2023-2024学年度河南省焦作市庆阳重点中学高二上学期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，A、B为电场中的两点，下列关于A、B两点的电场强度大小EA、EB和电势φA、φB的判断中正确的是 （ ）
A．EA>EB、φA>φB B．EA>EB、φA<φB
C．EA
A． B．
C． D．
3．交流发电机的线圈转到中性面位置时，下列说法中正确的是（ ）
A．电流方向发生改变 B．电流达到最大值
C．线圈的磁通量为零 D．感应电动势最大
4．关于物理学史，下列说法错误的是
A．伽利略通过斜面实验推断出自由落体运动的速度随时间均匀变化，他开创了研究自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学实验相结合的方法
B．牛顿在伽利略笛卡尔、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律和万有引力定律
C．奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场
D．爱因斯坦首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子
5．如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，各电阻阻值如图所示，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表的读数I先增大，后减小
B．电压表的读数U先减小，后增大
C．电压表读数U与电流表读数I的比值不变
D．电压表读数的变化量ΔU与电流表读数的变化量ΔI的比值不变
6．如图所示，电流计的内阻Rg=98Ω，满偏电流Ig=1mA，R1=902Ω，R2=2Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A
B．当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1V
C．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是1A
D．当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1V
7．一个带正电的点电荷由电场中的a点运动到b点，电势能增大，则（ ）
A．a点的电势一定低于b点的电势 B．a点的电势一定高于b点的电势
C．a点的场强一定小于b点的场强 D．a点的场强一定大于b点的场强
8．两根材料相同粗细均匀的金属丝1．2的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（ ）
A．两金属丝的阻值R1大于R2
B．如两根金属丝的长度相同，则金属丝1较粗
C．如两根金属丝的粗细相同，则金属丝1较长
D．条件不足，无法判断两金属丝的长短与粗细
二、多项选择题（共16分）
9．下列说法中正确的是( )
A．磁场看不见、摸不着，所以它并不存在，它是人们为了研究问题方便而假想出来的
B．同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引
C．磁体和通电导体都能产生磁场
D．若小磁针始终指向南北方向，则小磁针的附近一定没有磁铁
10．如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形金属线框与导线在同一竖直平面内，线框位于导线下方，且线框的一边与导线平行，当线框被移动时，关于穿过线框的磁通量的变化情况，下列说法正确的有
A．当线框水平向左移动时，穿过线框的磁通量变小
B．当线框水平向右移动时，穿过线框的磁通量不变
C．当线框竖直向下移动时，穿过线框的磁通量变小
D．当线框竖直向下移动时，穿过线框的磁通量不变
11．如图所示，理想变压器的原线圈接有交变电压U，副线圈接有光敏电阻R1（光敏电阻的阻值随光照强度增大而减小）、定值电阻R2.则（ ）
A．仅增强光照时，原线圈的输入功率减小
B．仅向下滑动P时，R2两端的电压增大
C．仅向下滑动P时，R2消耗的功率减小
D．仅增大U时，通过R1的电流增大
12．如图所示，图线A为某电源的路端电压与电流的关系图线，图线B为某定值电阻两端电压与电流的关系图线。当把该电阻直接接在该电源两端组成闭合回路时，下列说法正确的是（ ）
A．该定值电阻两端的电压为3V B．该电源的输出功率为6W
C．该定值电阻阻值为0.5Ω D．该定值电阻阻值为1Ω
第II卷
三、实验题（共15分）
13．给你一个电压表、一个电阻箱、开关及导线等器材：
(1)在虚线框内画出根据闭合电路欧姆定律测定一节旧的干电池的电动势和内阻的实验电路图 ．
(2)在实验过程中，将电阻箱拨到45 Ω时，电压表读数为0.90 V；若将电阻箱拨到如图甲所示的位置时，电压表读数如图乙表盘所示．根据以上数据，可以算出该节电池的电动势E＝ V，内电阻r＝ Ω.
14．（1）当使用多用电表测量物理量时，多用电表表盘示数如图所示．若此时选择开关对准 ×10Ω挡，则被测电阻的阻值为 Ω．若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，则应该换用倍率更 （填“高”或“低”）的挡位，换挡后还要 ，用完电表后把选择开关拨到 ．
（2）为了测定一节旧干电池的电动势和内阻（内阻偏大），配备的器材有：
A．电流表A（量程为0.6A）
B．电压表V（量程为1V，内阻为1.2kΩ）
C．滑动变阻器R1（0~10Ω，1A）
D．电阻箱R2（0~9999.9Ω）
某实验小组设计了如图所示的电路．
①实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值应为 kΩ．
②利用上述实验电路进行实验，测出多组改装后的电压表读数UV与对应的电流表读数IA，利用UV–IA的图象如图所示．由图象可知，电源的电动势E= V，内阻r= Ω．
四、解答题（共37分）
15．一根长为2m的直导线，通有0.5A的电流，当把该导线垂直匀强磁场方向放入磁场后，测得导线受到的安培力大小为4×10-2N，求匀强磁场的磁感应强度大小为多少特斯拉．
16．有两根通电平行直导线，分别通入如图所示的同方向电流和反方向电流，两根平行直导线之间是否存在相互作用力？如存在，作用力的方向如何？用虚线在图中大致描绘出通电后两根导线的实际形状。
17．如图所示，足够长的两根光滑固定导轨相距竖直放置，导轨电阻不计，下端连接阻值为的电阻，导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向里，两根质量均为、电阻均为的水平金属棒ab和cd都与导轨接触良好，金属棒ab用一根细线悬挂，现闭合开关S，让ab棒从静止开始下落，cd下落过程中，悬挂的细线恰好能够被拉断．不计空气阻力，g取10m/s2,求：
（1）细线能承受的最大拉力；
（2）细线即将被拉断时，整个电路消耗的总电功车；
（3）若细线被拉断时立即断开开关S，再经时，cd棒的加速度为刚断开开关时加速度的4倍，求此时cd棒克服安培力做功的功率。
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．A
【详解】电场线的疏密程度可以表示电场强度的大小，由图可知
EA>EB
沿电场线方向，电势逐渐降低，由图可知
φA>φB
故选A。
2．D
【详解】A．该平面回路有两个回路，根据楞次定律，两个回路中的感应电流方向均为顺时针，则中间导线的电流抵消没有电流，故A不符合题意；
B．该平面回路有两个回路，根据楞次定律，两个回路中的感应电流方向都为顺时针方向，故B不符合题意；
C．该平面回路只有一个回路，根据楞次定律，感应电流的方向为顺时针方向，故C不符合题意；
D．该平面回路有两个回路，根据楞次定律，两回路都相当于电源，根据楞次定律，两个电动势的方向都为顺时针方向，但左边的电动势大于右边的电动势，最终电流的方向与左边电动势的方向一致，故D符合题意。
故选D。
3．A
【详解】中性面位置磁感线与线圈平面垂直，磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零，电流将改变方向，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】伽利略通过斜面实验推断出自由落体运动的速度随时间均匀变化，他开创了研究自然规律的科学方法，这就是将数学推导和科学实验相结合的方法，选项A正确；牛顿在伽利略笛卡尔、开普勒等人研究的基础上，采用归纳与演绎综合与分析的方法，总结出了普遍适用的力学运动规律……牛顿运动定律和万有引力定律，选项B正确； 奥斯特发现了导线附近小磁针的偏转，从而得出电流的磁效应，首次揭示了电流能够产生磁场，选项C正确；普朗克首先提出当带电微粒辐射或吸收能量时，是以最小能量值为单位一份份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值叫做能量子，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
5．D
【详解】试题分析：由数学知识可知，当P点在中点时外电阻最大；故当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑到b端的过程中，总电阻先增大后减小，电源的电动势和内阻不变，根据闭合电路欧姆定律，总电流先减小后增大，则内电压先减小后增大，外电压先增大后减小．故A、B错误．电压表读数U与电流表读数I的比值表示外电阻，外电阻先增大后减小．故C错误．因为内外电压之和不变，所以外电压的变化量的绝对值和内电压变化量的绝对值相等．所以=r．故D正确．故选D．
考点：电路的动态分析
6．B
【详解】AB．由图示电路图可知，当S1和S2均断开时，G与R1串联，改装成的是电压表，电压表量程
故A错误，B正确；
CD．由图示电路图可知，当S1和S2均闭合时，G与R2并联，改装成的是电流表，电流表量程
故CD错误。
故选B。
7．A
【详解】AB．正点电荷由电场中的a点运动到b点，电势能增大，根据根据电势能公式
可知a点的电势一定低于b点的电势，故A正确，B错误；
CD．场强与电势没有直接关系，电势升高，场强不一定增大，因此，无法判断a、b两点场强的大小，故CD错误。
故选A。
8．B
【详解】A．导线的电阻，由数学知识知：图线斜率的倒数表示电阻，图线R1的斜率大于R2的斜率，I﹣U图象的斜率倒数表示电阻的大小，则由图可知，两金属丝的阻值R1小于R2，故A错误；
B．根据电阻定律得知，长度相同，材料相同，因R1小于R2，故金属丝1的横截面积大，故B正确；
CD．根据电阻定律得知，两根金属丝的粗细相同，则金属丝2较长，故CD错误．
故选B。
9．BC
【详解】A、磁场虽然是看不见、摸不着的，但是是客观存在的，不是人们假想的，故A错误；
B、磁极间相互作用的基本规律是同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，故B正确；
C、电流的磁效应：任何通有电流的导线，都可以在其周围产生磁场的现象，故C正确；
D、若磁铁放在小磁针的南方或北方，小磁针仍可能始终指向南北方向，故D错误．
故选BC．
10．BC
【详解】根据右手螺旋定则判断出直导线周围的磁场方向，离导线越远，磁场越弱；当线框水平向左或向右移动时，穿过线框的磁通量不变，故A错误，B正确；当线框竖直向下移动时，穿过线框的磁通量变小，故C正确，D错误；
11．BD
【详解】A．仅增强光照时，电阻R1减小，副线圈的负载减小，原线圈的电压U不变，故副线圈的电压也不变，由
副线圈的功率增大，原线圈的功率由副线圈定，故原线圈的功率增加，A错误；
B．仅下滑P时，由
n1减小，n2、U不变，则U2增加，加在R2两端的电压增大，B正确；
C．由
R2的功率增大， C错误；
D．由
原线圈两端的电压增加，匝数比不变时，副线圈两端的电压增大，也即加在R1两端的电压增大，通过R1的电流增大，D正确。
故选BD。
【点睛】变压器的动态分析：
1.根据题意弄清变量与不变量。
2.弄清变压器动态变化的决定关系：
（1）原线圈与副线圈电压的决定关系；
（2）输入功率与输出功率的决定关系；
（3）原线圈与副线圈电流的决定关系。
12．AD
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可知图线A的函数关系式为
图线为一次函数图线，纵轴截距表示E，则有
故A正确；
B．由图像交点可知，定值电阻两端的电压和通过的电流为
，
则该电源的输出功率为
故B错误；
CD．图线B的斜率表示电阻，则
故C错误，D正确。
故选AD。
13． 1.3 20
【详解】(1)、通过改变电阻箱的阻值，得到多组电阻、电压值，可求电动势和内阻，电路图如图：
(2)电压表读数为1.00V，电阻箱阻值为68Ω，由闭合电路欧姆定律有：
E=0.9+ r，
E=1+r，
联立得：E=1.3V，r=20Ω.
14． 2.8102 低 欧姆调零 off挡或者交流电压最高挡 1.2 1.60 2.75
【详解】（1）[1][2][3][4]．若此时选择开关对准 ×10Ω挡，则被测电阻的阻值为28×10=2.8102Ω．若用多用电表测量另一个电阻的阻值发现指针偏转角度很大，说明倍率挡选择过高，应该换用倍率更低的挡位，换挡后还要欧姆调零，用完电表后把选择开关拨到off挡或者交流电压最高挡．
（2）①[5]．实验中将量程为1V电压表量程扩大为2V，电阻箱R2的取值等于伏特表的内阻，即应为1.2kΩ．
②[6][7] ．根据U=E-Ir，由图象可知，电源的电动势E=1.60V，内阻
．
15．4×10-2T
【详解】根据可得：
16．见解析
【详解】图（a）中在两根相互平行且靠近的长直导线中通入相同方向的电流时，根据右手螺旋定则可知，左边导线中的电流在导线的右侧产生垂直于纸面向外的磁场，右边导线受力的方向由左手定则可以判断出是向左的，同理，左边受到的安培力向右，即两导线相互吸引。大致形状如下图所示
图（b）中在两根相互平行且靠近的长直导线中通入相反方向的电流时，根据右手螺旋定则可知，左边导线中的电流在导线的右侧产生垂直于纸面向外的磁场，右边导线受力的方向由左手定则可以判断出是向右的，同理，左边受到的安培力向左，即两导线相互排斥。大致形状如下图所示
17．（1）5.0N；（2）30W；（3）12W
【详解】（1）细线未拉断之前，当cd棒达到最大速度时，安培力与重力平衡
根据串并联电路中电流关系
解得
（2）根据电功率公式得
（3）细线拉断时
由解得细线刚拉断时，cd棒的速度
细线刚拉断时，开关断开，两棒的电流为
cd棒的加速度
细线拉断后经时，cd棒的加速度为
由已知
解得
此时感应电动势
设此时两棒的速度分别为和，有
细线拉断后内，两棒所受安培力的冲量大小相等，设为，由动量定理
解得
cd棒克服安培力做功的功率
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