2023-2024学年度河南省济源市第六中学高二上学期12月月考试卷
物理试题（含解析）
分数：100分 考试时间：75分钟
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷
一、单选题（共32分）
1．如图所示，在空间中有平行xOy平面的匀强电场，一群带正电粒子(电荷量为e，重力不计，不计粒子间相互作用)从P点出发，可以到达以原点O为圆心、R=25cm为半径的圆上的任意位置，比较圆上这些位置，发现粒子到达圆与x轴正半轴的交点A时，动能增加量最大，为60 eV，已知∠OAP=30°．则下列说法正确的是 ( )
A．该匀强电场的方向沿x轴负方向
B．匀强电场的电场强度是240 V/m
C．过A点的电场线与x轴垂直
D．P、A两点的间电势差为60 V
2．在国际单位制中，能量的单位是（ ）
A．焦耳（J） B．安培（A） C．千克（kg） D．特斯拉（T）
3．如图所示，a、b为垂直纸面的两根通电长直导线与纸面相交的横截面，P点到a、b的距离相等且等于a、b间的距离。已知通电长直导线周围磁场的磁感应强度大小（其中k为比例系数，I为电流，r为该点到导线距离），而方向遵循安培定则，且P点处的磁感应强度方向由P指向a，则下列判断正确的是（ ）
A．a中的电流垂直纸面向里，b中的电流垂直纸面向外，且
B．a中的电流垂直纸面向外，b中的电流垂直纸面向里，且
C．a中的电流垂直纸面向里，b中的电流垂直纸面向外，且
D．a中的电流垂直纸面向外，b中的电流垂直纸面向里，且
4．理想变压器的原、副线圈的匝数比为2：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相同的定值电阻R，原线圈一侧接有电压为220V的正弦交流电源上，如图所示。则（ ）
A．副线圈回路中电阻两端的电压为88V
B．原线圈回路中电阻两端的电压为88V
C．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为4：1
D．原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为1：2
5．已知通电导线在其周围形成的磁场中，某一点的磁感应强度大小与电流大小成正比，与该点到导线的垂直距离成反比。如图所示，等边三角形ABC位于水平面内，D为BC边中点，O为三角形中心。三根相互平行的长直导线垂直水平面，分别固定在ABC三点，均通有等大电流，A处电流方向与B、C处相反。则O点和D点处的磁感应强度方向的关系以及大小之比分别为（ ）
A．相同2:1 B．相同3:1 C．相反2:1 D．相反3:1
6．如图所示，两块水平放置的平行金属板a、b，相距为d，组成一个电容为C的平行板电容器，R1为定值电阻，R2为可变电阻，开关S闭合.质量为m的带正电的微粒从O点以水平速度v射入金属板问，沿曲线打在b板上的P点若经有关调整后，微粒仍从O点以水平速度v射入，不计空气阻力及板外电场，则下列判断正确的是（ ）
A．只增大R2，微粒打在P点左侧
B．只增大R2，微粒仍打在P点
C．S断开，a板稍微竖直上移，微粒仍打在P点
D．S断开，a板稍微竖直上移，微粒打在P点左侧
7．在学习自感的课堂上，老师引入了一个有趣的小实验：四位同学手拉手与一节电动势为的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示的方式连接，实验过程中人会有触电的感觉，已知人体的电阻比线圈的电阻大。下列说法错误的是（ ）
A．闭合开关后，流过线圈的电流会逐渐变大直至不变
B．当电路稳定时，流过人体的电流小于流过线圈的电流
C．断开开关的瞬间，流过人体的电流方向由A到B
D．断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大
8．如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场。线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（ ）
A．线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到B
B．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大
C．线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大
D．若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的
二、多项选择题（共16分）
9．下列可以表示磁场的是（ ）
A．电场强度 B．磁感线 C．磁感应强度 D．电场线
10．如图所示是两个等量异种点电荷，周围有1、2、3、4、5、6各点，其中1、2之间距离与2、3之间距离相等，2、5之间距离与2、6之间距离相等，两条虚线互相垂直且平分，那么关于各点电场强度和电势的叙述错误的是（ ）
A．1、3两点电场强度相同 B．5、6两点电场强度相同
C．4、5两点电势不相同 D．1、3两点电势相同
11．如图所示，有一均匀对称带负电圆环水平放置，一质量为m的带正电小球从圆环中心O正下方的A点竖直上抛，刚好能到达圆环中心O点。在这过程中，小球所做运动可能的是（ ）
A．小球做减速运动，加速度一直变小
B．小球做减速运动，加速度一直变大
C．小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度变大的减速运动
D．小球先做加速度变大的加速运动，接着做加速度减小的加速，最后做加速度变大的减速运动
12．不计重力的负粒子能够在图所示的正交匀强电场和匀强磁场中匀速直线穿过。设产生匀强电场的两极板间电压为U，距离为d，匀强磁场的磁感应强度为B，粒子电荷量为q，进入速度为v，以下说法正确的是（ ）
A．若同时增大U和B，其他条件不变，则粒子一定能够直线穿过
B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，则粒子可能直线穿过
C．若粒子向下偏转能够飞出极板间，则粒子动能一定减小
D．若粒子向下偏转能够飞出极板间，则粒子的动能有可能不变
第II卷
三、实验题（共15分）
13．（1）图中游标卡尺的读数为 ，螺旋测微器的读数为 。
（2）某同学要测量一小灯泡的电阻，阻值约为，现用伏安法更精确地测量其电阻R，要求测量数据尽量精确且电压从0开始增加，可供该同学选用的器材除开关、导线、待测电阻R外还有：
A．电压表V（量程，阻值约为）
B．电流表（量程，内阻约为）
C．电流表（量程，内阻约为）
D．滑动变阻器（，额定电流）
E．滑动变阻器（，额定电流）
F．电源E（，内阻不计）
①实验中除了选择器材A、F外，电流表应选 ，滑动变阻器应选 ；（填写器材前面的字母）
②请在方框中画出实验电路图：( )
14．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏安法描绘这个灯泡的U-I图线，有下列器材供选用：
A．电压表（0~5 V，内阻10 kΩ） B．电压表（0~10 V，内阻20 kΩ）
C．电流表（0~3 A，内阻1 Ω） D．电流表（0~0.6 A，内阻0.4 Ω）
E.滑动变阻器（5 Ω，1 A） F.滑动变阻器（500 Ω，0.2 A）
实验中电压表应选用 ，电流表应选用 。为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用 （用序号字母表示）。
四、解答题（共37分）
15．如图所示，A、B、C为一等边三角形的三个顶点，某匀强电场的电场线平行于该三角形所在平面。现将电荷量为10－8C的正点电荷从A点移到B点，电场力做功为3×10－6 J，将另一电荷量为10－8 C的负点电荷从A点移到C点，克服电场力做功为3×10－6 J。
（1）UAB、UAC、UBC各为多少？
（2）若AB边长为cm，求电场强度大小并画出至少3条电场线。
16．图示为磁流体发电机的示意图，将气体加热到很高的温度，使它成为等离子体（含有大量正、负离子），让它以速度v通过磁感应强度为B的匀强磁场区，这里有间距为d的电极板a和b，外电路电阻为R。
（1）哪个电极为正极
（2）计算K断开时电极板间的电势差即电动势大小。
17．如图1、2所示，两电源的电动势均为6V、内阻为0.5Ω，小型电动机M的线圈电阻为0.5Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，限流电阻R0均为2.5Ω，若理想电压表的示数均为2.5V时，试求：
（1）在图1中电源的输出功率和电动机输出的机械功率；
（2）在图2中滑动变阻器使用的阻值及限流电阻R0可消耗的最大功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．D
【详解】到达A点的质子动能增加量最大，电场力做功最大，说明等势面在A点与圆相切（否则一定还可以在圆上找到与A点电势相等的点，质子到这点与A点电场力做功一样，动能的增加量是一样的，这与到达A点时的动能增加量最大相矛盾），也就是等势面与y轴平行，所以电场线与x轴平行，方向沿x轴正方向；PA间的电势差
由
解得
E=160V/m
故选D。
【点睛】本题考查电场强度与电势差的关系，关键要运用逻辑推理判断出过A点的等势面，运用公式U=Ed时，要知道d是两点沿电场方向的距离；到达A点的质子动能增加量最大，电场力做功最大，说明等势面在A点与圆相切，即等势面与y轴平行．
2．A
【详解】在国际单位制中，能量的单位是焦耳（J），安培（A）是电流的单位，千克（kg）是质量的单位，特斯拉（T）是磁感应强度的单位，所以A正确，BCD错误。
故选A。
3．A
【详解】根据P点处的磁感应强度方向由P指向a，通过分析可知，两根通电长直导线a、b在P点处产生的磁场，如图
根据右手定则可知，a中的电流垂直纸面向里，b中的电流垂直纸面向外，再根据几何关系可知
故BCD错误，A正确。
故选A。
4．A
【详解】AB．原、副线圈的匝数比为2：1，设原线圈两端电压为，则副线圈两端的电压为，副线圈中电流为，根据电流关系可知原线圈中的电流为，则有
解得
则副线圈两端的电压为，原线圈回路中电阻两端的电压为176V，故A正确B错误；
CD．原线圈回路中电阻消耗的功率为
副线圈回路中电阻消耗的功率为
则原、副线圈回路中电阻消耗的功率之比为
故CD错误。
故选A。
5．B
【详解】根据安培定则，画出三条直导线分别在O点和D点产生的磁场方向如图；
由磁感应强度的叠加可得O点和D点的磁感应强度方向均水平向右；设每条直导线的电流均为I，正三角形的三条高均为L，则
即
故选B。
6．C
【详解】AB．由电路连接情况可知，两板间电场方向竖直向上，带正电微粒所受电场力方向竖直向上，电阻R1与R2串联，根据串联分压规律可知，增大R2，R1两端电压减小，两极板间电压减小，粒子所受电场力减小，故微粒所受竖直向下的合外力增大，由牛顿第二定律可知，微粒运动加速度增大，竖直方向
则运动时间减小，水平方向
微粒水平位移减小，微粒将打在P点右侧，AB错误；
CD．断开开关，电容器所带电荷量Q不变，电容的公式
场强与电势差的关系式
可得
可知改变板间距离不会改变两板间场强，所以粒子仍打在P点，D错误C正确。
故选C。
7．C
【详解】A．闭合开关后，线圈的电流会从零开始逐渐变大直至电路稳定而保持不变，故A正确；
B．因为人体的电阻大于线圈的电阻，根据并联电路的知识可知，流过人体的电流小于流过线圈的电流，故B正确；
C．断开开关的瞬间，线圈产生的电动势要阻碍线圈原有电流变小，因此产生的感应电流与原电流方向相同，自左向右，断开开关时线圈与人体组成新的闭合回路，因此流过人体的电流方向由B到A，故C错误；
D．断开开关后，流过线圈的电流会从稳定时流过线圈的电流值开始减小，从而导致断开开关的瞬间，流过人体的电流会突然增大，故D正确。
本题选择错误选项；故选C。
8．C
【详解】A．AB和CD边切割磁感线产生电流，根据右手定则可知电流由B指向A，故A错误；
BC．线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量为零，感应电动势最大，感应电流也最大，通过电阻的电流瞬时值最大，故B错误，C正确；
D．根据
Em＝NBSω
可知，ω增大一倍，Em也增大一倍，感应电动势的有效值也增大一倍，根据
可知，通过电阻电流的有效值也增大一倍，变为原来的2倍，故D错误。
故选C。
9．BC
【详解】磁场是一种看不见的特殊物质，为力形象的描述磁场，引入磁感线，磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，磁感线的疏密程度代表磁场的强弱程度，即用磁感应强度来描述磁场，故选项BC正确，AD错误．
点睛：掌握描述磁场的方法，注意在平时学习过程中的积累．
10．CD
【详解】A．等量异种点电荷电场线的分布具有对称性，1和3两点电场强度大小，方向均向左，即电场强度相同，故A正确；
B．根据对称性，5和6两点处电场线疏密程度相同，电场强度大小相等，方向都与此虚线垂直向左，则5和6两点电场强度相同，故B正确；
C．等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，所以4、5两点电势相等，故C错误；
D．两点电荷连线上电场线方向从3指向1，则3的电势高于1的电势，故D错误。
本题选错误的，故选CD。
11．BCD
【详解】带电圆环均匀带负电，可知圆环中心O点的电场强度为零，带正电小球从圆环中心O正下方的A点竖直上抛，刚好能到达圆环中心O点，小球受到的电场力竖直向上。
从A到O电场强度可能一直减小，小球受到的电场力一直减小，若小球在A点受到的电场力小于重力，则小球做加速度逐渐增大的减速运动；若小球在A点受到的电场力大于重力，小球先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动。
从A到O电场强度可能先增大后减小，小球受到的电场力先增大后减小，若小球在A点受到的电场力小于重力，且最大电场力小于重力，则小球先做加速度减小的减速运动，再做加速度增大的减速运动；若小球在A点受到的电场力小于重力，且最大电场力大于重力，则小球先做加速度减小的减速运动，再做加速度增大的加速运动，接着做加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动；若小球在A点受到的电场力大于重力，则小球先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，最后做加速度增大的减速运动。
故选BCD。
12．BC
【详解】负粒子沿直线运动满足
而
整理得
A．若同时增大U和B，其他条件不变，如果增大相同的倍数，粒子仍受力平衡匀速直线穿过，否则不能匀速直线穿过，A错误；
B．若同时减小d和增大v，其他条件不变，如果满足d与v的乘积保持不变，粒子仍能做匀速运动穿过，B正确；
CD．若粒子向下偏转能够飞出极板间，洛伦兹力不做功，电场力做负功，粒子动能一定减小，C正确，D错误。
故选BC。
13． 10.50 4.699 B D
【详解】(1)[1]游标卡尺的读数为
[2]螺旋测微器的读数为
(2)①[3]电源电动势为12V，待测电阻阻值约为，回路最大电流约为0.8A，故电流表应选B。
[4]要求电压从0开始增加，故滑动变阻器应采用分压式接法，选择总阻值较小的D，便于调节，误差较小。
②[5]待测电阻阻值较小，采用电流表外接法，实验电路图如图所示
14． A D E
【详解】[1]根据小灯泡的额定电压为4V，可知实验中电压表应选用A；
[2]依题意，小灯泡的额定电流为
电流表应选用D；
[3] 为使实验误差尽量减小，要求电压表从零开始变化且多取几组数据，滑动变阻器应选用最大阻值较小的E。
15．（1）300V，300V ，0；（2）1×104 V/m，图见解析
【详解】（1）正点电荷从A点移到B点时，电场力做正功，故A点电势高于B点，可求得
负点电荷从A点移到C点，电场力做负功，A点电势高于C点，可求得
因此B、C两点电势相等，故
UBC＝0
（2）由于匀强电场中的等势线是一簇平行直线，因此BC为一条等势线，故电场线方向垂直于BC，设D为直线BC的中点，则场强方向为由A指向D，如图所示
直线AB在场强方向的距离d等于线段AD的长度，故由匀强电场中电势差与场强的关系式可得
d=AB·cos30°
解得
E＝1×104 V/m
16．（1）b极板；（2）
【详解】（1）根据左手定则知，正电荷向下偏，负电荷向上偏，则b板带正电，即为正极．
（2）由
，
所以
17．（1）5.5W，2.5W；（2）0，10W
【详解】（1）以电阻R0为研究对象，根据欧姆定律得到电路中电流为
电源总功率
内电路消耗的功率
电源的输出功率
电动机两端的电压
电动机消耗的功率
电动机内阻热功率
电动机输出的机械功率
（2）当R滑=0时电路中的电流最大，为
限流电阻R0可消耗的最大功率
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
