陜西省漢中市2024-2025學年高一上學期12月月考物理試題（解析版）

高級中學名校試卷PAGEPAGE12024~2025學年度第一學期第二次月考高二物理試題注意事項：1.本試題共4頁，滿分100分，時間75分鐘。2.答卷前，考生務必將自己的姓名和準考證號填寫在答題卡上。3.回答選擇題時，選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。4.考試結束后，監(jiān)考員將答題卡按順序收回，裝袋整理；試題不回收。第Ⅰ卷（選擇題共46分）一、選擇題（本大題共10小題，計46分。第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分）1.下列說法中，正確的是（）A.磁場與電場一樣都是客觀不存在的B.帶電粒子在勻強磁場中運動受到洛倫茲力做正功C.運動電荷在磁場中某點不受洛倫茲力作用，則該點的磁感應強度不一定為零D.電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷；磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極【答案】C【解析】A．磁場與電場一樣都是客觀存在的物質，選項A錯誤；B．帶電粒子在勻強磁場中運動受到洛倫茲力與速度垂直，則對粒子不做功，選項B錯誤；C．運動電荷在磁場中某點不受洛倫茲力作用，則可能是速度與磁場方向平行，而該點的磁感應強度不一定為零，選項C正確；D．電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷或無窮遠；磁感線在磁體外部從磁體的N極到S極，內部從S極到N極，形成閉合曲線，選項D錯誤。故選C。2.如圖所示是一對不等量異種點電荷的電場線分布圖，圖中兩點電荷連線長度為2r，左側點電荷電荷量為，右側點電荷電荷量為，P、Q兩點關于兩電荷連線對稱。下列說法中正確的是（）A.M點的電勢低于N點的電勢B.P、Q兩點的電場強度相同C.在兩點電荷連線上，中點處的電場強度最小D.在M點由靜止釋放一個正試探電荷，電荷不會沿電場線通過P點【答案】D【解析】A．沿電場線電勢降低，可知M點的電勢高于N點的電勢，選項A錯誤；B．由對稱性可知，P、Q兩點的電場強度大小相同，但方向不同，選項B錯誤；C．在兩點電荷連線上，中點處的電場線不是最稀疏的，則電場強度不是最小的，選項C錯誤；D．因MP之間的電場線不是直線，則在M點由靜止釋放一個正的試探電荷，電荷不會沿電場線通過P點，選項D正確。故選D。3.下列各圖的線圈中能產生感應電流的是（空間的磁場足夠大）（）A. B. C. D.【答案】B【解析】A．線圈未閉合，不能產生感應電流，故A錯誤；B．穿過閉合線圈的磁通量增大，能產生感應電流，故B正確；C．線圈與磁場平行，穿過線圈的磁通量始終為零，無變化，不能產生感應電流，故C錯誤；D．穿過線圈的磁通量無變化，不能產生感應電流，故D錯誤。故選B。4.近年來，江西省科學家發(fā)明硅襯底氮化鎵基系列發(fā)光二極管，開創(chuàng)了國際上第三條技術路線。某氮化鎵基材料的簡化能級如圖所示，若能級差為（約）,普朗克常量，則發(fā)光頻率約為（）A B. C. D.【答案】C【解析】根據(jù)題意可知，輻射出的光子能量，由光子的能量得故選C。5.如圖所示，直角三角形abc，，，兩根通電長直導線垂直紙面分別放置在a、b兩頂點處。a點處導線中的電流大小為I、方向垂直紙面向外，b點處導線中的電流大小為4I、方向垂直紙面向里。已知長直電流在其周圍空間某點產生的磁感應強度大小，其中I表示電流大小，r表示該點到導線的垂直距離，k為常量。已知a點處電流在c點產生的磁感應強度大小為，則頂點c處的磁感應強度為（）A.，方向沿ac向上 B.，方向垂直ac水平向右C.，方向沿ac向上 D.，方向垂直ac水平向右【答案】A【解析】設ac間距為r，有幾何知識知bc間距為2r，通電直導線a在c點上所產生的磁場大小是通電直導線b在c點上所產生的磁場大小用右手螺旋定則判斷通電導線在c點上磁場方向如圖所示則頂點c處的磁感應強度為方向沿ac向上。故選A。6.如圖為探究平行板電容器電容決定因素的實驗裝置，P為兩極板間的一點。在某次實驗中，保持極板上的電荷量Q和兩極板的正對面積S不變，將左極板向左平移一小段距離，則下列說法中正確的是（）A.電容器的電容會增大 B.兩板間的電勢差會增大C.靜電計指針的偏角會減小 D.P點的電勢保持不變【答案】B【解析】ABC．保持極板上的電荷量Q和兩極板的正對面積S不變，把左板向左平移一小段距離后，極板間距d變大，由可知，電容C變小，由可知，電壓U變大，靜電計指針偏轉角表示的就是極板間電壓，故可觀察到靜電計指針偏轉角變大。故AC錯誤；B正確；D．極板間的電場強度可表示為故場強與d無關，場強不變。由題意可知，左側極板接地，即左側極板的電勢不變?yōu)榱?，有左極板電勢不變?yōu)榱悖琍點到左極板的距離增加，所以P點電勢升高。故D錯誤。故選B。7.質譜儀在物理研究中起著非常重要的作用。如圖為質譜儀的工作原理示意圖，粒子源產生的帶電粒子經加速電場加速后，進入速度選擇器，速度選擇器內相互正交的勻強磁場的磁感應強度大小和勻強電場的電場強度大小分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片，平板S下方有垂直于紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為，不計粒子重力和粒子間作用力。下列說法正確的是（）A.該粒子帶負電B.速度選擇器中的磁場方向垂直于紙面向里C.能通過狹縫P的粒子的速率為D.粒子打在膠片上的位置離狹縫P越遠，粒子的比荷越小【答案】D【解析】A．根據(jù)粒子在磁場中偏轉方向，結合左手定則可知，該粒子帶正電，選項A錯誤；B．速度選擇器中粒子受電場力向右，洛倫茲力方向向左，由左手定則可知磁場方向垂直于紙面向外，選項B錯誤；C．能通過狹縫P的粒子的速率滿足則選項C錯誤；D．粒子在磁場中運動時可得粒子打在膠片上的位置可知離狹縫P越遠的粒子的比荷越小，選項D正確。故選D。8.如圖所示是中國天眼FAST-500m口徑球面射電望遠鏡，其FAST-500m口徑球面射電望遠鏡主要工作波長在分米到米的范圍，真空中的光速，下列說法正確的是（）A.天眼接收的的射電波是電磁波，麥克斯韋第一次用實驗證實了電磁波的存在B.天眼接收的射電波的頻率區(qū)間為C.天眼接收的電磁波傳播不需要介質D.電磁波是信息傳播的載體，也是能量傳輸?shù)姆绞健敬鸢浮緽CD【解析】A．天眼接收的的射電波是電磁波，赫茲第一次用實驗證實了電磁波的存在，故A錯誤；B．根據(jù)題意知天眼接收的射電波工作波長在分米到米的范圍，由得射電波的頻率區(qū)間為，故B正確；C．電磁波是橫波，電磁波的本質是電場和磁場的交替變化，在空間中以波的形式傳播，不需要通過物質介質來傳遞能量，故C正確；D．電磁波是信息傳播的載體，也是能量傳輸?shù)姆绞?，故D正確。故選BCD。9.兩條平行的通電直導線AB、CD通過磁場發(fā)生相互作用，電流方向如圖所示。下列說法正確的是（）A.兩根導線之間將相互排斥B.AB受到的力是由的磁場施加的C.產生的磁場在CD所在位置方向垂直紙面向外D.若，則AB受到的力大于CD受到的力【答案】BC【解析】A．兩導線中電流方向相同，根據(jù)安培定則可知，在位置的磁場方向垂直于紙面向外，根據(jù)左手定則可知，所受安培力方向向左，同理可以判定，所受安培力方向向右，即兩根導線之間將相互吸引，故A錯誤；B．結合上述可知，AB受到的力是由電流的磁場施加的，故B正確；C．結合上述可知，產生的磁場在CD所在位置方向垂直紙面向外，故C正確；D．兩導線之間的安培力是一對相互作用力，根據(jù)牛頓第三定律可知，若，則AB受到的力的大小仍然等于CD受到的力，故D錯誤。故選BC。10.水平放置的M、N兩金屬板，板長均為L，板間距為d，兩板間有豎直向下的勻強電場，場強大小為E，在兩板左端點連線的左側足夠大空間存在勻強磁場，磁感應強度的大小為B、方向垂直紙面向里。一質量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速緊靠M板從右端水平射入電場，隨后從P點進入磁場，從Q點離開磁場（P、Q未畫出）。不考慮粒子的重力，下列說法正確的是（）A.P點的位置與粒子的比荷有關 B.PQ間距離與的大小無關C.PQ間距離與E的大小無關 D.帶電粒子不可能打在N板上【答案】AC【解析】A．粒子在電場中做類平拋運動，根據(jù)類平拋運動的規(guī)律可得：在水平方向上L=v0t在豎直方向上可知P點的位置與粒子的比荷有關，故A正確；BC．設粒子進入磁場時的速度大小為v，其方向與水平方向的夾角為θ，則有v0=vcosθ粒子在磁場中做勻速圓周運動，軌跡如下圖所示。由洛倫茲力充當向心力得可得根據(jù)幾何關系可得PQ間距離為可知PQ間距離與v0的大小有關，與E的大小無關，故C正確，B錯誤；D．若磁感應強度足夠大，粒子在磁場中的運動半徑足夠小，可能出現(xiàn)如下圖所示的情況，故帶電粒子可能打在N板上，故D錯誤。故選AC。第Ⅱ卷（非選擇題共54分）二、實驗探究題（本大題共2小題，計17分）11.如圖是“探究感應電流產生的條件”實驗器材和部分連接線路。（1）用筆畫線代替導線完成實驗器材的連接。（要求導線不能交叉）（2）接好電路，合上開關S瞬間，電流計指針____________；電路穩(wěn)定后，電流計指針____________；迅速移動滑動變阻器的滑片P，電流表指針________________。（均選填“偏轉”或“不偏轉”）（3）根據(jù)以上實驗可得：產生感應電流的條件________________________________?！敬鸢浮浚?）（2）偏轉不偏轉偏轉（3）閉合回路磁通量發(fā)生變化【解析】【小問1解析】實驗器材的連接如圖【小問2解析】接好電路，合上開關S瞬間，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會產生感應電流，則電流計指針偏轉；電路穩(wěn)定后，穿過線圈B的磁通量不發(fā)生變化，則不會產生感應電流，電流計指針不偏轉；迅速移動滑動變阻器的滑片P，穿過線圈B的磁通量發(fā)生變化，則會產生感應電流，電流表指針偏轉。【小問3解析】根據(jù)以上實驗可得：產生感應電流的條件：閉合回路磁通量發(fā)生變化。12.某實驗小組的同學利用以下器材設計、改裝并制作歐姆表，改裝電路如圖甲所示，調節(jié)開關S所接位置，可使歐姆表具有“×10”和“×100”兩種倍率。A.電源（電動勢為E）；B.電流表G（滿偏電流，內阻待測）；C.滑動變阻器、；D．定值電阻；E．定值電阻；F.電阻箱R；G.紅、黑表筆各一支，開關、導線若干。（1）用該歐姆表測電壓表內阻時，黑表筆應接電壓表的___________（填“+”或“-”）接線柱。（2）用圖乙所示電路測量電流表G的內阻，先將滑動變阻器的阻值調至最大，閉合，緩慢減小的阻值，直到G的指針滿偏，然后閉合，保持滑動變阻器的阻值不變，逐漸調節(jié)電阻箱R的阻值，使G的指針指到最大值的處，此時電阻箱R的讀數(shù)為360Ω，則電流表G的內阻為___________Ω。（3）當開關S擲向___________（填“a”或“b”），歐姆表的倍率是“×100”現(xiàn)將兩表筆短接，調節(jié)滑動變阻器，使電流表G滿偏，此時通過滑動變阻器的電流為6mA，則定值電阻___________Ω。（4）再測量電壓表內阻，電流表G的指針向右偏轉至整個表盤滿刻度的處，此時電壓表示數(shù)為9V，通過計算可知，該電壓表內阻為___________Ω?！敬鸢浮浚?）+（2）180（3）b90（4）2000【解析】【小問1解析】用多用電表的歐姆擋時內部電源被接通，且黑表筆接內部電源的正極，即電流從歐姆表的黑表筆流出，從電壓表的正極流入?！拘?解析】題圖乙用半偏法測電流表G的內阻，則有解得【小問3解析】由題圖甲可知，當開關S擲向b端時，電路滿偏電流較小，所以開關S應擲向b端，此時有解得【小問4解析】通過電壓表的電流解得電壓表的內阻三、計算題（本大題共3小題，計37分。解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.在磁感線向下的勻強磁場中放入一通電導線，導線與磁場方向垂直，導線長為1cm，電流為0.5A，所受的磁場力大小為5×10?4N。（1）求該位置的磁感應強度B的大??；（2）有一面積S=0.4m2的矩形線圈abcd放入該磁場中，當線圈平面與水平方向夾角θ=60°時，如圖所示，求穿過線圈的磁通量Φ1；（3）當線圈繞cd軸逆時針轉動60°時，求此時的磁通量Φ2及該過程中磁通量的變化量ΔΦ。【答案】（1）B=0.1T（2）0.02Wb（3）0.04Wb；0.02Wb【解析】【小問1解析】根據(jù)得，磁感應強度【小問2解析】線圈在垂直磁場方向上的投影面積穿過線圈的磁通量【小問3解析】線圈以cd為軸逆時針方向轉過60°角后變?yōu)榕c磁場垂直，此時磁感線從線圈平面穿入的方向與原來相同，故通過線圈的磁通量該過程中磁通量的變化量14.今年4月《央視軍事》報道，處于世界領先技術的國產電磁炮能在100公里外打穿8厘米的鋼板。電磁炮是一種利用電磁發(fā)射技術工作的先進動能發(fā)射武器，其工作原理可簡化如圖所示，水平面上放置兩根間距為d、長度為L的平行導軌，導軌上放有質量為m的炮彈，通上電流后，炮彈在安培力的作用下沿導軌水平加速運動。設炮彈與導軌間的彈力沿豎直方向，導軌間的磁感應強度為B，方向垂直導軌平面，不計空氣阻力，已知重力加速度大小為g。當通上電流I時（不考慮電流對磁場的影響），炮彈恰好做勻速直線運動。求：（1）