高二物理12月月考试题(含解析)高二全册物理试题

嘴哆市安排阳光实验学校高二12月月考物理试题
一、单项选择题
1. 下列说法中正确的是（）
A. 在静电场中电场强度为零的位置，电势也一定为零
B. 放在静电场中某点的检验电荷的电荷量发生变化时，该检验电荷所受电场力与其电荷量的比值保持不变
C. 在空间某位置放入一段检验电流元，若这段检验电流元不受磁场力作用，则该位置的磁感应强度大小一定为零
D. 磁场中某点磁感应强度的方向，与放在该点的一段检验电流元所受磁力方向一致
【答案】B
【解析】电势是人为规定的，与电场强度的大小无关，例如等量同种电荷连线的中点处电场强度为零，但电势不为零，A错误；电场中某点的电场强度大小与试探电荷无关，所以放在静电场中某点的检验电荷的电荷量发生变化时，该点的电场强度大小不变，即根据可知该检验电荷所受电场力F与其电荷量q的比值保持不变，B正确；当电流元方向和磁场方向平行时，不受磁场力作用，C错误；根据左手定则可知磁场中某点磁感应强度的方向，与放在该点的一段检验电流元所受磁力方向垂直，D错误．
2. 为了解释地球的磁性，世纪安培提出假设：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流引起的．在下列四个图中．正确表示安培假设中环形电流方向的是（）A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】试题分析：由地球内部磁场由地理的北极指向地理的南极，再由右手螺旋定则知B对。

考点：地磁场。

【名师点睛】电流的磁场
通电直导线通电螺线管环形电流
安培定则
立体图
横截面图
纵截面图
3. 如图所示，一根长直导线穿过通有恒定电流的金属环的中心，且垂直于金属环的平面．导线和环中的电流方向如图所示．那么金属环受到的磁场力
（）
A. 沿环半径向外
B. 沿环半径向内
C. 沿直导线向右
D. 为零
【答案】D
... ............
4. 一根长为，横截面积为的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电子数为，电子的质量为，电荷量为．在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为，则金属棒内电场强度的大小为（）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】电场强度可表示为E ＝①，其中L为金属棒长度，U为金属棒两端所加的电动势，而U＝IR ②，其中③，④，联立
①②③④，可得E＝nevρ，故C项正确.
5. 带电粒子、在同一匀速磁场中做匀速圆周运动．动量大小相等，粒子运动的半径大于粒子运动的半径，若粒子、的电荷量分别为、，质量分别为、，周期分别为、，则一定有（）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】试题分析：带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力完全充当向心力，故有，因为a运动的半径大于b运动的半径，动量大小相等，则有，所以，A正确；由于速度大小关系未知，所以不能判断质量大小关系，又因为，所以也不能判断周期大小关系，故BC错误；质量关系未知，所以不能判断的大小关系，故D错误。

考点：考查了带电粒子在磁场中的运动
6. 如图所示，虚线框内为一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．、、是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．若不计粒子所受重力，则（）
A. 粒子带负电，粒子、带正电
B. 粒子的运动轨迹是抛物线
C. 射入磁场时，粒子的动能最大
D. 射入磁场时，粒子的动量最大
【答案】C
【解析】试题分析：三个质量和电荷量都相同的带电粒子，以不同的速率垂直进入匀强磁场中，则运动半径的不同，导致运动轨迹也不同．运动轨迹对应的半径越大，粒子的速率也越大．根据左手定则判定离子带电的正负．
7. 如图所示为利用半偏法测量电流表内阻的电路图，下列说法正确的是（）
A. 先闭合，断开，调节使电流表半偏
B. 电流表内阻测量值偏大
C. 和都可以用滑动器替代
D. 在满足电流表满偏的情况，电源电动势和尽量大一些可以减小误差
【答案】D
【解析】实验过程中，第一步应先闭合，断开，调节变阻箱使得电流表G
满偏，然后闭合，保持不变，调节使得电流表示数从满偏变到半偏，此时的读数等于电流表G 的读数，故不能使用滑动变阻器，AC错误；当电流表满偏时，根据闭合回路欧姆定律可得①，半偏时有
②，联立①②可得③，联立①③可得
④，由③式可得，即测量值偏小，只有当时，即
时，近似成立，由④式可得与的相对误差为，可知电动势越大，相对误差越小，故B错误D正确．
8. 如图所示是一个多用电表的简化电路图．为单刀多掷开关，通过操作开关，接线柱可以接通，也可以接通、、、或．下列说法正确的是
（）
A. 当开关分别接或时，测量的是电流，其中接时量程较大
B. 当开关分别接或时，测量的是电阻，其中是黑表笔
C. 当开关分别接或时，测量的是电阻，其中是红表笔
D. 当开关分别接或时，测量的是电压，其中接时量程较大
【答案】A
【解析】当开关S分别接1或2时，定值电阻与表头G并联，接1时分流电阻相对更小，故接1时电表的量程更大，第1档为大量程， A正确；3、4两档用来测电阻，其中黑表笔连接表内电池的正极，故B为黑表笔；A与电源的负极相连，故A为红表笔，B错误；要测量电压，电流表应与电阻串联，由图可知当转换开关S旋到位置5、6时，即5、6两档用来测电压．因为6档共用一个表头，所以测电压时外部电源的正极应该接在A表笔上，故A为红表笔，测量电压，电流表所串联的电阻越大，所测量电压值越大，故当转换开关S旋到6的量程比旋到5的量程大，故CD错误．
9. 如图所示的洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成，励磁线圈是一对彼此平行的共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过泡内气体时能够显示出电子运动的径迹．若电子枪垂直磁场方向发射电子，给励磁线圈通电后，能看到电子束的径迹呈圆形．若只增大电子枪的加速电压或励磁线圈中的电流，下列说法正确的是（）
A. 增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径不变
B. 增大电子枪的加速电压，电子束的轨道半径变小
C. 增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径不变
D. 增大励磁线圈中的电流，电子束的轨道半径变小
【答案】D
【解析】试题分析：若增大电子枪的加速电压，电子束运动的速度增加，根据可知，电子束的轨道半径变大，AB错误；增大励磁线圈中的电流，也就是增加了磁场的磁感强度B，这时轨道半径R将减小，C错误，D正确
考点：带电粒子在磁场中的运动，洛仑兹力
10. 如图所示，、、、为一粗糙绝缘水平面上的四个点，一电荷量为的负点电荷固定在点，现有一质量为、电荷量为的带负电小金属块（可视为质点），从点静止沿它们的连线向右运动，到点时速度最大，其大小为，小金属块最后停止在点．已知小金属块与水平面间的动摩擦因数为，间的距离为，静电力常量为，不计空气阻力，则（）
A. 在点电荷一形成的电场中，、两点间的电势差为
B. 在小金属块由向运动的过程中，电势能先增大后减小
C. 间的距离为
D. 从到的过程中，小金属块的动能全部转化为电势能
【答案】C
【解析】试题分析：金属块B点时速度最大，说明A到B过程，金属块做加速运动，B到C过程做减速运动，在B点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡．电场力做正功，电势能减小．根据库仑定律知，距离增大，库仑力减小，由牛顿第二定律分析加速度的变化情况．根据动能定理求解A、B两点的电势差
滑块从A到B 过程，由动能定理得，得A、B两点间的电势差，A错误；小金属块由A点向C点运动的过程中，电场力一直做正功，电势能一直减小，B错误；由题意知，A到B过程，金属块做加速运动，B到C过程做减速运动，在B点金属块所受的滑动摩擦力与库仑力平衡，则有，得，C正确；从B到C的过程中，小金属块减小的动能和电势能全部转化为内能，故D错误．
二、多项选择题
11. 锌汞电池的电动势为，这表示（）
A. 电路中每经过，电源把的化学能转化成电能
B. 电路中电流为时，每经过，电源将的化学能转化为电能
C. 电路中每通过电荷量，电源将的化学能转化成电能
D. 锌汞电池将化学能转化成电能的本领比一节干电池的大
【答案】BC 【解析】试题分析：电源是一种把其它形式的能转化为电能的装置，电动势E 的大小等于非静电力做的功与电量的比值，其大小表示电源把其它形式的能转化为电能本领大小，而与转化能量多少无关．
电源中每通过1C电量，非静电力做功为1.5J，电源把1.2J的化学能转变为电能，不是1s内将1.2J的化学能转变成电能，A错误C正确；电路中电流为1A 时，电池每经过1s电路中就通过1C电量，电源把1.2J的化学能转变为电能，B正确；锌汞电池的电动势为1.2V，锌汞电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池（电动势为1.5V）的小，故D错误；
12. 如图所示的电路中，输出电压恒为，灯泡上标有“”字样，电动机线圈的电阻．若灯泡恰能正常发光，下列说法中正确的是（）
A. 电动机的热功率
B. 电动机的输入功率
C. 电动机的输出功率
D. 整个电路消耗的电功率
【答案】AB
【解析】试题分析：由灯泡铭牌可知灯泡额定电压是6V，额定功率是12W，由电功率的变形公式可以求出灯泡正常发光时的电流；由串联电路特点可以求出电动机的电压，由电功率公式可以求出电机总功率与热功率，进一步求出电动机的输出功率；由电功率公式可以求出电路总功率．
电动机两端的电压，整个电路中的电流，所以电动机的输入功率，电动机的热功率
，则电动机的输出功率，故AB 正确C 错误；整个电路消耗的功率，D错误．
13. 如图所示，平行板电容器与直流电源连接，下极板接地，一带电油滴静止于电容器中的点，现将上极板竖直向上移动一小段距离，则（）
A. 带电油滴将沿竖直方向向上运动
B. 点电势将降低
C. 电容器的电容减小，极板带电荷量减小
D. 带电油滴的电势能保持不变
【答案】BC
【解析】试题分析：将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离，电容器两板间电压不变，根据分析板间场强的变化，判断电场力变化，确定油滴运动情况．由U=Ed分析P点与下极板间电势差如何变化，即能分析P点电势的变化和油滴电势能的变化．
由于两极板与电源相连，所以两极板间的电势差不变，上极板向上移动一小段距离后，两极板间的距离变大，根据公式可得两极板间的电场强度减小，油滴受到的电场力变小，重力大于电场力，油滴向下运动，A错误；P点到下极板的距离不变，下极板的电势为零，所以P到下极板的电势差等于P点的电势，故根据可得P点电势减小，B 正确；根据可得电容减小，根据公式可得电荷量减小，C正确；由带电油滴原来处于平衡状态可知，油滴带负电，P点的电势降低，则油滴的电势能将增加，故D错误．
14. 如图所示，直线为电源的路端电压与电流的关系图像，直线为电源的路端电压与电流的关系图像，在直线为电阻两端的电压与电流的关系图像．电源、的电动势分别为、，内阻分别为、，将电阻分别接到、两电源上，则（）A. ，
B.
C. 接到电源上，电阻的发热功率得电源的效率都较高
D. 接到电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低
【答案】ABD
【解析】试题分析：本题首先要理解电源效率的含义：电源的效率等于电源的输出功率占总功率的百分比．根据欧姆定律得到，电源的效率也等于外电阻与电路总电阻之比．由电源的U-I图象斜率大小等于电源的内阻，比较读出电源内电阻的大小，确定电源的效率关系．当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示工作状态，交点坐标的乘积等于电源的输出功率．
由闭合电路欧姆定律可知，图象与U轴的交点表示电动势，则A的电动势较大，图象的斜率表示内阻，则B电源的内阻r较小，A电源的内阻r较大，故AB 正确；电源的热功率，由图看出，R接到b电源上，电路中电流较小，b电源的内阻r较小，所以电源的热功率较低，C错误；当电阻R与电源组成闭合电路时，电阻R的U-I图线与电源的U-I图线的交点表示电阻的工作状态，交点的纵坐标表示电压，横坐标表示电流，两者乘积表示电源的输出功率，由图看出，R接到a电源上，电压与电流的乘积较大，电源的输出功率较大．由上知，电源的效率较低，故D正确．
15. 如图所示，水平正对放置的带电平行金属板间的匀强电场方向竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，一带电小球从光滑绝缘轨道上的点由静止释放，经过轨道端点进入板间后恰好沿水平方向做匀速直线运动．现在使小球
从稍低些的点由静止释放，经过轨道端点进入两板之间的场区．关于小球及其现在的运动情况以下判断中正确的是（）
A. 小球可能带负电
B. 小球在电、磁场中运动的过程动能增大
C. 小球在电、磁场中运动的过程电势能增大
D. 小球在电、磁场中运动的过程机械能总量不变
【答案】BC
【解析】试题分析：如果小球带负电，则小球在金属板间受到向下的重力，向上的电场力，向下的洛伦兹力，则小球可能受力平衡，沿水平方向做匀速直线运动；若小球带正电，则小球受向下的重力、向下的电场力，向上的洛仑兹力，也可能平衡，故小球带正负电均可以，A正确；若小球带负电，当小球从稍低的b点由静止释放时，小球进入金属板间的速度将减小，则F洛减小，，小球将向上运动，电场力做正功，合外力做正功．所以小球在电磁场中运动的过程中动能增大，电势能减小；由于只有电势能和机械能之间的转化，故机械能与电势能的总量不变；若小球带正电，由于小球的洛仑兹力减小，则小球向下运动，重力及电场力均做正功，故动能增大；电势能减小；但机械能与电势能的总量不变；故B、D正确，C错误。

考点：带电粒子在复合场中的运动。

三、实验填空题
16. 用如图所示的多用电表粗测某一电阻阻值，要用到选择开关和两个部件、．
（）请根据下列步骤完成电阻测量：①旋动部件__________，使指针对准电流的“”刻度；
②将选择开关旋转到电阻挡“”的位置；
③将插入“＋” “－”插孔的表笔短接，旋动部件__________．
使指针对准电阻的__________；（填“刻线”或“刻线”）
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，从下列选项中挑出合理的步骤，并按_______的顺序进行操作，再完成读数测量．
A ．将选择开关旋转到电阻挡“”的位置
B ．将选择开关旋转到电阻挡“”的位置
C．将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接
D将两表笔短接，放声旋动合适部件，对电表进行校准
⑤在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红．黑表和金属部分，则测量结果将__________（选填“偏大”或“偏小”）
（）某们同学用多用电表测量一个“黑盒子”内的元件种类及连接方式，进行如下探测：
第步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转．这一测量结果表明盒内__________（填“有”或“没有”）电源．
第步：用电阻，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况为下列情况．
①图［］、［］中欧姆表指针所处的位置如图甲所示，其对应的阻值是
__________；
图［］中欧姆表指所处的位置如图乙所示，其对应的阻值是__________．
②若此“黑盒子”内总共有两个电学元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件．请在图丙的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况．
【答案】 (1). (2). (3). 刻线 (4). 偏小 (5). 第步：没有 (6). (7). (8). 如图：
【解析】（1）①电表使用前要旋转机械调零旋钮S进行机械调零，使指针对准电流的0刻线；③T为欧姆调零旋钮，则欧姆调零此旋钮，指针指向0刻度线；④指针偏转角度过小，则阻值偏大，则要换大量程，换档后要进行欧姆调零，过程为ADC；⑤由于人体是导体，在使用多用电表测量电阻时，若双手捏住红、黑表笔金属部分，测量的是导体与人的并联电阻，电阻越并越小，因此，测量结果将偏小．
（2）①使用电压档进行测量，目的是看内部是否有电源，由于指针没有示数，因此内部无电源，故黑箱内不存在电源．使用欧姆表读数时注意其零刻度在右侧，因此读数时要从右侧读，读出结果然后乘以档位即为所测电阻阻值．所以图甲示数为R=12×10=120Ω，图（2）读数为R=4×10=40Ω．
②中黑表笔接c电阻大，说明了a、c、b之间串联了二极管、电阻两个元件，由图（6）可知，ab之间电阻无穷大，因此ab之间应该是断路．故黑箱内元件的连接如图所示：
17. “描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，小灯泡的额定电压为，额定功率为，实验中除导线和开关外，还有以下器材可供选择：
A ．直流电源（内阻不计）
B ．直流电流表（内阻约）
C ．直流电流表（内阻约）
D ．直流电压表（内阻约为）
E ．滑动变阻器，
F ．滑动变阻器，实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量．
（）实验中电流表应选用__________，滑动变阻器应选用__________．（均填写仪器前的字母）
（）应选择下图中哪一个电路图进行实验？__________．
（）如图是此实验的器材实物图，图中已连接了部分导线．请根据在上问中所选的电路图，补充完成图中实物间的连线．
（）开关闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于__________．（选填“左端”、“右端”或“正中间”）
（）根据实验数据，画出小灯泡图线如图乙所示．由此可知，当电压为时，小灯泡的灯丝电阻是__________．
（）根据实验测量结果可以绘制小灯泡的电功率随其两端电压或电压的平方变化的图象，在图丙中所给出的、、、图像中可能正确的是
__________．
【答案】 (1). B (2). F (3). A 如图：
(4). 左端 (5). （ (6). 、
【解析】试题分析：由灯泡的额定电流即可选择电流表；根据实验要求明确电路接法，则可选择滑动变阻器；根据实验要求明确接法的选择，则可得出原理图；图中坐标表示灯泡的电流值及电压值；由欧姆定律可求得电阻．根据功率
公式可得出正确的图象．
（1）小灯泡的额定电流为，故选电流表B；滑动变阻器选择较小的，便于操作，故选滑动变阻器F；
（2）电流表内阻和小灯泡的内阻相接近，故采用电流表外接法，要求小灯泡两端的电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，故选A图
（3）实物图如图所示
（4）为了保护小灯泡不被烧坏，应使得小灯泡两端的电压为零，所以滑动变阻器的滑片应置于最左端
（5）从图中可知当小灯泡两端的电压为0.5V时，小灯泡中的电流为0.10A，所以根据欧姆定律可得此时小灯泡的电阻为
（6）由可知，P与U为二次函数关系，图象开口向上，A正确；P与U2，在R不变时为正比例关系，由于R随电压的增大而减小，故C图正确；
四、计算题
18. 如图所示，两平行金属导轨间的距离，金属导轨所在的平面与水平面夹角，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场，金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源．现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒恰好静止．导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金属导轨电阻不计，取．已知，，求：
（）通过导体棒的电流．
（）导体棒受到的安培力大小．（）导体棒受到的摩擦力大小和方向．
【答案】（）（）（）
【解析】试题分析：（1）根据闭合电路欧姆定律求出电流的大小．（2）根据安培力的公式F=BIL求出安培力的大小，运用左手定则判断安培力的方向．（3）导体棒受重力、支持力、安培力、摩擦力处于平衡，根据共点力平衡求出摩擦力的大小．
（）根据闭合电路欧姆定律有．
（）导体棒受到的安培力．
（）受力分析图．
导体棒所受重力沿斜面向下的分力，小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力，根据共点力平衡条件．
解得．
19. 在水平放置的两块金属板上加上不同电压，可以使从炽热的灯丝释放的电子以不同速度沿直线穿过板中心的小孔进入宽度为的匀强磁场区域，匀强磁场区域的磁感应强度为，方向垂直纸面向里．若在、两板间加上电压时，电子不能穿过磁场区域而打在板延长线上的点，如图所示．已知电子的质量为，电荷量为，并设电子离开板时的初速度为零．
（）在、两板间加上电压时，求电子穿过小孔时的速度大小．
（）求点距小孔的距离．
（）若改变、两板间的电压，使电子穿过磁场区域并从边界上的点射出，且从点穿出时速度方向偏离原来的方向的角度为，则、两板间电压为多大．
【答案】（）（）（）
【解析】（）电子在板间电中加速时，由动能定理得．
解得．
（）电子进入磁场区域做匀速圆周运动，由牛顿第二定律．
解得．
所以．
（）若在、两板间加上电压时，电子在板间加速后穿过板进入磁场区域做圆周运动，并从边界上的点穿出．
由动能定理可得．
由牛顿第二定律可得．
且由几何关系可知．
所以．。