湖北省新高考聯(lián)考協(xié)作體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期11月期中考試物理試題 含解析

2024—2025學(xué)年度上學(xué)期高二期中考試高二物理試卷命題學(xué)校：命題教師：審題學(xué)校：考試時間：2024年11月14日上午10：30-11：45試卷滿分：100分注意事項：1．答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2．選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3．非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項是符合題目要求的。第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.下列有關(guān)物理規(guī)律或現(xiàn)象說法不正確的是（）A.荷蘭物理學(xué)家惠更斯發(fā)現(xiàn)單擺做簡諧運動的周期公式B.物體做受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后，物體振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)C.上圖是一位同學(xué)用竹桿把蜂鳴器舉起并在頭頂快速轉(zhuǎn)動，在幾米之外會聽到它的音調(diào)時高時低的變化，這是聲波的干涉現(xiàn)象D.“聞其聲而不見人”，是聲波的衍射現(xiàn)象，波長為，若障礙物尺寸遠(yuǎn)大于17m，聲波仍能發(fā)生衍射現(xiàn)象【答案】C【解析】【詳解】A．荷蘭物理學(xué)家惠更斯通過研究單擺的振動，得到了單擺做簡諧運動的周期公式，故A正確，不符合題意；B．物體做受迫振動達(dá)到穩(wěn)定后，物體振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與物體的固有頻率無關(guān)，故B正確，不符合題意；C．蜂鳴器在頭頂快速轉(zhuǎn)動,聲源的位置在發(fā)生變化，所以幾米外的觀察者會觀測到聲波的多普勒效應(yīng)，故C錯誤，符合題意；D．“聞其聲不見其人”說明聲音可以發(fā)生衍射，當(dāng)障礙物的尺寸跟波長差不多或者比波長更小時，聲波衍射現(xiàn)象越來越明顯，若障礙物尺寸遠(yuǎn)大于17m，聲波衍射現(xiàn)象越來越不明顯，但仍能發(fā)生衍射，故D正確，不符合題意。本題選錯誤的，故選C。2.如圖，質(zhì)量為m的A球與質(zhì)量為2m的B球在光滑的水平面上，現(xiàn)讓A球以速度v向右運動與靜止的B球發(fā)生正碰，取向右為正方向。則碰后A球的速度不可能為（）A. B. C.0 D.【答案】B【解析】【詳解】D．若兩球碰后共速，根據(jù)動量守恒有解得故D可能，不符合題意；A．若兩球的碰撞是彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和能量守恒有，解得故A可能，不符合題意；B．根據(jù)動量守恒有令，代入得則碰后的總動能比碰前的動能大，故B不可能，符合題意；C．根據(jù)動量守恒有令，代入得則碰后的總動能比碰前的動能小，故C可能，不符合題意。本題選不可能的，故選B。3.把圖中傾角為的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距離，然后松開，假設(shè)空氣阻力可忽略不計。下列說法正確的是（）A.小球的運動是簡諧運動B.小球振動的回復(fù)力由彈簧的彈力提供C.振動中小球的機械能守恒D.小球經(jīng)過平衡位置時小球動能最大，彈簧的彈性勢能最小【答案】A【解析】【詳解】A．小球在平衡位置時設(shè)沿著斜面向下為正方向，小球在平衡位移以下x處受的合外力為即小球所受的合力即回復(fù)力與球偏離平衡位置位移大小成正比，方向向相反，可知小球的運動是簡諧運動，故A正確；B．根據(jù)A選項分析可知小球的回復(fù)力由彈簧的彈力與重力沿斜面向下的分力的合力提供，故B錯誤；C．小球與彈簧組成系統(tǒng)機械能守恒，小球的機械能不守恒，故Ｃ錯誤；D．根據(jù)簡諧運動的性質(zhì)可知小球經(jīng)過平衡位置時動能是最大的，彈簧的拉力大小等于小球重力沿斜面向下的分力，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈性勢能不是最小，故D錯誤故選A。4.如圖，固定于水平面上的金屬架CDEF處在豎直向下的勻強磁場中，金屬棒MN沿框架以速度v向右做勻速運動。時，磁感應(yīng)強度為，此時MN到達(dá)的位置恰好使MDEN構(gòu)成一個邊長為l的正方形。為使MN棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，從開始，磁感應(yīng)強度B應(yīng)該怎樣隨時間t變化（）A.磁感應(yīng)強度B應(yīng)該隨時間t均勻減小B.磁感應(yīng)強度B應(yīng)該隨時間t成反比C.磁感應(yīng)強度B隨時間t不可能成反比D.磁感應(yīng)強度B應(yīng)該隨時間t的倒數(shù)成線性【答案】C【解析】【詳解】時刻的磁通量在之后某時刻t時的磁通量的表達(dá)式要使回路不產(chǎn)生感應(yīng)電流，穿過回路的磁通量不變即可，即解得故選C。5.2024年9月25日上午8點44分，中國人民解放軍火箭軍向太平洋相關(guān)公海海域成功發(fā)射1發(fā)攜載訓(xùn)練模擬彈頭的洲際彈道導(dǎo)彈，其彈長約14-15米，彈徑約2米，彈重約42噸，使用三級固體燃料火箭發(fā)動機，最大射程可達(dá)12000公里，火箭初期噴出氣體速度取決于多種因素，一般來說，固體火箭發(fā)動機噴出氣體速度可達(dá)2500米/秒到4500米/秒左右。取彈重42噸，開始噴出氣體對地速度豎直向下為，若開始導(dǎo)彈懸停在地面附近，則每秒噴出氣體質(zhì)量為多少（不考慮此時氣體噴出時彈體質(zhì)量的變化，重力加速度g取）（）A.59.5kg B.16.8kg C.168kg D.5.95kg【答案】C【解析】【詳解】設(shè)在時間噴出氣體質(zhì)量為，火箭對氣體向下的推力為F，由動量定理又解得即每秒噴出氣體質(zhì)量為168kg。故選C。6.如圖，為真空中孤立點電荷形成的一條電場線，A、B為該條線上兩點，已知A點電勢，B點電勢。下列有關(guān)說法正確的是（）A.由于B點電勢為負(fù)值，所以該電場一定為負(fù)點電荷產(chǎn)生的B.電子在B點的電勢能為C.將同一正電荷分別放在A、B兩點，放在A處時電勢能較小D.A、B兩點電場強度大小關(guān)系不能確定【答案】D【解析】【詳解】AD．由題意，若在A點左側(cè)放一個正點電荷或在B點右側(cè)放一個負(fù)點電荷，均可產(chǎn)生如題圖所示電場線。若是正點電荷產(chǎn)生的電場，則A點場強較大；若是負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場，則B點場強較大，所以不能確定場強大小關(guān)系，故A錯誤，故D正確。B．電子在B點的電勢能為故B錯誤；C．由題意，根據(jù)可知，正電荷是A點電勢能為0J，在B點電勢能為負(fù)值，所以正電荷在B處的電勢能較小，故C錯誤。故選D。7.我們打籃球是經(jīng)常有一個動作就是傳球，如圖甲，一人將球扔向地面，通過地面反彈傳給另外一人。情景簡化如圖乙，地面水平，籃球質(zhì)量為600g，現(xiàn)籃球以與地面夾角撞向地面，反彈離開地面時與地面夾角仍為速度大小為，籃球與地面作用時間為0.05s，不計空氣阻力，g取。則（）A.地面對籃球的摩擦力可以忽略 B.地面對籃球的力豎直向上C.地面對籃球的彈力大小為102N D.地面對籃球的彈力大小為63.6N【答案】D【解析】【詳解】ACD．建立如圖坐標(biāo)系，將初末速度分解到x、y軸由動量定理沿x軸沿y軸代值可得，地面有摩擦力，不能忽略，A錯誤。B．支持力與摩擦力合成不是豎直向上，B錯誤。故選D。8.在用單擺測量重力加速度的實驗中，下面的敘述正確的是（）A.擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的，并且適當(dāng)長一些B.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺角較大C.用刻度尺測量擺線的長度l，這就是單擺的擺長D.釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從擺球經(jīng)過平衡位置開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間t，則單擺周期【答案】AD【解析】【詳解】A．在用單擺測量重力加速度的實驗中，擺線要選擇細(xì)些的、伸縮性小些的、且長度要適當(dāng)長一些的，故A正確；B．根據(jù)單擺周期公式可知，擺球的周期與擺角無關(guān)，因此增大擺角不能增大擺的周期，故B錯誤；C．單擺的擺長應(yīng)等于擺線的長度與擺球半徑之和，故C錯誤；D．釋放擺球，當(dāng)擺球振動穩(wěn)定后，從平衡位置開始計時，要測量擺球振動50個周期的時間t，周期，故D正確。故選AD。9.如圖甲，兩列沿相反方向在同一介質(zhì)中傳播的橫波，形狀相當(dāng)于正弦曲線的一半，上下對稱，其振幅和波長都相等。它們在相遇的某一時刻會出現(xiàn)兩列波“消失”的現(xiàn)象，如圖乙。則在圖乙中時刻（）A.a點正在向上振動 B.a點正在向下振動C.b點正在向上振動 D.b點正在向下振動【答案】BC【解析】【詳解】AB．根據(jù)波的疊加原理可知，在兩列波相遇區(qū)域，每一個質(zhì)點的振動速度都等于每列波單獨引起的振動速度的矢量和。圖乙中，向右傳播的波使質(zhì)點a向下振動，向左傳播的波使質(zhì)點a向下振動，下一時刻，a運動到平衡位置之下，因此質(zhì)點a向下振動，故A錯誤，B正確；CD．向右傳播的波使質(zhì)點b向上振動，向左傳播的波使質(zhì)點b向上振動，，下一時刻，質(zhì)點b運動到平衡位置之上，因此質(zhì)點b向上振動，故C正確，D錯誤。故選BC。10.電源的電動勢為4.5V、外電阻為4.0Ω，路端電壓為4.0V。若再接入一個6.0Ω的電阻（電路中所接電阻均為純電阻），則以下說法正確的是（）A.如果在外電路再并聯(lián)一個6.0Ω的電阻，路端電壓變大B.如果在外電路再并聯(lián)一個6.0Ω的電阻，電源輸出功率變小C.如果在外電路再串聯(lián)一個6.0Ω的電阻，路端電壓約為4.3VD.如果在外電路再串聯(lián)一個6.0Ω的電阻，則電源的效率在95%以上【答案】CD【解析】【詳解】A．并聯(lián)一個6.0Ω的電阻后，外電阻R外變小，根據(jù)閉合電路歐姆定律可知干路電流I增大；根據(jù)路端電壓可知路端電壓U變小，故A錯誤；B．根據(jù)電源輸出功率與外電路總電阻R外的關(guān)系可知當(dāng)R外與r越接近，電源輸出功率越大。根據(jù)電源的電動勢為4.5V、外電阻為4.0Ω，路端電壓為4.0V，可得求得電源內(nèi)阻為如果在外電路再并聯(lián)一個6.0Ω的電阻，外電阻由4.0Ω變?yōu)樵诮咏黵，所以電源輸出功率在變大，故B錯誤；C．如果在外電路再串聯(lián)一個6.0Ω的電阻，外電阻變?yōu)?0Ω，則路端電壓故C正確；D．如果在外電路再串聯(lián)一個6.0Ω的電阻，則電源的效率故D正確。故選CD。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.如圖所示裝置，是用來模擬測量子彈速度的簡易裝置。我們知道一般子彈速度可達(dá)左右，這里沒有槍和子彈，我們用彈射器彈出的小球模擬子彈，本實驗?zāi)康氖菧y小球彈射出的速度。與彈射口等高處用細(xì)線懸掛一沙盒，小球彈出后會打入沙盒中并迅速相對盒子靜止，細(xì)線的上端系于一固定鐵架臺（圖中未畫出）上的O點，并固定一量角器，量角器圓心在O點，另有一可繞O轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)細(xì)長指針，初始與細(xì)線同處豎直方向。當(dāng)沙盒向右側(cè)擺起會帶動指針同步逆時針轉(zhuǎn)動，針對沙盒的阻力可以忽略不計，當(dāng)沙盒擺到最高點后再擺下來時，指針就停在最大角度處靜止，需手動復(fù)位到初始豎直位置。當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。（1）實驗中通過量角器讀出指針從初始豎直到沙盒將指針推到最大偏角時測出指針旋轉(zhuǎn)的角度，用刻度尺測出圖中細(xì)線OA的長度L，還需要測出的物理量______（填寫選項字母序號）A.彈射器距地面的高度h B.小球的質(zhì)量mC.沙盒的總質(zhì)量M D.彈簧的壓縮量x（2）認(rèn)定小球是水平擊中沙盒的，從球擊中沙盒前瞬間到沙盒擺至最高處，忽略空氣阻力，對小球、沙盒組成的系統(tǒng)_______（填寫選項字母序號）A.動量、機械能均守恒B.動量、機械能均不守恒C.動量守恒、機械能不守恒（3）根據(jù)（1）選擇測量的物理量符號和題干條件，寫出小球彈射出的速度表達(dá)式_______。（4）由于沒有考慮沙盒大小，使測得小球速度比真實值_______（選擇填寫“偏大”、“偏小”、“不變”）【答案】（1）BC（2）B（3）（4）偏小【解析】【小問1詳解】設(shè)小球的初速度為，小球擊中沙盒后共速，根據(jù)動量守恒有小球與沙盒碰共速后，向右擺動到最大高度，根據(jù)機械能守恒有聯(lián)立解得可知，還需要測出的物理量是小球的質(zhì)量m和沙盒的總質(zhì)量M。故選BC?！拘?詳解】小球水平擊中沙盒后，兩者共速，此過程動量守恒，機械能不守恒；兩者共速后，向右擺至最大高度處，存在系統(tǒng)外力，即兩者的重力，故動量不守恒，但機械能守恒，故整個過程動量、機械能均不守恒。故選B。【小問3詳解】根據(jù)（1）選擇測量的物理量符號和題干條件，小球彈射出的速度表達(dá)式【小問4詳解】若考慮沙盒大小，則小球與沙盒向右擺動時實際擺長大于L，根據(jù)可知測量速度比實際速度偏小。12.某興趣小組想測一小圓柱形導(dǎo)體電阻率。步驟如下。（1）先用游標(biāo)卡尺測其長度L如圖甲，讀數(shù)為________mm。（2）再用螺旋測微器測其直徑D如圖乙，讀數(shù)為________mm。（3）準(zhǔn)備測其電阻時，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有電流表只有一微安表，內(nèi)阻，刻度盤如圖丙所示。①發(fā)現(xiàn)指針并未完全停在刻度盤左側(cè)“0”刻度處，這時應(yīng)該調(diào)節(jié)________（選填選項前面的字母），使指針停在刻度盤左側(cè)“0”刻度處A.機械調(diào)零旋鈕B.歐姆調(diào)零旋鈕②由于微安表量程太小，現(xiàn)有一阻值的標(biāo)準(zhǔn)電阻與微安表兩接線柱并聯(lián)在一起作為改裝新電流表使用。指針已調(diào)至刻度盤左側(cè)“0”刻度處，在測電流時若指針對準(zhǔn)原刻度盤處，則表示新電流表所測電路電流為_______mA。（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（4）測出電阻R，結(jié)合電阻定律即可計算出該導(dǎo)體的電阻率?！敬鸢浮浚?）13.7（2）1.494（3）①.A②.18.9【解析】【小問1詳解】10分度游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺上第7刻度線與主尺對齊，所以讀數(shù)為【小問2詳解】螺旋測微器精確度為0.01mm，讀數(shù)為【小問3詳解】①[1]發(fā)現(xiàn)指針并未完全停在刻度盤左側(cè)“0”刻度處，這時應(yīng)該調(diào)節(jié)機械調(diào)零旋鈕。故選A。②[2]電流表改裝所測電流為表頭電流加上分流電阻中的電流，設(shè)流過表頭中的電流為I，根據(jù)并聯(lián)知識，有將代入得13.一列簡諧橫波在時的波形圖如圖所示，波沿x軸負(fù)向傳播。介質(zhì)中處的質(zhì)點P從圖示位置開始經(jīng)，P點第一次到達(dá)波峰。求：（1）這列波的傳播速度大?。唬?）從時刻到P點第三次到達(dá)波谷時，該橫波沿x軸傳播的距離?！敬鸢浮浚?）（2）9m【解析】【小問1詳解】波沿x軸負(fù)向傳播，可知P點沿y軸負(fù)向運動，第一次到波峰時間解得由圖中可知波長，根據(jù)解得【小問2詳解】P點第一次到波谷是，再加兩個周期2T便是第三次到波谷，即時間，則波傳播的距離為解得14.如圖，讓一價氫離子和二價氦離子的混合物由靜止開始經(jīng)過真空中同一加速電場加速，然后在同一偏轉(zhuǎn)電場里偏轉(zhuǎn)，釋放點在加速電場AB間靠近A板處，從偏轉(zhuǎn)電場兩極板MN正中間平行極板方向進入偏轉(zhuǎn)電場。已知一價氫離子的電荷量為e、質(zhì)量為m，二價氦離子的電荷量為2e、質(zhì)量為4m，加速電壓為，偏轉(zhuǎn)電壓為。其中一價氫離子恰從圖中偏轉(zhuǎn)電場N極板的右端P點射出。不計粒子重力。（1）試證明二價氦離子也恰好從P點射出（寫出推導(dǎo)過程，不能直接寫出二級結(jié)論）；（2）求一價氫離子從進入偏轉(zhuǎn)電場到射出P點過程中所受電場力的沖量大小。（結(jié)果需用題目給定物理量字母符號表示）【答案】（1）見解析（2）【解析】【小問1詳解】證明：設(shè)粒子電荷量q、質(zhì)量為m，偏轉(zhuǎn)電場極板長度L、極板間距d，在加速電場中在偏轉(zhuǎn)電場中，沿平行極板方向垂直極板方向根據(jù)牛頓第二定律可得此表達(dá)式可看出y與q、m無關(guān)，即一價氫離子和二價