湖北省重点高中智学联盟2023-2024学年高二上学期12月联考物理试卷（含答案）
文档属性
| 名称 | 湖北省重点高中智学联盟2023-2024学年高二上学期12月联考物理试卷（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-01-04 12:36:45 | ||
图片预览
文档简介
湖北省重点高中智学联盟2023年秋季高二年级12月联考
物理试题
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1．下面为教材中的四副插图，下列关于这几幅图说法正确的是（ ）
A．图甲为库仑扭秤装置，库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与其之间距离成反比关系
B．图乙为小磁针在通电导线下发生偏转，表明电流具有磁效应，法拉第最先发现电流的磁效应
C．图丙是研究安培力方向与磁场方向关系演示实验，表明通电导线所受的安培力可能与磁场方向垂直
D．图丁为回旋加速器装置，仅增大D形盒半径，则粒子能够获得的最大速度增大
2．1998年6月18日，国产轿车在清华大学汽车工程研究所进行的整车安全性碰撞试验取得成功，被誉为“中国轿车第一撞”．从此，我国汽车的整车安全性碰撞试验开始与国际接轨．当一辆质量为的汽车以左右的速度撞向刚性壁障时，撞击使汽车的动量在内减为零，则该过程，汽车所受到的平均冲击力约为（ ）
A． B． C． D．
3如图所示，带等量异种电荷的A、B小球通过绝缘细线悬挂于匀强电场中处于静止，细线与竖直方向夹角相等，小球A、B在同一高度，设小球A的质量为的质量为,则下列说法正确的是（ ）
A．小球A带负电、小球B带正电，且 B．小球A带负电、小球B带正电，且
C．小球A带正电、小球B带负电，且 D．小球A带正电、小球B带负电，且
4．如图所示，匀强磁场中通电导线中边与磁场方向平行，边与磁场方向垂直，线段长度相等，通电导线所受的安培力大小为F．现将通电导线以为轴逆时针（俯视看）旋转，则此时导线所受到的的安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．磁流体发电是一项新兴技术，其发电原理如图所示，平行金属板之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，金属板间距为d，磁感应强度大小为B．将一束含有大量正、负带电离子的等离子体，沿图中所示方向以一定的速度喷入磁场，把两个极板与一个小型电动机相连，开关S闭合，小型电动机正常工作，电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,已知磁流体发电机的等效内阻为r,则以下判断正确的（ ）
A．流过电动机的电流方向是 B．磁流体发电机的电动势大小为U
C．等离子体射入磁场的速度大小 D．电动机正常工作的发热功率为
6．通电直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度（其中k为比例常数，I为通过导线的电流，r为该点与导线的距离）．现有两根相互平行长直导线固定于M、N两点，导线中分别通以方向垂直纸面向里的电流，且．规定垂直M、N连线向下为磁感应强度的正方向，则下列图像中能够反映M、N连线上的磁感应强度随x的变化规律的图像是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，实线为一未知电场的一条电场线或等势线，虚线为一带正电粒子在只受电场力作用下的运动轨迹，粒子在A、B两点的电势能分别为,粒子在A、B两点的加速度分别为,则下列说法正确的是（ ）
A．若实线为点电荷电场的一条电场线，则
B．若实线为等量异种电荷形成电场的一条等势线，则
C．若实线为匀强电场的电场线，则
D．若实线为匀强电场的等势线，则
8．如图所示，盛水的容器中有同样大小的金属球与木球通过细线相连，恰好悬浮静止在水下，金属球与木球的密度大小之比为．现轻轻剪短细线，金属球下沉、木球上浮，忽略细线对小球运动的影响以及球运动过程中受到的阻力．在木球上浮过程，以下说法正确的是（ ）
A．金属球与木球的组成的系统动量和始终为零 B．金属球与木球组成的系统机械能守恒
C．金属球与木球的速度大小之比为 D．金属球与木球的动能大小之比为
9．如图所示电路，电源电动势为E,内阻为r，R为一段金属丝，此时电阻值为，现将金属丝缓慢均匀拉长为原来长度的4倍，则下列说法正确的是（ ）
A．金属丝拉伸前后金属丝的电阻值大小之比
B．金属丝拉伸前后金属丝两端电压大小之比
C．金属丝拉伸过程中，电源的总功率逐渐增大
D．金属丝拉伸过程中，金属丝的电功率先增大后减小
10．如图所示，坐标平面在竖直平面内，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向；x轴下方为垂直正交的匀强电场与匀强磁场，电场方向与x轴负方向夹角为，磁场方向垂直平面向里．现将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从y轴正半轴上距O点d处静止释放，小球从O点进入电磁场区域，恰好做直线运动；第二次将这个小球从y轴上距O点处由静止释放，从O点进入电磁场区域后做曲线运动，N点为小球的运动轨迹上距离y轴最远的点，已知电场强度，重力加速度为g,以下说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度大小为
B．第二次释放小球进入电磁场区域后做匀变速曲线运动
C．N点与O点水平间距为
D．N点与O点竖直间距可能为
二、非选择题：本题共5小题，共60分．
11．（6分）某同学用如图所示的简易装置验证两金属滑块碰撞前后的动量守恒，实验操作步骤如下：
①按照图示，安装固定轨道．
②将金属块A从倾斜轨道某一位置由静止释放，金属块A滑行至M点停止运动．
③将涂有黏性物质的同种材质的金属块B放在水平轨道合适位置，并标记此位置为O点．
④将金属块A从倾斜轨道同一位置由静止释放，A、B金属块在O点处碰撞后粘在一起，滑行至N点处停止运动．
⑤重复以上步骤，多次实验．
请完成下列问题：
（1）实验测得O点与M、N的距离分别为,若金属块与轨道的动摩擦因数用表示，重力加速度用g表示，则金属块A与B碰撞前速度大小为__________，金属块A与B碰撞后的共同速度大小为__________．
（2）实验测得A、B物块的质量为,若A、B碰撞过程系统动量守恒，则__________（用题目中出现的字母表示）
（3）本实验中，金属块A的质量__________（填“需要”或“不需要”）大于金属块B的质量．
12．（9分）实验室有一段圆柱形金属导体,常温下阻值约为，某物理兴趣小组通过实验测量该金属材料在常温下的电阻率．实验室提供了以下器材：
A．电源E:电动势为,内阻较小
B．电压表V:量程为,内阻约为
C．电流表:量程,内阻为
D．电流表:量程,内阻约为
E．定值电阻:阻值为
F．滑动变阻器，额定电流为
（1）用游标卡尺测量出该金属导体横截面直径的示数如图甲所示，则该电阻丝的直径__________．
（2）为尽可能准确测量导体的电阻，该小组同学设计了如图乙所示的电路，请在虚线框中完成电路图．（电路图需标明各器材代码）
（3）在开关闭合之前，为了电路安全，应该将滑动变阻器滑片调至__________位置（填“A”或“B”）．
（4）调节滑动变阻器的电阻值，测量多组电压表U与电流表示数I,记录好绘制的表格中，并在坐标系中画出的图线如图丙所示，则该导体的电阻为__________．（结果保留三位有效数字）
（5）关于实验误差与实验操作，以下说法正确的是__________．
A．在测量金属导体直径时，只需要在导体任意位置测量一次即可
B．在上述实验中，由于电流表分压，会导致金属导体的电阻率的测量值偏大
C．实验过程由于金属丝发热会导致该金属导体电阻率的测量值偏大
13．（12分）如图所示的电路，电压为U的直流电源与定值电阻、滑动变阻器以及水平放置的平行板电容器构成回路，定值电阻阻值大小为,平行板间距为d．当调节滑动变阻器时，质量为m的带电小球在板间恰好能做匀速直线运动．不计空气阻力，重力加速度大小为g．求：
（1）小球的带电量大小；
（2）调节滑动变阻器,求小球在板间运动时加速度大小．
14．（15分）如图所示，光滑水平面上轻弹簧左端与物块A相连，右端与物块B接触但不相连，在物块B的右方一定距离处为静止的木板C和物块D,刚开始，物块D在木板的最右端．A物块以一定初速度向右运动压缩弹簧，A与B速度相等时弹簧的弹性势能为．当弹簧再次原长时，物块B恰与木板C发生碰撞，并迅速结合为一体，物块D最终停在木板的中间位置．已知物块A、C和D的质量为,物块B质量为,木板C的长度为,物块均可视为质点，重力加速度．试求：
（1）物块A的初速度大小；
（2）物块B与木板C相碰损失的机械能；
（3）物块B与木板C碰后至物块D与木板C刚达到速度相等过程中，物块D的位移大小．
15．（18分）如图所示，在区域内存垂直平面垂直向里的匀强磁场Ⅰ,磁感应强度的大小为B;在且区域存在沿y轴负方向的匀强电场，在且区域存在垂直平面向外的匀强磁场Ⅱ，分别为匀强电场和磁场Ⅱ的上下边界线，a点坐标为．为沿y轴方向的固定挡板，M点坐标为,挡板长度为．位于坐标原点的粒子源在平面内沿各方向均匀发射同种带正电粒子，粒子的初速度大小均为,已知沿x轴正方向入射的粒子经磁场Ⅰ偏转后恰好经过a点，从M点进入电场的的粒子恰好不从边界离开．不考虑各粒子间的作用力及粒子所受的重力，打在挡板的粒子均被挡板吸收．求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）匀强电场的场强与匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小的比值；
（3）经过匀强磁场Ⅰ的偏转能够直接打在挡板左侧粒子的数目占从O点发射的总粒子数的比例以及这些粒子所经过区域的面积．
湖北省重点高中智学联盟2023年秋季高二年级12月联考
物理试题 参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A B B C C D AD AD AC
11．（1） （每1分） （2）（2分） （3）不需要（2分）
12．（1）5.230或5.235（2分） （2）（2分） （3）A（1分） （4）4.88（2分） （5）C（2分）
13．（1）当时，平行板间电压① （2分）
对小球分析：② （2分）
由③ （1分）
联立①②③得 （1分）
（2）当时，平行板间电压④ （2分）
对小球分析：⑤ （3分）
联立④⑤得 （1分）
14．（1）设A的初速度为
当A、B速度相等时， （2分）
对A、B、弹药系统， （2分）
代入数据 （1分）
（2）当弹簧再次原长时，对A、B、弹簧系统
由动量守恒定律： （1分）
由能量守恒定律： （1分）
联立以上两式： （1分）
B与C碰 得 （1分）
B与C碰撞损失的机械能 （1分）
（3）对B、C与D系统，由动量守恒定律： 得 （1分）
设物块B与木板C碰后至物块D与木板C达到速度相等过程的时间为t
则有 解得 （3分）
则此过程D的位移 （1分）
（注：用其他方法解答请酌情赋分）
15．（1）沿x轴正方向入射的粒子轨迹①所示，则① （1分）
由② （2分）
由①②两式得 （1分）
（2）从M点进入电场的粒子，在磁场的轨迹如轨迹②所示，粒子进电场时，入射方向与x轴正方向夹角 （1分）
粒子恰好不从边界出电场，则有
③ （1分）
④ （1分）
由③④式得 （1分）
该粒子进入匀强磁场Ⅱ轨迹与边界相切，则由⑤ （1分）
由⑥
由⑤⑥式联立解得 （1分）
所以 （1分）
（3）设粒子入射方向与x轴正向夹角为
由（2）中可知，经过M点的粒子入射方向与轴正向夹角 （1分）
当粒子恰好打在N点时，轨迹③如图所示，此时粒子入射方向与x轴正向夹角 （1分）
当粒子的轨迹恰好与挡板左侧相切时，轨迹④如图所，此时粒子的入射方向与x轴正方向夹角为 （2分）
所以能够打在挡板左侧的粒子数占总粒子数 （1分）
这些粒子经过区域的面积为 （2分）
物理试题
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
1．下面为教材中的四副插图，下列关于这几幅图说法正确的是（ ）
A．图甲为库仑扭秤装置，库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与其之间距离成反比关系
B．图乙为小磁针在通电导线下发生偏转，表明电流具有磁效应，法拉第最先发现电流的磁效应
C．图丙是研究安培力方向与磁场方向关系演示实验，表明通电导线所受的安培力可能与磁场方向垂直
D．图丁为回旋加速器装置，仅增大D形盒半径，则粒子能够获得的最大速度增大
2．1998年6月18日，国产轿车在清华大学汽车工程研究所进行的整车安全性碰撞试验取得成功，被誉为“中国轿车第一撞”．从此，我国汽车的整车安全性碰撞试验开始与国际接轨．当一辆质量为的汽车以左右的速度撞向刚性壁障时，撞击使汽车的动量在内减为零，则该过程，汽车所受到的平均冲击力约为（ ）
A． B． C． D．
3如图所示，带等量异种电荷的A、B小球通过绝缘细线悬挂于匀强电场中处于静止，细线与竖直方向夹角相等，小球A、B在同一高度，设小球A的质量为的质量为,则下列说法正确的是（ ）
A．小球A带负电、小球B带正电，且 B．小球A带负电、小球B带正电，且
C．小球A带正电、小球B带负电，且 D．小球A带正电、小球B带负电，且
4．如图所示，匀强磁场中通电导线中边与磁场方向平行，边与磁场方向垂直，线段长度相等，通电导线所受的安培力大小为F．现将通电导线以为轴逆时针（俯视看）旋转，则此时导线所受到的的安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
5．磁流体发电是一项新兴技术，其发电原理如图所示，平行金属板之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，金属板间距为d，磁感应强度大小为B．将一束含有大量正、负带电离子的等离子体，沿图中所示方向以一定的速度喷入磁场，把两个极板与一个小型电动机相连，开关S闭合，小型电动机正常工作，电动机两端电压为U,通过电动机电流为I,已知磁流体发电机的等效内阻为r,则以下判断正确的（ ）
A．流过电动机的电流方向是 B．磁流体发电机的电动势大小为U
C．等离子体射入磁场的速度大小 D．电动机正常工作的发热功率为
6．通电直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度（其中k为比例常数，I为通过导线的电流，r为该点与导线的距离）．现有两根相互平行长直导线固定于M、N两点，导线中分别通以方向垂直纸面向里的电流，且．规定垂直M、N连线向下为磁感应强度的正方向，则下列图像中能够反映M、N连线上的磁感应强度随x的变化规律的图像是（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，实线为一未知电场的一条电场线或等势线，虚线为一带正电粒子在只受电场力作用下的运动轨迹，粒子在A、B两点的电势能分别为,粒子在A、B两点的加速度分别为,则下列说法正确的是（ ）
A．若实线为点电荷电场的一条电场线，则
B．若实线为等量异种电荷形成电场的一条等势线，则
C．若实线为匀强电场的电场线，则
D．若实线为匀强电场的等势线，则
8．如图所示，盛水的容器中有同样大小的金属球与木球通过细线相连，恰好悬浮静止在水下，金属球与木球的密度大小之比为．现轻轻剪短细线，金属球下沉、木球上浮，忽略细线对小球运动的影响以及球运动过程中受到的阻力．在木球上浮过程，以下说法正确的是（ ）
A．金属球与木球的组成的系统动量和始终为零 B．金属球与木球组成的系统机械能守恒
C．金属球与木球的速度大小之比为 D．金属球与木球的动能大小之比为
9．如图所示电路，电源电动势为E,内阻为r，R为一段金属丝，此时电阻值为，现将金属丝缓慢均匀拉长为原来长度的4倍，则下列说法正确的是（ ）
A．金属丝拉伸前后金属丝的电阻值大小之比
B．金属丝拉伸前后金属丝两端电压大小之比
C．金属丝拉伸过程中，电源的总功率逐渐增大
D．金属丝拉伸过程中，金属丝的电功率先增大后减小
10．如图所示，坐标平面在竖直平面内，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向；x轴下方为垂直正交的匀强电场与匀强磁场，电场方向与x轴负方向夹角为，磁场方向垂直平面向里．现将一个质量为m、电荷量为q的带正电小球从y轴正半轴上距O点d处静止释放，小球从O点进入电磁场区域，恰好做直线运动；第二次将这个小球从y轴上距O点处由静止释放，从O点进入电磁场区域后做曲线运动，N点为小球的运动轨迹上距离y轴最远的点，已知电场强度，重力加速度为g,以下说法正确的是（ ）
A．匀强磁场的磁感应强度大小为
B．第二次释放小球进入电磁场区域后做匀变速曲线运动
C．N点与O点水平间距为
D．N点与O点竖直间距可能为
二、非选择题：本题共5小题，共60分．
11．（6分）某同学用如图所示的简易装置验证两金属滑块碰撞前后的动量守恒，实验操作步骤如下：
①按照图示，安装固定轨道．
②将金属块A从倾斜轨道某一位置由静止释放，金属块A滑行至M点停止运动．
③将涂有黏性物质的同种材质的金属块B放在水平轨道合适位置，并标记此位置为O点．
④将金属块A从倾斜轨道同一位置由静止释放，A、B金属块在O点处碰撞后粘在一起，滑行至N点处停止运动．
⑤重复以上步骤，多次实验．
请完成下列问题：
（1）实验测得O点与M、N的距离分别为,若金属块与轨道的动摩擦因数用表示，重力加速度用g表示，则金属块A与B碰撞前速度大小为__________，金属块A与B碰撞后的共同速度大小为__________．
（2）实验测得A、B物块的质量为,若A、B碰撞过程系统动量守恒，则__________（用题目中出现的字母表示）
（3）本实验中，金属块A的质量__________（填“需要”或“不需要”）大于金属块B的质量．
12．（9分）实验室有一段圆柱形金属导体,常温下阻值约为，某物理兴趣小组通过实验测量该金属材料在常温下的电阻率．实验室提供了以下器材：
A．电源E:电动势为,内阻较小
B．电压表V:量程为,内阻约为
C．电流表:量程,内阻为
D．电流表:量程,内阻约为
E．定值电阻:阻值为
F．滑动变阻器，额定电流为
（1）用游标卡尺测量出该金属导体横截面直径的示数如图甲所示，则该电阻丝的直径__________．
（2）为尽可能准确测量导体的电阻，该小组同学设计了如图乙所示的电路，请在虚线框中完成电路图．（电路图需标明各器材代码）
（3）在开关闭合之前，为了电路安全，应该将滑动变阻器滑片调至__________位置（填“A”或“B”）．
（4）调节滑动变阻器的电阻值，测量多组电压表U与电流表示数I,记录好绘制的表格中，并在坐标系中画出的图线如图丙所示，则该导体的电阻为__________．（结果保留三位有效数字）
（5）关于实验误差与实验操作，以下说法正确的是__________．
A．在测量金属导体直径时，只需要在导体任意位置测量一次即可
B．在上述实验中，由于电流表分压，会导致金属导体的电阻率的测量值偏大
C．实验过程由于金属丝发热会导致该金属导体电阻率的测量值偏大
13．（12分）如图所示的电路，电压为U的直流电源与定值电阻、滑动变阻器以及水平放置的平行板电容器构成回路，定值电阻阻值大小为,平行板间距为d．当调节滑动变阻器时，质量为m的带电小球在板间恰好能做匀速直线运动．不计空气阻力，重力加速度大小为g．求：
（1）小球的带电量大小；
（2）调节滑动变阻器,求小球在板间运动时加速度大小．
14．（15分）如图所示，光滑水平面上轻弹簧左端与物块A相连，右端与物块B接触但不相连，在物块B的右方一定距离处为静止的木板C和物块D,刚开始，物块D在木板的最右端．A物块以一定初速度向右运动压缩弹簧，A与B速度相等时弹簧的弹性势能为．当弹簧再次原长时，物块B恰与木板C发生碰撞，并迅速结合为一体，物块D最终停在木板的中间位置．已知物块A、C和D的质量为,物块B质量为,木板C的长度为,物块均可视为质点，重力加速度．试求：
（1）物块A的初速度大小；
（2）物块B与木板C相碰损失的机械能；
（3）物块B与木板C碰后至物块D与木板C刚达到速度相等过程中，物块D的位移大小．
15．（18分）如图所示，在区域内存垂直平面垂直向里的匀强磁场Ⅰ,磁感应强度的大小为B;在且区域存在沿y轴负方向的匀强电场，在且区域存在垂直平面向外的匀强磁场Ⅱ，分别为匀强电场和磁场Ⅱ的上下边界线，a点坐标为．为沿y轴方向的固定挡板，M点坐标为,挡板长度为．位于坐标原点的粒子源在平面内沿各方向均匀发射同种带正电粒子，粒子的初速度大小均为,已知沿x轴正方向入射的粒子经磁场Ⅰ偏转后恰好经过a点，从M点进入电场的的粒子恰好不从边界离开．不考虑各粒子间的作用力及粒子所受的重力，打在挡板的粒子均被挡板吸收．求：
（1）带电粒子的比荷；
（2）匀强电场的场强与匀强磁场Ⅱ的磁感应强度大小的比值；
（3）经过匀强磁场Ⅰ的偏转能够直接打在挡板左侧粒子的数目占从O点发射的总粒子数的比例以及这些粒子所经过区域的面积．
湖北省重点高中智学联盟2023年秋季高二年级12月联考
物理试题 参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
D A B B C C D AD AD AC
11．（1） （每1分） （2）（2分） （3）不需要（2分）
12．（1）5.230或5.235（2分） （2）（2分） （3）A（1分） （4）4.88（2分） （5）C（2分）
13．（1）当时，平行板间电压① （2分）
对小球分析：② （2分）
由③ （1分）
联立①②③得 （1分）
（2）当时，平行板间电压④ （2分）
对小球分析：⑤ （3分）
联立④⑤得 （1分）
14．（1）设A的初速度为
当A、B速度相等时， （2分）
对A、B、弹药系统， （2分）
代入数据 （1分）
（2）当弹簧再次原长时，对A、B、弹簧系统
由动量守恒定律： （1分）
由能量守恒定律： （1分）
联立以上两式： （1分）
B与C碰 得 （1分）
B与C碰撞损失的机械能 （1分）
（3）对B、C与D系统，由动量守恒定律： 得 （1分）
设物块B与木板C碰后至物块D与木板C达到速度相等过程的时间为t
则有 解得 （3分）
则此过程D的位移 （1分）
（注：用其他方法解答请酌情赋分）
15．（1）沿x轴正方向入射的粒子轨迹①所示，则① （1分）
由② （2分）
由①②两式得 （1分）
（2）从M点进入电场的粒子，在磁场的轨迹如轨迹②所示，粒子进电场时，入射方向与x轴正方向夹角 （1分）
粒子恰好不从边界出电场，则有
③ （1分）
④ （1分）
由③④式得 （1分）
该粒子进入匀强磁场Ⅱ轨迹与边界相切，则由⑤ （1分）
由⑥
由⑤⑥式联立解得 （1分）
所以 （1分）
（3）设粒子入射方向与x轴正向夹角为
由（2）中可知，经过M点的粒子入射方向与轴正向夹角 （1分）
当粒子恰好打在N点时，轨迹③如图所示，此时粒子入射方向与x轴正向夹角 （1分）
当粒子的轨迹恰好与挡板左侧相切时，轨迹④如图所，此时粒子的入射方向与x轴正方向夹角为 （2分）
所以能够打在挡板左侧的粒子数占总粒子数 （1分）
这些粒子经过区域的面积为 （2分）
同课章节目录