陕西省榆林市五校联考2023-2024学年高二上学期12月月考试题物理

试卷更新日期：2024-01-15 类型：月考试卷

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一、选择题（本题共10小题，共43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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

1. 下列说法中正确的是（）

A、电场中任一点的电场强度总是指向该点电势降落最快的方向 B、电流是矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向 C、磁通量的大小为 $B S$ ，方向为磁感应强度的方向，故磁通量为矢量 D、电磁波是一份一份的，麦克斯韦用实验证明了电磁波的存在

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2. 洗衣机的脱水桶正常工作时非常平稳，当切断电源后，发现洗衣机先是振动越来越剧烈，然后振动逐渐减弱，下列说法中正确的是（）

A、洗衣机做的是振幅不变的简谐运动 B、正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率与洗衣机的固有频率相等 C、正常工作时，洗衣机脱水桶运转的频率比洗衣机的固有频率小 D、当洗衣机振动最剧烈时，脱水桶的运转频率恰好等于洗衣机的固有频率

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3. 如图所示，空间内存在匀强磁场，磁感应强度大小 $B = 4 T$ ，方向与墙面和水平面均成 $45 °$ 角，墙角处有边长 $L = 1 m$ 的正方形线框 $a b c d$ ，初始时线框与水平面间夹角为 $60 °$ 角， $a b$ 边与墙底边平行，线框 $a b$ 边沿墙角下滑到地面过程中，已知 $c o s 15 ° = \frac{\sqrt{6} + \sqrt{2}}{4}$ ，以下说法不正确的是（）

A、磁通量先增加后减小 B、线框能产生感应电流 C、磁通量最大值为 $4 W b$ D、磁通量最小值为 $(\sqrt{6} + \sqrt{2}) W b$

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4. 一弹簧振子做简谐运动，周期为 $T$ ，下列叙述正确的是（）

A、若 $Δ t = T$ ，则 $t$ 时刻和 $(t + Δ t)$ 时刻的速度一定相同 B、若 $Δ t = \frac{T}{2}$ ，则 $t$ 时刻和 $(t + Δ t)$ 时刻弹簧长度一定相等 C、若 $t$ 时刻和 $(t + Δ t)$ 时刻的动能相等，则 $Δ t$ 一定等于 $\frac{T}{2}$ 的整数倍 D、若 $t$ 时刻和 $(t + Δ t)$ 时刻的位移大小相等，方向相同，则 $Δ t$ 一定等于 $T$ 的整数倍

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5. 随着城市高层建筑的增多，高空坠物不时发生，威胁着人们的安全，《中华人民共和国刑法修正案（十一）》新增高空抛物罪．假设一小球的质量约为 $25 g$ ，从高楼的窗户自由下落到地面，小球与地面接触时间约为 $0.01 s$ 后减速为零，下落到地面的瞬时速度约为 $20 m / s$ ．小球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ．试估算小球对地面平均作用力的大小约为（）

A、 $25 N$ B、 $50 N$ C、 $75 N$ D、 $100 N$

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6. 劲度系数为 $20 N / m$ 的水平弹簧振子，它的振动图像如图所示，则图像上的 $P$ 点反映出此时刻（）

A、弹簧振子的运动方向沿 $x$ 轴负方向 B、振子所受弹力为 $50 N$ ，其方向沿 $x$ 轴负方向 C、由 $t = 0$ 到图像上 $P$ 点所示时刻振子所经过的路程为 $37.5 c m$ D、由 $t = 0$ 到图像上 $P$ 点所示时刻的这段时间内，振子运动的位移为 $2.5 c m$

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7. 如图所示，在足够长的光滑水平滑杆的正上方某点固定正的点电荷，带正电的小球穿过滑杆，从 $a$ 点以速度 $v_{0} = 6 m / s$ 向右运动，小球在 $a$ 点的加速度大小为 $2 \sqrt{3} m / s^{2}$ ，已知无穷远处电势为零， $a$ 点、 $b$ 点的电势分别为 $10 V 、 20 V$ ，小球的比荷 $\frac{q}{m} = 1 C / k g$ ，不计小球与滑杆间的摩擦，小球运动过程电量不变，以下说法正确的是（）

A、小球运动到 $b$ 点时速度大小为 $5 m / s$ B、小球运动到 $c$ 点加速度大小为 $6 m / s^{2}$ C、小球最终速度大小为 $8 m / s$ D、小球最大电势能为 $20 J$

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8. 三个点电荷形成的电场如图所示， $A ， B ， C$ 是电场中的三个点，设三点电场强度的大小分别为 $E_{A} 、 E_{B} 、 E_{C}$ ，三点的电势分別为 $φ_{A} 、 φ_{B} 、 φ_{C}$ ．下列说法正确的是（）

A、三个点电荷中有两个带负电荷 B、 $A 、 B 、 C$ 三点电场强度大小 $E_{C} > E_{B} > E_{A}$ C、 $A 、 B$ 两点电势 $φ_{A} < φ_{B}$ D、若将一带正电的试探电荷从 $B$ 移动到 $A$ ，电场力做正功

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9. 如图所示，电源电动势为 $E = 10 V$ ，内阻为 $r = 4 Ω$ ，定值电阻为 $R_{0} = 2 Ω$ ，滑动变阻器 $R$ （最大阻值为 $R = 10 Ω$ ），闭合开关 $S$ ，现将滑动变阻器滑片由最右端向最左端滑动，三个电压表读数分别为 $U_{1} 、 U_{2}$ 、 $U_{3}$ ，电表均为理想电表，下列说法正确的是（）

A、电压表 $U_{1}$ 变大， $U_{2}$ 变大， $U_{3}$ 变小 B、电压表 $U_{1}$ 变小， $U_{2}$ 变大， $U_{3}$ 变小 C、电源最大输出功率为 $6.25 W$ D、滑动变阻器消耗的功率先减小后增大

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10. 如图所示，质量 $M = 3 k g$ 、上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平面上， $t = 0$ 时，质量 $m = 3 k g$ 表面粗糙的物块（可视为质点）以初速度 $v_{0} = 4 m / s$ 滑上长木板，经过时间 $Δ t = 2 s$ 物块和长木板达到共同速度，此后以共同速度匀速运动，重力加速度大小为 $g = 10 m / s^{2}$ ，则（）

A、长木板做匀加速运动的加速度大小为 $2 m / s^{2}$ B、物块与长木板之间动摩擦因数为0.1 C、长木板长度至少为 $6 m$ D、物块与长木板组成的系统损失机械能为 $12 J$

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二、实验题（本题共2小题，共15分）

11. 某同学做《用单摆测定重力加速度》实验的装置如图甲所示，请回答下面的问题：

(1)、在实验中，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____．（填正确答案标号）

A、为了便于测量周期，可适当缩短摆线，从而减小测量周期的绝对误差 B、组装单摆需选用轻且不易伸长的细线，密度大而直径较小的摆球 C、测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，摆长是摆线长度和小球半径之和 D、测量周期时，当单摆经过平衡位置时开始计时，测量经过30~50次全振动的总时间算出周期

(2)、如图乙所示，用游标卡尺测得小钢球的直径 $d =$ $m m$ ．

(3)、除了已测摆球直径 $d$ ，还已知细线长 $98.99 c m$ ，完成35次全振动的时间是 $70 s$ ，由这些数据计算得出重力加速度大小 $g =$ $m / s^{2}$ ．（ $π$ 取3.14，结果保留三位有效数字）

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12. 兴趣小组要测量两节干电池组成的电池组的电动势和内阻，实验室提供了以下实验器材：
A．两节干电池组成的电池组
B．电流表 $A_{1}$ ：量程 $I_{g 1} = 100 m A$ ，内阻 $R_{g 1} = 4 Ω$
C．电流表 $A_{2}$ ：量程 $I_{B 2} = 200 m A$ ，内阻 $R_{B 2} = 2 Ω$
D．定值电阻 $R_{1} = 1 Ω$
E．定值电阻 $R_{2} = 2 Ω$
F．定值电阻 $R_{3} = 13 Ω$
G．滑动变阻器 $R (0 \sim 10 Ω)$
H．导线与开关

(1)、实验时设计了如图甲所示电路，需要先将电流表 $A_{2}$ 改装成量程为 $3 V$ 的电压表，将电流表 $A_{1}$ 量程扩大为 $0.5 A$ ，另一定值电阻作为保护电阻，则定值电阻选择为： $a$ ； $b$ （均填器材前面的字母）．

(2)、在图示乙器材中按照电路图用笔画线代替导线连接成测量电路．

(3)、电路连接准确无误后，闭合开关 $K$ ，移动滑动变阻器，得到多组电流表 $A_{1} 、 A_{2}$ 的示数，作出了 $I_{2} - I_{1}$ 图像如图丙所示，则电池组电动势 $E_{0} =$ $V$ ；内阻 $r_{0} =$ $Ω$ ．（小数点后均保留两位）

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三、计算题（本题共3小题，共计42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. 2022年7月15日至17日，第十届万魅·北方礼品玩具展在山东临沂举办。如图是一参展玩具起重机的电路示意图。电源电动势为6V，内阻为0.5Ω，电阻R=2.5Ω，闭合开关S后，当电动机以1m/s的速度匀速向上提升一质量为0.16kg的物体时（不计一切摩擦阻力，重力加速度g取10m/s²），标有“3V 0.6W”的灯泡恰好正常发光。求：

(1)、电动机两端的电压；

(2)、通过电阻R的电流；

(3)、电动机的内阻。

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14. 如图所示，质量为 $m$ 的子弹，以速度 $v$ 水平射入用轻绳悬挂在空中的木块，木块的质量为 $M$ ，绳长为 $L$ （远大于木块大小），子弹停留在木块中，重力加速度为 $g$ ，求：

(1)、子弹射入木块后的瞬间绳子受到木块拉力的大小；

(2)、子弹射入木块的过程中，系统机械能损失多少；

(3)、子弹射入木块后木块向上摆动的最大高度．

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15. 在如图所示的装置中，电源电压 $U$ 保持不变，定值电阻阻值和滑动变阻器的最大阻值均为 $R$ ，置于真空中的平行板电容器水平放置，板长为 $L$ ，板间距离为 $d$ 且右侧有一竖直挡板，挡板与电容器中轴线的交点为 $O$ ，挡板与电容器右端距离也为 $L$ ．闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到最右端时，一质量为 $m$ 的带正电微粒．（不计重力）以初速度 $v_{0}$ 沿水平方向从电容器的正中间进入电容器，恰从电容器下板右侧边缘离开电容器．求：

(1)、带电微粒所带的电荷量 $q$ ；

(2)、当滑动变阻器的滑片移到最右端时，带电微粒打到挡板上的点距离 $O$ 点的距离 $Δ y_{1}$ ；

(3)、当滑动变阻器的滑片移到最左端时，带电微粒打到挡板上的点距离 $O$ 点的距离 $Δ y_{2}$ ．

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