湖北省云學部分重點高中2024-2025學年高二上學期12月月考物理試題（含答案）

2024年湖北云學部分重點高中高二年級12月聯考物理A試卷命題學校：大冶一中，沙市中學命題人：高二命題組審題單位：荊門市教科院考試時間:2024年12月17日10:30-11:45時長:75分鐘試卷滿分:100分一、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題只有一項符合題目要求，第8-10題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但選不全的得2分，有選錯的得0分。)1.下列關于物理學史說法正確的是A.麥克斯韋建立了經典電磁場理論，并證實了電磁波的存在B.電磁波在真空中的傳播速度與電磁波的頻率、波長和能量大小無關C.法拉第提出了右手螺旋定則來判斷電流周圍磁場的方向D.奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，并提出了分子電流假說2.一個質量為60kg的蹦床運動員，從離水平網面3.2m高處自由下落，假設網對運動員的作用力與時間的關系如圖所示，重力加速度取.g=10m/s2,不計空氣阻力，則A.運動員與球網作用過程中重力的沖量為零B.運動員反彈的高度為3.2mC.球網對運動員的作用力沖量大小為1560N·sD.與球網作用過程中運動員動量變化量大小為120kg·m/s3.如圖甲所示，豎直彈簧振子以O點為平衡位置在A、B兩點間做簡諧運動，圖乙為該彈簧振子的振動圖象，由圖可知下列說法正確的是A.在t=T/4時，彈簧振子恰好運動到O位置B.在/=T/8與t=3T/8兩個時刻,彈簧振子的速度相同C.從t=9到l=T/4的時間內，彈簧振子的動能持續(xù)地減小D.在/=T/A與t=3T/4兩個時刻，彈簧振子的加速度相同4.如圖所示，將長為6L的漆包線AE折成圖示形狀并放入磁感應強度為B的勻強磁場中，并通以電流強度為I的電流，已知△BCD為邊長為L的正三角形，ADBE四點共線，則漆包線所受安培力大小為A.4IBLB.3IBLC.2IBLD.IBL5.如圖所示，帶正電的物體與斜面間的動摩擦因數為μ(μ<tanθ)，斜面絕緣足夠長且所在空間有圖示方向的勻強磁場?，F將物體沿斜面靜止釋放。下列說法正確的是A.物體沿斜面向下做勻加速運動B.物體沿斜面先加速后減速，最后靜止在斜面上C.物體沿斜面運動時，加速度將一直增大D.物體最終勻速運動6.霍爾傳感器在電動汽車的電機中有重要的作用，比如檢測磁極位置、實現電流換向、控制電機速度和方向、保護電機免受損壞等?；魻杺鞲衅骺珊喕癁閳D所示的裝置：一塊長為b、寬為c，高為a的長方體霍爾元件，元件內的導電粒子是電荷量為e的自由電子，單位體積內自由電子數目為n，當通入方向向右的電流I，霍爾元件處于如圖所示的勻強磁場B中，則下列說法正確的是A.霍爾元件的上表面的電勢比下表面低B.其他條件不變，若高度a增大，霍爾電壓變大C.其他條件不變，若寬度c增大，霍爾電壓變大D.其他條件不變，若磁場B增強，霍爾電壓變大7.如圖所示，一帶電粒子垂直入射半徑為R的圓形勻強磁場，P點進Q點出，∠POQ=60°，且入射速度方向垂直于半徑OQ，不計粒子重力，下列說法正確的是A.粒子P點進Q點出速度方向偏轉了90°且軌跡半徑為RB.粒子P點進Q點出速度方向偏轉了60°且軌跡半徑為3C，若保持粒子速度不變但入射點沿磁場邊界稍微下移，粒子仍從Q點出磁場D.若保持粒子速度不變但入射點沿磁場邊界稍微下移，粒子從Q點左側出磁場8.如圖所示，現有一列簡諧橫波，以速度2m/s在均勻介質中沿x軸正方向直線傳播。O點從t=0時刻開始向上做簡諧運動，M為x軸上的某質點，t?=0.5s時刻波傳播到M點，此時O點位于波峰。則A.OM長度可能為1mB.頻率可能為0.5HzC.周期可能是0.4sD.波長可能是3m9.如圖甲所示，A、B是一對水平放置的平行板電容器，其極板為圓形，當閉合開關s給電容器充電，穩(wěn)定后，在兩級板中線邊緣位置放置一粒子源，水平向電場中均勻發(fā)射大量速度大小相同方向各異的同種正粒子，圖乙為裝置電容器部分的俯視圖，已知有粒子落在了B極板中心，忽略電場的邊際效應，不計粒子重力，則下列說法正確的是A.向左移動滑片P，還有粒子能落在B極板中心B.若將粒子源向上平移到A極板邊緣，之前落在B極板中心的粒子剛好能出電場C.斷開開關S，僅將A極板豎直向上稍作移動，落在B極板上的粒子運動時間變長D.落在極板上的粒子占總數量(即進入電場的粒子)的2/310.如圖所示，ABCD為一長方形有界磁場(邊界上有磁場)且AB：AD=2：7，A處有一粒子源，均勻的向磁場發(fā)射大量速度大小相同方向各異的同種正粒子，已知粒子在磁場中運動的最長時間為周期的1/4,已知sin23.6°=0.4,sin37°=0.6,sin44.4°=0.7,sin53°=0.8,不計粒子重力，不考慮粒子間的相互作用，下列說法正確的有A.不可能有粒子從C點出磁場B.當沿AB方向入射的粒子出磁場時還有約73.8%的粒子沒有出磁場C.從CD邊出來的粒子只會從靠近D一側的1/2區(qū)域出來D從AD邊出來的粒子約占粒子總數的49.3%二、非選擇題(本題共5小題，共60分)11.(6分)2023年9月21日下午，“天宮課堂”第四課中一個實驗是驗證碰撞中的動量守恒。(1)如圖甲所示，質量的測量是通過艙壁上打開的一個支架形狀的質量測量儀完成的。在計算機設定的恒力F作用下，物體由靜止開始運動，測量裝置能夠測量出支架作用距離x和時間t，從而計算出質量m=(用F、x、t表示)。(2)如圖乙所示，質量為mA的鋼球A靜止懸浮在空中，宇航員用手推出質量為mB的鋼球B，使它以一定的初速度水平向左撞向鋼球A，撞后鋼球A、B同時水平向左運動。已知后面的背景板上小方格為邊長相同的正方形，為了驗證兩球組成的系統(tǒng)在碰撞中動量守恒，除了以上給出的實驗數據外，還需要測量的物理量是A.兩鋼球的直徑d及碰撞時間△t?B.手對小鋼球B的推力F及作用時間△t?C.碰撞前后鋼球運動相同方格數所用的時間，其中碰撞前鋼球B所用的時間t?，碰撞后鋼球A所用的時間tA，碰撞后鋼球B所用的時間tB(3)請結合(2)中選項寫出驗證兩球組成的系統(tǒng)在碰撞中動量守恒需要滿足的表達式12.(10分)某學校實驗小組用雙縫干涉實驗裝置測光的波長，裝置如圖甲所示：(1)下列說法中正確的是A.濾光片應置于單縫與雙縫之間B.撥桿的作用是為了調節(jié)縫的寬度C.保持雙縫位置不變，增大單縫與雙縫間距，干涉條紋變密D.保持雙縫位置不變，增大雙縫與毛玻璃屏間距，干涉條紋變疏(2)將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時手輪上的示數為2.320mm；然后同方向轉動測量頭，使分劃板中心刻線與第5條亮紋中心對齊，此時手輪上的示數如圖乙所示，該示數為mm，求得相鄰亮紋的間距△x。已知雙縫間距d=2.0×10??m,測得雙縫到屏的距離.L=1.000m,，則所測單色光的波長為m(本空結果保留2位有效數字)。(3)若丙圖為上述實驗裝置簡圖。S為單縫，S?、S?為雙縫，屏上O點處為一條亮條紋。若實驗時單縫偏離光軸，向下微微移動，則可以觀察到原來O點處的亮條紋(“向上移動”“向下移動”“仍在O點”)(4)若將該實驗裝置全部浸入到某種絕緣透明均勻介質中做相同的實驗，發(fā)現相鄰兩條亮紋中央間距變?yōu)樵瓉淼囊话?，則該絕緣透明均勻介質的折射率n=。13(10分)質譜儀是科學研究中常用的器材，某公司為了打破西方對質譜儀的技術封鎖開發(fā)了如圖所示的新型質譜儀，質量為m帶電量為+q的粒子從A極板中心小孔處無初速度釋放，經電場加速后，從正對的B極板中心小孔處射出，后沿半徑方向入射半徑為R的圓形勻強磁場，速度方向偏轉69°后射出磁場，已知A、B間電壓為U，不計粒子重力，求(1)粒子進入磁場的速度大??；(2)粒子在磁場中運動的時間。14.(16分)如圖所示，質量為m滑塊A從高h傾角30°的光滑斜面頂端無初速度釋放，與地面上靠近斜面底端的質量為2m的滑塊B相碰，已知兩滑塊與地面之間的動摩擦因數均為μ，斜面底端與地面間有光滑小圓弧相連，重力加速度為g，試求(1)滑塊A下滑到斜面底端的速度大??；(2)滑塊A和滑塊B相碰過程中，系統(tǒng)動能損失可能值的最大值；(3)碰后滑塊B運動路程的取值范圍。15.(18分)如圖所示，在xOy坐標系的y軸右側存在垂直于紙面向里的勻強磁場，磁場內有一足夠長的擋板垂直于x軸放置，擋板與y軸的水平距離為d；y軸左側(圖中未畫出)存在一勻強電場；第二象限內的P點有一粒子源，P點坐標為(-d，d)；某帶正電粒子從P點以初速度v?沿y軸負方向射出，經電場偏轉后從O點沿x軸正方向進入磁場，進入磁場速度大小也為vv?,，此過程中粒子的軌跡均在電場內，粒子進入磁場后運動軌跡恰好與擋板相切。已知粒子質量為m，電荷量為q，不計粒子的重力，不考慮場的邊界效應，求：(1)y軸右側勻強磁場的磁感應強度B的大??；(2)y軸左側電場強度E的方向和大??；(3)若在y軸右側磁場區(qū)域再施加一與y軸左側電場場強大小相等、方向水平向右的勻強電場，現改變擋板到y(tǒng)軸的水平距離，使帶電粒子的運動軌跡仍恰好與擋板相切，求此時擋板與y軸的水平距離d'。xx2024年湖北云學部分重點中學高中高二年級12月聯考物理A卷答案選擇題12345678910BCCBDDCBCADACD11.（1）（2分）（2）C（2分）（3）（2分）12.（10分，每空2分）（1）D（2）15.920（15.919-15.921均給分）（3）向上移動（4）2（對有效位數不作要求）13.(1)v(2)t=πR解析：（1）根據qU=12m得：v0（2）根據幾何關系可知，帶電粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑r=3R運動的時間t=16T③周期T=2πRv聯立①②③④得：t=πRm（第一問4分，第二問6分，各問其他做法酌情給分）14.(1)v(2)Δ(3)?9解析：（1）設滑塊A下滑到底端得速度為v根據動能定理：mg?=12得：v1（2）滑塊A和滑塊B發(fā)生完全非彈性碰撞時，損失的動能最大。設滑塊A和滑塊B碰后的共同速度為v2，動能損失的最大值為mvΔE聯立①②得：ΔE（3）當滑塊A和滑塊B發(fā)生完全非彈性碰撞，滑塊B碰后速度最小，運動的路程最短，設最短路程為xx1當滑塊A和滑塊B發(fā)生彈性碰撞，滑塊B碰后速度最大，運動的路程最遠，設最遠路程為x2，滑塊A和滑塊B碰后速度分別為mv12x2運動的路程xx1≤x≤x2聯立①②③④⑤⑥⑦得：?9（第一問4分，第二問6分，第三問6分，各問其他做法酌情給分）15.(1)(2)(3)解：（1）洛倫茲力提供向心力：=1\*GB3①2分軌跡恰好與擋板相切，據幾何關系得：=2\*GB3②2分解得：2分（第1問6分，無=1\*GB3①式扣2分）（2）設電場強度方向與x軸正方向成θX方向：acosθt=v0=3\*GB3③Y方向：v0?asinθt=0=4\*GB3④又有加速度：解得：θ=45°即電場強度方向與x軸正方向成45°1分垂直電場方向有：=5\*GB3⑤2分解得：1分（第2問6分，方向3分，大小3分；有其它解法，步驟合適也給6分）（3）方法1（微元法）：軌跡與板相切時的速度為v：據動能定理：qEd'=12mv2?沿板方向動量定理：qBvxt=mv?0=7\*GB3⑦1分又：vxt=d'=8\*GB3⑧聯立解得：d'=2方法2（配速法）:如圖所示，將分解成，：其中滿足：=6\*GB3⑥v1v0v2vvvrr=7\*GB3⑦，且1分運動看成速度大小為的勻速直線運動與速度大小為的逆時針勻速圓周的合運動洛倫茲力提供向心力=8\*GB3⑧1分解得: