河北省沧州市十校2024-2025学年高二上学期12月月考试题物理含解析

2024～2025学年度第一学期高二年级12月份月考考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。一、选择题(本题共10小题，共46分.在每小题给出的四个选项中，第1～7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1.如图所示，一条形磁铁放在水平桌面上，在条形磁铁的左上方固定一根与磁场垂直的长直导A.磁铁对桌面的压力减小，且受到向左的摩擦力作用B.磁铁对桌面的压力增大，且受到向左的摩擦力作用C.磁铁对桌面的压力减小，且受到向右的摩擦力作用D.磁铁对桌面的压力增大，且受到向右的摩擦力作用闭合回路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时(重力加速度为g),下列说法正确的是A.P、Q会互相远离B.P、Q会互相靠拢C.磁铁下落的加速度大于gD.磁铁动能的增加量等于其势能的减少量【高二年级12月份月考·物理第1页(共6页)】3.如图所示，下列线圈匀速转动或匀速直线运动，能产生交变电流的是ABCD荷所受的静电力做功与其电势能变化情况正确的是B.静电力做正功，电势能减少C.静电力做负功，电势能增加D.静电力做负功，电势能减少5.如图所示为一块长方体铜块，分别使电流沿如图I₁、I₂两个方向通过该铜块，则电阻比值为CCBD6.如图所示，M和N为两个完全一样的灯泡，L是一个理想电感线圈(电阻不计),R是一个定值电阻.当电键S突然闭合或断开时，下列判断正确的是C.电键突然断开，N比M先熄灭D.无论电键突然闭合还是断开，M和N的现象完全相同7.在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场，两个相同的带电量为q的粒子①和②在P点垂直磁场分别射入，两粒子与x轴的夹角如图所示，二者均恰好垂直于y轴射出磁场.不计重力，下列说法正确的是【高二年级12月份月考·物理第2页(共6页)】A.带电粒子①在磁场中运动的半径大B.带电粒子②在磁场中运动的轨迹短C.带电粒子①在磁场中运动的速度大D.带电粒子②在磁场中运动的时间长8.如图所示的电路中，电压表和电流表均为理想电表，电源电动势E=160V,电源内阻忽略不计，电路中的电阻R=10Ω,小型直流电动机M的内阻r=0.8Ω,闭合开关S后，电动机转动，电压表示数Uv=110V,电动机以v=1m/s匀速竖直向上提升质量为m重物，重力加速度g取10m/s²,则A.电流表的示数为5AB.电动机的发热功率为550WC.电动机输出的机械功率为20WD.重物的质量m=53kg9.如图甲所示是远距离输电的电路示意图，乙图是用电器两端的电压随时间变化的图像.已知降压变压器的原线圈与副线圈的匝数之比n₃:n4=40:1,输电线的总电阻R=20Ω,降压变压器的输出功率P₄=88kW,发电机的输出电压为250V,电路中的升压变压器和降压变压器均为理想变压器.则下列结论正确的是甲1133A.降压变压器原线圈中电流的频率为100HzB.流过输电线的电流大小为10AC.发电机的输出功率为92kWD.升压变压器原、副线圈的匝数之比n₁:n₂=1:3610.如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块.甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场.现用一个水平恒力F拉乙物块，开始时甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动.在以后的运动过程中，下列说法正确的是【高二年级12月份月考·物理第3页(共6页)】F×XXXD.乙物块受到地面的最大摩擦力大小为F表内阻为1000Ω,需要(填“串联”或“并联”)阻值R₀=Ω的电阻.A.改装原理为并联电阻能增大通过微安表的电流B.改装成电流表后，微安表本身允许通过的最大电流并不改变(3)若把改装的电流表与标准的电流表串联进行校准，发现改装表的示数比标准表的示数①出现这种问题如果是因为微安表内阻的测量有误差造成的，微安表的实际内阻稍 (选填“大于”或“小于”)1000Ω.A.在R。上并联一比R。小得多的电阻B.在Ro上并联一比R。大得多的电阻C.在R。上串联一比R。小得多的电阻D.在Ro上串联一比Ro大得多的电阻【高二年级12月份月考·物理第4页(共6页)】12.(8分)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A₁的(1)按图示电路进行连接后，发现aa'、bb'和cc′三条导线中，混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的，将电键S闭合，用多用电表的电压挡先测量a、b′间电为零，则一定是导线断开.(2)排除故障后，该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置，得到电流表A₁和A₂的多组I₁、I₂数据，作出图像如图.由I₁-I₂图像得到电池的电动势E=三、计算题(本题共3小题，共计38分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)13.(12分)如图所示，正方形线圈abcd绕对称轴0O′在匀强磁场中匀速转动，转速为r/s,已知ab=ad=20cm,匝数N=100,磁感应强度B=1T,图示位置线圈平面与磁感线平行.闭(1)交流电压表的示数；(2)从图示位置转过90°过程中的平均电动势；(3)从图示位置转过90°过程中的通过线圈截面的电荷量q.【高二年级12月份月考·物理第5页(共6页)】T【高二年级12月份月考·物理第6页(共6页)】14.(12分)如图所示，足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,下端有一阻值为R₁=0.8Ω的电阻，导轨其余部分电阻忽略不计，其所在平面与水平面夹角为θ=37°,有一磁感应强度大小为B=0.8T的匀强磁场，方向垂直于导体框平面向上.一根质量m=0.4kg、电阻R₂=0.2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上.已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s².某时刻起将导体棒由静止释放，求：(1)导体棒运动过程中的最大速度；(2)当导体棒速度大小v=1.5m/s时的加速度大小；(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大值的过程中，整个回路中产生的焦耳热Q=3J,导体棒在此过程中沿斜面向下运动的位移大小.15.(14分)回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R,两盒间狭缝的间距为d,磁感应强度大小为B的匀强磁场与盒面垂直，加在狭缝间的交变电压的电压值大小为U₀,周期一质量为m、电荷量为+q的粒子从A处飘入狭缝，其初速度视为零，考虑粒子在狭缝中的运动时间(时间很短，不影响粒子被加速),假设粒子每次经过狭缝均做匀加速运动.求：(1)粒子离开加速器时的动能Ek;(2)若粒子第1次进人D₁盒在其中的轨道半径为r₁,第3次进入D₁盒在其中的轨道半径为(3)粒子从飘入狭缝至动能达到E所需的总时间t.1.B根据条形磁体磁感线分布情况得到直线电流所在位置磁场方向，再根据左手定则判断安培力方向斜向左上，如图所示，根据牛顿第三定律，电流对磁体的作用力斜向右下方，根据平衡条件，可知通电后桌面对磁铁的支持力变大，磁铁受到桌面的静摩擦力方向水平向左，最后再根据牛顿第三定律，可知磁铁对桌面的压力2.B当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增大，根据楞次定律可知，P、Q会互相靠拢阻碍磁通量的增大，A错误、B正确；根据楞次定律可知，回路产生的感应磁场会阻碍磁铁的下落，则磁铁下落的加速度小于g,C错误；磁铁的重力势能转化为系统的动能和因焦耳热产生的内能，故磁铁动能的增加量小于其势能的减少量，D错误.3.D转轴与磁场平行，所以线圈中磁通量不会发生变化，故没有感应电流产生，故A错误；根据E=BLv,可知产生的是恒定电流，不会产生交变电流，故B错误；回路磁通量不变，没有感应电流，故C错误；线圈沿垂直磁场的转轴转动，可以产生正弦式交流电，故D正确.4.B由于电场线的方向为正电荷的受力方向，而该点电荷带正电从a点移动到b点刚好是沿着电场线的方向，则电场力做正功，且电场力做正功电势能减小.5.B若通以电流I₁,则铜块的长度为a、横截面积为bc,由电阻定律知其电阻为;若通以电流I₂时，则铜块的长度为c、横截面积为ab,由电阻定律知其电阻为6.A电键突然闭合，L产生感应电动势，M灯的电流逐渐增加，故M灯逐渐亮，N灯立即亮，所以N比M先亮，A正确、D错误；电键闭合较长时间后，电路处于稳【高二年级12月份月考·物理参考答案第1页(共4页)】MF—23A47.D画出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，由几何关系可知，两粒子在磁场中运动的8.AD由电路中的电压关系可得电阻R的分压UR=U-Uv=160V-110V=50V,流过电阻R的电流IR= A=5A,即电流表的示数为5A,选项A正确；通过电动机的电流IM=I=5A,电动机的分压UM=Uv=110V,输入电动机的电功率P电=IMUm=550W,电动机的发热功率P热=Im²r=20W,选项B项D正确.9.BD由用电器两端的电压随时间变化的图像可知T=0.02s,故变压器不改变电流的频率，大小I₃=10A,B正确；发电机的输出功率P₁=P₂=P₄+I₃R=90kW,C错误；流过升压变压器原线圈的电流,根,解得n1:n2=1:36,D正确.11.(1)并联(1分)250(1分)(2)BD(2分)(3)①大于(2分)②C(2分)解析：(1)连接的电阻起分流作用，所以是并联，根据并联电路的特点可得I₂Rg=(I-Ig)Ro,解得(2)把表头改装成大量程的电流表时，只是并联了一个分流电阻，使整体并联电路允许通过的最大电流增【高二年级12月份月考·物理参考答案第2页(共4页)】MF—23A4【高二年级12月份月考·物理参考答案第3页(共4页)】MF—23A412.(1)aa'(2分)bb'(2分)(2)1.40(1.36～1.44均可)(2分)0.50(0.47～0.53均可)(2分)(2)根据闭合电路的欧姆定律E=I₁(R₁+r₁)+(I₁+I₂)(R₀+r),化简有由图中截距和斜率可得电动势E≈1.40V,内阻r≈0产生的感应电动势最大值为Em=NBSw=100×1×0.2×0.2×100V=400V(2分)交流电有效值为(1分)则交流电压表的示数为(2分)感应电动势为E=BLvm(1分)根据闭合电路欧姆定律可得(1分)【高二年级12月份月考·物理参考答案第4页(共4