湖北省2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷 含答案

2024-2025學(xué)年湖北省高二（上）期中考試物理試卷一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.質(zhì)量為90g的武漢獼猴桃從離地面5m高處由靜止落下，不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2，則在下落過程中，重力對獼猴桃的沖量大小是(

)A.0.9N?s B.1.2N?s C.1.5N?s D.0.6N?s2.一個金屬小球帶1C電荷，若將相同的不帶電的小球與其接觸后移開，則該小球所帶電荷量為(

)A.0 B.1C C.0.25C D.0.5C3.下列說法正確的是(

)A.安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并且總結(jié)得出了通電導(dǎo)線周圍磁場的分布規(guī)律

B.音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波

C.電流與電流間的相互作用是通過電場發(fā)生的

D.均勻變化的電場可以激發(fā)磁場，并向外傳播形成電磁波4.2022年12月20日，金沙江白鶴灘水電站全部機組投產(chǎn)發(fā)電，這標志著我國在長江上全面建成世界最大“清潔能源走廊”，水電站安裝16臺中國自主研制、全球單機容量最大功率百萬千瓦水輪發(fā)電機組，總裝機容量1600萬千瓦，每年平均發(fā)電量約624.43億千瓦?時。下列說法正確的是(

)A.千瓦是能量單位

B.水電站是利用水能的重要形式，水能是可再生能源

C.風(fēng)能、太陽能、地熱能等均屬于不可再生能源

D.水能是可再生能源，所以可制造一臺利用水能的機器，效率可達100%5.如圖所示，兩段長度和材料相同、粗細均勻的金屬導(dǎo)線A、B，單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等，橫截面積之比SA:SB=1:2。已知5s內(nèi)有5×1018個自由電子通過導(dǎo)線A的橫截面，元電荷A.流經(jīng)導(dǎo)線A的電流為0.16A

B.導(dǎo)線A、B的電阻之比為2:1

C.5s內(nèi)有1×1018個自由電子通過導(dǎo)線B的橫截面

D.自由電子在導(dǎo)線A和B6.關(guān)于下列四種情境說法正確的是(

)

A.圖甲中，M點與N點磁感應(yīng)強度相同

B.圖乙中，線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量一直增大

C.圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動的過程中，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生

D.圖丁中，線框與通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)向右平移的過程中，線框中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生7.在如圖所示的電路中，電源電動勢E=12V，電源內(nèi)阻r=1.0Ω，電路中的電阻R0為1.5Ω，小型直流電動機M的內(nèi)阻r0=0.5Ω，電流表內(nèi)阻不計。閉合開關(guān)S后，電動機轉(zhuǎn)動，電流表的示數(shù)I=2.0A，則以下判斷正確的是(

)

A.電動機兩端的電壓為6.0V B.電動機的輸出功率為14W

C.電動機的熱功率為3.0W D.電源輸出的電功率為20W二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.日地拉格朗日L2點是指衛(wèi)星受太陽、地球兩大天體引力作用，能保持相對靜止、編號為L2的那個點，于1772年由數(shù)學(xué)家拉格朗日推導(dǎo)證明出。日地拉格朗日L2點隨著地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)而移動，L2與太陽、地球三者在任何時刻總在一條直線上。韋伯太空望遠鏡于2021年12月25日發(fā)射升空，目前位于日地拉格朗日L2點。下面說法正確的是A.韋伯太空望遠鏡在地球和太陽的引力作用下所受合力不為零

B.韋伯太空望遠鏡圍繞太陽運動的線速度小于地球圍繞太陽運動的線速度

C.韋伯太空望遠鏡的向心加速度小于地球圍繞太陽運動的向心加速度

D.韋伯太空望遠鏡發(fā)射升空時的發(fā)射速度要小于第三宇宙速度9.如圖所示，物塊A通過一不可伸長的輕繩懸掛在天花板下，初始時靜止。從發(fā)射器(圖中未畫出)射出一個彈丸B，彈丸B以速度v沿水平方向射入物塊A并留在其中(作用時間極短)，隨后輕繩擺動的最大角度為θ(θ<90°)，整個過程系統(tǒng)損失的機械能為ΔE，不計空氣阻力。下列圖像正確的是(

)

A.

B.

C.

D.10.電阻應(yīng)變片能夠把物體形變這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變時，電阻會有微小的變化，這種微小的變化可通過電橋電路來探測。如圖所示，電阻應(yīng)變片R2的正常電阻為120Ω，R3=60Ω，RL:RA.當電阻應(yīng)變片無形變時，表示數(shù)不為零

B.當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變，電阻增大時，表中有從M到N的電流

C.當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變，電阻增大時，電流表的示數(shù)變大

D.當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變，電阻增大時，燈泡變亮三、實驗題：本大題共2小題，共24分。11.“祖沖之”實驗小組想測量一充電寶的電動勢和內(nèi)阻。(1)該小組測得多組U、I數(shù)據(jù)，并在坐標紙上描點，如圖所示，請根據(jù)描出的點作出U-I圖像，已知其對應(yīng)的表達式為U=E-Ir。

(2)根據(jù)U-I圖像，可求得該充電寶的電動勢E為__________V，內(nèi)阻r為__________Ω。(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)12.圖甲是“碰撞中的動量守恒”實驗裝置的示意圖。(1)在驗證動量守恒定律的實驗中，不必須要求的條件是__________。A.每次入射小球都要從同一高度由靜止?jié)L下B.軌道末端的切線水平C.碰撞的瞬間入射小球和被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行D.軌道光滑

(2)入射小球與被碰小球的直徑相同，則被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)__________(填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的質(zhì)量m1。

(3)在做此實驗時，若某次實驗得到小球的落點情況如圖乙所示。假設(shè)碰撞中動量守恒，則m四、計算題：本大題共3小題，共36分。13.在學(xué)校門口有個石墩，質(zhì)量m=50kg，與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2，現(xiàn)有兩個同學(xué)想挪動石墩，水平面內(nèi)力的示意圖如圖所示，α=60°，兩同學(xué)施加相等大小的恒力F。

(1)若不能挪動石墩，求F的最大值;(2)若石墩在2s內(nèi)移動了0.5m，求F14.如圖甲所示的電路中，R1=30R2，當滑動變阻器的滑片P從左端滑至右端時，測得電源的路端電壓隨電源中流過的電流變化的圖線如圖乙所示，其中A、B兩點的數(shù)據(jù)是滑片P在滑動變阻器的兩個不同端點得到的數(shù)據(jù)。求：

(1)(2)定值電阻R2的阻值(3)滑動變阻器的最大阻值。15.如圖所示，在光滑固定水平圓環(huán)中有兩個可看成質(zhì)點的小球，小球a位于A點，小球b位于B點，AB是圓環(huán)的一條直徑，ma=4mb，圓環(huán)的周長L=10m，剛開始兩球都靜止，現(xiàn)給小球a一方向垂直AB、大小為10m/s的速度v，兩球碰撞都是彈性碰撞，且碰撞時間極短。

(1)分別求出第一次碰撞后瞬間兩球的速度大小v(2)求從小球a、b第一次相碰到第二次相碰的時間間隔t;(3)是否存在某次碰撞后，兩球不再發(fā)生碰撞?如果存在，寫出分析過程，如果不存在，請說明原因;(4)求小球a從開始運動到與小球b第100次相碰過程中運動的總路程s0。

答案和解析1.【答案】A

【解析】獼猴桃下落過程做自由落體運動，下落的時間為t=2hg=2×52.【答案】D

【解析】金屬小球帶1C電荷，與不帶電的小球接觸移開后，兩個小球平分電荷，所以該小球所帶電荷量q=12C3.【答案】B

【解析】A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培總結(jié)得出了通電導(dǎo)線周圍磁場的分布規(guī)律，故A錯誤；

B.音頻電流的頻率比較低，不能直接用來發(fā)射電磁波，需要電磁波為載體向外發(fā)射，故B正確；

C.電流與電流間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，故C錯誤；

D.均勻變化的電場可以激發(fā)恒定的磁場，恒定的磁場不能產(chǎn)生電場了，所以均勻變化的電場不能向外傳播形成電磁波，故D錯誤。

故選B。4.【答案】B

【解析】A.千瓦是功率單位，故A錯誤；

B.水能是可再生能源，水電站是利用水能的重要形式，故B正確；

C.風(fēng)能、太陽能、地熱能可以在自然界源源不斷地得到，屬于可再生能源，故C錯誤；

D.雖然水能是可再生能源，但不論科技如何發(fā)展，利用水能的機器，效率不可能達到100%，故D錯誤。

故選B。5.【答案】C

【解析】A、流過A的電流為：I=qt=5×1018×1.6×10-195A=0.16A，故A正確;

B、由電阻定律由：Ra=ρlSa，Rb=ρlSb，求得：Ra6.【答案】C

【解析】A、磁感線的切線方向表示磁感應(yīng)強度的方向，由圖可知，圖甲中M、N兩點的磁感應(yīng)強度的方向是不同的，所以圖甲中，M、N兩點磁感應(yīng)強度不相同，故A錯誤；

B、根據(jù)條形磁鐵的磁場的特點可知，當線圈穿過磁鐵從M運動到L的過程中，穿過線圈的磁通量先增大后減小，故B錯誤；

C、圖丙中，閉合線框繞垂直于磁場方向的軸轉(zhuǎn)動的過程中，線框平面與磁感應(yīng)強度方向之間的夾角發(fā)生變化，穿過線框的磁通量也發(fā)生變化，所以線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C正確；

D、距離通電直導(dǎo)線越遠，磁感應(yīng)強度越小，所以在圖丁中，線框在與通電導(dǎo)線在同一平面內(nèi)向右平移的過程中，向里穿過線框的磁通量減小，線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故D錯誤。

故選：C。7.【答案】D

【解析】A.分析電路結(jié)構(gòu)，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中電流表的示數(shù)為2.0A，

所以電動機的電壓為U=E-U內(nèi)-U0=E-Ir-IR0=12V-2×1V-2×1.5V=7V，故A錯誤；

BC.電動機的總功率為P總=UI=7×2W=14W，電動機的發(fā)熱功率為P熱=I2r0=228.【答案】AD

【解析】A.韋伯太空望遠鏡在太空做圓周運動，受到的合力不可能為零，故A正確；

BC.根據(jù)題意“L2與太陽、地球三者在任何時間總在一條直線上”，說明地球與韋伯太空望遠鏡角速度ω相等，根據(jù)v=ωr和a=ω2r可知，半徑越大，線速度越大、向心加速度越大，故BC錯誤；

D.第三宇宙速度是指脫離太陽系的發(fā)射速度，韋伯太空望遠鏡沒有脫離太陽的引力，則發(fā)射速度小于第三宇宙速度，故D9.【答案】BC

【解析】AB、彈丸以速度v沿水平方向射入物塊A并留在其中，取向右為正方向，根據(jù)動量守恒定律可得mv=(m+M)v1，取最低點所在的平面為零勢能面，根據(jù)機械能守恒定律可得12(m+M)v12=(m+M)gL(1-cosθ)，聯(lián)立解得cosθ=1-m22gL(m+M)2?v2，故A錯誤，10.【答案】BD

【解析】A.當應(yīng)變片無形變時，RL:R1=R2:R3=2:1，M、N電勢相等，表示數(shù)為零，故A錯誤；

B.當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變電阻增大時，R2所分電壓增大，導(dǎo)致M點電勢高于N點電勢，表中有從M到N的電流，故B正確；

C.

當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變電阻增大時，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中總電流減小，即電流表的示數(shù)變小，故C錯誤；

D.結(jié)合以上分析知，當電阻應(yīng)變片發(fā)生形變，電阻增大時，電路中總電流減小，根據(jù)U=E-Ir，可得電路中路端電壓增大，因為燈泡R11.【答案】(1)(2)4.9，3.3

【解析】(1)根據(jù)描出的點，作出U-I圖像，如圖所示

(2)已知圖像對應(yīng)的表達式為U=E-Ir，根據(jù)圖像在縱軸上的截距可得E=4.9V，由圖像的斜率大小可得內(nèi)阻r=4.91.512.【答案】(1)D(2)小于(3)1:4

【解析】(1)A.為了確保小球每次飛出軌道末端初速度大小一定，實驗中每次入射小球都要從同一高度由靜止?jié)L下，故A正確，不符合題意;

B.為了確保小球飛出軌道的初速度方向水平，軌道末端的切線必須水平，故B正確，不符合題意；

C.為保證兩球發(fā)生對心正碰，碰撞后小球做平拋運動，碰撞的瞬間入射小球和被碰小球的球心連線與軌道末端的切線平行，故C正確，不符合題意；；

D.若小球每次從軌道同一位置釋放，小球克服摩擦力做功相同，小球飛出軌道末端速度大小一定，可知軌道光滑與否對實驗沒有影響，故D錯誤，符合題意。

故選D。

(2)入射小球與被碰小球的直徑相同，為了避免入射小球發(fā)生反彈，則被碰小球的質(zhì)量m2應(yīng)小于入射小球的質(zhì)量m1。

(3)P為入射球單獨滾下的落地點，M為入射球碰撞后的落地點，N為被碰球碰撞后的落地點，根據(jù)平拋運動規(guī)律可得

h=12gt2，x=vt

解得v=xg2h

結(jié)合上述可知v13.【答案】(1)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則F由平行四邊形定則可得，兩同學(xué)的合力F若不能挪動石墩，則F解得F≤F的最大值是100(2)石墩做勻加速直線運動，有x=由牛頓第二定律得F解得F=75

【解析】詳細解答和解析過程見【答案】14.【答案】(1)題中圖乙中AB延長線，交U軸于20V處，交I軸于1.0A處

所以電源的電動勢為E=20V，內(nèi)阻r=16-4(2)當P滑到R3的右端時，R1、R3均被短路，電路參數(shù)對應(yīng)圖乙中的B點，即得R(3)當P滑到R3的左端時，由圖乙知此時U外所以R因為R得R3

【解析】詳細解答