北京市第五十中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理試卷（含答案）

1PAGE第1頁(yè)2024北京五十中高二12月月考物理一、單選題（每題3分，共42分）1.關(guān)于試探電荷q與電場(chǎng)、電流元與磁場(chǎng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）A.試探電荷q的受力方向，決定了電場(chǎng)強(qiáng)度的方向B.電流元的受力方向，決定了磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向C.試探電荷q置于電場(chǎng)中某處，所受電場(chǎng)力為零，該處的電場(chǎng)強(qiáng)度有可能不為零D.電流元置于磁場(chǎng)中某處，所受安培力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度有可能不為零2.北京地鐵已全線裝備心臟除顫儀（AED），如圖所示。其工作原理是通過(guò)一個(gè)充電的電容器對(duì)心顫患者皮膚上的兩個(gè)電極板放電，刺激心顫患者的心臟恢復(fù)正常跳動(dòng)。某心臟除顫儀的電容為10μF。充電至5kV電壓，如果電容器在10ms時(shí)間內(nèi)放電至兩極板之間的電壓為0，則（）A.這次放電的電量為50CB.這次放電的電量為0.5CC.該過(guò)程通過(guò)人體的平均電流為5AD.該過(guò)程通過(guò)人體的平均電流為3.某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示電路研究某手持小風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)性能。調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R，測(cè)得風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電壓表示數(shù)為2.0V，電流表示數(shù)為0.20A；扇葉被卡住停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為1.25V，電流表的示數(shù)為0.50A。下列說(shuō)法正確的是（）A.電動(dòng)機(jī)線圈電阻為10ΩB.風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)輸出的機(jī)械功率為0.3WC.風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)線圈的發(fā)熱功率為0.4WD.與扇葉被卡住時(shí)相比，風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)電源的總功率更大4.如圖所示的圖像中，直線a表示某電源路端電壓與電流的關(guān)系，直線b為某一電阻兩端電壓與電流的關(guān)系。用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，下列說(shuō)法不正確的是（）A.電阻R的阻值為2.0Ω B.電源電動(dòng)勢(shì)為4.0VC.電源內(nèi)阻為1.0Ω D.電阻R消耗電功率為2.0W5.已知光敏電阻在沒(méi)有光照射時(shí)電阻很大，并且光照越強(qiáng)其阻值越小。利用光敏電阻作為傳感器設(shè)計(jì)了如圖所示的電路，電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r及電阻R的阻值均不變。當(dāng)光照強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，則（）A.電燈L變亮 B.電流表讀數(shù)減小C.電阻R的功率增大 D.電源的輸出功率一定增大6.線圈與電流表相連，把磁鐵的某一個(gè)磁極向線圈中插入或從線圈中抽出時(shí)，電流表的指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)中觀察到，當(dāng)把磁鐵N極向線圈中插入時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)。下列操作中，同樣可使電流表指針向右偏轉(zhuǎn)的是（）A.保持磁鐵N極處線圈中靜止B.把磁鐵N極從線圈中抽出C.把磁鐵的S極從線圈中抽出D.把磁鐵的S極向線圈中插入7.某同學(xué)把電流表、電池和一個(gè)定值電阻串聯(lián)后，兩端連接兩支測(cè)量表筆，做成了一個(gè)測(cè)量電阻的裝置，如圖所示。兩支表筆直接接觸時(shí)，電流表的讀數(shù)為5.00mA；兩支表筆與300的電阻相連時(shí)，電流表的讀數(shù)為2.00mA。下列選項(xiàng)正確的是（）A.若將電流表表盤(pán)刻度改為相應(yīng)的電阻值，刻度仍然是均勻的B.用這個(gè)裝置可以粗測(cè)電路中正常發(fā)光的小燈泡的阻值C.由題中數(shù)據(jù)可以求得這個(gè)裝置的內(nèi)阻為300D.用這個(gè)裝置測(cè)量600的電阻時(shí)，電流表的示數(shù)為1.25mA8.如圖是法拉第圓盤(pán)發(fā)電機(jī)的示意圖，銅質(zhì)圓盤(pán)安裝在水平銅軸上，圓盤(pán)位于兩磁極之間，圓盤(pán)平面與磁感線垂直。兩銅片分別與轉(zhuǎn)動(dòng)軸和圓盤(pán)的邊緣接觸，使圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R中就有電流通過(guò)。下列說(shuō)法正確的是（）A.僅改變圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，通過(guò)的電流保持不變B.僅改變磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，通過(guò)的電流保持不變C.僅斷開(kāi)電阻，兩銅片間電勢(shì)差為零D.同時(shí)改變磁場(chǎng)方向和圓盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，通過(guò)R的電流方向不變9.圖甲是洛倫茲力演示儀的示意圖。電子槍可以發(fā)射電子束，玻璃泡內(nèi)充有稀薄的氣體，在電子束通過(guò)時(shí)能夠顯示電子的徑跡。圖乙是勵(lì)磁線圈的原理圖，兩線圈之間產(chǎn)生勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向與兩個(gè)線圈中心的連線平行，線圈中電流越大磁場(chǎng)越強(qiáng)。電子速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度可以分別通過(guò)電子槍的加速電壓U和勵(lì)磁線圈的電流I來(lái)調(diào)節(jié)。若電子槍垂直磁場(chǎng)方向發(fā)射電子，給勵(lì)磁線圈通電后，能看到電子束的徑跡是圓形。下列操作一定能使電子束徑跡半徑變大的是（）A.增大U同時(shí)減小I B.增大U同時(shí)增大IC.減小U同時(shí)減小I D.減小U同時(shí)增大I10.每時(shí)每刻都有大量宇宙射線向地球射來(lái)，地磁場(chǎng)可以改變射線中大多數(shù)帶電粒子的運(yùn)動(dòng)方向，使它們不能到達(dá)地面，這對(duì)地球上的生命有十分重要的意義。假設(shè)有一個(gè)帶正電的宇宙射線粒子正垂直于地面向赤道射來(lái)，在地磁場(chǎng)的作用下，它將（）A.向東偏轉(zhuǎn) B.向南偏轉(zhuǎn) C.向西偏轉(zhuǎn) D.向北偏轉(zhuǎn)11.如圖所示，一個(gè)正電荷由靜止開(kāi)始經(jīng)加速電場(chǎng)加速后，沿平行于板面的方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，并從另一側(cè)射出。已知電荷質(zhì)量為m，電荷量為q，加速電場(chǎng)電壓為。偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板間電壓為U，極板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，板間距為d。不計(jì)正電荷所受重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.正電荷從加速電場(chǎng)射出時(shí)具有速度B.正電荷從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)具有的動(dòng)能C.正電荷從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)速度與水平方向夾角的正切值D.正電荷從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)沿垂直板面方向的偏轉(zhuǎn)距離12.如圖所示，寬為l的光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成θ角，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的金屬桿ab水平放置在導(dǎo)軌上，空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)。當(dāng)金屬桿中通過(guò)的電流為I時(shí)，金屬桿保持靜止，重力加速度為g。該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度（）A.可能方向豎直向上，大小為B.可能方向豎直向下，大小為C.存在最小值且大小為，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上D.存在最小值且大小為，方向沿導(dǎo)軌平面向上13.如圖所示，一塊長(zhǎng)方體半導(dǎo)體材料置于方向垂直于其前表面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。當(dāng)通以從左到右的恒定電流I時(shí)，半導(dǎo)體材料上、下表面電勢(shì)分別為。該半導(dǎo)體材料垂直電流方向的截面為長(zhǎng)方形，其與磁場(chǎng)垂直的邊長(zhǎng)為a、與磁場(chǎng)平行的邊長(zhǎng)為b,半導(dǎo)體材料單位體積內(nèi)自由移動(dòng)的帶電粒子數(shù)為n,每個(gè)粒子的帶電量大小為q。那么（）A.若，則半導(dǎo)體中自由移動(dòng)的粒子帶負(fù)電B.若,則半導(dǎo)體中自由移動(dòng)的粒子帶正電C.D.14.某電子秤的原理簡(jiǎn)圖如圖所示。AB為一均勻的滑動(dòng)變阻器，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，兩邊分別有P1、P2兩個(gè)滑動(dòng)頭，輕質(zhì)彈簧上端與P1及秤盤(pán)底部相連，下端固定。彈簧原長(zhǎng)時(shí)P1、和P2均指在A端。若P1、P2間出現(xiàn)電壓時(shí)，該電壓經(jīng)過(guò)放大，通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換后在顯示屏上就能顯示出被稱(chēng)物體的質(zhì)量。已知彈簧的勁度系數(shù)為k，托盤(pán)質(zhì)量為，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。重力加速度為g。在托盤(pán)上未放物體時(shí)需要先校準(zhǔn)零點(diǎn)，即未放被稱(chēng)物體時(shí)電壓為零。則（）A.校準(zhǔn)零點(diǎn)時(shí)，不需要移動(dòng)滑動(dòng)頭P2B.校準(zhǔn)零點(diǎn)時(shí)，兩滑動(dòng)頭間的距離為C.滑動(dòng)頭P1滑至B端時(shí)，被稱(chēng)物體的質(zhì)量為D.被稱(chēng)物體的質(zhì)量m與兩滑動(dòng)頭間電壓U的關(guān)系為二、實(shí)驗(yàn)題（18分）15.物理實(shí)驗(yàn)一般都涉及實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)分析等。（1）在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)置于“×1”位置，粗測(cè)金屬絲的電阻。下列實(shí)驗(yàn)步驟正確的操作順序?yàn)開(kāi)_________（填寫(xiě)各實(shí)驗(yàn)步驟前的字母）。A.將選擇開(kāi)關(guān)置于“×1”位置B.將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”位置C.將兩表筆分別接觸待測(cè)電阻兩端，讀出其阻值后隨即斷開(kāi)D.將兩表筆直接接觸，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向“0”（2）用伏安法測(cè)量約5Ω左右的金屬絲的阻值，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材可供選擇：A.電壓表（量程0~3V，內(nèi)阻約15kΩ）B.電壓表（量程0~15V，內(nèi)阻約75kΩ）C.電流表（量程0~3A，內(nèi)阻約0.2Ω）D.電流表（量程0~0.6A，內(nèi)阻約1Ω）E.滑動(dòng)變阻器R1（0~20Ω，0.6A）F.滑動(dòng)變阻器R2（0~2000Ω，0.6A）G.電池組E（電動(dòng)勢(shì)3V）H.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干若為了能測(cè)得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并盡可能提高測(cè)量精度，電壓表應(yīng)選用_________，電流表應(yīng)選用_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________，（填寫(xiě)器材前面的字母），用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為_(kāi)________mm。（3）某興趣小組用電流表內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量了一段2B鉛筆芯的多組電流I和電壓U的數(shù)值，并分別描繪了U—I圖像，如圖所示。其中，用電流表外接法得到的是用___________（填寫(xiě)“實(shí)線”或“虛線”）表示的圖像，并由此得到這段鉛筆芯的電阻值為_(kāi)_________Ω。（保留兩位有效數(shù)字）16.利用如圖甲所示的電路可以測(cè)定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。（1）現(xiàn)有電壓表（0~3V）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線若干，以及下列器材：A.電流表（0~0.6A）B.電流表（0~3A）C.滑動(dòng)變阻器（0~20）D.滑動(dòng)變阻器（0~100）實(shí)驗(yàn)中電流表應(yīng)選用______；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用______。（選填相應(yīng)器材前的字母）（2）實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄的6組數(shù)據(jù)如下表所示，其中5組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)已經(jīng)標(biāo)在圖乙的坐標(biāo)紙上，請(qǐng)標(biāo)出余下一組數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)點(diǎn)，并畫(huà)出U-I圖線。（）組別123456I/A0.120.210310.360.490.57U/V1.381.311.241.141.111.05（3）根據(jù)圖乙可得出干電池的電動(dòng)勢(shì)E=__________V，內(nèi)電阻r=__________Ω（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位）。（4）考慮到實(shí)驗(yàn)中使用的電壓表和電流表的實(shí)際特點(diǎn)，本實(shí)驗(yàn)是存在系統(tǒng)誤差的。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差，下列分析正確的是__________A.電流表的分壓作用導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差B.電壓表的分流作用導(dǎo)致該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差C.電流表內(nèi)阻的大小對(duì)系統(tǒng)誤差沒(méi)有影響D.電壓表內(nèi)阻的大小對(duì)系統(tǒng)誤差沒(méi)有影響（5）在實(shí)驗(yàn)中，隨著滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，電壓表的示數(shù)U、電源的總功率P都將隨之改變。以下三幅圖中能正確反映P-U關(guān)系的是__________A.B.C.D.三、計(jì)算題（40分）17.如圖所示，兩根平行光滑金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在水平面上，其間距為L(zhǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直軌道平面向下，兩導(dǎo)軌之間連接一阻值為R的電阻，在導(dǎo)軌上有一金屬桿ab，其電阻值為r，桿ab長(zhǎng)度恰與導(dǎo)軌間距相等，在桿ab上施加水平拉力使其以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，設(shè)金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，不計(jì)導(dǎo)軌電阻和空氣阻力，求：(1)金屬桿ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；(2)金屬桿ab兩端的電壓Uab；(3)拉力做功的功率P。18.長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線一端懸于O點(diǎn)，另一端系一質(zhì)量為m、電荷量為的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），如圖所示，在空間施加沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)（圖中未畫(huà)出），小球靜止在A點(diǎn)，此時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角，已知，，電場(chǎng)的范圍足夠大，重力加速度為g。(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E；(2)保持細(xì)線始終張緊，將小球從A點(diǎn)拉起至與O點(diǎn)處于同一水平高度的B點(diǎn)，求A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U；將小球由B點(diǎn)靜止釋放，求小球運(yùn)動(dòng)至A點(diǎn)時(shí)速度的大小v。19.如圖所示是一種質(zhì)譜儀的原理圖，離子源(在狹縫S1上方，圖中未畫(huà)出)產(chǎn)生的帶電粒子經(jīng)狹縫S1與S2之間的電場(chǎng)加速后，進(jìn)入P1和P2兩板間相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域．沿直線通過(guò)狹縫S3垂直進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，在洛倫茲力的作用下帶電粒子打到底片上形成一細(xì)條紋．若從離子源產(chǎn)生的粒子初速度為零、電荷量為+q、質(zhì)量為m，S1與S2之間的加速電壓為U1，P1和P2兩金屬板間距離為d，兩板間勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1，測(cè)出照相底片上的條紋到狹縫S3的距離L．求：（1）粒子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度v1；（2）P1和P2兩金屬板間勻強(qiáng)電場(chǎng)的電壓U2；（3）經(jīng)S3垂直進(jìn)入的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2.20.回旋加速器在核技術(shù)、核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其原理如圖所示。和是兩個(gè)中空的、半徑為R的半圓金屬盒，接在電壓恒為U的交流電源上，位于圓心處的質(zhì)子源A能產(chǎn)生質(zhì)子（初速度可忽略，重力不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)），質(zhì)子在兩盒狹縫間的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)被加速。、置于與盒面垂直的、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知質(zhì)子的質(zhì)量為m，帶電量為q。（1）求質(zhì)子被回旋加速器加速能達(dá)到的最大速率。（2）求質(zhì)子獲得最大速度的過(guò)程中在回旋加速器中被加速的次數(shù)n；并估算質(zhì)子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。（不計(jì)質(zhì)子在電場(chǎng)中的加速時(shí)間）（3）利用靜電偏轉(zhuǎn)器可將加速后的質(zhì)子從加速器中引出。已知質(zhì)子被引出前在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R、圓心為的圓心，如圖所示，靜電偏轉(zhuǎn)器由一對(duì)圓心在、距離很近的弧形電極、構(gòu)成，厚度不計(jì)。兩電極間加有沿弧形電極半徑方向的電場(chǎng)，使得質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑增加為離開(kāi)加速器。求偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大小和方向。2024北京五十中高二12月月考物理一、單選題（每題3分，共42分）1.【答案】D2.【答案】C3.【答案】B4.【答案】C5.【答案】C6.【答案】C7.【答案】D8.【答案】D9.【答案】A10.【答案】A11.【答案】C12.【答案】C13.【答案】C14.【答案】D二、實(shí)驗(yàn)題（18分）15.【答案】（1）ADCB（2）①.A②.D③.E④.0.296##0.295##0.297（3）①.虛線②.3.216.【答案】①.A②.C③.④.1.47（1.46~1.48）⑤.0.74（0.72~0.76）⑥.BC⑦.A三、計(jì)算題（40分）17.【答案】(1)BLv；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)由法拉第電磁