甘肃省武威市天祝藏族自治县2023-2024学年高二上学期第二次月考（12月）物理试题（含答案）

天祝藏族自治县2023-2024学年高二上学期第二次月考
物理
全卷满分100分，考试时间75分钟。
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
5．本卷主要考查内容：必修第三册。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．能源（Energy Source）亦称能量资源或能源资源，是发展国民经济的重要物质基础，国家未来的命运取决于对能源的掌控．能源的开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志，下列能源为可再生能源的是（ ）
A．石油 B．天然气 C．风能 D．煤炭
2．静电是一种处于静止状态的电荷。在干燥和多风的秋冬天里，日常生活中，人们常常会碰到这种现象：晚上脱衣服睡觉时，黑暗中常听到噼啪的声响，而且伴有蓝光，这就是一种静电现象。那么对于处于静电平衡状态的导体，其内部电场强度处处为零的原因是（ ）
A．外电场不能进入导体内部
B．所有感应电荷在导体内部产生的合电场强度为零
C．外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零
D．外电场不能进入导体内部的同时，感应电荷在导体内部也不产生电场
3．普朗克的能量子假设是对经典物理学思想与观念的一次突破，连普朗克本人都很犹豫，当时多数物理学家自然更难接受，按照该假设，对应的能量子，其电磁辐射的波长为（普朗克常量，真空中的光速）（ ）
A．663nm B．221nm C．100nm D．66.3nm
4．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流表及开关按如图所示连接。下列说法中正确的是（ ）
A．开关闭合后，将线圈A从B中拔出不会引起电流表指针偏转
B．线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间电流表指针均会偏转
C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，电流表指针不偏转
D．开关闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流表指针才会偏转
5．如图所示的电路中，所有电表均为理想电表，为定值电阻，为滑动变阻器，电源内阻为r，则下列说法正确的是（ ）
A．不变时，电表、的示数之比等于
B．不变时，电表、的示数之比等于
C．改变一定量时，电表、示数的变化量之比的绝对值等于
D．改变一定量时，电表、示数的变化量之比的绝对值等于
6．将电荷量为的电荷从无限远处移到电场中的A点，需要克服静电力做功，取无限远处的电势为零，下列说法正确的是（ ）
A．q在A点的电势能为 B．A点的电势为
C．q未移入电场前，A点的电势是0 D．q未移入电场前，A点的电势是
7．如图所示，水平放置的平行板电容器电容为C，两板间距离为d，正对面积为S，一带电粒子（不计粒子重力）从电容器下极板左边缘M处以一定的初速度斜射入平行板之间的真空区域，经偏转后打在下极板上N点上，保持开关S闭合，则下列说法中正确的是（ ）
A．适当上移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧
B．适当上移上极板，该粒子仍打在下极板上N点
C．适当左移上极板，该粒子打在下极板上N点的左侧
D．适当左移上极板，该粒子仍打在下极板上N点
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．如图所示，在水平地面上放有一表面粗糙程度相同的金属板，金属板中心正上方有一带正电的点电荷Q，另有一表面绝缘、带正电的金属小滑块（可视为点电荷，且不影响原电场）以初速度在金属板上从左向右运动，在运动过程中（ ）
A．小滑块做匀减速直线运动 B．小滑块做加速度先增大后减小的减速直线运动
C．小滑块先做减速运动后做加速运动 D．小滑块受到的静电力对小球不做功
9．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为r，电表均为理想电表，为定值电阻，且，R为滑动变阻器，现将滑动变阻器的滑片从a向b移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电源的效率增大
B．电源的输出功率增大
C．电压表、电流表示数均增大
D．电压表示数变化量与电流表示数变化量的绝对值之比保持不变
10．板间距为d的平行板电容器所带电荷量为Q时，两极板间的电势差为，板间电场的电场强度为。现将电容器所带电荷量变为，板间距变为，其他条件不变，这时两极板间的电势差为，板间电场的电场强度为。下列说法正确的是（ ）
A． B． C． D．
三、非选择题：本题共5小题，共57分。
11．（6分）某物理兴趣小组用图示的电路描绘一个标有“3V、1.5W”字样的小电珠的图线，有下列器材可供选用：
A．电压表（量程为0~3V，内阻为3kΩ）；
B．电压表（量程为0~15V，内阻为15kΩ）；
C．电流表（量程为0~0.3A，内阻约为1Ω）；
D．电流表（量程为0～0.6A，内阻约为0.4Ω）；
E．滑动变阻器（最大阻值为5Ω，额定电流为10A）；
F．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流为0.2A）。
（1）为使实验结果尽可能精确，电压表应选用__________，电流表应选用__________。（用器材前的字母表示）
（2）为方便调节，滑动变阻器应选用__________。（用器材前的字母表示）
12．（10分）某同学按图所示电路将量程为10mA、内阻为10Ω的表头改装成量程分别为3V和3A的多用电表、图中和为定值电阻，S为开关。回答下列问题：
（1）开关S闭合时，多用电表用于测量__________（选填“电流”、“电压”或“电阻”）；开关S断开时，多用电表用于测量__________（选填“电流”、“电压”或“电阻”）。
（2）表笔B应为__________（选填“红”或“黑”）表笔。
（3）定值电阻的阻值__________Ω，__________Ω。（结果保留3位有效数字）
13．（12分）如图所示的电路中，电源电压，电源内阻不计，电阻、、的阻值均为5Ω，S为单刀双掷开关。求：
（1）开关S断开（既不接A，也不接B）时，电压表的示数。
（2）开关S接A时，电压表的示数。
（3）开关S接B时，整个电路在内产生的热量。
14．（13分）把一长为l、通有电流大小为I的导线垂直放置在范围足够大的匀强磁场中，导线所受的力为F，然后把面积为S的平面框架放置在匀强磁场中，框架平面与磁场垂直，如图所示。
（1）求匀强磁场的磁感应强度大小。
（2）求穿过平面框架的磁通量大小。
（3）若使框架绕轴转过60°，则穿过平面框架的磁通量为多少？
15．（16分）如图所示，充电后的平行板电容器水平放置，电容器电容为C、带电荷量为Q，两极板之间的距离为d，上极板正中央有一小孔，一带电的小球从小孔正上方高h处由静止开始下落，小球穿过小孔到达下极板处的速度恰好为零，空气阻力不计，电容器上极板带正电，极板间电场可视为匀强电场，重力加速度为g。求：
（1）小球所带电荷的性质。
（2）小球到达小孔处的速度。
（3）小球的比荷。
天祝藏族自治县2023-2024学年高二上学期第二次月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1．C 化石能源无法在短时间内再生，这类能源为不可再生能源，比如煤炭、石油和天然气；而水能、风能和潮汐能为可再生能源，C项正确。
2．C 处于静电平衡状态的导体，其内部电场强度处处为零的原因是外电场和所有感应电荷的电场在导体内部叠加的结果为零，C项正确。
3．A 由可得，A项正确。
4．B 开关闭合后，线圈A从B中拔出会引起穿过线圈B的磁通量发生变化，电流表指针偏转，A项错误；线圈A插入线圈B中后，开关闭合和断开的瞬间，穿过线圈B的磁通量会发生变化，电流表指针会偏转，B项正确；开关闭合后，滑动变阻器的滑片P无论是匀速滑动还是加速滑动，都会导致线圈A的电流发生变化，穿过线圈B的磁通量变化，电流表指针都会发生偏转，C、D项错误。
5．D 根据欧姆定律可知不变时，电表、的示数之比等于；不变时，电表、的示数之比等于此时滑动变阻器接入电路中的阻值；改变一定量时，电表、示数的变化量之比的绝对值等于；改变一定量时，电表、示数的变化量之比的绝对值等于。D项正确。
6．B 取无限远处的电势为零，电荷在无限远处的电势能也为零，即，，由得，选项A错误；由得A点的电势中，选项B正确、选项C错误；A点的电势是由电场本身决定的，跟A点是否有电荷存在无关，所以q未移入电场前，A点的电势仍为，选项D错误。
7．D 保持开关S闭合，则电容器两极板间的电压U不变，由电容器电场强度，可知适当上移上极板，d增大，场强E减小，带电粒子的加速度，故加速度减小，根据，则粒子在电场中运动时间延长，由知，水平分位移增大，则该粒子打在下板上N点的右侧，选项A、B错误；当适当左移上极板，两极板间的场强不变，则粒子加速度不变，在两极板间运动轨迹不变，该粒子仍落在下板上N点，选项C错误、D正确。
8．BD 金属板处于静电平衡状态，表面为等势面，因此小滑块受到的静电力不做功，小滑块电势能保持不变，小滑块在运动的过程中始终受到垂直于金属板面的电场力，且该电场力先增大后减小，所以小滑块所受的摩擦力先增大后减小，结合牛顿第二定律可知小滑块的加速度先增大后减小，小滑块做加速度先增大后减小的减速直线运动，可知B、D项正确。
9．BD 电源的效率为，当I增大时，路端电压减小，故效率减小，故A错误；电源的输出功率为，根据数学知识可知，当时，P随R的减小而增大，故B正确；R减小，电路总电阻减小，总电流I增大，则电流表示数增大，根据可知R两端的电压减小，故电压表的示数减小，故C错误；根据闭合电路欧姆定律可得可得，故D正确。
10．AC 设平行板电容器的电容为C，则有，又因为，所以解得，。当电容器所带电荷量变为，板间距变为时，，，A、C项正确。
11．（1）A（2分） D（2分）
（2）E（2分）
解析：（1）因电珠的额定电压为3V。为保证安全，选用的电压表量程应不小于3V，但不能大太多，量程太大，示数不准确，故只能选用量程为0~3V的电压表，即选A。由得，电珠的额定电流，故应选择量程为0~0.6A的电流表，即选D。
（2）由题意可知，为方便调节，分压接法中的滑动变阻器应选总阻值小的，故选E。
12．（1）电流（2分） 电压（2分）
（2）红（2分）
（3）1.00（2分） 290（2分）
解析：（1）表头串联一个大电阻，就改装成了量程较大的电压表；表头并联一个小电阻，就改装成量程较大的电流表。
（2）对于电流表和电压表，电流从红表笔流进，从黑表笔流出。
（3）根据电压表的改装原理中，代入数据得；根据电流表的改装原理，解得。
13．解：（1）开关S断开时，、串联，电压表示数（3分）
（2）开关S接A时，被短路，电压表示数为零（3分）
（3）开关S接B时，、并联后再与串联，（2分）
整个电路在内产生的热量（2分）
解得（2分）
14．解：（1）由通电导线在磁场中的受力关系式（2分）
解得匀强磁场的磁感应强度大小（2分）
（2）在题图所示位置时，磁感线与框架平面垂直，（2分）
結合（1）得穿过平面框架的磁通量（2分）
（3）当框架绕轴转过60°时有（3分）
解得（2分）
15．解：（1）由题意可知小球在平行板中所受电场力方向向上，平行板电容器中的电场强度方向向下，负电荷的受力方向和电场强度方向相反，可知小球带负电（3分）
（2）小球在电场外做自由落体运动，有（3分）
解得小球到达小孔处的速度（2分）
（3）小球在极板间受重力和电场力作用，有（3分）
对电容器，有（3分）
解得小球的比荷（2分）