湖北省市級(jí)示范高中智學(xué)聯(lián)盟2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題

湖北省市級(jí)示范高中智學(xué)聯(lián)盟2024年秋季高二年級(jí)12月聯(lián)考物理試題一、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(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.一輛電動(dòng)小車(chē)由靜止開(kāi)始沿直線運(yùn)動(dòng)，其v－t圖象如圖所示，則汽車(chē)在0～1s和1～3s兩段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是()A.運(yùn)動(dòng)方向相反 B.平均速度相同C.加速度相同 D.位移相同【答案】B【解析】【詳解】A、在0?1s時(shí)間內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在1s?3s間內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，但速度一直為正，即運(yùn)動(dòng)方向相同，故A錯(cuò)誤；B、由平均速度公式得兩段時(shí)間內(nèi)的平均速度均為，即平均速度相同，故B正確；C、根據(jù)v?t圖象斜率表示加速度，加速度方向不同，加速度大小之比為：，所以加速度不同，故C錯(cuò)誤；D、根據(jù)v?t圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”大小等于位移，則得位移之比為：，所以位移不相同，故D錯(cuò)誤；故選B．【點(diǎn)睛】關(guān)鍵知道加速度的大小為vt圖象斜率的絕對(duì)值，圖象與坐標(biāo)軸所圍的“面積”大小等于位移；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度可公式求解．2.關(guān)于摩擦力，有人總結(jié)了“四條不一定”，其中說(shuō)法正確的是（）A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同B.靜摩擦力的方向不一定與運(yùn)動(dòng)方向共線C.受靜摩擦力或滑動(dòng)摩擦力的物體不一定靜止或運(yùn)動(dòng)D.靜摩擦力一定是阻力，滑動(dòng)摩擦力不一定是阻力【答案】ABC【解析】【詳解】摩擦力的方向與跟它相接觸的物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與它的運(yùn)動(dòng)方向可能相同，也可能相反，也可能不在一條直線上．A.摩擦力的方向不一定與物體的運(yùn)動(dòng)方向相同，比如：在地面上相對(duì)地面滑動(dòng)的物體，受地面的摩擦力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反，故選項(xiàng)A符合題意．B.靜摩擦力是一種特別“聰明”的力，百米跑運(yùn)動(dòng)員在到達(dá)終點(diǎn)前，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的靜摩擦力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相同；到達(dá)終點(diǎn)后運(yùn)動(dòng)員要停下來(lái)，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的靜摩擦力方向與其運(yùn)動(dòng)方向相反；汽車(chē)在水平路面上勻速轉(zhuǎn)彎，靜摩擦力充當(dāng)向心力指向圓心，地面對(duì)汽車(chē)的靜摩擦力方向與其運(yùn)動(dòng)方向垂直，故選項(xiàng)B符合題意．C.運(yùn)動(dòng)的物體可能受靜摩擦力作用，也可能受滑動(dòng)摩擦力作用；靜止的物體可能受靜摩擦力作用，也可能受滑動(dòng)摩擦力作用．推動(dòng)書(shū)本在桌面上滑動(dòng)，桌面也受到滑動(dòng)摩擦力作用，故選項(xiàng)C符合題意．D.靜摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力；滑動(dòng)摩擦力可能是動(dòng)力，也可能是阻力，故選項(xiàng)D不符合題意．3.急行跳遠(yuǎn)起源于古希臘奧林匹克運(yùn)動(dòng)。如圖所示，急行跳遠(yuǎn)由助跑、起跳、騰空與落地等動(dòng)作組成，空氣阻力不能忽略，下列說(shuō)法正確的是（）A.助跑過(guò)程中，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員做正功B.蹬地起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)C.從空中最高點(diǎn)到落地瞬間，運(yùn)動(dòng)員克服空氣阻力做的功等于重力勢(shì)能的減少量D.從起跳到最高點(diǎn)過(guò)程，運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的增加量小于其動(dòng)能的減少量【答案】D【解析】【詳解】A．在助跑加速過(guò)程中，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力對(duì)應(yīng)位移為0，故地面對(duì)鞋的摩擦力不做功；地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，也不做功，因此助跑過(guò)程中，地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員不做功，A錯(cuò)誤；B．蹬地起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，B錯(cuò)誤；C．由功能關(guān)系知，從空中最高點(diǎn)到落地瞬間，運(yùn)動(dòng)員克服空氣阻力做的功等于運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的減少量與其動(dòng)能增加量之差，C錯(cuò)誤。D．空氣阻力不能忽略，則從起跳到最高點(diǎn)過(guò)程，運(yùn)動(dòng)員要克服空氣阻力做功，有機(jī)械能損失，因此運(yùn)動(dòng)員重力勢(shì)能的增加量小于其動(dòng)能的減少量，D正確；故選D。4.如圖，真空中一質(zhì)量為，電荷量為的檢驗(yàn)電荷僅受固定點(diǎn)電荷（圖中未畫(huà)出）的作用繞做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，是檢驗(yàn)電荷在運(yùn)動(dòng)中通過(guò)的相距為的兩點(diǎn)，在兩點(diǎn)，電荷的速率為，與連線的夾角為。已知靜電力常量為，由此可知（）A.檢驗(yàn)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為 B.電荷從A到B經(jīng)歷的時(shí)間為C.電荷在A、B連線中點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小為 D.電荷帶負(fù)電，電荷量絕對(duì)值為【答案】D【解析】【詳解】A．檢驗(yàn)電荷q繞點(diǎn)電荷Q做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力提供向心力，庫(kù)侖力方向與速度方向垂直，根據(jù)幾何關(guān)系，可得軌跡半徑r=L故A錯(cuò)誤；B．弦AB對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°則電荷q從A到B經(jīng)歷的時(shí)間故B錯(cuò)誤；D．兩電荷間存在庫(kù)侖引力，則電荷Q帶負(fù)電，庫(kù)侖力提供向心力解得故D正確；C．根據(jù)庫(kù)侖定律可知，電荷Q在A、B連線中點(diǎn)O處的場(chǎng)強(qiáng)大小為故C錯(cuò)誤。故選D。5.如圖所示，一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子以v0沿各圖的虛線射入場(chǎng)中．A中I是兩條垂直紙平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線中等大反向的電流，虛線是兩條導(dǎo)線垂線的中垂線；B中+Q是兩個(gè)位置固定的等量同種點(diǎn)電荷的電荷量，虛線是兩位置連線的中垂線；C中I是圓環(huán)線圈中的電流，虛線過(guò)圓心且垂直圓環(huán)平面；D中是正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，虛線垂直于電場(chǎng)和磁場(chǎng)方向，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．其中，帶電粒子不可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】試題分析：根據(jù)安培定則判斷知虛線上合磁場(chǎng)的方向沿虛線方向向右，與帶電粒子的速度方向平行，所以帶電粒子不受洛倫茲力，因而帶電粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確．根據(jù)等量同種電荷的電場(chǎng)線分布可知電場(chǎng)線與虛線重合，帶電粒子所受的電場(chǎng)力與其速度平行，粒子做變速直線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤．由安培定則知圓環(huán)線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)與虛線重合，與帶電粒子的速度方向平行，所以帶電粒子不受洛倫茲力，帶電粒子能做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故C正確．若粒子帶正電，粒子所受的電場(chǎng)力向上，由左手定則判斷知洛倫茲力方向向下，則帶電粒子能做勻速直線運(yùn)動(dòng)．故D正確．故選B考點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)及磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)【名師點(diǎn)睛】本題要緊扣勻速直線運(yùn)動(dòng)的條件：合力為零，掌握電場(chǎng)線和磁感線的分布情況，結(jié)合安培定則和左手定進(jìn)行判斷．6.處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的一個(gè)帶電粒子，僅在磁場(chǎng)力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．將該粒子的運(yùn)動(dòng)等效為環(huán)形電流，那么此電流值A(chǔ).與粒子電荷量成正比 B.與粒子速率成正比C與粒子質(zhì)量成正比 D.與磁感應(yīng)強(qiáng)度成正比【答案】D【解析】【詳解】試題分析：帶電粒子以速率v垂直射入磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由洛倫茲力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出帶電粒子圓周運(yùn)動(dòng)的周期，由電流的定義式得出電流的表達(dá)式，再進(jìn)行分析．解：設(shè)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T(mén)，半徑為r，則由qvB=m，得r=，T=環(huán)形電流：I==，可見(jiàn)，I與q的平方成正比，與v無(wú)關(guān)，與B成正比，與m成反比．故選D．【點(diǎn)評(píng)】本題是洛倫茲力、向心力和電流等知識(shí)的綜合應(yīng)用，抓住周期與B、I的聯(lián)系是關(guān)鍵．7.如圖所示，平行金屬板A、B水平正對(duì)放置，分別帶等量異種電荷。一帶電微粒水平射入板間，在重力和電場(chǎng)力共同作用下運(yùn)動(dòng)，軌跡如圖中虛線所示，那么（）A若微粒帶正電荷，則A板帶正電荷B.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)電勢(shì)能增加C.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)動(dòng)能增加D.微粒從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)機(jī)械能減小【答案】C【解析】【詳解】A．微粒向上偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明微粒受到的電場(chǎng)力大于重力，若微粒帶正電荷，則板間的電場(chǎng)強(qiáng)度方向豎直向上，則A板帶負(fù)電荷，故A錯(cuò)誤；B．微粒從M到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，所以微粒的電勢(shì)能減小，故B錯(cuò)誤；C．微粒從M點(diǎn)到N點(diǎn)過(guò)程中，合力做正功，所以微粒的動(dòng)能增加，故C正確；D．微粒從M點(diǎn)到N點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，減小的電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為微粒的機(jī)械能，所以微粒的機(jī)械能增加，故D錯(cuò)誤。故選C。8.某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)正確作出標(biāo)有“、”的小燈泡的圖線如圖甲所示，現(xiàn)把實(shí)驗(yàn)中使用的小燈泡接到如圖乙所示的電路中，其中電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，定值電阻，則（）A.由甲圖可知，小燈泡的電阻值隨電壓的升高而增大B.由甲圖可知，小燈泡的電阻值隨電壓的升高而減小C.閉合乙圖開(kāi)關(guān)，小燈泡的實(shí)際功率約為D.閉合乙圖開(kāi)關(guān)，小燈泡的實(shí)際功率約為【答案】AD【解析】【詳解】AB．由甲圖可知，隨電壓的升高各點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率變大，則小燈泡的電阻值增大，即小燈泡的電阻值隨電壓的升高而增大，故B錯(cuò)誤，A正確；CD．將定值電阻看做電源的內(nèi)阻，由閉合回路歐姆定律有將此函數(shù)關(guān)系的圖像畫(huà)在燈泡的圖像上，如圖所示由圖可知，閉合乙圖開(kāi)關(guān)，燈泡兩端的電壓約為，流過(guò)燈泡的電流約為，則小燈泡的實(shí)際功率約為故C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。9.如圖所示，在半圓所在平面內(nèi)，有一與該平面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度為，若半圓的直徑，、為半圓的兩個(gè)三等分點(diǎn)，，，，則（）A. B.C. D.【答案】AD【解析】【詳解】AB．線段和平行，根據(jù)幾何關(guān)系有所以則有即代入數(shù)據(jù)解得A正確，B錯(cuò)誤；CD．線段的中點(diǎn)的電勢(shì)的中點(diǎn)的電勢(shì)所以是一條等勢(shì)線，由幾何關(guān)系知，故電場(chǎng)方向由指向，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為C錯(cuò)誤，D正確。故選AD。10.如圖（甲）所示，在光滑水平面上，輕質(zhì)彈簧一端固定，物體A以速度v0向右運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量為x，現(xiàn)讓彈簧一端連接另一質(zhì)量為m的物體B[如圖（乙）所示]，物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧，測(cè)得彈簧的最大壓縮量仍為x，則（）A.A物體的質(zhì)量為3mB.A物體的質(zhì)量為2mC.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能為D.彈簧壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能為【答案】AC【解析】【詳解】對(duì)圖（甲），設(shè)物體A的質(zhì)量為M，由機(jī)械能守恒定律可得，彈簧壓縮x時(shí)彈性勢(shì)能對(duì)圖（乙），物體A以2v0的速度向右壓縮彈簧，A，B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，彈簧達(dá)到最大壓縮量仍為x時(shí)，A、B二者達(dá)到相等的速度v，由動(dòng)量守恒定律有M·2v0=（M+m）v由能量守恒定律有聯(lián)立得M=3m故BD錯(cuò)誤，AC正確；故選AC.二、非選擇題：本題共5小題，共60分11.為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，某同學(xué)選取了兩個(gè)體積相同、質(zhì)量不相等的小球，按下述步驟做了如下實(shí)驗(yàn)：①用天平測(cè)出兩個(gè)小球的質(zhì)量(分別為m1和m2，且m1＞m2)。②按照如圖所示的那樣，安裝好實(shí)驗(yàn)裝置。將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端處的切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端。③先不放小球m2，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，記下小球在斜面上的落點(diǎn)位置。④將小球m2放在斜槽末端邊緣處，讓小球m1從斜槽頂端A處由靜止開(kāi)始滾下，使它們發(fā)生碰撞，記下小球m1和m2在斜面上的落點(diǎn)位置。⑤用毫米刻度尺量出各個(gè)落點(diǎn)位置到斜槽末端點(diǎn)B的距離，圖中D、E、F點(diǎn)是該同學(xué)記下的小球在斜面上的幾個(gè)落點(diǎn)位置，到B點(diǎn)的距離分別為L(zhǎng)D、LE、LF。(1)小球m1和m2發(fā)生碰撞后，m1的落點(diǎn)是圖中的______點(diǎn)；(2)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要滿(mǎn)足關(guān)系式______________________，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒；(3)用測(cè)得的物理量來(lái)表示，只要再滿(mǎn)足關(guān)系式______________________，則說(shuō)明兩小球的碰撞是彈性碰撞。【答案】①.D②.m1＝m1＋m2③.m1LE＝m1LD＋m2LF【解析】【詳解】（1）[1]小球和小球相撞后，小球的速度增大，小球的速度減小，都做平拋運(yùn)動(dòng)，所以碰撞后球的落地點(diǎn)是D點(diǎn)。（2）[2]碰撞前，小于落在圖中的E點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為，小球和發(fā)生碰撞后，的落點(diǎn)在圖中的D點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為，的落點(diǎn)是圖中的F點(diǎn)，設(shè)其水平初速度為，設(shè)斜面BC與水平面的傾角為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得解得同理可解得所以只要滿(mǎn)足即則說(shuō)明兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒。（3）[3]若兩小球的碰撞是彈性碰撞，則碰撞前后機(jī)械能沒(méi)有損失。則要滿(mǎn)足關(guān)系式即。12.在課外探究活動(dòng)中，小強(qiáng)、小李和小明所在的小組收集了的電池以及從廢舊收音機(jī)上拆下的電阻、電容器、電感線圈等電子器件?，F(xiàn)從這些材料中選取兩個(gè)待測(cè)元件進(jìn)行研究，一是電阻Rx（阻值約2kΩ），二是中常用的鋰電池（電動(dòng)勢(shì)E銘牌上標(biāo)的值為3.4V）。在操作臺(tái)上還準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：A．電壓表V（量程4V，電阻RV約10kΩ）；B．電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻RA1約5Ω）；C．電流表A2（量程2mA，內(nèi)阻RA2約50Ω）；D．滑動(dòng)變阻器R（0~40Ω，額定電流1A）；E．電阻箱R0（0~999.9Ω）；F．開(kāi)關(guān)S一只、導(dǎo)線若干。（1）小強(qiáng)采用伏安法測(cè)定Rx的阻值，他使用的電源是待測(cè)的鋰電池。如圖是他連接的部分實(shí)驗(yàn)器材，請(qǐng)你完成實(shí)物連接__________。小強(qiáng)選用的電流表應(yīng)是__________（選填“A1”或“A2”）；他用電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)作為Rx的測(cè)量值，則測(cè)量值__________（選填“大于”或“小于”）真實(shí)值。（2）小李和小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖測(cè)量鋰電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r。A．小李的實(shí)驗(yàn)操作是：閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R1時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)為U1；調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為R2時(shí)，讀出電壓表的示數(shù)為U2。根據(jù)小李測(cè)出的數(shù)據(jù)可求得該電池的電動(dòng)勢(shì)；B．小明認(rèn)為用線性圖像處理數(shù)據(jù)更便于分析。他在實(shí)驗(yàn)中多次改變電阻箱阻值，獲取了多組數(shù)據(jù)，畫(huà)出的圖像為一條直線（見(jiàn)圖乙）。則該圖像的函數(shù)表達(dá)式為_(kāi)_________，由圖乙可知該電池的電動(dòng)勢(shì)E=__________V，內(nèi)阻r=__________Ω。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）【答案】（1）①.②.A2③.大于（2）①.②.3.3③.0.25【解析】【小問(wèn)1詳解】[1]測(cè)量Rx的阻值時(shí)，滑動(dòng)變阻器采取分壓接法，由于待測(cè)電阻的阻值較大，電流表采取內(nèi)接法，實(shí)物圖如圖所示[2]通過(guò)待測(cè)電阻的最大電流為故電流表選取A2；[3]由于電流表采取內(nèi)接法，用電壓表的讀數(shù)除以電流表的讀數(shù)為待測(cè)電阻與電流表內(nèi)阻的阻值之和，所以測(cè)量值大于真實(shí)值。【小問(wèn)2詳解】[1][2][3]根據(jù)題意，由閉合電路的歐姆定律有整理得所以截距解得斜率解得13.如圖所示，水平光滑地面上依次放置著10塊質(zhì)量的完全相同的長(zhǎng)直木板.一質(zhì)量大小可忽略的小銅塊以初速度從長(zhǎng)木板左側(cè)滑上木板，當(dāng)銅塊滑離第一塊木板時(shí)，速度大小為.銅塊最終停在第二塊木板上.（取，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）求：（1）第一塊木板的最終速度；（2）銅塊的最終速度【答案】（1），方向與小銅塊初速度方向相同（2），方向與小銅塊初速度方向相同【解析】【詳解】（1）銅塊和10個(gè)長(zhǎng)木板整體受到的合外力為零，所以系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)銅塊剛滑到第二塊木板上時(shí)，木板的速度為，由動(dòng)量守恒定律得解得方向與小銅塊初速度方向相同.（2）由題可知銅塊最終停在第二塊木板上，設(shè)最終速度，由