卷子答案网-一个不只有答案的网站2023-2024学年度河南省焦作市博爱县第一类中学高二上学期12月月考试卷
物理试题（含解析）
分数：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷
一、单选题（共32分）
1．场是物质的一种存在形式。两个静止的电荷之间存在静电力，静止的电荷在其周围产生静电场；同样地，两个有质量的物体之间存在万有引力，有质量的物体在其周围产生引力场。场的强弱可以用场强度来描述，例如电场强度E是描述电场强弱的物理量，其定义为检验电荷在电场中某点受到的电场力F与其所带电荷量q之比，即。在前人研究的基础上，有一位物理学家利用图所示的扭秤装置进行研究，提出真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，这位物理学家是（ ）
A．牛顿 B．伽利略 C．库仑 D．焦耳
2．测定电源的电动势和内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是（ ）
A．应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表示数的变化比较明显
B．应选用内阻较小的电压表和电流表
C．移动变阻器的触头时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D．根据实验记录的数据作U–I图象时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧
3．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的正弦交变电流，B通以图乙所示的方波交变电流。两电热器的电功率之比为（ ）
A． B． C． D．
4．真空中大小相同的两个金属小球A、B带有等量异种电荷，相隔一定距离，（距离远大于小球的直径）两球之间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A、B两球之间的库仑力大小（ ）
A． B． C． D．
5．在静电场中，一个带电荷量的负电荷从A点移动到B点，在这过程中，除电场力外其他力做的功为，质点的动能增加了，则两点间的电势差大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，正方形abcd的四个顶角各有一根垂直于正方形平面的细长直导线，通有大小相同的电流，相邻导线电流方向相反，O为正方形的中心，下列说法正确的是（ ）
A．a、b连线中点的磁感应强度为零
B．a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度相同
C．a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直
D．a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直
7．为了做好疫情防控工作，很多场所都利用红外线测温仪对进出人员进行体温检测。红外线测温仪利用（ ）
A．红外线是可见光的特点
B．红外线的穿透本领比X射线强的特点
C．人体温度越高辐射出的红外线越强的特点
D．被红外线照射的某些物体可以发出荧光的特点
8．如图所示，一个粒子射入某电场，在仅受电场力的作用下，其运动的轨迹为关于y轴对称的抛物线，且先后经过A、B两点时动能相等，则下列说法不正确的是（ ）
A．该电场为匀强电场
B．电场方向沿y轴正方向
C．A、B两点的电势相等
D．粒子经过O点时的动能为零
二、多项选择题（共16分）
9．下列说法中正确的是( )
A．同一型号干电池，旧电池比新电池的电动势小，内阻大，容量小
B．电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内静电力的功率
C．1号干电池比5号干电池的电动势小，容量大
D．当通过同样的电荷量时，电动势为2V的蓄电池比1.5V的干电池提供的电能多
10．如图所示,在竖直向上磁感应强度为B 的匀强磁场中有光滑金属轨道,分别由水平部分CD、PQ和倾斜部分DE、QM 组成,轨道间距为L,倾斜部分倾角为α．垂直水平轨道放置质量为m 电阻为r的金属棒a,垂直倾斜轨道放置质量为m 电阻为 R 的金属棒b．导轨电阻不计,为保证金属棒b静止不动,给金属棒a施加作用力F使其做匀速运动,则
A．导体棒a向左运动,速度大小为
B．导体棒a向左运动,速度大小为
C．作用力F 做功的功率为
D．作用力F 做功的功率为
11．如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线。由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。不计电流表内阻。如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与的定值电阻串联，接在电压恒定为的电路上，则下列选项中正确的是（ ）
A．电阻消耗的功率约为 B．电阻消耗的功率约为
C．每个灯的实际功率约为 D．每个灯的实际功率约为
12．如图所示，匀强电场内有一矩形ABCD区域，电荷量为e的某带电粒子从B点沿BD方向以6eV的动能射入该区域，恰好从A点射出该区域，已知矩形区域的边长AB=8cm，BC=6cm，A、B、C三点的电势分别为6V、12V、18V，不计粒子重力，下列判断正确的是（ ）
A．粒子带负电
B．电场强度的大小为125V/m
C．粒子到达A点时的动能为12eV
D．仅改变粒子在B点初速度的方向，该粒子可能经过C点
第II卷
三、实验题（共15分）
13．贵州某高中学校高一年级一学习小组在测定某种合金丝的电阻率时：
（1）用螺旋测微器测得其直径为 mm（如图a所示）；
（2）用20分度的游标卡尺测其长度为 cm（如图b所示）；
（3）用图c所示的电路测得的电阻值 （填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
14．学习小组为研究黑盒a、b两端电压随电流变化的规律。 实验室提供如下器材：
A．黑盒
B．电流表A（0.6A， 内阻约 0.5Ω）
C． 电压表 V1（3V， 内阻约3kΩ）
D．电压表 V2（6V， 内阻约 6kΩ）
E. 滑动变阻器R（0~20Ω）
F.开关，导线若干
（1）学习小组设计了如图甲所示的电路，闭合开关S，移动滑动变阻器R的滑片，记录相应的 电压表示数U和电流表示数I如下表，根据表中数据作出了图线 。
U/V 1.95 1.73 1.52 1.30 1.10 0.88
I/A 0.18 0.22 0.26 0.30 0.34 0.38
（2）将黑盒视为一个电源，根据作出的图线可得黑盒的等效电动势 V（结果保留三位有效数字）。
（3）图甲中电压表应选用 （选填“C”或“D”）。
（4）因电表内阻影响，黑盒等效电动势测量值 （选填“偏大”或“偏小”），原因是 。
（5）打开黑盒，内部电路如图丙所示，其中电阻R =7.5Ω， R =7.5Ω，R =10.0Ω，电池E（电动势9.0V，内阻不计）。 甲图中电压表的正、负接线柱分别与a、b相连，电阻R 的阻值最接近
A．2.0Ω B．10.0Ω C． 50.0Ω
四、解答题（共37分）
15．如图所示，在PQ左侧存在垂直于纸面向里，磁感应强度大小为B的匀强磁场．有一质量为m，电阻为R，边长为L的单匝正方形导线框abcd，与PQ在同一平面内，导线框右边离PQ的距离为s，现用恒力F使线框由静止向右运动，且线框运动过程中ad边始终与PQ保持垂直，线框离开磁场前已做匀速运动，求线框从静止到完全离开磁场的过程中
（1）cd边离开磁场时线圈中的感应电动势E；
（2）cd边离开磁场时的加速度；
（3）导线框中产生的热量Q。
16．在磁感应强度为的匀强磁场中有一匝数为10匝的矩形线圈，如图所示，线圈绕轴以转速匀速转动，，，线圈的总电阻为，定值电阻的阻值为，从图示位置开始计时。
(1)写出时刻整个线圈中的感应电动势的表达式；
(2)线圈转过，流过的电荷量为多少；
(3)线圈转过时，磁通量的变化率为多少。
17．如图所示，在空间直角坐标系中，平面左侧存在沿z轴正方向的匀强磁场，右侧存在沿y轴正方向的匀强磁场，左、右两侧磁场的磁感应强度大小相等；平面右侧还有沿y轴负方向的匀强电场。现从空间中坐标为的M点发射一质量为m，电荷量为的粒子，粒子的初速度大小为、方向沿平面，与x轴正方向的夹角为；经一段时间后粒子恰好垂直于y轴进入平面右侧，轨迹上离平面最远的点恰好落在平面上，不计粒子的重力。求：
（1）在平面左侧匀强磁场的磁感应强度B；
（2）在平面右侧匀强电场的电场强度E；
（3）粒子第2次经过平面时的位置坐标。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．C
【详解】真空中两个静止点电荷之间相互作用的规律，即库仑定律，是库仑提出的。
故选C。
2．B
【详解】A．旧干电池内阻较大，故应选用旧的干电池作为被测电源，以使电压表读数变化明显，故A正确；
B．应选用内阻较小的电流表和内阻较大的电压表，以避免电流表和电压表自身阻值的影响，减小实验误差，故B错误；
C．移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载而发生危险，故C正确；
D．作图时，应通过尽可能多的点画一条直线并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，这样作图误差最小，故D正确；
本题选择错误的，故选B．
3．C
【详解】图甲所示电流的有效值为
设图乙所示电流的有效值为，根据等效热值法有
解得
根据可得
故选C。
4．A
【详解】假设A带电量为Q，B带电量为-Q，两球之间的相互吸引力的大小是
第三个不带电的金属小球C与A接触后A和C的电量都为 ，C与B接触时先中和再平分，则C、B分开后电量均为
这时A、B两球之间的相互作用力的大小：
故选A。
5．D
【详解】根据功能关系得
则A、B两点间的电势差为
故A、B、C错误，D正确。
故选D。
6．D
【详解】A．、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向下，、两根导线在a、b连线中点的合磁感应强度垂直、向上，由于、离a、b连线中点的距离较大，所以a、b连线中点的磁感应强度垂直a、b连线向下，故A错误；
B．由对称性可知，a、b连线中点与a、d连线中点的磁感应强度大小相等，方向不同，故B错误；
CD．根据同向电流相互吸引，异向电流相互排斥的规律，、、、四处导线受力如图
且导线间距离越小作用力越大，则四根导线受到的合力方向都是沿对角线指向外侧，可知a、c两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向相反，a、b两点的两根导线受到的安培力大小相等，方向垂直，故D正确，C错误。
故选D。
7．C
【详解】红外线测温仪主要是为测出人体温度，因此是利用了物体都在不停地辐射红外线，且温度越高的物体辐射红外强度越强的特点，故ABD错误，C正确。
故选C。
8．D
【详解】A．粒子射入某电场，在仅受电场力的作用下，由运动的轨迹为抛物线可知粒子做的是匀变速运动，则受力为恒力，所以电场为匀强电场，A正确；
B．根据抛物线的开口方向可知，粒子所受到的电场力方向竖直向上，电场方向沿y轴正方向，B正确；
C．粒子在电场中只受电场力运动动能和电势能之和不变，先后经过A、B两点时动能相等，则电势能相同，A、B两点的电势相等，C正确；
D．粒子在O点时有沿x轴方向的速度，如果没有水平方向速度，速度为零则在O点以后将做直线运动，所以粒子经过O电时的动能不为零，D错误。
故选D。
9．AD
【详解】同种型号的旧电池比新电池电动势略小，内阻变大，但不同型号的干电池相比较，电动势相同而容量不同，故A正确，C错误；电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领的物理量，它等于非静电力移送单位电荷量所做的功，功率的表达式为EI，故B错误；根据W=EIt=Eq，当通过同样的电荷量时，电动势为2V的蓄电池比1.5V的干电池提供的电能多，选项D正确；故选AD.
10．BD
【分析】以b棒为研究对象进行受力分析，根据共点力的平衡条件结合闭合电路的欧姆定律、法拉第电磁感应定律求解a棒速度大小；以a棒为研究对象，根据共点力的平衡条件求解拉力大小，根据P=Fv计算拉力功率．
【详解】A、B、以b棒为研究对象进行受力分析，如图所示：
平衡时有FA=BIL=mgtanθ，设a棒的速度为v，根据E=BLv和可得，解得速度大小为，故A错误、B正确；
C、D、以a棒为研究对象，匀速运动时拉力F=BIL=mgtanθ，根据功率计算公式可得作用力F做功的功率为，故C错误、D正确.
故选BD.
【点睛】对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，重点是分析安培力作用下导体棒的平衡问题，根据平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解．
11．AC
【详解】设此时电灯两端的电压为，流过每个电灯的电流为，由串并联电路的规律得
代入数据得
在图甲上画出此直线如图所示
可得到该直线与曲线的交点约为，即流过电灯的电流约为，灯两端电压约为2V，灯的实际功率约为
电阻消耗的功率约为
故AC正确，BD错误。
故选AC。
12．BC
【详解】A．连接AC，则O为AC中点，A、B、C三点的电势分别为6V、12V、18V，则O点电势为12V，BD为等势面，电场线如图所示，电场线斜向下
粒子从B点射入，A点射出，则粒子带正电，故A错误；
B．由题意得
根据可得
故B正确；
C．粒子从B到A电场力做正功为6eV，粒子电势能减小，动能增大，对粒子从B到A由动能定理可得粒子到达A点时的动能为
故C正确；
D．粒子想要经过C点需要克服电场力做功6eV，粒子的初动能为6eV，则粒子必须沿电场线方向斜向上才能到达与C点等势的位置，此时末速度为零，粒子不能到达C点，故D错误；
故选BC。
13． 4.374/4.375/4.376 10.025 小于
【详解】（1）[1]用螺旋测微器测得其直径为4mm+0.01mm×37.5=4.375mm
（2）[2]用20分度的游标卡尺测其长度为10cm+0.05mm×5=10.025cm
（3）[3]用图c所示的电路，由于电压表的分流作用，使得电流的测量值偏大，则测得的电阻值小于真实值。
14． 2.95 C 偏小 电压表分流 A
【详解】（1）[1]请根据表中数据在图乙中作出U-I图线如图所示
（2）[2]根据闭合电路欧姆定律有
可得
由图像可得黑盒等效电动势
（3）[3]由表格可知，电压表示数的最大值为1.95V，所以电压表选V1。
故选C。
（4）[4]按图示中伏安法测电源电动势时，路端电压测量准确，但是电路中由于电压表的分流作用，导致干路电流偏小，电压表示数越大，电压表分流就越多，由图像修正法有
所以因电表内阻影响，黑盒等效电动势E0测量值偏小。
[5]电路中由于电压表的分流作用，导致盒等效电动势E0测量值偏小。
（5）[6]由图像可得黑盒等效电源内阻为
根据等效电源法有
由于实验测量存在误差，所以采用代入法检验最接近电阻R4的阻值
若R4=2.00Ω，带入得
若R4=10.0Ω，带入得
若R4=50.0Ω，带入得
所以甲图中电压表的正、负接线柱分别与a、b相连，由于测量中内阻存在误差，在误差允许范围内，电阻R4的阻值最接近2.00Ω。
故选A。
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设cd边离开磁场时的瞬时速度为v0，线框在磁场中的加速度为
根据运动学公式可得
根据法拉第电磁感应定律，得cd边离开磁场时线圈中的感应电动势
（2）安培力
根据闭合电路欧姆定律有
由牛顿第二定律可得
联立解得
（3）根据ab离开磁场前已做匀速直线运动，设做匀速运动时的速度为v，有
解得
则导线框穿过磁场的过程中，利用能量守恒定律
解得
16．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)感应电动势最大值
整个线圈中的感应电动势的瞬时值表达式为
(2)线圈转过，电量为
其中
故
.又
代入数据得
(3)线圈转过时
此时
而
可得
17．（1）；（2）；（3）（0，-3d，4d）
【详解】（1）粒子在平面做圆周运动的半径
根据
可得左侧匀强磁场的磁感应强度
（2）粒子第一次经过y轴后在y方向向下做匀加速运动，同时在洛伦兹力作用下做圆周运动，因轨迹上离平面最远的点恰好落在平面上，可知粒子到达平面上时恰好做个圆周运动，则用时间
竖直方向
解得
（3）粒子第2次经过平面时做半个圆周运动，则所用时间为
则沿y轴负方向做匀加速运动，因在O点上方和下方用时间相等，可知位置坐标
沿z轴坐标
即粒子第2次经过平面时的位置坐标（0，-3d，4d）。
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