四川省成都外國語2022-2023學年高二上學期12月月考物理試題Word版含解析

成都外國語學校2022—2023學年度上期12月月考高二物理試卷注意事項：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100分鐘，滿分100分；3、答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、學號填寫在答卷上，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（共44分）一、單項選擇題（本題共8小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確，每小題3分，共24分）1.如圖所示，在虛線所包圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于圓面向里的勻強磁場，從磁場邊緣的A點沿半徑方向射入一束速率不等的質(zhì)子，這些質(zhì)子在磁場里運動的過程中（）A.運動時間均相等B.速率越大的質(zhì)子運動時間越長C.半徑越大的質(zhì)子運動時間越短D.半徑越大的質(zhì)子向心加速度越小【答案】C【解析】【詳解】ABC．設(shè)粒子轉(zhuǎn)動的半徑為R，磁場圓半徑為r，由可得則v越大，則R越大，周期則周期與運動速度大小無關(guān)，運動時間其中所以v越大，則R越大、α越小、t越小，故AB錯誤，C正確；D．向心加速度則粒子運動半徑R越大v越大，所以向心加速度a也越大，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，M、N為兩個等量同種正電荷Q，在其連線的中垂線上任意一點P自由釋放一個負電荷q，不計重力影響，關(guān)于點電荷q的運動下列說法正確的是（）A.從P→O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大B.從P→O的過程中，加速度越來越小，到O點速度達到最大值C.點電荷越過O點時加速度為零，速度達到最大值D.點電荷越過O點后，速度越來越小，加速度越來越大，直到速度零【答案】C【解析】【詳解】如圖所示根據(jù)電場疊加原理及等量同種點電荷中垂線上電場線的分布特點可知，O點場強為零，從O點沿中垂線向外，場強先變大后變小。AB．點電荷從P→O的過程中，電場力可能是先變大后變小，也可能是一直變小，由于P點位置的不確定性，所以加速度可能先變大后變小，也可能一直變小，故AB錯誤；C．在到達O點之前，靜電力一直表現(xiàn)為引力，速度一定是一直變大的，在O點時加速度是零，速度最大，故C正確；D．同理，該電場關(guān)于直線MN對稱，電荷越過O點后，由于電場力的方向向上，速度一定越來越小，但其加速度的變化可能是一直增大，也可能是先增大后減小，故D錯誤。故選C。3.如圖所示，有一個正方形的勻強磁場區(qū)域abcd，e是ad的中點，f是cd的中點，如果在a點沿對角線方向以速度v入一帶負電的帶電粒子，恰好從e點射出，不計粒子重力，則（）A.如果粒子的速度不變，磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼亩?，將從d點射出B.如果粒子的速度增大為原來的四倍，將從f點射出C.只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時，從e點射出所用時間最短D.只改變粒子的速度使其分別從e、d、f點射出時，從f點射出所用時間最短【答案】D【解析】【詳解】A．粒子在磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力得解得磁場的磁感應(yīng)強度變?yōu)樵瓉淼亩?，其他的不變，則半徑將為原來的，根據(jù)幾何可知，粒子不能從d點射出。故A錯誤；B．設(shè)正方形的邊長為2a，則粒子從e點射出時，軌跡半徑為。如果粒子的速度變?yōu)樵瓉淼?倍，由半徑公式可知，半徑將變?yōu)樵瓉淼?倍，即變，軌跡如圖所示由幾何關(guān)系得由于所以粒子從fd之間射出磁場。故B錯誤。CD．只改變粒子的速度使其分別從e、d、f三點射出時，軌跡如圖軌跡的圓心角是從f點射出時最小，根據(jù)公式可知粒子從f點射出時運動時間最短故C錯誤，D正確。故選D。4.四個相同的小量程電流表（表頭）分別改裝成兩個電流表A1、A2和兩個電壓表V1、V2。已知電流表A1量程大于A2的量程，電壓表V1的量程大于V2的量程，改裝好后把它們按如圖所示接入電路，則（）A.電流表A1的讀數(shù)等于電流表A2的讀數(shù)B.電流表A1的偏轉(zhuǎn)角等于電流表A2的偏轉(zhuǎn)角C.電壓表V1的讀數(shù)小于電壓表V2的讀數(shù)D.電壓表V1的偏轉(zhuǎn)角大于電壓表V2的偏轉(zhuǎn)角【答案】B【解析】【詳解】AB．由于電流表是由小量程的電流表并聯(lián)一個小電阻改裝成的，并且并聯(lián)的電阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的內(nèi)阻小于A2的內(nèi)阻，從而流過A1的電流大于A2的電流，而在改裝的內(nèi)部電路中，兩個小量程電流表接入電路中也是并聯(lián)的關(guān)系，流過小量程電流表表頭的電流相同，因此兩塊電流表表針偏轉(zhuǎn)角度相同，A錯誤、B正確；CD．電壓表是由小量程的電流表串聯(lián)一個大電阻改裝成的，而且串聯(lián)的電阻越大，電壓表的量程越大，由于V1的內(nèi)阻大于V2的內(nèi)阻，當兩塊電壓表串聯(lián)時，V1分得的電壓高，讀數(shù)大，而在兩塊電壓表內(nèi)部，兩個表頭也是串聯(lián)的關(guān)系，流過表頭的電流相同，從而兩塊表頭的偏轉(zhuǎn)角度相同，CD錯誤。故選B。5.如圖甲是某型號酒精測試儀，其工作原理如圖乙所示，R為氣敏電阻，其阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，電源的電動勢為E、內(nèi)阻為r，電路中的電表均為理想電表，R0為定值電阻，且。如果酒后對著測試儀吹氣，與未飲酒時相比（）A.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變小B.電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比變小C.電源的輸出功率減小D.電源的效率減小【答案】D【解析】【詳解】A．酒后對著測試儀吹氣，酒精氣體的濃度增大，氣敏電阻R阻值減小，則總電阻減小，故總電流增大，則內(nèi)阻與R0兩端的電壓增大，故R兩端的電壓減，可知電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)減小，A錯誤；B．根據(jù)解得即電壓表示數(shù)變化量與電流表示數(shù)變化量的絕對值之比不變，B錯誤；C．電源的輸出功率與外電路總電阻的關(guān)系圖如圖所示根據(jù)題意有酒后對著測試儀吹氣，酒精氣體的濃度增大，氣敏電阻R阻值減小，根據(jù)圖像可知，電源輸出功率增大，C錯誤；D．電源的斜率可知，酒后對著測試儀吹氣，酒精氣體的濃度增大，氣敏電阻R阻值減小，電源的效率減小，D正確。故選D。6.如圖所示，在傾角為的光滑絕緣斜面上固定一個擋板，在擋板上連接一根勁度系數(shù)為的絕緣輕質(zhì)彈簧，彈簧另一端與球連接。、兩小球的質(zhì)量均為，球的電荷量，、兩小球的間距為，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知靜電力常量為，、兩小球均可視為點電荷，則（）A.彈簧伸長量為B.球的電荷量C.球受到的庫侖力大小為D.若增大球電荷量，系統(tǒng)再次平衡后，彈簧伸長量會增加【答案】B【解析】【詳解】A．以、兩小球為整體，由平衡條件可得解得A錯誤；BC．對B小球，由庫侖定律公式和平衡條件可得因A小球帶正電，A、B兩小球之間的庫侖力為引力，因此解得由牛頓第三定律可知，A小球受到B小球庫侖力大小為B正確，C錯誤；D．若增大球的電荷量，會增大A、B兩球的庫侖力，A、B兩球組成的系統(tǒng)再次平衡后，彈簧的彈力只與兩球的質(zhì)量有關(guān)，兩球的質(zhì)量不變，彈簧伸長量不變，彈簧伸長量不會增加，D錯誤。故選B。7.已知通電長直導線在周圍空間某位置產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小與電流強度成正比，與該位置到長直導線的距離成反比。如圖所示，現(xiàn)有通有電流大小相同的兩根長直導線分別固定在正方體的兩條邊和上，彼此絕緣，電流方向分別由流向、由流向，則頂點和兩處的磁感應(yīng)強度大小之比為（）A.B.C.D.【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)正方體邊長為L，其中一根長直導線的電流在c點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度為B0，則c點的磁感應(yīng)強度大小為處于hg邊的長直導線到a點的距離為，在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為；處于dh邊的長直導線到a點的距離為L，在a點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度大小為B0，所以a點的磁感應(yīng)強度大小為因此故A正確。故選A。8.如圖所示，豎直向上的勻強電場中，絕緣輕質(zhì)彈簧豎直立于水平地面上，上面放一質(zhì)量為的帶正電小球，小球與彈簧不連接，施加外力將小球向下壓至某位置靜止?，F(xiàn)撤去，小球沿豎直方向運動，在小球由釋放到剛離開彈簧的過程中，重力、電場力對小球所做的功分別為和，小球離開彈簧時的速度為，不計空氣阻力，則上述過程中下列說法正確的是（）A.小球的重力勢能增加B.小球的電勢能增加C.小球與彈簧組成的系統(tǒng)的機械能增加D.撤去F前彈簧的彈性勢能為【答案】ACD【解析】【詳解】A．根據(jù)重力做功與重力勢能變化關(guān)系，可得小球上升過程重力做負功，小球的重力勢能增加了，故A正確；B．根據(jù)電場力做功與電勢能變化關(guān)系，可得帶正電小球上升過程電場力做正功，小球的電勢能減少了，故B錯誤；C．小球與彈簧組成的系統(tǒng)，在小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，由于電場力對小球做正功，大小為，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能增加了，故C正確；D．在小球從靜止開始運動到離開彈簧的過程中，根據(jù)能量守恒可知，減少的彈性勢能與減少的電勢能之和等于增加的重力勢能與增加的動能之和，則有解得撤去前彈簧的彈性勢能為故D正確。故選ACD。二、多項選擇題（本題共5小題。每小題有多個正確選項，全部選對得4分，選對但不全得2分，不選或錯選不得分，共20分）9.回旋加速器工作原理示意圖如圖所示，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與盒面垂直，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時間可忽略，它們接在電壓為U、頻率為f的交流電源上，若A處粒子源產(chǎn)生的質(zhì)子在加速器中被加速，下列說法正確的是（）A.若只增大交流電壓U，則質(zhì)子獲得的最大動能增大B.若只增大交流電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運行時間會變短C.若磁感應(yīng)強度B增大，交流電頻率f必須適當減小才能正常工作D.需要改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f，該回旋加速器才能用于加速α粒子【答案】BD【解析】【詳解】A．設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為R，質(zhì)子獲得的最大速度為vm，根據(jù)牛頓第二定律有①解得②質(zhì)子的最大動能為③由③式可知Ekm與交流電壓U無關(guān)，只增大交流電壓U，質(zhì)子獲得的最大動能不變，故A錯誤；B．設(shè)質(zhì)子在回旋加速器中加速的次數(shù)為n，根據(jù)動能定理有④解得⑤質(zhì)子在回旋加速器中運行時間為⑥由⑥式可知若只增大交流電壓U，則質(zhì)子在回旋加速器中運行時間會變短，故B正確；CD．質(zhì)子每個運動周期內(nèi)被加速兩次，交流電源每個周期方向改變兩次，所以交流電源的周期等于質(zhì)子的運動周期，即⑦所以⑧由⑧式可知若磁感應(yīng)強度B增大，交流電頻率f必須適當增大才能正常工作，且由于α粒子和質(zhì)子的比荷不同，所以需要改變磁感應(yīng)強度B和交流電頻率f，該回旋加速器才能用于加速α粒子，故C錯誤、D正確。故選BD。10.如圖所示，兩根間距為d的平行光滑金屬導軌間接有電源E，導軌平面與水平面間的夾角θ=30°，金屬桿ab垂直導軌放置，導軌與金屬桿接觸良好。整個裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中。當磁場方向垂直導軌平面向上時，金屬桿ab剛好處于靜止狀態(tài)，要使金屬桿能沿導軌向下運動，可以采取的措施是（）A.減小磁感應(yīng)強度BB.調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片向下滑動C.減小導軌平面與水平面間的夾角θD.將電源正負極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變【答案】AD【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則，安培力的方向沿導軌向上，根據(jù)平衡條件得減小磁感應(yīng)強度B，安培力減小，，金屬桿將沿導軌向下運動，A正確；B．調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片向下滑動，滑動變阻器的阻值減小，回路電流增大，，金屬桿將沿導軌向上運動，B錯誤；C．減小導軌平面與水平面間的夾角θ，，金屬桿將沿導軌向上運動，C錯誤；D．將電源正負極對調(diào)使金屬桿中的電流方向改變，安培力的方向變?yōu)檠貙к壪蛳?，金屬桿將沿導軌向下運動，D正確。故選AD。11.如圖所示為某款手機充電器對手機充電的原理圖，用輸出電壓為5.0V的充電器對內(nèi)阻的手機鋰電池充電，若充電過程充電器輸出功率為5.0W，則關(guān)于充電過程說法正確的是（）A.充電器輸出電流為1.0AB.充電器輸出電流為50AC.手機鋰電池的發(fā)熱功率為0.1WD.電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為5.0W【答案】AC【解析】【詳解】AB．輸出電流為故A正確，B錯誤；C．手機鋰電池的發(fā)熱功率為P熱=I2r=（1.0）2×0.1W=0.1W故C正確；D．電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為故D錯誤。故選AC。12.空間某一靜電場的電勢φ在x軸上分布如圖所示，A、B、C、D是x軸上的四點，電場強度在x方向上的分量大小分別是EA、EB、EC、ED，則（）A.EA>EBB.EC>EDC.A、C兩點在x方向上的場強方向相反D.同一負點電荷在A點時的電勢能大于在B點時的電勢能【答案】AC【解析】【詳解】ABC．φ-x圖像的斜率代表場強的大小，A點的斜率大于B點，所以EA>EB同理EC<EDA、C兩點斜率符號相反，所以場強方向相反，則AC正確，B錯誤；D．根據(jù)EP=φq可知，負電荷在電勢低的地方電勢能大，所以B點電勢低，在B點電勢能大，則D錯誤。故選AC。13.如圖，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A.粒子一定帶正電B.當時，粒子也垂直x軸離開磁場C.粒子入射速率D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為【答案】ACD【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)題意可知粒子垂直軸離開磁場，根據(jù)左手定則可知粒子帶正電，A正確；BC．當時，粒子垂直軸離開磁場，運動軌跡如圖粒子運動的半徑為洛倫茲力提供向心力解得粒子入射速率若，粒子運動軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子離開磁場時與軸不垂直，B錯誤，C正確；D．粒子離開磁場距離點距離最遠時，粒子在磁場中的軌跡為半圓，如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知解得D正確。故選ACD。第Ⅱ卷非選擇題部分（共56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個小題，滿分16分）14.某物理興趣小組測量一段某材料制成的電阻絲的電阻率。（1）先用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，示數(shù)如圖甲所示，其直徑______mm；再用刻度尺測出電阻絲的長度為L；（2）用多用電表粗測電阻絲的阻值，當用“×10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，應(yīng)該換用______（選填“×1”或“×100”）擋，進行一系列正確操作后，指針靜止時位置如圖乙所示；（3）為了準確測量電阻絲電阻，某同學設(shè)計了如圖丙所示的電路；①閉合，當接a時，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為；當接b時，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，則待測電阻的阻值為______（用題中的物理量符號表示）；②根據(jù)電阻定律計算出該電阻絲的電阻率______（用、d、L表示）?！敬鸢浮竣?0.200②.×1③.④.【解析】【詳解】（1）[1]甲圖中，螺旋上的20對應(yīng)主尺的水平線，主尺上露出的示數(shù)是零，所以直徑為0.200mm；（2）[2]用多用電表測電阻絲的阻值，當用“×10”擋時發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過大，說明倍率過高，被測電阻很小，應(yīng)該換用小量程電阻擋，用“×1”擋；（3）①[3]當S2接a時，電壓表測的是Rx、RA和R0的電壓，電流表測的是Rx、RA和R0的電流，則有當S2接b時，電壓表測的是R0和RA的電壓，電流表測的是R0和RA的電流，則聯(lián)立兩式可得②[4]根據(jù)電阻定律可得15.在“測定電源的電動勢和內(nèi)電阻”的實驗中，備有下列器材：A．待測的干電池一節(jié)B．電流表A1（量程0~3mA，內(nèi)阻Rg1＝10Ω）C．電流表A2（量程0~0.6A，內(nèi)阻Rg2＝0.1Ω）D．滑動變阻器R1（0~20Ω，1.0A）E．電阻箱R0（0~9999.9Ω）F．開關(guān)和若干導線（1）某同學發(fā)現(xiàn)上述器材中沒有電壓表，他想利用其中的一個電流表和電阻箱改裝成一塊電壓表，其量程為0~3V，并設(shè)計了圖甲所示的a、b兩個參考實驗電路（虛線框內(nèi)為改裝電壓表的電路），其中合理的是______（選填“a”或“b”）電路；此時R0的阻值應(yīng)取______Ω；（2）圖乙為該同學根據(jù)合理電路所繪出的I1-I2圖象（I1為電流表A1的示數(shù)，I2為電流表A2的示數(shù)）。根據(jù)該圖線可得被測電池的電動勢E＝______V，內(nèi)阻r＝______Ω。【答案】①.b②.990③.1.48（1.46~1.49之間）④.0.84（0.82~0.87之間）【解析】【詳解】（1）[1][2]上述器材中雖然沒有電壓表，但給出了兩個電流表，電路中電流最大為故電流表至少應(yīng)選擇量程，故應(yīng)將3mA電流表G串聯(lián)一個電阻，改裝成較大量程的電壓表使用，電表流A由于內(nèi)阻較小，故應(yīng)采用相對電源來說的外接法，故a、b兩個參考實驗電路，其中合理的是b，要改裝的電壓表量程為，根據(jù)解得（2）[3][4]圖象與縱軸的交點得最大電流為，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)的知識得電源兩端電壓為根據(jù)圖象與縱軸的交點得電動勢為與橫軸的交點可得出路端電壓為1V時電流是，由閉合電路歐姆定律得。四、計算題（本題共4個小題，共40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)值運算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）16.如圖所示，帶電平行板傾斜放置與水平面間的夾角為θ，兩板間的電壓U=8×103V，兩板間的距離d=0.4m，圓形光滑軌道豎直固定放置，最低點B正好在上極板的邊緣，C點是圓弧軌道的最高點；質(zhì)量m=0.1kg、電量q=+10-4C的小球，從平行板下極板邊緣A點由靜止釋放，在平行板間的勻強電場中，正好沿水平直線AB做勻加速運動，經(jīng)過B點進入圓弧軌道，剛好到達最高點C點，電場只存在帶電平行板內(nèi)，外部沒有電場，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力。求：（1）平行板與水平面間的夾角θ；（2）圓形軌道的半徑R。【答案】（1）60°；（2）0.32m【解析】【詳解】（1）由題意可知，平行板間的電場強度對小球受力分析，如圖所示，可知電場力與重力的合力水平向右，由幾何知識可得代入數(shù)據(jù)解得解得（2）小球從A運動到B，由動能定理可得解得vB=4m/s小球剛好到達最高點C，有小球從B運動到C，由機械能守恒定律可得聯(lián)立解得R=0.32m17.如圖所示，在的區(qū)域存在方向沿軸正方向的勻強電場，在的區(qū)域存在方向垂直于平面向里的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為。一個質(zhì)量為、電荷量為（）的帶電粒子從軸上的點以一定的速度射出，速度方向沿軸正方向。已知粒子第一次進入磁場時，速度方向與軸正方向的夾角為，并從坐標原點處第一次射出磁場。不計帶電粒子的重力。求：（1）帶電粒子第一次進入磁場的位置坐標；（2）勻強電場的電場強度大小?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）粒子的運動軌跡如圖所示設(shè)粒子在點的速度為，運動到軸上的點到點的距離為，則有，，聯(lián)立解得則位置坐標為。（2）粒子在磁場中的軌跡半徑為磁場中，洛倫茲力提供向心力電場中，有，，聯(lián)立解得18.如圖所示，