2024-2025学年湖南省秋季高二（上）物理联考试卷（12月）（含答案）

2024-2025学年湖南省秋季高二（上）物理联考试卷（12月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.下列说法正确的是( )
A. 只有质量很小的物体才可以看成质点
B. 元电荷就是带电量为的电荷
C. 在碰撞现象中，如果内力远大于外力，则可以认为碰撞时系统的总动量近似守恒
D. 根据磁感应强度的定义式可知，磁感应强度与成正比，与成反比
2.某单摆如图所示，其摆长为，小钢球可视为质点带电量为，该单摆做简谐运动的周期为。保持摆长不变，若在悬挂点处固定一个带电荷量的小钢球可视为质点，如图所示，该单摆做简谐运动的周期为。若将图单摆置于匀强电场当中，如图所示，电场强度大小为为静电力常量，方向竖直向下，该单摆做简谐运动的周期为。则、和的大小关系为( )
A. B. C. D.
3.如图，平行板电容器的、两极板间有一电荷，在点处于静止状态。表示平行板电容器的电容大小，表示两极板间的电压大小，表示电荷在点的电势能。若保持极板不动，将极板稍向下平移，则下列说法中正确的是( )
A. 增大 B. 减小 C. 电荷仍保持静止 D. 减小
4.某水枪喷水口的横截面积为喷出水流的流速为，假设水流垂直射向竖直墙壁，冲击墙面后速度变为。则墙壁受到的平均冲击力大小为已知水的密度为，重力加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.如图甲所示为以点为平衡位置，在、两点间做简谐运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，以指向的方向为正方向，由图可知下列说法中正确的是( )
A. 弹簧振子做简谐运动的表达式为
B. 在到时间内，弹簧振子的路程为
C. 从到时间内，弹簧振子的加速度先增大后减小
D. 从与两个时刻，弹簧振子系统的动能相等，弹性势能也相等
6.如图，一质量为，电荷量为的带正电粒子可视为质点经加速电场电压大小为由静止开始加速，从两平行金属板、正中间沿轴线方向射入。、板长为，间距为，其中存在大小处处相等，方向竖直向下的偏转电场，、板间电压大小为。该粒子恰好可以通过偏转电场，忽略重力作用，下列说法正确的是( )
A. 若增大该粒子的电荷量，该粒子将无法通过偏转电场
B. 两平行金属板、的间距与长度的比值为
C. 该粒子进入偏转电场时动能大小与离开偏转电场时动能大小的比值为
D. 该粒子进入偏转电场时动量大小与离开偏转电场时动量大小的比值为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图，飞船与空间站对接前在各自预定的圆轨道Ⅰ、Ⅲ上运动，为对接转移轨道，Ⅰ、Ⅱ相切于点，Ⅱ、Ⅲ轨道相切于点。下列说法正确的是( )
A. 飞船在Ⅰ轨道上的速度大于在Ⅲ轨道上的速度
B. 飞船在Ⅲ轨道上的速度小于，因此飞船在地面的发射速度可以小于
C. 由Ⅰ轨道到Ⅱ轨道的过程中，飞船的机械能增大
D. 飞船在三个轨道上的周期
8.在如图所示的电路中，电源电动势和内阻为定值，为定值电阻，为滑动变阻器，闭合开关，理想电流表的示数为，理想电压表、和的示数分别为、和当滑动变阻器的滑动触头向上滑动时，各电表示数变化量分别为I、、和。下列说法正确的是( )
A. 变大，变大 B. 电源总功率变大
C. 电源的效率变大 D. 不变，不变
9.如图，物块、通过弹簧连接静止在光滑水平面上，物块的质量是物块质量的倍。某时刻，物块获得水平向右的冲量Ⅰ。下列说法正确的是( )
A. 当、速度相同时，弹簧的弹性势能最大
B. 自开始至弹簧最短的过程，弹簧对物块的冲量大小为
C. 自开始至弹簧最长的过程，弹簧对物块的冲量大小为
D. 弹簧第一次恢复原长和第二次恢复原长时，的速度相同
10.如图所示，甲乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速均为，图示为两列波在时的波形曲线。下列说法正确的是( )
A. 甲乙两列波的周期分别为和
B. 时，介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标为，，，，
C. 从开始，至少需要介质中才会出现偏离平衡位置位移为的质点
D. 时，介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标为，，，，
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某中学实验小组做验证动量守恒定律的实验装置示意图如图所示，点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的入射小球多次从斜轨上同一位置由静止释放，找到其平均落地点的位置，然后把质量为的被碰小球静置于轨道水平部分末端，再将小球从斜轨上特定位置由静止释放，与小球相碰，并且多次重复实验得到小球、落点的平均位置，、、表示实验中相应落点的位置。
小球未放置的情况下，小球的落点为 填或为使小球与小球相碰后不反弹，实验中应使 填大于或小于。
、、三点到点的距离分别为、、，实验数据在允许的误差范围之内，则该实验需要验证的关系式为 用、、、、表示。
12.某中学实验小组准备测量一段金属丝的电阻率，实验过程如下。
测量金属丝的长度和直径实验小组用螺旋测微器测量该金属丝直径，如图所示，读数为 ，用游标卡尺测量该金属丝长度，如图所示，读数为 。
测量金属丝的电阻实验小组采用电桥法测量电阻值，电路图如下，其中和为定值电阻，为可调电阻箱，表为检流计用于判断微弱电流，为待测金属丝。
闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于 填或端。
多次调节电阻箱和滑动变阻器滑片位置，使检流计指针稳定时指向中央零刻线位置，记录此时电阻箱的示数为，则待测金属丝电阻值 用、、表示。
处理数据时发现，定值电阻、的电阻值未知，因此该小组成员交换、在电路图中的位置，再次调节电阻箱和滑动变阻器滑片位置，使检流计指针稳定时指向中央零刻线位置，记录此时电阻箱的示数为，则 用、表示。
计算金属丝的电阻率该金属丝的电阻率 用、、、表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图，质量的子弹以速度射向静止在光滑水平桌面上的木块，木块质量，子弹进入木块后并未穿出，忽略木块质量的损失。求：
子弹击中木块后共同运动的速度
整个过程中子弹对木块的冲量。
14.如图，倾角为的光滑斜面末端与竖直放置在水平地面的半径的光滑绝缘半圆轨道在点平滑连接小球经过点时无能量损失，为圆心，、为竖直直径的两端点。现有一质量为、电荷量为的带正电小球可视为质点从斜面上的点距离地面高度未知自由下滑，小球恰好能通过点。重力加速度，，，不计一切阻力。计算结果可用分数表示。
求斜面上点距离地面的高度
求小球进入半圆轨道后点对小球的支持力大小
改变小球被释放的高度，释放小球后，在小球刚过点瞬间立即在整个空间施加水平向右的匀强电场图中未画出，电场强度大小为，小球从点飞出最后能垂直撞击斜面点图中未画出，求小球运动至点的速度大小以及、两点间的距离。
15.如图，光滑的水平地面上有一木板，质量为，其左端放有一重物，重物与木板的接触面粗糙，右方有一竖直的墙壁，重物质量为木板质量的倍。使木板与重物以共同的速度向右运动，某时刻木板与墙壁发生碰撞，碰撞后木板与墙壁的最远距离为。已知木板与墙壁的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间极短，木板足够长，重物始终在木板上，重力加速度为。求：
第一次碰撞后，木板距离墙壁最远时，重物的速度
木板与墙壁第二次碰撞前瞬间重物距木板左端的距离
木板从第一次与墙壁碰撞到第次与墙壁碰撞所经历的总时间。提示：
参考答案
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8.
9.
10.
11.；大于；
或

12.均可


13.解：子弹进入木块以共同速度运动，由动量守恒定律得，，
解得，方向水平向右。
整个过程中，由动量定理得，
解得，方向水平向右．
14.解：小球恰好能通过点，则小球在点满足，
解得，
对小球由至的运动过程由动能定理：，
解得。
对小球由至的运动过程或对小球由至的运动过程由动能定理：
或，
联立，
得。
小钢球的等效重力为电场力和重力的合力，大小为，方向沿斜面向下，如图：
等效水平面与斜面垂直，假设小钢球在点的速度为，由点击中点所用时间为，将沿方向正交分解，有
，
，
，
联立得：，
，
，
。
15.解：木板第一次与墙碰后，木板距离墙壁最远时，由系统动量守恒，选取向右为正方向，有
解得
方向水平向右
判断第二次碰撞前是否共速，设动摩擦因数为。
对木板第一次碰后的减速过程：
对木板第一次碰撞后的减速过程：
假设第二次碰接前已共速，重物与木板相互作用直到达到共同速度，由系统动量守恒，选取向右为正方向，有
解得
设重物与木板共速时，木板由静止到共速过程向右运动位移为，有：
假设成立。
从开始到第二次与墙碰前，根据系统能量守恒有
木板第一次与墙碰撞后到第二次与墙碰前，根据系统能量守恒有
解得
设木板第一次与墙碰接后到重物与木板达到共同速度历时，木板运动的位移为，取木板研究，根据动量定理，选取向右为正方向，有
重物与木板第二次达到共速到再次与墙碰历时，有
所以板从第一次与墙碰撞到第二次与墙碰撞所经历的时间为
解得
每次击墙壁前，物块和木板设木板第二次与墙碰撞后到重物与木板达到共同速度历时，木板运动的位移为，重物与木板第二次达到共速到再次与墙碰历时，同理可得
解得木板从第二次与墙碰拉到第三次与墙碰撞所经历的时间为
木板从第次与墙碰撞到第次与墙碰撞所经历的时间为
则木板从第一次与墙碰拉到第次与墙碰所经历的时间
解得

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