2024-2025学年湖南省天一大联考高二（上）期中物理试卷（含答案）

2024-2025学年湖南省天一大联考高二（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列有关电与磁的四幅情景图像，说法正确的是( )
甲：线圈在匀强磁场中绕轴转动
乙：导线位于小磁针正上方
丙：电磁场的传播
丁：电磁波谱
A. 对甲：当线圈匀速转动时，不会产生感应电流，当线圈非匀速转动时，会产生感应电流
B. 对乙：当导线中通有从左向右的电流时，小磁针的极向里偏转，极向外偏转
C. 对丙：恒定的电场和恒定的磁场互相激发交替产生，就形成电磁波
D. 对丁：电磁波谱中，红外线就是红光，紫外线就是紫光，均属于可见光
2.下列关于物理学的公式，说法正确的是( )
A. 说明与成正比，与成反比
B. 说明与成正比，与成反比
C. 在任何条件下都适用
D. 能量子公式中的单位是
3.图所示为辽宁抚顺地标性建筑“生命之环”，一位学生欲运用所学物理知识估测其高度。测量的原理示意图如图所示，他找来一个光滑小球，将其由“环”内壁上的点靠近最低点由静止释放，则小球沿环内壁往返运动。某时刻小球到达点时利用手机的秒表计时功能开始计时，此后小球第次回到点时停止计时，所测得时间为。已知当地的重力加速度为，由此可知生命之环的高度约为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，甲、乙两小球带电量的绝对值均为，甲用绝缘支架固定，乙用轻质绝缘细线悬挂在横杆上，当两球处于静止状态时两球心等高，两球心的连线、悬点与两球心的连线构成等边三角形。已知细线的拉力为，静电力常量为，重力加速度为，两球均视为点电荷，下列说法正确的是( )
A. 两球均带正电 B. 乙的质量为
C. 甲的质量为 D. 两球心间的距离为
5.如图是多用电表的外部结构，下列说法正确的是( )
A. 不管多用电表当电流表还是当欧姆表，都需要调节、、三个部件
B. 不管多用电表是测电压还是测电阻，“”插孔的电势都高于“”插孔
C. 测电阻时，当指针偏转角过大，需要调节，把欧姆挡变小，并且需要重新调节
D. 测电阻时，当指针偏转角过大，需要调节，把欧姆挡变大，并且需要重新调节
6.如图所示，甲、乙两个带电小球绕点在光滑水平面内互相环绕做匀速圆周运动，两者的间距不变，可类比“双星模型”。已知甲的动量大小为，动能为，甲、乙做圆周运动的半径之比为，下列说法正确的是( )
A. 甲、乙不属于同轴转动
B. 甲、乙组成的系统动量不守恒，总动量不为
C. 甲的速度大小为
D. 乙的质量为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示的电路，电源的电动势为，内阻为，阻值为的定值电阻与光敏电阻串联，光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小，电压表、电流表均为理想电表。闭合开关，当增大的光照强度时，下列选项正确的是( )
A. 两电压表的示数均减小
B. 电源内阻的功率增大
C. 、示数变化量之比的绝对值为
D. 、示数变化量之比的绝对值为
8.如图所示、光滑绝缘的水平面与竖直面内半径为的光滑绝缘圆弧轨道在点平滑连接，是圆心，、分别是竖直、水平半径，半径与竖直方向的夹角为，、两点间的距离也为，整个轨道处在水平向右电场强度为的匀强电场中。现让带电量为的小球可视为质点，从点由静止释放，小球向右运动进入圆弧轨道。已知小球所受电场力大小等于重力大小，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 小球的质量为
B. 小球在点的动能等于从到电势能的减少量
C. 小球从到的过程中，在点的速度最大
D. 小球从到的过程中，在点对轨道的压力最大
9.如图所示，竖直、水平固定放置的个长度相同带电平行金属板，形成互不干扰的两匀强电场。一比荷为的带正电粒子不计重力从位于金属板中点的小孔无初速度飘入加速电场，从位于金属板中点的小孔沿水平方向进入偏转电场，最后恰好从金属板的右边缘离开。已知金属板、的间距、金属板、的间距与金属板的长度均相等，下列说法正确的是( )
A. 金属板、均带负电
B. 金属板、间的电压是、间电压的倍
C. 粒子在两个电场中的运动时间之比为
D. 若金属板、间电压为，则粒子从金属板右边缘射出的速度大小为
10.一辆质量为的汽车在公路上做加速直线运动，其动量与时间的关系图像如图中实线所示，段的反向延长线经过坐标原点。已知三角形的面积为，的斜率是斜率的倍，下列说法正确的是( )
A. 图像与横轴所围成面积表示合力的功
B. 时间内的合力是的倍
C. 时刻汽车的动量大小为
D. 时间内，汽车的加速度大小为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.用如图所示的装置，既可验证牛顿第二定律，也可验证动量定理，重力加速度为，主要的实验过程如下：
A.用天平测出带有遮光片的物块总质量为和物块的质量为，用游标卡尺测出遮光片的宽度为，气垫导轨水平放置，按照如图所示的装置来连接器材；
B.打开气垫导轨的充气源，释放物块，光电门与数字计时器图中未画出连接，测出逛光片通过光电门、的遮光时间分别为、，同时测出遮光片从运动到的时间；
C.用刻度尺测出、间的距离。
回答下列问题：
下列说法正确的是( )
A.本实验不需要把气垫导轨的右端垫高来补偿摩擦力
B.本实验细线的拉力等于的重力
C.气垫导轨上方的细线与气垫导轨可不平行
若等式____用、、、表示成立，则牛顿第二定律得到验证。
若等式____用、、、、表示成立，则动量定理得到验证。
12.实验小组用如图所示的电路来测量电阻的阻值，图中标准电阻的阻值为，为电源，为单刀单掷开关，为单刀双掷开关，为滑动变阻器，为理想电流表。合上开关，将开关掷于端，将的触头置于适当的位置，记下的示数，然后将掷于端，记下的示数。改变触头的位置，多测几组、的对应值，作出的函数关系图像如图所示，回答下列问题：
按照图所示的电路图，用笔画线代替导线将图中实物图连接完整____。
合上开关之前，触头应置于____选填“最右端”或“最左端”，多测几组、作图像的目的是减小____。选填“系统”或“偶然”误差。
写出图中函数的表达式____，若图中图线的斜率为，可得____。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，倾斜直线与竖直直线间存在延长线均指向的汇聚形电场，，以为圆心的圆弧上的电场强度大小均为，过点的水平线、竖直线间存在电场强度大小为未知、方向竖直向下的匀强电场，点是点右下方固定的点，两种类型的电场互不干扰。现让带电量为、质量为不计重力的带正电粒子从点以垂直的速度射入汇聚形电场，粒子正好沿着圆弧运动到，接着进入匀强电场，粒子运动到点时的速度正好与粒子在点时的速度方向相同，且粒子从到的运动时间等于粒子从到的运动时间，求：
圆弧的半径以及粒子从到的运动时间；
电场强度的大小。
14.如图所示，光滑硬直杆与水平面成夹角固定放置，劲度系数为的轻质弹簧一端连接在固定点，另一端与可视为质点的圆环相连，圆环套在杆上。现让圆环从点正上方的点由静止释放，当圆环运动到点的等高点时，圆环的动能恰好等于此位置弹簧的弹性势能。已知圆环在点时弹簧处于原长状态，当圆环运动到点时弹簧与杆垂直，、两点间的距离为，重力加速度为，弹簧的弹性势能与形变量的关系式为，，，求：
圆环的质量；
圆环运动到点时杆对圆环的弹力大小；
圆环运动到点时重力的瞬时功率。
15.如图所示，内壁光滑的细圆管轨道，由、两部分组成，竖直放置固定在水平地面上，是抛物线形状，是半径为的圆弧轨道，两轨道平滑连接，点处的切线水平，点处的切线与水平方向的夹角为，是圆弧轨道的竖直直径。小球乙放置在点，小球甲从点由静止开始沿着管的内壁下滑，运动到点时与乙发生弹性碰撞，碰撞刚结束时，甲、乙的速度等大反向，然后乙向上运动恰好能到达点。重力加速度为，两小球均可视为质点，求：
甲、乙的质量之比；
、两点的高度差；
在点给甲一个水平向右的初速度，若甲在细圆管内部从运动到的过程中与管壁恰好无作用力，则为多少。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.；
；
。

12.
最左端 偶然


13.粒子在间做匀速圆周运动，电场力提供向心力，则
所以
粒子从到的运动时间为
所以
粒子进入竖直向下的匀强电场中做类平抛运动，则
联立解得

14.由图可知
圆环由运动到的过程，对于圆环与弹簧组成的系统，根据机械能守恒定律，有
由题意知
联立求得
圆环运动到 点时，设杆对圆环的弹力大小为 ，对圆环进行受力分析，如图所示
由垂直杆方向受力平衡，有
其中
联立，求得
圆环运动到点时，重力的瞬时功率为
又
代入，求得

15.甲运动到 点时与乙发生弹性碰撞，碰撞刚结束时，甲、乙的速度等大反向，有
其中
解得甲、乙的质量之比为
乙向上运动恰好能到达 点，则在 点的速度为，对乙，根据动能定理有
对甲，根据动能定理有
解得
则 、 两点的高度差为
甲从到，根据平抛运动规律有
解得

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