四川省仁寿第一中学南校区2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附解析）

这是一份四川省仁寿第一中学南校区2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附解析），共16页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1. 两列相干水波的干涉图样如图所示，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。已知两列波的振幅均为5cm，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（ ）
A. 图示时刻A、B两点的竖直高度差为10cm
B. 图示时刻D点正处于平衡位置且向下运动
C. 再过半个周期，E点变为减弱点
D. P点保持静止不动
【答案】D
【解析】
【详解】A．由图可知A、B两点均为振动加强点，此时A点位移为
B点位移为
图示时刻A、B两点的竖直高度差为
故A错误；
B．由图可知D点为振动减弱点，且两列波的振幅相等，则D点保持静止不动，故B错误；
C．由图可知E点为振动加强点，再过半个周期，E点仍为振动加强点，故C错误；
D．由图可知P点为振动减弱点，且两列波的振幅相等，则P点保持静止不动，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，ABCD-A'B'C'D'为正方体，在其顶点A处固定一带负电的点电荷，取无穷远处电势为零，下列说法正确的是（ ）
A. B'、C两点电势不相等
B. A′、B、D三点的电场强度相同
C. 将一带正电的试探电荷由A′点移到C′点，电场力做负功
D. 若在D点放一带负电的试探电荷，则该试探电荷的电势能为负值
【答案】C
【解析】
【详解】A．B'、C两点到A点的距离相等，所以电势相等，故A错误；
B．A'、B、D三点的电场强度大小相等，方向不同，故B错误；
C．A′点到A点的距离小于C′点到A点的距离，故C′点的电势比A′点的电势高，将一带正电的试探电荷由A′点移到C′点，该电荷的电势能增大，电场力做负功，故C正确；
D．由于无穷远处电势为零，沿电场线方向电势降低，所以D点电势小于零，若在D点放一带负电的试探电荷，则该试探电荷的电势能为正值，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，在直角中，，，匀强电场的电场线平行于所在平面，且A、B、C点的电势分别为5V、-1V、5V。下列说法正确的是（ ）
A. 电场强度的方向沿AB方向
B. 电场强度的大小为150V/m
C. 一个电子从A点移动到C点，电场力做功零
D. 一个电子从B点移动到C点，电场力做功为-6eV
【答案】C
【解析】
【详解】A．由题意可知为等势面，过点B作AC的垂线交AC于点D，根据沿电场线电势降低可知电场强度的方向沿DB方向，故A错误；
B．电场强度的大小为
故B错误；
C．为等势面，故一个电子从A点移动到C点，电场力做功为零，故C正确；
D．一个电子从B点移动到C点，电场力做功为
故D错误。
故选C。
4. 如图所示虚线、、是电场中一组等电势差的等势线，实线是正点电荷仅在电场力作用下的运动轨迹，、是轨迹上的两点，则下列说法正确的是（ ）

A. 等势线的电势比等势线的电势低
B. 点电荷在点的速率一定比它在点的大
C. 点电荷在点的加速度大小一定比它在点的大
D. 点电荷一定是从点运动到点的
【答案】C
【解析】
【详解】A．由于点电荷做曲线运动，电场力必然指向轨迹弯曲内侧，点电荷带正电，电场强度方向与指向轨迹弯曲的内侧，根据沿电场线方向电势降低，可知等势线的电势比等势线的电势高，故A错误；
B．由电势能
a等势线的电势比等势线的电势高，故正点电荷在点电势能大于点电势能，由于仅受电场力作用，故电势能和动能之和不变，所以在点动能小，速度小，在点的速率一定比它在点的小，故B错误；
C．等差等势面密集的区域电场强度大，电场力就大，加速度大小也大，故点电荷在点的加速度大小一定比它在点的大，故C正确；
D．由题目条件无法判断电荷是由向还是由向运动，故D错误。
故选C。
5. 在如图所示电路中，电源电动势为12 V，电源内阻为1.0 Ω，电路中的电阻R0为1.5 Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω。闭合开关S后，电动机转动，电流表的示数为2.0 A。则以下判断中正确的是（ ）
A. 电动机的输出功率为14 W
B. 电动机两端的电压为8.0 V
C. 电动机的发热功率为4.0 W
D. 电源输出的电功率为20W
【答案】D
【解析】
【详解】B．电动机两端的电压为
故B错误；
C．电动机的发热功率为
故C错误；
A．电动机的输出功率为
故A错误；
D．路端电压为
电源输出的电功率为
故D正确。
故选D。
6. 平行金属板中带电质点P处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（ ）

A. 电压表示数减小B. 电流表示数减小
C. 质点P将向上运动D. 电源的输出功率一定增大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．R2与滑动变阻器R4串联后与R3并联，再和R1串联连接在电源两端；电容器与R3并联；当滑片向b移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则电路中总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路中电流增大，电源的内电压增大，路端电压减小，同时，R1两端的电压也增大，故并联部分的电压减小；由欧姆定律可知流过R3的电流减小，因为干路中电流增大则流过R2与滑动变阻器R4的电流增大，故电流表示数增大；因并联部分电压减小，而流过R2中的电流增大，电压增大，故R4两端电压减小，即电压表示数减小，故A正确，B错误；
C．因电容器两端电压减小，故电荷受到的向上电场力减小，则重力大于电场力，电荷向下运动，故C错误；
D．由于不知道外电路的电阻与电源内阻的大小关系，故不能确定电源的输出功率的变化情况，故D错误。
故选A。
7. 如图所示，倾角为的斜面体置于水平地面上，小物块置于斜面上，通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接，定滑轮左侧连接物块的一段细绳与斜面平行，带负电的小球N用绝缘细线悬挂于点。设两带电小球在缓慢漏电的过程中，两球心始终处于同一水平面上，并且都处于静止状态，下列说法中正确的是（ ）
A. 地面对的支持力不变B. 对的摩擦力可能减小
C. 地面对的摩擦力一定变大D. 绝缘细绳对N的拉力一定变大
【答案】B
【解析】
【详解】BD．由题意可知，两带电小球缓慢漏电，则两小球所受库仑力逐渐减小，根据平衡条件，可知绳子的拉力逐渐减小，则b所受的拉力也逐渐减小，若b相对于斜面有向上运动的趋势，则摩擦力减小，若b相对于斜面有向下运动的趋势，则摩擦力增大，故B正确，D错误；
AC．将b和c看成一个整体，其整体受重力（方向竖直向下），支持力（方向竖直向上），绳子给的拉力（方向沿斜面向上）以及水平地面的摩擦力，根据正交分解法，在竖直方向上，拉力在竖直方向上的分力与支持力的合力大小等于重力大小，当拉力减小时，地面对c的支持力一定变大，在水平方向上，拉力在水平方向上的分力大小等于地面对c摩擦力大小，由平衡条件可知，地面对c的摩擦力一定向左，当拉力不断减小时，地面对c的摩擦力不断减小。故AC错误。
故选B。
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，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示直线是电场中的一条电场线，A、B是该线上的两点。一负电荷由A点以一定初速度沿电场线从A运动到B，运动过程中的速度—时间图线如图乙所示，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该电场是匀强电场
B. A、B两点的电势相比一定是φA＜φB
C. A、B两点的场强大小相比一定是EA＜EB
D. 该电荷在两点的电势能大小相比一定是EpA＜EpB
【答案】CD
【解析】
【详解】AC．由于速度—时间图线的斜率表示物体运动的加速度，由乙图可知，电荷运动的加速度越来越大，也就是电场强度越来越大，即
EB>EA
故A错误，C正确；
B．由于从A向B运动时，做减速运动，受力的方向与运动方向相反，因此负电荷受电场力方向从B指向A，则电场线方向相反，即由A指向B，沿电场线方向电势越来越低，因此
φB＜φA
故B错误；
D．从A向B运动的过程中，电场力做负功，电势能增加，因此
EpA＜EpB
故D正确。
故选CD。
【点睛】在电场中，电场强度越大，电荷在该点受到的电场力越大，也就是带电体的加速度越大；当电场力做正功时，电势能减少，而当电场力做负功时，电势能增加，注意电势能与电势不同，电势高的地方电势能不一定大，而电势低的地方电势能不一定小，电势能不仅与电场有关还与带电体有关。
9. 如图，分别表示一个电池组和某电阻的伏安特性曲线，以下说法正确的是（ ）
A. 电池组的内阻是
B. 电阻的阻值为
C. 改变外电阻的阻值时，该电池组的最大输出功率为
D. 将该电阻接在此电池组两端，电池组的输出功率为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．电池组的内阻等于a图线的斜率大小，为
故A错误；
B．电阻的阻值等于b图线的斜率大小，为
故B正确；
C．电源的输出功率
当外电阻的阻值等于内阻时，其电源的输出功率最大为
故C正确；
D．两图线的交点表示将该电阻接在该电池组两端的工作状态，则电阻两端的电压为U=3V，电流为I=1A，则电池组的输出功率
故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，一个内壁光滑的绝缘细直管与水平面成角放置。在管子的底部固定一电荷量为Q的带正电小球，在距离底部小球为的管口A处，有一电荷量为q、质量为m的带正电小球自静止释放。在距离底部小球为的B处速度恰好为零。现换成一个电荷量为q。质量为2m的带正电小球仍在A处自静止释放，已知静电力常量为k，重力加速度为g，两小球始终不相碰。则该小球（ ）
A. 运动到B处的速度为零
B. 在下落过程中加速度大小一直变小
C. 向下运动了位移时速度最大
D. 向下运动到B点时的速度为
【答案】CD
【解析】
【详解】AD．电荷量为q、质量为m的带正电小球自静止释放时，在距离底部小球为的B处速度恰好为零，设电场力做功为W，根据动能定理有
当静止释放质量为2m带正电小球时，由于带电量仍为q，则到B点时电场力做功不变，设其此时速度为v，则有
解得
故A错误，D正确；
B．在下落过程中先是重力沿斜面向下的分力大于库仑力，加速度变小，当加速度为零时，速度大到最大，由于惯性，小球继续向下滑，此时库仑力大于重力沿斜面向下的分力，做加速度变大的减速运动，故B错误；
C．通过分析，当库仑力与重力沿斜面向下的分力相等时，小球速度最大，则有
解得
则可知向下运动了位移
时速度最大，故C正确。
故选CD。
三、实验题
11. （1）螺旋测微器读数为__________mm，游标卡尺读数为__________mm；
（2）某表头满偏电流为、内阻为。（以下计算结果均取整数）
①为了将表头改装成量程为3V的电压表，需要一个阻值为________的电阻与表头串联；
②为了将表头改装成量程为的电流表，需要一个阻值约为_____的电阻与表头并联。
【答案】 ①. 0.616mm##0.617mm##0.618mm ②. 14.50 ③. 2018 ④.
【解析】
【详解】（1）[1]螺旋测微器的固定刻度读数为0.5mm，可动刻度读数为，所以最终读数为：；
[2]游标卡尺的主尺读数为1.4cm=14mm，游标读数为，所以最终读数为：；
（2）①[3]量程为3V时，串联电阻阻值为
②[4]量程为时有
12. 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，需测量一个“2.5 V、0.3 A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流。现有如下器材：
直流电源（电动势3.0 V，内阻不计） 流表A1（量程3 A，内阻约0.1 Ω）
电流表A2（量程600 mA，内阻约5 Ω） 电压表V1（量程3 V，内阻约3 kΩ）
电压表V2（量程15 V，内阻约15 kΩ） 滑动变阻器R1（阻值0~10 Ω，额定电流1 A）
滑动变阻器R2（阻值0~1 kΩ，额定电流300 mA）
（1）在该实验中，电流表应选择___________，电压表应选择___________，滑动变阻器应选择___________；

（2）为了减小实验误差，应选择以下哪个实验电路进行实验___________。

（3）下表是某同学在实验中测出的数据，该同学根据表格中的数据在方格纸上已画出除了第6组数据的对应点，请你在I­U图像上画出第6组数据的对应点，并作出该小灯泡的伏安特性曲线___________。
（4）实验中，如果把这个小灯泡和一个阻值为9Ω的定值电阻串联在电动势为3V、内阻为1Ω的直流电源上，则小灯泡消耗的实际功率约为___________ W。
【答案】 ①. A2 ②. V1 ③. R1 ④. C ⑤. 见解析 ⑥. 0.20
【解析】
【详解】（1）[1]依题意，通过小灯泡的电流约为0.3A，故需要量程为600mA的电流表A2。
[2]小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选量程为3V即可。
[3]该实验需要的电压要从0开始调起，所以控制电路采用分压式接法，滑动变阻器选用阻值较小的R1。
（2）[4]小灯泡电阻
较小，测量电路采用电流表外接法，结合上面分析可知控制电路采用分压式接法。
故选C
（3）[5]在I­—U图像上画出第6组数据的对应点（如图），小灯泡的伏安特性曲线如图中曲线所示。

（4）[6] 小灯泡相当于与一个电动势为3V，内阻为10的电阻连接，我们可以在小灯泡的伏安特性曲线的图中再做出该电源的伏安特性直线，如图所示，

则两个图线相交的位置就是电路中的电压和电流，即灯泡的两端电压为1.0V，电流为0.2A。小灯泡消耗的实际功率
P= UI= 0.20W
四、计算题
13. 一列简谐横波在t=0时的波形图如图所示，介质中x=0处的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为（y的单位是cm）。
（1）试判断这列波的传播方向；
（2）求这列波的波长，周期与振幅；
（3）求这列波的波速。
【答案】（1）向x轴负方向传播；（2），，；（3）10m/s
【解析】
【详解】（1）根据振动方程，质点P在时的振动方向沿y轴正方向，结合此时刻的波形图，这列波向x轴负方向传播。
（2）根据图像可知，这列波的波长
振幅为
根据振动方程可知，振动周期为
（3）根据波速公式得
14. 如图所示，a、b、c三点处在某一匀强电场中，该电场方向与a、b两点的连线平行，已知的长度，的长度，与间的夹角.现把带电荷量为的点电荷从a点移到b点，电场力做功为。若取b点电势为零，求：
（1）a、b两点间的电势差；
（2）c点的电势；
（3）把该电荷从a点移到c点，电场力做的功。
【答案】（1）4V；（2）10.4V；（3）
【解析】
【详解】（1）根据
求得
（2）根据
求得
可求得
求得
（3）根据
可求得
根据
求得
15. 如图所示，粗糙水平地面上固定一半径的光滑圆弧轨道ABCD，圆弧轨道与水平地面相切于A点，O为圆弧轨道的圆心，OA竖直，B、D两点与圆心O等高。在BD的上方、OA的右方存在方向水平向右、电场强度大小的匀强电场，一质量、电荷量的带负电滑块（可视为点电荷）从水平地面左侧向右运动，经过P点时的动能为．已知滑块与地面间的动摩擦因数，，滑块所带的电荷量始终不变，取重力加速度大小。
（1）若，求滑块运动到A点时对圆弧轨道的压力大小；
（2）若滑块能进入且不脱离（从D点离开不属于脱离）圆弧轨道，求的取值范围。
【答案】（1）20N；（2）或
【解析】
【详解】（1）设滑块到达A点时的速度大小为，根据动能定理并结合牛顿运动定律有
由牛顿第三定律有
解得
（2）滑块进入圆弧轨道后相当于受到与水平方向的夹角为、大小
的等效重力从而做圆周运动，其中
若滑块恰好进入圆弧轨道，则有
若滑块恰好到达与圆心等效等高点，由能量守恒定律得
解得
设滑块恰好能经过等效最高点时的速度大小为v，则有
解得
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
0
0.10
0.13
0.15
0.16
0.18
0.19
0.20
0.23
0.25
0.27
0.28
0.30
0
0.1
0.20
0.30
0.40
0.60
0.80
1.00
1.40
1.80
2.00
2.20
2.50