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    广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题

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    广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题

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    这是一份广东省广州市真光中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题,共12页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。



    本试卷共6页,满分100分,考试用时75分钟。
    一、单选题(每题4分,共7小题)
    1.关于下列四幅图的说法错误的是( )

    A.图甲为静电除尘原理的示意图,带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上
    B.如图乙所示,给汽车加油前要触摸一下静电释放器,是为了导走人身上的电荷
    C.图丙为静电喷漆的原理图,涂料微粒在电场力作用下沿电场线运动到电极上
    D.如图丁所示,高层建筑物顶端安装有避雷针,避雷针的原理为尖端放电
    2.高大建筑物上通常都装有避雷针,如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况,在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称,下列说法中正确的是( )
    A.由于避雷针接地,所以避雷针一定不会带电
    B.C点场强大于B点场强
    C.某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能
    D.将某正电荷从C点移动到A点,电场力做正功
    3.如图,用长度不等的绝缘线将带电小球A、B悬挂起来,两线与竖直方向的夹角分别是、,两个质量分别是、,所带电荷量分别为、,两小球恰在同一水平线上,则下列说法正确的是( )
    A.若,则 B.若,则
    C.若,则 D.若,则
    4.如图所示,ABCD为真空中一正四面体区域,M和N分别为AC边和AD边的中点,A处和C处分别有等量异种点电荷+Q和-Q。则( )
    A.B、D处场强大小相等,方向不同
    B.电子在M点的电势能小于在N点的电势能
    C.将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力做正功
    D.将位于C处的电荷-Q移到B处时M、N点场强大小相等
    5.如图所示,两根平行长直导线相距2L,通有大小相等、方向相反的恒定电流,a、b是导线所在平面内的两点,左侧导线与它们的距离均为L。关于这两点处的磁感应强度,下列判断错误的是( )
    A.a处的磁感应强度垂直纸面向外
    B.b处的磁感应强度垂直纸面向里
    C.a、b两处的磁感应强度大小相等
    D.b处的磁感应强度大于a处的磁感应强度
    6.如图所示,带电平行板电容器与静电计连接,电容器两极板间的电势差可以从静电计指针的偏转角度大小推知,P点是两极板间固定的点,a极板带正电,b极板带负电,规定大地的电势为0,下列说法正确的是( )
    A.静电计指针张角变大时,电容器的带电量不变,电势差变小
    B.若将b极板向上平移,静电计的指针张角变小
    C.若将有机玻璃板插入极板间,静电计指针的张角不变
    D.若把b极板向左平移,两极板间的电场强度不变,P点的电势会升高
    7.在如图所示的竖直方向的电路中,电压表和电流表均为理想电表,R1、R2、R3为定值电阻,电源电动势为E、内阻为r,开关S1闭合,S2断开,水平放置的平行板电容器中间有一带电油滴处于静止状态,当S2从断开到闭合后,下列说法正确的是( )
    A.两表读数均变大
    B.电源内阻消耗的功率变小
    C.油滴将向上运动
    D.电容器带的电荷量减少
    二、多选题(每题6分,共3小题。错选0分,漏选3分)
    8.下列给出了四幅与感应电流产生条件相关的情景图,判断正确的是( )

    A.图甲,水平直导线中电流逐渐减小时,其正下方的水平金属圆线圈中无感应电流
    B.图乙,正方形金属线圈以虚线为轴匀速转动时,线圈中有感应电流
    C.图丙,矩形导线框以其任何一条边为轴转动时,线框中都有感应电流产生
    D.图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,线框中有感应电流产生
    9.如图所示,曲线甲、乙分别是纯电阻直流电路中,内、外电路消耗的电功率随电流变化的图线,M点为甲、乙两曲线的交点,且为乙曲线的最高点。由该图可求得( )
    A.电源的内电阻为2Ω
    B.电源的电动势为8V
    C.电源的最大输出功率为16W
    D.电源被短路时,电源消耗的总功率为32W
    10.如图所示,平行板电容器的两个极板与水平面成角,极板的长度为L,A板带负电,B板带正电,且B板接地。若一比荷为k的带电小球恰能从A板左端,沿图中所示水平直线向右通过电容器,重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
    A.小球带正电
    B.A板的电势为
    C.若小球离开电场时速度刚好为0,则运动时间为
    D.在此过程中小球的电势能增大
    三、实验题
    11.(6分)某实验小组为了测量一横截面为圆形、粗细均匀的金属丝的电阻率,进行下列操作:
    (1)某同学用游标卡尺测金属丝长度,用螺旋测微器测金属丝直径。正确操作游标卡尺和螺旋测微器,得到的结果分别如图甲、乙所示,则该金属丝的长度 cm、直径 mm。
    (2)如图1所示为多用电表的示意图,其中S、T为可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为的定值电阻,部分操作步骤如下:
    ①选择开关应调到电阻档的 (填“”“”“”或“”)位置。
    ②将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔,把两笔尖相互接触,调节 (填“S”或“T”),使电表指针指向 (填“左侧”或“右侧”)的“0”位置。
    ③将红、黑表笔的笔尖分别与电阻两端接触,电表示数如图2所示,该电阻的阻值约为 。
    12.(10分)某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的器材有:
    干电池一节(电动势约1.5V,内阻小于1Ω); 多用电表一个
    电压表V(量程3V,内阻约3kΩ); 电流表A(量程0.6A,内阻约1Ω);
    滑动变阻器R(最大阻值为20Ω); 定值电阻R1(阻值2Ω);
    定值电阻R2(阻值5Ω); 开关一个,导线若干。
    (1)为了估测电池的电动势和内阻,先用多用电表进行测量,组内三位同学的操作如下,你认为正确的是 (单选,填正确答案标号)。
    A.小明选择直流电压10V档,红表笔接电池负极、黑表笔接电池正极,测量电池的电动势
    B.小莉选择直流电压2.5V档,红表笔接电池正极、黑表笔接电池负极,测量电池的电动势
    C.小阳选择欧姆挡合适的倍率,欧姆调零后,将红、黑表笔与电池两极连接,测量电池内阻
    (2)①该小组按照图甲所示的电路进行实验,通过调节滑动变阻器阻值使电流表示数逐渐接近满偏,记录此过程中电压表和电流表的示数,利用实验数据在U-I坐标纸上描点,如图乙所示,出现该现象的主要原因是 。(单选,填正确答案标号)
    A.滑动变阻器调节范围小 B.电压表量程偏大 C.干电池内阻较小
    ②针对出现的问题,该小组利用实验室提供的器材改进了实验方案,在图丙中用笔画线代替导线,请在答题卡上按照改进后的方案,将实物图连接成完整电路。
    ③改进方案后重新测量,得到数据并绘出新的U-I图像如图丁,可得干电池内阻为 Ω。(计算结果保留两位有效数字)
    ④在该测量方案不变的前提下,请写出一种减小系统误差的方法。
    四、解答题
    13.(8分)如图所示,在水平向右的匀强电场中,有一电荷量为的负点电荷从A点运动到B点,电场力做功为,AB间距离,与水平方向夹角为。求:
    (1)电场强度E是多大?
    (2)如果A点的电势为,求B点的电势为多大?电荷量的正电荷在A点的电势能是多少?
    14.(12分)如图所示,虚线PQ、MN间存在如图所示的水平匀强电场,一带电粒子质量为、电荷量为,从a点由静止开始经电压为的电场加速后,垂直于匀强电场进入匀强电场中,从虚线的某点b(图中未画出)离开匀强电场时速度与电场方向成角,已知PQ、MN间距为,带电粒子的重力忽略不计。求:
    (1)带电粒子刚进入匀强电场时的速率;
    (2)匀强电场的场强大小。

    15.(18分)如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中,现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g。
    (1)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电势能变化量;
    (2)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,求滑块到达D点时对轨道的作用力大小;
    (3)改变s的大小仍使滑块由静止释放,且滑块始终沿轨道滑行,并从G点飞出轨道,求s的最小值。

    12月阶段性质量检测物理参考答案:
    1.C【详解】A.图甲为静电除尘原理的示意图,根据电荷间的相互作用力可知,异种电荷相互吸引,因此带负电的尘埃将被吸附到带正电的板状收集器A上,故A正确;
    B.给汽车加油前要触摸一下静电释放器,其原理是导走人身的静电,故B正确;
    C.图丙,因为电场线是曲线,涂料微粒在电场力作用下不会沿电场线运动,故C错误;
    D.高层建筑物顶端安装有避雷针,避雷针的原理为尖端放电,故D正确。
    2.C【详解】A.由题图可知,越靠近避雷针尖端位置电势越高,则避雷针上聚集正电荷,A错;
    B.由题图可知,等差等势面越密集,垂直等势面的电场线越密集,电场强度越大,因此C点场强小于B点场强,B错误;
    C.由于B点的电势高于C点的电势,则负电荷在B点的电势能较小,在C点的电势能较大,因此某负电荷在C点的电势能大于B点的电势能,C正确;
    D.由于A点的电势高于C点的电势,正电荷从C点移动到A点,则正电荷从低电势到高电势,电场力做负功,D错误。
    3.B【详解】以为研究对象,的受力如图所示
    根据受力平衡可得,
    可得 同理对于质量为的小球有
    两带电小球所受库仑力属于作用力与反作用力,大小相等,故有
    可知两线与竖直方向的夹角只与两球的质量有关,与电荷量无关;若,则;若,则。
    4.D【详解】A.因为是正四面体,所以各变长相等,A处和C处分别有等量异种点电荷,则根据点电荷的场强公式
    可知,两点电荷各自在B、D处产生的场强大小相等,但由于电场强度是矢量,其叠加遵循平行四边行法则,根据电场强度的叠加原理可知,两点电荷在B、D处产生的场强大小相等、方向相同,故A错误;
    B.根据等量异种点电荷形成的电场的特征可知,两点电荷连线的中垂面为等势面,电势为零,而M点在该等势面上,则可知M点的电势为零,以此中垂面为界限,靠近正电荷电势为正,靠近负电荷电势为负,N点靠近正电荷,则其电势大于零,因此有
    而带负电的粒子在电势越高的地方电势能越小,由此可知电子在M点的电势能大于在N点的电势能,故B错误;
    C.根据正四面体的性质可知,BD在该等量异种点电荷连线的中垂面上,因此B、D两点电势相等,均为零,将一试探正电荷从B沿直线BD移动到D电场力不做功,故C错误;
    D.将位于C处的电荷-Q移到B处时,可知M、N两点到正电荷的距离相等,且M、N两点到负电荷的距离也相等,根据点电荷的场强公式以及几何关系可知,两点电荷分别在M、N两点产生的合场强的大小相等,故D正确。
    5.C【详解】A.根据右手螺旋定则,左侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向外,右侧导线在a点产生的磁场垂直纸面向里,因左侧导线在a点产生的磁场较强,可知叠加后a处的磁感应强度垂直纸面向外,A说法正确;
    B.根据右手螺旋定则,两条导线在b点产生的磁场均垂直纸面向里 ,可知叠加后b处的磁感应强度垂直纸面向里,B说法正确;
    CD.由于两导线电流大小相等,两导线在b点形成磁场方向相同,都是向里,根据磁场叠加可知,b点的磁感应强度的大小为两个电流产生的磁场的矢量大小的和;而两个电流在a处产生的磁场的方向相反,所以磁感应强度是两个电流产生的磁场的矢量大小的差,所以b处的磁场强度大,C说法错误,D说法正确。
    6.D【详解】A.电容器未与电源相连,则其带电量保持不变,静电计指针张角变大,其电容器两端的电势差变大,故A错误;
    B.若b极板上移,正对面积减小,电容器的电容减小,根据可知两极板间电势差增大,则指针张角变大,故B错误;
    C.若将有机玻璃板插入极板间,可知电容器电容C变大,Q不变,U变小,则静电计指针的张角会减小,故C错误;
    D.由综合可得
    当把b极板向左平移,两极板间的距离d增大对E无影响,当其它量Q、ε、S不变时,E不变,根据当把b极板向左平移,增大,则增大,故D正确。
    7.D【详解】A.当S2闭合后,电路总电阻减小,干路电流增大,电源内阻、电阻两端的电压增大,根据闭合电路欧姆定律可知,电阻、两端的电压减小,通过电阻、的电流减小,则电流表读数减小,电压表读数减小,故A错误;
    B.电源内阻消耗的功率干路电流增大,电源内阻消耗的功率变大,故B错误;
    C.电容器两极板间电压减小,电场强度减小,油滴所受电场力小于重力,故油滴向下运动,故C错误;
    D.电容器两极板间电压减小,电容器电容不变,故电容器带的电荷量减少,故D正确。
    8.AB【详解】A.图甲金属圆形线圈水平放置在通电直导线的正下方,则直线电流产生的磁场穿过线圈的磁通量为零,即使减小通过导线电流,圆线圈中的磁通量也不会发生变化,不会有感应电流产生,故A正确;
    B.图乙正方形金属线圈绕竖直虚线转动的过程中,线圈在磁场中运动过程中磁通量会发生变化,会产生感应电流,故B正确;
    C.图丙闭合导线框以左边或右边为轴在匀强磁场中旋转时,线圈中的磁通量始终为零保持不变,闭合导线框中不会有感应电流,故C错误;
    D.图丁,正方形导线框加速离开同一平面内的条形磁体时,线圈中的磁通量始终为零保持不变,闭合导线框中不会有感应电流,故D错误;
    9.ABD【详解】C.当内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,根据图像可知,最大值为8 W,故C错误;
    B.根据P=UI可得,当I=2 A时,外电压为4 V,此时内电阻等于外电阻,所以内电压也为4 V,电源的电动势为8 V,故B正确;
    A.根据B选项分析可知,电源的内电阻为故A正确;
    D.电源被短路时,电源消耗的最大功率可达故D正确。
    10.AD【详解】A.分析可知,小球受竖直向下的重力,以及垂直于电容器极板的电场力,而要小球恰能沿图中所示水平直线向右通过电容器,则小球所受电场力必然垂直电容器极板斜向左上方,小球的受力分析如图所示
    根据题已知,电场线的方向垂直于极板,从极板B指向极板A,而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与电场线的方向相同,由此可知,该小球带正电,故A正确;
    B.根据小球的受力情况可得解得
    根据几何关系可得板间距为而
    联立解得根据可知故B错误;
    C.小球在电场中所受合力为
    根据牛顿第二定律可得小球在电场中的加速度大小为
    根据几何关系可得小球的位移为则有
    解得小球在电场中运动的时间为故C错误;
    D.此过程中电场力做负功,则可知小球的电势能增加,故D正确。
    11.(每空1分)(1) (2)① ② T 右侧 ③ 11000
    【详解】(1)有图甲可知,该金属丝的长度
    由图乙可知,该金属丝的直径
    (2)【详解】①指针应在表盘中央附近,所以粗测的电阻应选“”挡位;
    ②欧姆调零应调节“T”使指针指向右侧零刻度;③电阻阻值约为.
    12. (每空2分) (1) B (2) ① C ②
    ③ 0.58Ω(0.50-0.62Ω均可) ④选用内阻更大的电压表;等等
    【详解】(1)可以用多用电表的直流电压挡测粗测电源电动势,同时因为电池的电动势在1.5V左右,故选择2.5V档的直流电,由于欧姆表有内置电源,为保护电表不能用多用电表的欧姆挡直接测电源内阻;
    (2)①根据闭合电路欧姆定律可得路端电压
    当电源内阻r太小时,干路电流I有较大变化时,Ir变化很小,电压表示数即路端电压U变化很小,电压表示数变化范围很小;
    ②应用伏安法测电源电动势与内阻,电压表测路端电压,电流表测电路电流,电源内阻较小,为使电压表示数变化明显,把定值电阻与电源整体当作等效电源,为减小实验误差,相对于电源电流表应采用外接法,实物电路图如图所示
    ③由图丁所示电源U-I图象可知,电源电动势为E=1.55V
    图象斜率的绝对值
    则可得电源内阻
    ④在该测量方案不变的前提下,减小系统误差的方法有选用内阻更大的电压表等等。
    13.(1)4V/m;(2)4V,
    【详解】(1)B、A间电势差为(2分)
    该电场的电场强度为(2分)
    (2)A点的电势为,由可知B点的电势为(2分)
    电荷量的正电荷在A点的电势能为(2分)
    14.(1);(2)
    【详解】(1)由动能定理得(2分)
    代入数据得,带电粒子刚进入匀强电场时的速率为(1分)
    (2)粒子沿初速度方向做匀速运动(2分) 可得
    由题意得(2分)可得
    由牛顿第二定律得(2分)
    粒子沿电场方向做匀加速运动 (2分) 联立可得(1分)
    15.(1);(2)0:(3)
    【详解】(1)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,从释放到滑块到达与圆心O等高的C点这一过程的电场力做功为(2分)
    电场力做正功电势能减小,故电势能变化量为(1分)
    (2)若滑块从水平轨道上距离B点的A点由静止释放,设滑块到达D点时的速度为,从A点到D点过程由动能定理,(3分)解得
    在D点,运用圆周运动知识,竖直方向的合力提供向心力,得(2分)解得
    滑块到达D点时受到轨道的作用力大小为0。(1分)
    (3)等效竖直平面圆周运动,要使滑块从G点飞出,则必须可以通过等效最高点,当恰好通过等效最高点时,满足题意的s最小。

    等效重力由重力和电场力的合力提供(2分)
    等效重力与重力的夹角 所以(2分)
    当恰好通过等效最高点时的速度设为v,则此时满足(2分)
    从A点由静止释放到达等效最高点过程,由动能定理,得
    (2分)
    解得 (1分)1
    2
    3
    4
    5
    C
    C
    B
    D
    C
    6
    7
    8
    9
    10
    D
    D
    AB
    ABD
    AD

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