湖南省岳阳市岳阳县第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷（含答案）

2024年高二上学期物理月考试卷
一、单选题（每题4分，共24分）
1．下列说法不符合物理学史的是（　　）
A．法拉第发现了电磁感应现象，并提出了“电场”“磁场”的概念
B．通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场相似，爱因斯坦受此启发，提出了分子电流假说
C．奥斯特发现了电流的磁效应，普朗克提出了能量子的概念
D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证明了麦克斯韦的预言
2．如图是示波管的原理图，它由电子枪、偏转电极（XX'和YY'）、荧光屏组成。管内抽成真空，给电子枪通电后，如果在偏转电极XX'和YY'上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。如果在偏转电极XX'加恒定电压，在偏转电极YY'加恒定电压，U0>0。电子束经偏转电极后，在荧光屏上出现亮斑的区域是（　　）
A．I B．II C．III D．IV
3．物理学理论是系统化了的物理知识，它以为数不多的物理概念为基石，以物理定律为核心，建立了经典物理学与近代物理学及其各分支的严密的逻辑体系。下列对有关概念理解正确的是（　　）
A．动量守恒定律在研究高速、微观领域时是不适用的
B．冲量是表示作用在物体上的力在时间上的积累效应的物理量
C．功和冲量都是典型的状态量，而能量和动量是典型的过程量
D．矢量是数学、物理学和工程科学等多个自然学科中的基本概念，动量是矢量，冲量是标量
4．下图为静电植绒的装置简图，将表面涂有黏合剂的被植体放在金属板上.打开电源开关后，在金属网与金属板间会产生3kV的高压，放在金属网上的绒毛将垂直地粘植在被植体上。
若保持金属网和金属板间的距离为2cm，忽略边缘效应，将网与板间的电场视为匀强电场，则下列说法正确的是（　　）
A．金属网和金属板间的场强为
B．绒毛在飞往被植体的过程中电势能不断增大
C．若增大金属网和金属板的距离，则网和板的电势差也增大
D．在潮湿的环境中进行植绒效果会更好
5．硅光电池是一种可将光能转换为电能的器件。某同学用一定强度的光照射硅光电池，测得该电池的曲线如图所示。若用该强度光照射硅光电池给20Ω的电阻供电，则电源的输出功率约为（　　）
A．0.27W B．0.22W C．0.14W D．0.11W
6．将A、B两物块靠在一起放置于水平地面上，并在两物体上同时施加水平向右的作用力，如图所示。已知mA = 3 kg、mB = 4 kg，两物块互不粘连，水平地面与物块间的摩擦力可忽略，且两个作用力大小随时间关系分别满足FA = 10 2t（N）、FB = 4 + 2t（N），t = 0时刻物块从静止出发，则（　　）
A．2 s时物块A动量的大小为10 kg m/s
B．2 s时物块B的速度大小为3 m/s
C．0 ~ 5 s内作用力FB的冲量大小为45 N s
D．5 s时物块A的速度大小为10 m/s
二、多选题（每题5分，共20分）
7．如图甲所示，当滑动变阻器R的滑片P从一端滑到另一端的过程中，两个电压表的示数随电流表示数的变化情况如图乙所示。已知电流表示数小于或等于0.2A时，电动机不发生转动，各电表均视为理想电表，不考虑电动机电阻随温度的变化，则此过程中（　　）
A．电源的内阻为2Ω B．电动机的内阻为2Ω
C．电源的输出功率最大为0.9W D．电动机的输出功率最大为0.54W
8．军用机器狗已成为辅助步兵作战的“新宠”，具有很强的环境适应性，可在山地、丘陵等复杂地形行走，有效提升了综合作战能力。如图所示，某款军用机器狗的直流电机的额定电压为，额定电流为，线圈电阻为，将它与电动势为，内阻为的直流电源构成闭合回路，电机恰好能正常工作，下列说法正确的是（　　）

A．电源消耗的热功率为
B．电动机的效率为
C．电源的输出功率为
D．若用该机器狗竖直提升质量为的重物，则重物稳定后的速度
9．在真空中水平放置平行板电容器，两极板间有一个带电油滴保持静止状态，如图所示。当给电容器充电使其电压增加时，油滴开始向上运动，加速度大小为a1，经时间t后，
电容器放电使其电压减小，油滴加速度大小为a2，又经过时间2t，油滴恰好回到原来位置。假设油滴在运动过程中没有失去电荷，充电和放电的过程均很短暂，这段时间内油滴的位移可忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A． B．
C． D．
10．利用带电粒子探测电场的分布情况是一种重要的技术手段。如图所示，某圆形区域（圆心为）内存在平行于纸面的匀强电场（未画出），圆上点处有一粒子源，可向圆形区域内发射初动能相同的同种带电粒子，其中分别落在圆上A、两点的粒子动能仍然相同，不计粒子重力、粒子间相互作用及带电粒子对原电场分布的影响，则（ ）
A．直线为电场中的一条等势线
B．A、两点的电势大小关系为
C．、两点间和、两点间的电势差关系为
D．落在劣弧中点的粒子获得的动能最大
三、实验题（共12分）
11．（本题6分）用如图所示的装置验证碰撞中的动量守恒．小球a用不可伸长的细线悬挂起来，直径相同的小球b放置在光滑支撑杆上，细线自然下垂时两球恰好相切，球心位于同一水平线上。已知重力加速度为g。实验的主要步骤及需解答的问题如下：
（1）测量出悬点到小球a球心的距离L，小球a、b的质量分别为；
（2）将小球a向左拉起使其悬线与竖直方向的夹角为时并由静止释放，与小球b发生对心碰撞后球a反弹，球b做平抛运动，测得小球a向左摆到最高点时其悬线与竖直方向的夹角为．则：小球a、b的质量大小需满足 （选填“>”、“<”或“=”）；
（3）测量出碰撞后小球b做平抛运动的水平位移x，竖直下落高度h，可知碰撞后小球b的速度大小 ；
（4）若该碰撞中的总动量守恒，则需满足的表达式为 （用题中所给和测量的物理量表示）。
12．（本题6分）某同学准备利用下列器材测量蓄电池的电动势和内阻。
A．待测蓄电池
B．直流电流表A，量程为0.10A，内阻2.0Ω
C．定值电阻R0=2.0Ω
D．电阻箱R
E.导线和开关
根据如图甲所示的电路进行实验操作。
（1）闭合开关，多次调节电阻箱，记录下阻值R和电流表的相应读数I；
（2）利用测量数据，做图线，如图乙所示：
（3）通过图乙可得E= V（保留2位有效数字），r= Ω（保留2位有效数字）；
（4）实验测得电源电动势 真实值（“大于”、“小于”或“等于”）。
四、解答题（共32分）
13．（本题10分）某同学在学习了磁场对通电导线的作用力后产生想法，设计了一个简易的“电磁秤”。如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距L=0.1m，与水平面夹角为37°，两导轨与电动势E0=9V内阻不计的电源、电流表（量程0~3A）、开关S、滑动变阻器R（阻值范围为0~100Ω）相连。质量M=0.14kg、电阻R0=2Ω的金属棒MN垂直于导轨放置，空间施加竖直向上的匀强磁场，磁感应强度B=5T，垂直接在金属棒中点的轻绳与导轨平面平行，跨过定滑轮后另一端接有秤盘。在秤盘中放入待测物体，闭合开关S，调节滑动变阻器，当金属棒平衡时，通过读取电流表的读数就可以知道待测物体的质量。已知秤盘中不放物体且金属棒静止时电流表读数I0=0.1A．其余电阻、摩擦以及轻绳质量均不计，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
(1)求秤盘的质量m0；
(2)求此“电磁秤”能称量的最大质量及此时滑动电阻器接入电路的阻值；
(3)为了便于得出秤盘上物体质量m的大小，请写出m与I的表达式。
14．（本题10分）如图所示，在倾角的斜面上固定两条平行金属导轨，导轨间距离，两导轨间接有滑动变阻器R和电动势、内阻的电池。垂直于导轨放置一根质量的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数，整个装置放在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度。导轨与金属棒的电阻不计，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，。若金属棒恰好不下滑，求接入电路的滑动变阻器R的阻值。
15．（本题12分）如图所示，一足够长的竖直圆筒筒壁上有小孔O，筒内所有区域存在竖直向下的匀强电场，电场强度大小为，粒子源不停地水平向右发射速率为的带正电荷的粒子，粒子通过孔O沿筒的半径方向进入圆筒，已知粒子质量，电荷量，圆筒半径为，筒内壁有吸收粒子的涂层，不计粒子的重力及粒子间的相互作用力。（）
(1)求单个粒子从射入圆筒到打到筒壁过程中动量的变化量大小；
(2)若圆筒绕其竖直中心轴以恒定的角速度转动，粒子打在筒壁上的点均与孔O处于同一竖直线上，求圆筒的角速度；
(3)若在孔O和圆筒中心轴的竖直平面内不断改变粒子的发射方向，粒子发射速率不变，粒子源在如图所示120°范围内发射粒子到孔O，求所有粒子打到筒壁时的电势能的最大差值的绝对值。（结果保留2位有效数字）
五、新添加的题型（共12分）
16．（本题12分）如图所示，虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场场强大小为E方向竖直向下且与边界MN成=45°角，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在电场中有一点P，P点到边界MN的竖直距离为d．现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P处由静止释放（不计粒子所受重力，电场和磁场范围足够大）．求：
（1）粒子第一次进入磁场时的速度大小；
（2）粒子第一次出磁场处到第二次进磁场处的距离；
（3）若粒子第一次进入磁场后的某时刻，磁感应强度大小突然变为，但方向不变，此后粒子恰好被束缚在该磁场中，则的最小值为多少？
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B A B C ACD BD BD AC
11．
12． 2.0 1.0 等于
13．(1)
(2)0.116kg
(3)（0. 1 A14．
15．(1)
(2)
(3)
16．（1）（2）（3）