福建泉州实验中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题含答案.pdf

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1、 第1页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 泉州实验中学泉州实验中学 2025 届高二年（上）学期届高二年（上）学期 12 月月考月月考 物理科试卷物理科试卷 75 分钟，满分：分钟，满分：100分分 一、单项选择题（每小题有且只有一个选项正确，每小题一、单项选择题（每小题有且只有一个选项正确，每小题 4 分，共分，共 16 分）分）1.竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，小球 A、B带同种电荷，现用水平向左推力 F 作用于小球 B,两球分别静止在竖直墙和水平地面上，如图所示，如果将小球 B向左推动少许，当两球重新达到平衡时，与原来的平衡状态相比较（）A.地面对小球 B 的支持力不变 B.推力

2、F将不变 C.两小球之间的距离变小 D.竖直墙面对小球 A的弹力变大 2.如图所示，A、B、C、D是真空中一正四面体的四个顶点，所有棱长都为 a、现在 C、D两点分别固定一电荷量均为q的点电荷，静电力常量为 k，下列说法正确的是（）A.A、B两点的电场强度相同 B.A、B 两点电势不相等 C.A 点的电场强度大小为23kqa D.将一正电荷从 A点移动到 B 点，电场力做正功 3.法拉第笼是一个由金属制成的球形状笼子，与大地连通。当高压电源通过限流电阻将 10 万伏直流高压输送给放电杆，放电杆尖端靠近笼体时，出现放电火花。如图所示，体验者进入笼体后关闭笼门，操作员接通电源，用放电杆进行放电演示

3、。下列说法正确的是（）第2页/共8页 学科网（北京）股份有限公司 A.法拉第笼上的感应电荷均匀分布在笼体外表面上 B.法拉第笼内部任意两点间的电势差为零 C.法拉第笼上的感应电荷在笼内产生的电场强度为零 D.同一带电粒子在法拉第笼外的电势能大于在法拉第笼内部的电势能 4.如图所示的电路中，电源的电动势、内阻及各电阻的阻值都标记在了图中，电压表和电流表均为理想电表，电压表 V、1V和2V的示数分别为 U、1U和2U，三个电压表变化量的绝对值分别U、1U和2U，电流表 A的示数为 I（电流表示数变化量的绝对值为I，当滑动变阻器3R的滑片 P 向 a 端移动时，下列说法中正确的是（）A.2UI和2U

4、I均增大 B.电源的总功率和效率均增大 C.21UUU+D.如果设流过电阻2R的电流变化量的绝对值为2I，流过滑动变阻器3R的电流变化量的绝对值为3I，则23II+D.如果设流过电阻2R的电流变化量的绝对值为2I，流过滑动变阻器3R的电流变化量的绝对值为3I，则23II 【答案】D【解析】【详解】A由于 23URI=当滑动变阻器3R的滑片 P 向 a 端移动时，3R增大，2UI增大，根据 2212()()UUEIrRR=+得 21221212()ERrR RUIrRRrRR+=+则 21212()UrR RIrRR+=+不变，故 A错误；B当滑动变阻器3R的滑片 P向 a端移动时，3R增大，电

5、路中总电阻增大，总电流减小，电源的总功率 PEI=减小，故 B错误；C根据 第5页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 12UUU=+则 21UUU+故 C 错误；D根据 33222I RI RU=所以 222URI=233URI=当滑动变阻器3R的滑片 P 向 a 端移动时，3R增大，电路中总电流增大，2U增大，2R为定值，所以 23II 故 D 正确。故选 D。二、多项选择题（每小题有多一个选项正确，选错二、多项选择题（每小题有多一个选项正确，选错不得分，漏选得一半，每小题不得分，漏选得一半，每小题 6 分，共分，共 24分）分）5.一质量为1kg、带电量为1C+的小球，以初速度10m/

6、s冲上一质量为4kg，半径为1m的四分之一绝缘光滑圆槽。整个空间置于竖直向下，电场强度为10N/C的匀强电场中。所有接触面均光滑，则从小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程中，下列说法正确的是（）（重力加速度210m/s=g）A.小球和槽组成系统机械能守恒 B.小球和槽之间的弹力对槽做正功 C.整个过程小球的电势能增加了21J D.小球离开槽后继续上升的高度为1m【答案】BD 第6页/共20页 学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】A小球和槽组成系统除了重力做功之外，还有电场力做功，所以机械能不守恒。故 A错误；B小球对槽的弹力斜向右下，地面光滑，槽的位移水平向右，所以该弹力对槽做正功。故 B

7、正确；C整个过程电场力对小球做功为 10JWqER=电 可知小球的电势能增加了 10J。故 C 错误；D小球开始冲上圆槽到上升到最高点过程，系统水平方向动量守恒，可得()0mvMm v=+设小球离开槽后继续上升的高度为 h，由能量守恒，可得()()()2201122mvmg RhqE RhMm v=+联立，解得 1mh=故 D 正确。故选 BD。6.某种角速度测量计结构如图所示，电路装置置于水平转台上，可与元件 A一起绕固定轴OO同步转动。当整个系统绕轴OO转动时，元件 A发生位移并通过滑动变阻器输出电压 U，电压传感器（传感器内阻无限大）接收相应电压信号。已知 A的质量为 m，弹簧的劲度系数

8、为 k、自然长度为 L，电源的电动势为 E、内阻不计，滑动变阻器总长为12L，电阻分布均匀，系统静止时 P 在变阻器的最左端 B 点，弹簧始终在弹性限度以内，所有摩擦和阻力均不计，当系统以角速度转动时且滑片 P在 BC间，则下列说法正确的是（）A.角速度越大电源的输出功率越大 B 角速度越大输出电压 U越大 的.第7页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 C.弹簧的伸长量为22mLxkm=D.输出电压 U与的函数式为22EmUkm=【答案】BD【解析】【详解】A无论角速度多大，都是整个滑动变阻器的阻值与电源构成回路，即电路电阻不变，电流不变，则电源的输出功率不变，故 A 错误；B角速度越大，

9、弹簧的伸长量越大，与电压传感器并联滑动变阻器部分的长度越大，则输出电压 U 越大，故 B 正确；C设系统在水平面内以角速度转动时，弹簧伸长的长度为x，则对元件 A，根据牛顿第二定律得()2kxmLx=+解得 22mLxkm=故 C 错误；D输出电压为 2BPBCRxUEERL=又 22mLxkm=联立可得输出电压 U与的函数式为 22EmUkm=故 D 正确。故选 BD。7.某种类型的示波管的工作原理如图所示。初速度为零的电子先经过加速电场加速，再垂直进入偏转电场偏转。若电子能离开偏转电场，其垂直平板方向的偏移量为 h，1U为加速电场电压，2U为偏转电场电压。偏转电场两平行板之间的距离为 d，

10、板长为 L，电子的质量为 m，电荷量为 e。在技术上，把比值2hU 第8页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 叫作示波器的灵敏度，下列说法正确的是（）A.电子在偏转电场中运动时间一定等于12LmU e B.电子在加速电场中动能增大，在偏转电场中动能继续增大 C.若 L变为原来的 2 倍，d 变为原来的 4 倍，1U不变，则示波器的灵敏度不变 D.若 L 变为原来的 2 倍，d 变为原来的 2 倍，1U不变，则示波器的灵敏度减小【答案】BC【解析】【详解】A粒子在加速电场中运动时，由动能定理有 2112eUmv=水平方向有 Lvt=联立解得 12mtLeU=故 A 错误；B电子在加速电场中动

11、能增大，速度增大，在偏转电场中运动时间变小，偏转位移变小，根据动能定理可知，粒子在偏转电场中动能继续增大，但是增大程度变小，故 B正确；CD根据运动时间 12mtLeU=竖直方向有 2221122eUhattmd=联立可得灵敏度为 的的 第9页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 2214hLUU d=当 L变为原来的两倍，d变为原来的 4倍，1U不变，示波器的灵敏度2hU不变，若 L 变为原来的 2倍，d变为原来的 2倍，1U不变，示波器的灵敏度2hU变大，故 C正确，D 错误。故选 BC。8.如图所示电路，电源电动势9VE=，内阻忽略不计，初始状态，电阻箱14R=，28R=，424R=，

12、M点和 N点之间接有定值电阻510=R和水平放置的平行板电容器，电容器的电容50FC=，下列说法正确的是（）A.若30R=，则闭合开关后，电路稳定时电容器两极板电压为 6V B.若312R=，则闭合开关后，平行板电容器所储存电荷量为 0 C.若324R=，则闭合开关后，电路稳定时的总功率为 9W D.若33R=，闭合开关，电路稳定后再将3R调整为 24，则电路达到下一次稳定时通过5R的电荷量为41.75 10 C【答案】BD【解析】【详解】A当电阻箱的阻值为30R=，R1、R2串联后与 R4并联，电容器两端的电压为 R1两端的电压 11123VNMRUUERR=+=故 A 错误；第10页/共2

13、0页 学科网（北京）股份有限公司 B312R=时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压 11123VRUERR=+=R3两端的电压 33343VRUERR=+=则电容器两端电压为 0，储存电荷量为 0，故 B正确；C若324R=，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，电路稳定后，外电路总电阻 1481151248R=+总功率 2405W9W48EPR=故 C 错误；D33R=时，R1、R2串联，R3、R4串联，之后并联，R1两端的电压 11123VRUERR=+R3两端的电压 33341VRUERR=+则电容器两极板电压 NM2VU=下极板为高电势；同理可得当324R=

14、时，电容器两极板电压 NM1.5VU=上极板为高电势。则流经5R电荷量()NM4NM1.75 10 CUUQC UC=+=第11页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 故 D 正确。故选 BD。三、填空题（每空三、填空题（每空 2 分，共分，共 8 分）分）9.如图所示，边长为 0.1m 的单匝正方形线框 abcd 置于匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为 0.2T，此时穿过线框的磁通量为_Wb，现让线框绕 ab边转过 180，此过程磁通量的变化量大小为_Wb。【答案】.0.002 .0.004【解析】【详解】1线框平面与磁场方向垂直，磁感应强度大小为 0.2T，此时穿过线框

15、的磁通量为 2210.2 0.1 Wb0.002WbBSBl=2线框绕 ab边转过 180，此时穿过线框的磁通量为 2220.2 0.1 Wb0.002WbBSBl=磁通量的变化量为 210.002Wb0.002Wb0.004Wb=可知此过程磁通量的变化量大小为0.004Wb。10.四根平行的通电长直导线，其横截面恰好在一个边长为 L 的正方形的四个顶点上，电流方向如图，其中 A、C 导线中的电流大小为 I1，B、D导线中的电流大小为 I2。若通电长直导线产生的磁场中某点的磁感应强度满足IBkr=（其中 k 为比例系数，I为电流强度，r为该点到直导线的距离），k、I1、I2、L 为已知量，则正

16、方形中心 O处的磁感应强度大小为_。若 A导线所受的磁场力恰好为零，则12:II=_ 第12页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】.0 .21【解析】【详解】1根据磁场的矢量合成法则，B、D导线在 O 处的合磁感应强度为零，A、C导线在 O 处的合磁感应强度也为零，所以 O处的磁感应强度大小为 0。2B 导线在 A 处的磁场方向竖直向下，D导线在 A处的磁场方向水平向左，可得 B、D导线在 A 处的合磁感应大小为 212IBkL=C导线在 A 处的磁感应大小为 122IBkL=若 A 导线所受的磁场力恰好为零，可得此处磁感应强度为零，可得 12BB=即 2122IIkkLL=可得

17、12II=21 四、实验题（每空四、实验题（每空 2 分，共分，共 16 分）分）11.力传感器，它通过敏感元件把待测力这一物理量转化为相应的电信号来进行测量.地磅是设置在地面上的大磅秤，是厂矿、商家等用于大宗货物计量的主要称质量设备.如图甲、乙所示是某小型地磅结构图和电路图，其中R是压敏电阻，质量0500kgm=的秤台平放在压敏电阻上，被称货物放在秤台上，已知电路中电源电动势为 22V、内电阻10r=，电流表量程为 0.3A、内阻A10R=，滑动变阻器R的最大阻值为500.如图丙是压敏电阻的阻值R随压力F变化的曲线.某设计人员对电流表上刻度重新赋值，使之能 第13页/共20页 学科网（北京）

18、股份有限公司 够从表盘上直接读出秤台上货物的质量，他先后进行了以下操作.重力加速度210m/sg=。（1）断开开关 S，撤去秤台上的货物，把多用电表的旋钮旋到欧姆挡“10”挡，通过正确调零后，用红、黑表笔接在压敏电阻两端，多用电表的表针指到如图丁所示位置，则压敏电阻R此时的电阻值为_。（2）闭合开关 S，设计人员通过调节滑动变阻器，使电流表读数为 0.10A，并在此处标注为 0kg，则此时滑动变阻器R接入电路的电阻值为_；2500kg 应标注在_A处（计算结果保留 2 位有效数字）。（3）设计人员按上述操作逐个刻度赋值后，经长时间使用，发现电池的电动势略有减小、内电阻有所增大，他重新调节滑动变

19、阻器；使秤台空载时电流表读数仍为 0.10A，然后再去测量货物的质量。你认为现在的测量值相比货物真实质量_。（选填“偏大”“偏小”或“不变”）【答案】.100 .40 .0.20#0.21 .偏小【解析】【详解】（1）1欧姆挡选择“10挡”，则阻值为 10 10100=（2）2当仅有台秤时，压敏电阻的阻值为160，根据闭合欧姆定律得 A()EI RRRr=+解得 40R=32500kg 的物体在台秤上时，此时压力为 第14页/共20页 学科网（北京）股份有限公司()4250050010N=3 10 NF=+由丙图可得，压敏电阻的阻值约为48，根据闭合电路欧姆定律得 11A()EI RRRr=+

20、解得 10.20AI=（3）4重新调节滑动变阻器 R，使 m=0时，I=0.10A，由闭合电路欧姆定律得 A()EI RRRr=+可得 AERRRrI+=因电流不变，E减小，则ARRr+减小，当秤上面有汽车时，由闭合电路电路欧姆定律得 1A()EI RRRr=+可得()1AERRRrI=+压敏电阻的阻值随压力 F的变化关系不变，在调节R后，I与1ArRRRR=+总间的关系与原来相比不变，EE，结合图丙可知汽车的质量偏小。12.某学习小组测定某电池的电动势与内阻，已知其电动势E约为十几伏，内阻r约为几欧姆，实验室中提供以下器材：A量程为10mA、内阻未知的电流表G；B电阻箱()109999.9R

21、；C定值电阻()050R；D滑动变阻器()30100R；E滑动变阻器()402000R；F开关 2 只，导线若干。第15页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 先用如图所示甲的电路来测定电流表 G 内阻。实验步骤与如下：按图甲连接好电路，断开12SS、，将滑动变阻器R滑片调至图中a端所对应的位置；闭合1S，调节R，使电流表G满偏；保持R不变，再闭合2S，调节电阻箱电阻1100.0=R，使电流表G的读数为5mA；调节电阻箱时，干路上电流可视为几乎不变，即可测定的电流表G内阻gR的大小。（1）为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取_（选填“3R”或“4R”）；而实际干路上电流会发生变化，故测得的

22、电流表内阻比真实值_（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）（2）按图乙连接电路，闭合开关，多次调节电阻箱1R的阻值，记录每次电阻箱的阻值R及对应的电流表的示数I。作出1RI图像如图丙所示，处理数据得到斜率k大小为 0.2，纵轴截距b为 8，则求得电池的电动势为_V，内阻为_（结果均保留两位有效数字）。【答案】.4R .偏小 .15 .6.7【解析】【详解】（1）1由于电池的电动势约为十几伏，电流表量程为10mA，可知电路最小电阻应大于1000，滑动变阻器为限流接法，为确保实验仪器安全，滑动变阻器应该选取4R。2由于接入电阻箱1R，导致干路上电流变大，当电流表G示数为 5mA，则流过变阻箱的电流大

23、于5mA，则电流表内阻真实值大于1R，故测得的电流表内阻比真实值偏小。（2）34由实验步骤三、四可知流过电阻箱 R1的电流与流过电流表的电流相等，电阻箱与电流表并联，由并联电路特点可知，电流表内阻等于电阻箱接入电路的阻值 g1100RR=如图乙所示电路图可知，由闭合电路欧姆定律得 的 第16页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 1gEIrRIR=+总（）+由0R与G并联可知 0g0RRIIR+=总 联立解得 0g0gg1001RRRRRRrIR ER EE+=+可知11RI图像的斜率为 0g0RRkR E+=解得电源电动势为 15VE=11RI图像的纵轴截距为 0gg0RRRrbR EE+

24、=解得内阻为 6.7r 五、解答题（五、解答题（10+10+14=34 分）分）13.如图所示，电源电动势12VE=，内阻未知，小灯泡 L标有“3V，6W”，电动机 D 的内阻D0.5r=。当闭合电键 S，将滑动变阻器 R 的滑片调到某一合适位置时，灯泡 L正常发光，此时电动机的输出功率为 10W，电流表的示数为 1A。电表均为理想电表，求：（1）滑动变阻器 R 接入电路的有效阻值；（2）电源的内阻。【答案】（1）9；（2）1 第17页/共20页 学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】（1）灯泡正常发光，根据11 1PU I=得，流过灯泡 L的额定电流 1112APUI=因此流过电动机的电

25、流 D12AII=电动机产生的热功率为 2D D2WPI r=热 对于电动机有 10WPPP=总热机 DDPU I=总 又因为 1DRUUUIR=+=联立可得 9R=（2）干路中的电流为 13AIII=+=总 由闭合电路欧姆定律 REUI r=+总 解得 1r=14.如图所示，电源电动势 E=40V，内阻 r=1，R1=3，R2=6，间距 d=0.2m的两平行金属板 M、N水平放置，闭合开关 S，板间电场视为匀强电场，板间竖直放置一根长也为 d的光滑绝缘细杆 AB，有一个穿过细杆的带电小球 p，质量为 m=0.01kg、带电量大小为 q=110-3C（可视为点电荷，不影响电场的分布）。现调节滑

26、动变阻器 R，使小球恰能静止在 A处；然后再闭合 K，待电场重新稳定后释放小球 p。取重力加速度 g=10m/s2。求：（1）判断小球的电性和恰能静止时两极板间的电压；（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入电路的阻值；第18页/共20页 学科网（北京）股份有限公司（3）小球 p到达杆的中点 O 时的速度。【答案】（1）小球带负电，20V；（2）5；（3）1.0m/s【解析】【详解】（1）小球处于静止状态，受竖直向下的重力和竖直向上的电场力，但电容器内部电场方向竖直向下，所以小球带负电，且有 UmgEqqd=所以 30.01 10 0.2V20V1 10mgdUq=（2）小球恰能静止时滑动变阻器接入

27、电路的阻值为 Rx，根据电路电压关系可得 22xEURRrR=+代入数据解得 5xR=（3）闭合电键 K后，设 R1和 R2的并联电阻为 R12，有 121212R RRRR=+设电场稳定时的电压为 U，由电路电压关系有 1212xEURRrR=+代入数据求得 10VU=由动能定理可得 211222dmgU qmv=代入数据解得 第19页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 1.0m/sv=15.如图所示，BCDG是光滑绝缘的34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

28、水平轨道上，滑块受到的电场力大小为34mg，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3sR=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10sR=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。【答案】（1）p3EmgR=；（2）0：（3）min11.5sR=【解析】【详解】（1）若滑块从水平轨道上距离 B点3sR=的 A点由静止释放，从释放到滑块到达与圆心

29、 O等高的 C 点这一过程的电场力做功为()3WFsRmgR+=电电 电场力做正功电势能减小，故电势能变化量为 p3EmgR=（2）若滑块从水平轨道上距离 B点10sR=的 A点由静止释放，设滑块到达 D 点时的速度为Dv，从 A 点到 D 点过程运用动能定理，得 21202DFsmgsmgRmv=电 解得 DvgR=在 D 点，运用圆周运动知识，竖直方向的合力提供向心力，得 2NDmvFmgR+=第20页/共20页 学科网（北京）股份有限公司 解得 N0F=滑块到达 D点时受到轨道的作用力大小为 0。（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 225()()4GmgFmg=+=电 等效重力与重力的夹角 3tan4EqG=所以 37=当恰好通过等效最高点时的速度设为 v，则此时满足 2vGmR=从 A 点由静止释放到达等效最高点过程，由动能定理，得 2minmin1(sin37)(1 cos37)02FsRmgsmgRmv+=电 解得 min11.5sR=