福建省厦门市第一中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试卷（原卷版）

福建省厦门市第一中学2023-2024学年度第一学期12月月考高二物理试卷一、单项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题只有一个选项符合题目要求）1.“中国天眼”用于探索宇宙起源和演化，其灵敏度达到世界第二大望远镜的2.5倍以上，大幅拓展了人类的视野。“天眼”“眼眶”所围圆面积为S。其所在处地磁场的磁感应强度大小为B，与“眼眶”平面平行、垂直的分量分别为、，则穿过“眼眶”的磁通量大小为（）A.B1S B. C.0 D.BS2.某竖直弹簧振子的振动图像如图所示，则（）A.内，振子的动量变化量为零B.时振子位移为C.第末，弹簧振子的弹性势能为零D.内，振子通过路程为3.在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S、电流为I的电子束。已知电子的电荷量为e、质量为m，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl的电子束内的电子个数是()A. B.C. D.4.设相距为，电荷量分别为+q和-q的点电荷构成电偶极子，如图所示，取二者连线方向为y轴方向，中点O为原点，建立如图所示的坐标系，P点距坐标原点O的距离为，P、O两点间的连线与y轴正方向的夹角为，设无穷远处的电势为零，P点的电势为，真空中静电力常量为.下面给出的四个表达式,其中只有一个是合理的,请你分析判断的合理表达式应为（）A.B.C.D.二、双项选择题（本题共4小题，每题6分，共24分，每小题有两个选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）5.如图所示为两个单摆做受迫振动的共振曲线，则下列说法正确的是（）A.若两个受迫振动分别在月球上和地球上进行（），且摆长相等，则图线I表示月球上单摆的共振曲线B.若两个单摆的受迫振动是在地球上同一地点进行的，则两个单摆的摆长之比C.若摆长均约为1m，则图线I是在地球上完成的D.若两个单摆在同一地点均发生共振，图线II表示的单摆的能量一定大于图线I表示的单摆的能量6.“战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是（）A.该时刻P点的位移为B.再经过0.25s，P点到达平衡位置C.该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向D.从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为7.如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器（最大阻值25Ω），现闭合电路中的开关S，将滑动变阻器的滑动触头P从最左端滑到最右端的过程中，由电表的测量数据得到U-I图线如右下图所示（电表均为理想表）。则下列说法正确的是（）A.电源电动势为4V B.电源内电阻的阻值为5ΩC.电源的最大输出功率为1.8W D.滑动变阻器R2的最大功率为1.2W8.如图甲所示一足够长的绝缘竖直杆固定在地面上，带电荷量为0.01C、质量为0.1kg的圆环套在杆上，整个装置处于水平方向的电场中，电场强度E随时间t变化的图象如图乙所示，环与杆间的动摩擦因数为0.5，t=0时，环静止释放，环所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，g=10m/s2。则下列说法正确的是（）A.环先做加速运动再做匀速运动 B.0-2s内环的位移小于2.5mC.2s时环的加速度为5m/s2 D.环的最大动能为20J三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13均为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。9.某同学做“利用单摆测重力加速度”实验，先用一个游标卡尺测量小球的直径，示数如图甲所示，则该小球的直径为________mm。用秒表测得50个全振动的时间如图乙所示，秒表示数为__________s。10.如今全国各大城市都进入了高楼时代，高空坠物现在已成为危害极大的社会安全问题。如图为高空坠物的公益广告，形象地描述了高空坠物对人伤害的严重性。某同学想用实例来检验广告的科学性：假设一个质量为50g的鸡蛋从离地45米高的窗户自由落下，鸡蛋与地面撞击时间约为，不计空气阻力，g取，规定竖直向下为正方向。该鸡蛋对地面的平均冲击力大小为________，与地面撞击过程，鸡蛋的动量改变量为________。11.如图1所示，用多用电表测电压表内阻（图中为连接之前），此时多用电表选择欧姆挡×1000挡位，连接后多用电表与电压表的读数如图2、图3所示，电压表的内阻为________，多用电表中电源的电动势为________V（答案均保留两位有效数字）。12.某实验小组同学研究两个小球在轨道末端碰撞前后的动量关系，实验装置如图所示，斜槽与水平槽圆滑连接。安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重锤线所指的位置O。步骤1：不放小球b，让小球a从斜槽上某固定位置由静止滚下，并落在地面上，重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均上位置B；步骤2：把小球b轻放在斜槽末端边缘，让小球a从相同位置由静止滚下，与小球b发生碰撞，重复多次，并使用与步骤1同样方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置A、C；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置A、B、C离O点的距离，即线段OA、OB、OC的长度。已知小球a质量为m1、小球b质量为m2。（1）在本实验中，下列是产生误差的主要原因的是______。A.斜槽的末端没有调整至水平状态B.小球在斜槽中运动时会受到摩擦力作用C.小球a每次由静止释放时的位置不固定D.测量平均落点到O点的线段长度时有误差（2）完成上述实验需小球a和小球b质量大小关系为m1______m2（填“大于”“等于”或“小于”）。（3）若等式______在误差范围内成立，则说明碰撞前后系统动量守恒；若想用该实验测得数据进一步判断两球碰撞过程中机械能是否守恒，判断的依据可以是：等式“OB+OA=OC”在误差允许的范围内成立，该依据______（填“正确”或“错误”）。13.在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学进行了如下操作：（1）用毫米刻度尺测量接入电路中的金属丝的有效长度L，再用螺旋测微器测量金属丝的直径D。某次测量结果如图1所示，则这次测量的读数___________mm。（2）用多用电表测得金属丝的阻值为3Ω，现在使用电流表和电压表准确测量金属丝的阻值。为了安全、准确、方便地完成实验，除电源（电动势为4V，内阻很小）、待测电阻丝、导线、开关外，电流表应选用___________，滑动变阻器应选用___________（选填器材前的字母）。A电压表V2（量程3V，内阻约3kΩ）B.电压表V1（量程15V，内阻约15kΩ）C.电流表A1（量程600mA，内阻约1Ω）D.电流表A2（量程3A，内阻约0.02Ω）E.滑动变阻器R1（总阻值10Ω，额定电流2A）F.滑动变阻器R2（总阻值100Ω，额定电流2A）（3）若采用图2所示的电路测量金属丝的电阻，电压表的左端应与电路中的___________点相连（选填“a”或“b”）。（4）若采用图3的电路测量电阻率，图中的电流表内阻跟R0接近。闭合开关S，多次移动滑片P的位置改变电路中接入金属丝的有效长度，分别记录每次电流表的示数I和接入电路中金属丝的有效长度L。根据实验中所测的数据，作出的下列图像合理的是___________。14.如图所示，半径为R的四分之一光滑圆形固定轨道右端连接一光滑的水平面，现有一质量为m=1kg的滑块P从B点正上方h=R=0.4m高处静止释放，质量为M=2m的小球Q连接轻质弹簧静止在水平面上，重力加速度为g=10m/s2。（1）求滑块到达圆形轨道最低点C时对轨道的压力FN的大小；（2）求在滑块压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能Epm；（3）求小球Q可以获得的速度大小。15.如图甲所示，竖直放置直角三角形NMP(MP边水平)，∠NMP＝θ，MP中点处固定一电荷量为Q的正点电荷，MN是长为a的光滑绝缘杆，杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷)，小球自N点由静止释放，小球的重力势能和电势能随位置x(取M点处x＝0)的变化图象如图乙所示(图中E0、E1、E2为已知量)，重力加速度为g，设无限远处电势为零，M点所处的水平面为重力零势能面．(1)图乙中表示电势能随位置变化的是哪条图线？(2)求重力势能为E1时的横坐标x1和带电小球的质量m；(3)求小球从N点运动到M点时的动能Ek.16.带电粒子在电场中的运动规律在近代物理实验装置中有着极其广泛的应用，这些应用涉及到带电粒子的测量、加速和约束问题。2023年诺贝尔物理学奖获得者就因其研究控制电子移动而获得。如图的电场模型设计，可以通过改变电场的水平宽度控制带电小球间碰撞，从而模仿微观状态带电粒子的运动。如图所示，带电量为，质量为的小球B静置于光滑的水平绝缘板右端，板的右侧空间有水平宽度一定、竖直高度足够高的匀强电场，方向水平向左，电场强度。与B球形状相同、质量为的绝缘不带电小球A以初速度向B运动，两球发生弹性碰撞后均逆着电场的方向进入