中脂肪电阻率更小
B. 由电阻公式可知，个子高的一定比个子矮的电阻大
C. 体型相近的两人相比，脂肪含量高者对应的电压表示数较大
D. 刚沐浴后，人体水分增多，脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会偏大
【答案】C
【解析】
【详解】A．体内脂肪不容易导电，故水和脂肪两者中脂肪电阻率更大，选项A错误；
B．由电阻公式
可知，个子的高矮与电阻大小没有直接关系，选项B错误；
C．脂肪含量高者人体电阻较大，则对应的电流表示数较小，根据串并联电路特点可知，内电压和R分得的电压较小，则电压表示数较大，选项C正确；
D．刚沐浴后，人体水分增多，电阻减小，电压表示数减小，即脂肪测量仪显示人体脂肪所占比例的测量数据会偏小，选项D错误。
故选C。
5. 如图所示，A、B为两个完全相同的灯泡，当S闭合时，下列说法正确的是（ ）
A. A比B先亮B. B比A先亮
C. A、B一起亮D. 无法判断哪个灯泡先亮
【答案】B
【解析】
【详解】S闭合时，由于线圈上产生自感电动势，阻碍电流的增大，因此B比A先亮，故选B。
6. 将定值电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变，电源内阻不计。图乙为定值电阻R和灯泡L的I-U图像。闭合开关S，电流表示数为0.3A，则电源电压和电阻R的大小分别是（ ）
A. 12V 10ΩB. 12V 20ΩC. 8V 6ΩD. 8V 20Ω
【答案】D
【解析】
【详解】电阻R为定值电阻，电流随电压的变化关系为一条直线，由题图乙可得
电阻R和灯泡L串联接入电路，电流表示数为0.3A，由题图乙可知
故选D
7. 如图所示，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连。细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为m和3m，用两根不可伸长的柔软轻导线将它们连成闭合回路abdca（导线的电阻忽略不计），并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上。已知两根导线刚好不在磁场中，两金属棒的电阻均为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，金属棒cd匀速下滑。下列说法正确的是（ ）
A. 作用在金属棒ab上的安培力大小为
B. b、a两点的电势差为
C. 金属棒运动的速度大小为
D. ab、cd减少的机械能等于系统产生的焦耳热
【答案】A
【解析】
【详解】A．对金属棒cd受力分析，有
对ab有
联立可得
故A正确；
B．b、a两点的电势差
由
可得
故B错误；
C．由
可得金属棒运动的速度大小
故C错误；
D．ab、cd减少的机械能等于系统产生的焦耳热加摩擦热，故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 关于涡流，下列说法正确是（ ）
A. 涡流会使铁芯温度升高B. 涡流发热，要损耗额外的能量
C. 涡流都是有害的D. 金属通以恒定电流会产生涡流
【答案】AB
【解析】
【详解】A．涡流会使铁芯温度升高，故A正确；
B．涡流发热，要损耗额外的能量，故B正确；
C．涡流并不都是有害的，比如真空冶炼炉利用涡流炼化金属，故C错误；
D．金属通以恒定电流不会产生涡流，故D错误；
故选AB。
9. 为响应学校创建绿色校园的倡议，某同学利用光敏电阻的特性（光照强度增加时，其电阻值减小），设计了如图所示节能照明电路，可使电灯的亮度随周围环境亮度的改变而改变。电源电动势为E，内阻为r，为光敏电阻。现增加光照强度，则下列判断正确的是（ ）
A. 电源路端电压变大B. 两端电压变大
C. B灯变暗，A灯变暗D. 该同学的设计符合节能要求
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC．增加光照强度，则光敏电阻减小，电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小；则A灯两端电压减小，流过A灯电流减小，A灯变暗；根据
可知流过电流增大，则两端电压变大；根据
可知B灯两端电压减小，流过B灯电流减小，B灯变暗；故A错误，BC正确；
D．电路消耗的总功率为
由于总电流增大，可知电路消耗的总功率增大，故该同学的设计不符合节能要求，故D错误。
故选BC。
10. 回旋加速器主要结构是两个半圆形的金属扁盒（D形盒），它们在磁极间的真空室内隔开相对放置。D形盒上加交变电压，其间隙处产生交变电场。已知D形盒的半径为R，交变电压为U，D形盒的间隙为d，磁感应强度的大小为B，该回旋加速器为α粒子（）加速器，不计α粒子的初速度，α粒子的质量为m，电荷量为q，粒子在D形盒间隙运动的时间很短，一般可忽略，下列说法正确的是（ ）
A. 该回旋加速器不可以用于氘核（）的加速
B. α粒子在D形盒中的最大动能为
C. α粒子在D形盒中运动的时间为
D. 若考虑α粒子在D形盒间隙中运动的时间，则该时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．粒子做圆周运动的周期
由题意可知，α粒子与氘核的比荷相等，粒子做圆周运动的周期与交变电压的周期相同才能使粒子回旋加速，故该回旋加速器也可以用于氘核的加速，选项A错误；
B．根据
可知，a粒子最后从D形盒被引出的最大动能
选项B正确；
C．根据动能定理
可得
α粒子在D形盒中运动的时间
选项C正确；
D．粒子在电场中做匀加速直线运动，则
又有
联立可得
选项D错误
故选BC。
三、非选择题：共54分。
11. “祖冲之”研究小组用如图甲所示的电路测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r。实验室提供的器材如下：电压表、电阻箱（阻值范围为0~999.9Ω）、开关、导线若干。
（1）实验中测两组R、U的数据，可以利用闭合电路欧姆定律解方程组的方法求电动势和内阻。该小组同学没有采用该方法的原因是________。
A. 系统误差较大B. 偶然误差较大
（2）不同小组的同学分别用不同的电池组（均由同一规格的两节干电池串联而成）完成上述实验后，发现不同小组测出的电池组的电动势基本相同，只是内阻差异较大。同学们选择了内阻差异较大的A、B两个电池组进一步探究，对电池组内阻的热功率和总功率分别随路端电压U变化的关系进行了猜想，并分别画出了如图乙所示的和图像。若已知B电池组的内阻较大，则下列各图中可能正确的是________。
A. B. C. D.
【答案】（1）B （2）AC
【解析】
【小问1详解】
读数不准确带来实验的偶然误差，实验中测两组U、R的数据，利用闭合电路欧姆定律解方程组的方法求电动势和内阻不能减小这种偶然误差，而利用图像处理数据可以减小偶然误差，故选B。
【小问2详解】
AB．电池组内阻的热功率
对于相同的U值，r越大，对应的P1越小，选项A正确，B错误；
CD．总功率
对于相同的U值，r越大，对应的P2越小，选项C正确，D错误。
故选AC。
12. 学习法拉第电磁感应定律后，为了定量验证感应电动势E与时间的关系，甲、乙两位同学共同设计了图示实验装置：线圈和电压传感器相连，线圈、光电门固定在长木板上的轨道上，强磁铁和挡光片固定在小车上。每当小车经过光电门时，光电门会记录下挡光时间，同时触发电压传感器，记录下内线圈产生的感应电动势E。利用弹簧将小车以不同的速度从轨道的右端弹出，就能得到一系列E和的实验数据。
（1）关于实验原理、过程和操作，下列说法正确的是________。
A. 轨道必须光滑
B. 轨道必须保持水平
C. 每个挡光时间内线圈中磁通量的变化量可视为定值
（2）两位同学用作图法分析实验数据，要通过线性图像直观反映感应电动势E与时间的关系，可作出________（填“”或“”）图线。
（3）若按（2）问中两位同学的方法处理数据，则仅减小线圈匝数后得到的图线斜率会________（填“增大”“不变”或“减小”）
【答案】（1）C （2）
（3）减小
【解析】
【小问1详解】
C．每个挡光时间内线圈中磁通量的变化量可视为定值，选项C正确；
AB．由法拉第电磁感应定律
可知，为了定量验证感应电动势E与时间成反比，实验只需要控制线圈匝数n与磁通量的变化量不变即可，对轨道是否光滑、轨道是否水平没有要求，选项AB错误。
故选C。
【小问2详解】
由法拉第电磁感应定律
可知
要通过线性图像直观反映感应电动势E与时间的关系，可作出图线。若图线是一条过坐标原点的倾斜直线，则可验证E与成反比。
【小问3详解】
图线的斜率
可知，仅减小线圈匝数后得到的图线斜率会减小。
13. 如图所示，平行光滑导轨间距L＝0.5m，左端接有电源，电源的电动势E＝5V、内阻r＝1Ω。一质量m＝2kg、有效电阻R＝4Ω的导体棒垂直导轨静置，空间存在垂直导轨平面向外、大小为B＝6T的匀强磁场（图中未画出），其余电阻不计，闭合开关瞬间，求：
（1）导体棒受到的安培力大小F；
（2）导体棒加速度大小a。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由闭合电路欧姆定律得
根据安培力公式
联立解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
解得
14. 如图所示，内壁光滑、内径很小的圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r＝0.2m，质量为0.05kg、带电荷量、略小于圆弧管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆弧管内由静止运动到最低点B，然后从B点进入板间距d＝0.06m的平行板电容器后，刚好能在水平方向上做匀速直线运动，此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω，定值电阻R的阻值为5Ω，电动机的内阻为0.5Ω，取重力加速度大小，求：
（1）小球到达B点时的速度大小；
（2）电容器两端的电压U；
（3）电动机的机械功率。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由机械能守恒定律得
解得
【小问2详解】
根据平衡可知
解得
【小问3详解】
由欧姆定律
电动机两端的电压
电动机的机械功率
15. 质量为m、电荷量为−q（q > 0）的粒子从M点以速度v射入半径为R的圆形匀强磁场区域，经过圆心O后从N点射出，O、M、N三点刚好构成等边三角形，求：
（1）粒子做匀速圆周运动的半径r；
（2）磁感应强度大小B；
（3）粒子在磁场中运动的时间t。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
圆弧经过O、M、N三点刚好构成边长为R的等边三角形，则圆弧的圆心在等边三角形的外心上，由几何关系可知
【小问2详解】
由洛伦兹力提供向心力
解得
【小问3详解】
粒子在磁场中运动的圆心角
可得
解得
【点睛】