四川省成都市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期12月月考試題含解析

注意事項：1、本試卷分第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。2、本堂考試75分鐘，滿分100分；3、答題前，考生務(wù)必先將自己的姓名、學(xué)號填寫再答題卡上，并使用2B鉛筆填涂。4、考試結(jié)束后，將答題卡交回。第Ⅰ卷：選擇題部分一、選擇題（本題包括8小題，每小題4分，共32分。每小題只有一個選項符合題意）1.下列有關(guān)機(jī)械振動和機(jī)械波說法正確的是（）A.彈簧振子做簡諧振動的回復(fù)力與位移成反比B.惠更斯對單擺的周期進(jìn)行了詳細(xì)的研究，得出單擺做簡諧運(yùn)動時的周期與振幅有關(guān)C.波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播叫波的干涉，發(fā)生干涉的波源應(yīng)是相干波源D.迎面向你駛來的鳴笛動車，聲音變得越來越高，這是機(jī)械波的多普勒效應(yīng)【答案】D【解析】【詳解】A．彈簧振子做簡諧振動的回復(fù)力與位移成正比，故A錯誤；B．惠更斯對單擺的周期進(jìn)行了詳細(xì)的研究，得出單擺做簡諧運(yùn)動時的周期與振幅無關(guān)，故B錯誤；C．波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播叫波的衍射，發(fā)生干涉的波源應(yīng)是相干波源，故C錯誤；D．迎面向你駛來的鳴笛動車，聲音變得越來越高，這是機(jī)械波的多普勒效應(yīng)，故D正確。故選D。2.波速均為的甲、乙兩列簡諧橫波都沿軸正方向傳播，某時刻波的圖象分別如圖甲、乙所示，其中P、Q處的質(zhì)點均處于波峰。關(guān)于這兩列波，下列說法正確的是（）A.從圖示的時刻開始經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點沿軸正方向發(fā)生的位移為2mB.甲圖中P處質(zhì)點比M處質(zhì)點先回到平衡位置C.從圖示時刻開始，P處質(zhì)點比Q處質(zhì)點后回到平衡位置D.如果這兩列波相遇，可以發(fā)生干涉現(xiàn)象【答案】B【解析】【詳解】A．從圖示的時刻開始經(jīng)過1.0s，P質(zhì)點在平衡位置附近上下振動，不會隨波遷移，故A錯誤；B．甲圖中P處質(zhì)點處于波峰，P處質(zhì)點將向下振動，簡諧橫波沿軸正方向傳播，根據(jù)上下坡法可知M處質(zhì)點向上振動，故甲圖中P處質(zhì)點比M處質(zhì)點先回到平衡位置，故B正確；C．甲波的周期為乙波的周期為從圖示時刻開始，P處質(zhì)點回到平衡位置的時間為Q處質(zhì)點回到平衡位置的時間為故從圖示時刻開始，P處質(zhì)點比Q處質(zhì)點先回到平衡位置，故C錯誤；D．兩列波的周期不同，頻率不同，不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉，故D錯誤。故選B。3.如圖所示，虛線a、b、c代表電場中一簇等勢線，相鄰等勢面之間的電勢差相等，實線為一帶電質(zhì)點（重力不計）僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運(yùn)動軌跡，P，Q是這條軌跡上的兩點，據(jù)此可知()A.a、b、c三個等勢面中，a的電勢最高B.電場中Q點處的電場強(qiáng)度大小比P點處大C.該帶電質(zhì)點在P點處動能比在Q點處大D.該帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大【答案】C【解析】【詳解】電荷所受電場力指向軌跡內(nèi)側(cè)，由于不知道質(zhì)點帶正電還是帶負(fù)電，因此無法確定電場的方向，無法判斷電勢的高低，故A錯誤．等勢線密的地方電場線密場強(qiáng)大，故P點位置電場強(qiáng)，故B錯誤．從P到Q過程中運(yùn)動的方向與電場力的方向之間的夾角是鈍角，所以電場力做負(fù)功，電勢能增加，所以帶電質(zhì)點在P點處的動能比在Q點處大；而在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能小，故C正確，D錯誤．故選C．4.兩電荷量分別為和的點電荷放在軸上的O、M兩點，兩電荷連線上各點電勢隨變化的關(guān)系如圖所示，其中A、N兩點的電勢均為零，C點是ND段電勢最高的點，則（）A.N點的電場強(qiáng)度大小可能為零B.小于C.NC間場強(qiáng)方向向軸正方向D.將負(fù)點電荷從N點移到D點，電場力先做正功后做負(fù)功【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)φ-x圖像的斜率表示場強(qiáng)E的大小和方向可知，N點斜率不是零，電場強(qiáng)度不為零，故A錯誤；B．C點是ND段電勢最高的點，該點場強(qiáng)為零，所以解得大于，故B錯誤；C．根據(jù)沿電場方向電勢逐漸降低，可以得出NC間電場強(qiáng)度方向指向x軸負(fù)方向，故C錯誤；D．將負(fù)點電荷從N點移到D點，根據(jù)可知，電勢能先減小后增大，電場力先做正功后做負(fù)功，故D正確。故選D。5.如圖所示，兩根垂直紙面、平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N，通有同向等值電流；沿紙面與直導(dǎo)線M、N等距放置另一根可自由移動的通電導(dǎo)線ab，則通電導(dǎo)線ab在安培力作用下運(yùn)動的情況是()A.沿紙面逆時針轉(zhuǎn)動B.沿紙面順時針轉(zhuǎn)動C.a端轉(zhuǎn)向紙外，b端轉(zhuǎn)向紙里D.a端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外【答案】D【解析】【分析】通過右手螺旋定則來確定平行且固定放置的直導(dǎo)線M和N，在導(dǎo)線a處的磁場分布，再由左手定則來確定安培力的方向，從而確定導(dǎo)線a如何運(yùn)動。【詳解】根據(jù)長直導(dǎo)線周圍磁場的分布規(guī)律和矢量合成法則，可以判斷兩導(dǎo)線M、N連線的中垂線上方磁場方向水平向右，ab上半段所受安培力垂直于紙面向里，兩導(dǎo)線M、N連線的中垂線下方磁場方向水平向左，ab下半段所受安培力垂直于紙面向外，所以a端轉(zhuǎn)向紙里，b端轉(zhuǎn)向紙外，選項D正確，ABC錯誤。6.如圖所示，兩圓弧中的電流大小相等，電流在圓心處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與其半徑成反比，直線電流在其延長線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，則關(guān)于圖中兩點（分別為各圓的圓心）的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系和a處磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，下列說法正確的是（）A.垂直紙面向外 B.垂直紙面向外C.垂直紙面向里 D.垂直紙面向里【答案】A【解析】【分析】【詳解】圓弧中的電流在圓心處產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與其半徑成反比，可知其產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，而直線電流在其延長線上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，所以a點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小通過右手定則可判斷合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向外；b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小通過右手螺旋定則可判斷合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里，所以故選A。7.將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率P與電阻箱讀數(shù)R變化的曲線如圖所示，由此可知（）A.當(dāng)電阻箱的電阻增大時，電源的輸出功率一定增大B.電源內(nèi)阻一定等于5ΩC.電源電動勢為9VD.電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率小于50%【答案】B【解析】【詳解】A．將一電源與一電阻箱連接成閉合回路，測得電阻箱所消耗功率等于電源的輸出功率，當(dāng)電阻箱的電阻小于電源內(nèi)阻，電阻箱的電阻增大時，電源的輸出功率逐漸增大，當(dāng)電阻箱的電阻大于電源內(nèi)阻，電阻箱的電阻增大時，電源的輸出功率逐漸減小，故A錯誤；B．當(dāng)外電路電阻等于電源內(nèi)阻時，電源輸出功率最大，即測得電阻箱所消耗功率最大，電源內(nèi)阻為故B正確；C．電阻箱所消耗的最大功率為解得電流為根據(jù)閉合電路的歐姆定律，電源電動勢為故C錯誤；D．電阻箱所消耗功率P最大時，電源效率為故D錯誤。故選B。8.如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面等邊三角形abc框架，，長度為L的電阻絲電阻為r，框架與一電動勢為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，則框架受到的安培力的合力大小為（）A.0 B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)左手定則判斷出各段受到的安培力的方向，如圖ab、bc段先串聯(lián)再與ac段并聯(lián)，根據(jù)閉合電路歐姆定律和串并聯(lián)知識可知，經(jīng)過ab、bc段電流經(jīng)過ac段電流ab、bc、ac段所受安培力大小為各段受到力中，和在左右方向的分量大小相等，方向相反，相互抵消，所以框架受到的安培力的合力大小為故選B。二、多選題（本題包括4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）9.關(guān)于物理學(xué)史和物理思想、方法，下列說法正確的是（）A.庫侖利用扭秤實驗測定了元電荷的數(shù)值B.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了人類歷史上第一臺感應(yīng)發(fā)電機(jī)C.電場強(qiáng)度E＝、磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝都采用了比值定義法D.點電荷的建立采用了理想模型法，任何小帶電體都可視為點電荷【答案】BC【解析】【詳解】A．密立根利用油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，庫侖利用庫倫扭秤實驗測定了靜電力常量，A錯誤；B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并發(fā)明了人類歷史上第一臺感應(yīng)發(fā)電機(jī)，B正確；C．電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度都采用了比值定義法，C正確；D．點電荷的建立采用了理想模型法，當(dāng)帶電體的形狀、體積和電荷量對所研究的問題影響可以忽略時，帶電體才可以看成點電荷，D錯誤。故選BC。10.在如圖所示的電路中，定值電阻、、、，電容器的電容，電源的電動勢，內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)、，電路穩(wěn)定后，則（）A.a、b兩點的電勢差B.電容器所帶電荷量為C.斷開開關(guān)，穩(wěn)定后流過電阻的電流與斷開前相比將不發(fā)生變化D.斷開開關(guān)，穩(wěn)定后電容器上極板所帶電荷量與斷開前相比的變化量為【答案】CD【解析】【詳解】A．設(shè)電源負(fù)極的電勢為零，則a點的電勢為b點的電勢為a、b兩點的電勢差故A錯誤；B．電容器所帶電荷量為故B錯誤；C．?dāng)嚅_開關(guān)，穩(wěn)定后流過電阻的電流與斷開前相比將不發(fā)生變化，故C正確；D．?dāng)嚅_開關(guān)，穩(wěn)定后a點的電勢為b點的電勢為a、b兩點的電勢差為此時電容器上極板帶正電，上極板所帶電荷量與斷開前相比的變化量為故D正確。故選CD。11.如圖，一水平放置的平行板電容器充電后，一帶電粒子以初速度水平飛入電場，落在下極板的P點。在下列情況下，此帶電粒子仍以從原處飛入，（不計重力）下列說法正確的是（）A.若在斷開電源后將上極板下移一些以減小兩板間距離（下極板不動），帶電粒子仍落在P點B.若在斷開電源后將上極板下移一些以減小兩板間距離（下極板不動），帶電粒子落在P點右側(cè)C.若極板仍與電源相連，將上極板下移一些以減小兩板間距離（下極板不動），帶電粒子落在P點左側(cè)D.若極板仍與電源相連，將上極板下移一些以減小兩板間距離（下極板不動），帶電粒子落在P點【答案】AC【解析】【詳解】AB．在斷開電源后將上極板下移一些以減小兩板間距離（下極板不動），電容器兩極板間的電場強(qiáng)度為可知電容器兩極板間的電場強(qiáng)度不變，帶電粒子受到的電場力不變，帶電粒子運(yùn)動軌跡不變，帶電粒子仍落在P點，故A正確，B錯誤；CD．極板仍與電源相連，將上極板下移一些以減小兩板間距離（下極板不動），電容器兩極板間的電場強(qiáng)度為可知電容器兩極板間的電場強(qiáng)度變大，帶電粒子受到的電場力變大，加速度增大，根據(jù)可知帶電粒子在電容器中運(yùn)動時間變短，帶電粒子落在P點左側(cè)，故C正確，D錯誤。故選AC。12.如圖所示，在動摩擦因數(shù)為的粗糙水平面上，垂直平面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，當(dāng)通以圖示方向電流I時，欲使導(dǎo)體棒在水平面上做勻速運(yùn)動（不考慮電磁感應(yīng)現(xiàn)象），可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場B，下列說法中正確的是（）A.導(dǎo)線一定向右勻速運(yùn)動B.當(dāng)磁場方向豎直向上時，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.當(dāng)磁場方向從豎直向上緩慢變化到水平向左的過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度一直減小D.當(dāng)磁場方向從豎直向上緩慢變化到水平向左過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值【答案】BD【解析】【詳解】A．由于磁場方向未知，因此導(dǎo)線運(yùn)動方向不能確定，若磁場豎直向上，根據(jù)左手定則可知，導(dǎo)線向右運(yùn)動，若磁場豎直向下，則導(dǎo)線向左運(yùn)動，故A錯誤；B．當(dāng)磁場方向豎直向上時，根據(jù)平衡條件可得解得故B正確；CD．當(dāng)磁場方向從豎直向上緩慢變化到水平向左的過程中，設(shè)磁場方向與水平方向的夾角為，根據(jù)平衡條件有可得根據(jù)數(shù)學(xué)知識可得式中則可知，當(dāng)磁場方向從豎直向上緩慢變化到水平向左的過程中，磁感應(yīng)強(qiáng)度并非一直減小，而其最小值為故C錯誤，D正確。故選BD。第Ⅱ卷（非選擇題：共48分）注意事項：1.答題前，考生先在答題卡上用直徑0.5毫米的黑色墨水簽字筆將自己的姓名，準(zhǔn)考證號填寫清楚。2.請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，在試卷上作答無效。三、實驗題（本題共2小題，總共14分。）13.某學(xué)生用螺旋測微器在測定某一金屬絲的直徑時，測得的結(jié)果如下圖所示，則該金屬絲的直徑d=_______mm．另一位學(xué)生用游標(biāo)尺上標(biāo)有20等分刻度的游標(biāo)卡尺測一工件的長度，測得的結(jié)果如下圖所示，則該工件的長度L=_____cm．【答案】①.3.205（3.203-3.207）②.5.015【解析】【詳解】[1]由圖所示螺旋測微器可知，螺旋測微器的固定刻度示數(shù)是3mm，可動刻度示數(shù)是，螺旋測微器的示數(shù)是：[2]由圖所示游標(biāo)卡尺可知，主尺示數(shù)是5cm，游標(biāo)尺示數(shù)是3×0.05mm=0.15mm=0.015cm，則游標(biāo)卡尺的示數(shù)是：14.實驗室只備有下列器材：蓄電池（電動勢約6V），電壓表一個（量程0-3V，內(nèi)阻幾千歐），電阻箱一個（0-9999Ω），滑動變阻器一個（0-10Ω），開關(guān)一個，導(dǎo)線若干。(1)甲組同學(xué)設(shè)計了一個測量電壓表內(nèi)阻的電路，如圖所示。測量時，在開關(guān)S閉合前先將滑動變阻器R1的觸頭滑至最左端，電阻箱R2的旋鈕調(diào)至零位，閉合開關(guān)S后只調(diào)節(jié)滑動變阻器R1的觸頭使電壓表指針恰好滿偏；保持觸頭位置不動、再調(diào)節(jié)電阻箱R2，若電阻箱的讀數(shù)為R0時，電壓表指針恰好是滿偏的三分之二，則測得電壓表的內(nèi)阻等于______。甲組同學(xué)用以上方法測得的電壓表內(nèi)阻與實際值相比______（填“偏大”或“偏小”）；(2)乙組同學(xué)為測定蓄電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計出另一種電路，不用滑動變阻器，只把電阻箱調(diào)至最大值后與電壓表（內(nèi)阻RV）、電源、開關(guān)共同組成一個串聯(lián)電路，通過調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R2，獲得多組與之對應(yīng)的電壓表讀數(shù)U，并繪出-R2圖象。若得到的圖象是一條直線，且直線的斜率為k，在軸上的截距為b，則該蓄電池的電動勢E=______，內(nèi)阻r=_______。（用k、b和RV表示）【答案】①.②.偏大③.④.【解析】【詳解】(1)[1]由于滑動變阻器電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，所以可以認(rèn)為電壓表支路電壓不變，有解得[2]增大電壓表支路電阻時，電壓表支路電壓增大，所以當(dāng)電壓表指針恰好是滿偏的三分之二時，電阻箱分擔(dān)電壓大于三分之一，所以測量結(jié)果偏大。(2)[3][4]由閉合電路的歐姆定律得變形后得則有，解得，四、計算題：本題共3個小題，共34分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值運(yùn)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。15.如圖所示，已知電源電動勢E=16V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R=4Ω，小燈泡上標(biāo)有“3V，4.5W”字樣，小型直流電動機(jī)的線圈電阻r′=1Ω，開關(guān)閉合時，小燈泡和電動機(jī)均恰好正常工作。求：（1）電路中的電流強(qiáng)度；（2）電動機(jī)兩端的電壓；（3）電動機(jī)的輸出功率?！敬鸢浮浚?）1.5A；（2）5.5V；（3）6W【解析】【詳解】（1）小燈泡正常工作，電路中電流強(qiáng)度為=1.5A（2）由閉合電路歐姆定律可得，電動機(jī)兩端的電壓為=5.5V（3）電動機(jī)的總功率為電動機(jī)線圈熱功率為電動機(jī)的輸出功率為16.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.2m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，金屬導(dǎo)軌的一端接有電動勢E=6V、內(nèi)阻r=1Ω的直流電源．現(xiàn)把一個質(zhì)量的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直、且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5．為使導(dǎo)體棒能靜止在導(dǎo)軌上，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，加一個豎直向上的勻強(qiáng)磁場．導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)體棒接入電路的電阻R0=2Ω．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2．求：（1）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B1多大時，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力為零；（2）當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B2=12.5T時，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力的大小和方向；（3）使導(dǎo)體棒能靜止在導(dǎo)軌上所加磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值．【答案】（1）6.25T（2）（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)閉合電路的歐姆定律，則有由平衡條件得：，得（2）導(dǎo)體棒受力情況如圖所示(圖中摩擦力f未畫出)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度時，摩擦