湖北省云学部分重点高中2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（含答案）

2024年湖北云学部分重点高中高二年级12月联考
物理A试卷
命题学校：大冶一中，沙市中学 命题人：高二命题组 审题单位：荆门市教科院
考试时间: 2024年12月17日10:30-11:45 时长: 75分钟 试卷满分: 100分
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，选对但选不全的得2分，有选错的得0分。)
1.下列关于物理学史说法正确的是
A.麦克斯韦建立了经典电磁场理论，并证实了电磁波的存在
B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率、波长和能量大小无关
C.法拉第提出了右手螺旋定则来判断电流周围磁场的方向
D.奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说
2.一个质量为60kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，假设网对运动员的作用力与时间的关系如图所示，重力加速度取.g=10m/s ,不计空气阻力，则
A.运动员与球网作用过程中重力的冲量为零
B.运动员反弹的高度为3.2m
C.球网对运动员的作用力冲量大小为1560N·s
D.与球网作用过程中运动员动量变化量大小为120kg·m/s
3.如图甲所示，竖直弹簧振子以O点为平衡位置在A、B两点间做简谐运动，图乙为该弹簧振子的振动图象， 由图可知下列说法正确的是
A.在t=T/4时，弹簧振子恰好运动到O位置
B.在/=T/8与 t=3T/8两个时刻, 弹簧振子的速度相同
C.从t=9到l=T/4的时间内，弹簧振子的动能持续地减小
D.在 /=T/A与t=3T/4两个时刻，弹簧振子的加速度相同
4.如图所示，将长为6L的漆包线 AE 折成图示形状并放入磁感应强度为B 的匀强磁场中，并通以电流强度为I的电流，已知△BCD为边长为L的正三角形，ADBE 四点共线，则漆包线所受安培力大小为
A.4IBL B.3IBL
C.2IBL D. IBL
5.如图所示，带正电的物体与斜面间的动摩擦因数为μ(μA.物体沿斜面向下做匀加速运动
B.物体沿斜面先加速后减速，最后静止在斜面上
C.物体沿斜面运动时，加速度将一直增大
D.物体最终匀速运动
6.霍尔传感器在电动汽车的电机中有重要的作用，比如检测磁极位置、实现电流换向、控制电机速度和方向、保护电机免受损坏等。霍尔传感器可简化为图所示的装置：一块长为b、宽为c，高为a的长方体霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，单位体积内自由电子数目为n，当通入方向向右的电流I，霍尔元件处于如图所示的匀强磁场 B中，则下列说法正确的是
A.霍尔元件的上表面的电势比下表面低
B.其他条件不变，若高度a增大，霍尔电压变大
C.其他条件不变，若宽度c增大，霍尔电压变大
D.其他条件不变，若磁场B 增强，霍尔电压变大
7.如图所示，一带电粒子垂直入射半径为R 的圆形匀强磁场，P点进Q点出，∠POQ=60°，且入射速度方向垂直于半径OQ，不计粒子重力，下列说法正确的是
A.粒子P 点进 Q 点出速度方向偏转了 90°且轨迹半径为
B.粒子 P 点进 Q 点出速度方向偏转了 60°且轨迹半径为
C，若保持粒子速度不变但入射点沿磁场边界稍微下移，粒子仍从Q点出磁场
D.若保持粒子速度不变但入射点沿磁场边界稍微下移，粒子从Q 点左侧出磁场
8.如图所示，现有一列简谐横波，以速度2m/s在均匀介质中沿x轴正方向直线传播。 O点从t=0时刻开始向上做简谐运动，M为x轴上的某质点， 时刻波传播到 M点，此时O点位于波峰。则
A. OM长度可能为1m B.频率可能为0.5Hz C.周期可能是0.4s D.波长可能是3m
9.如图甲所示，A、B是一对水平放置的平行板电容器，其极板为圆形，当闭合开关s给电容器充电，稳定后，在两级板中线边缘位置放置一粒子源，水平向电场中均匀发射大量速度大小相同方向各异的同种正粒子，图乙为装置电容器部分的俯视图，已知有粒子落在了B极板中心，忽略电场的边际效应，不计粒子重力，则下列说法正确的是
A.向左移动滑片 P，还有粒子能落在 B 极板中心
B.若将粒子源向上平移到A 极板边缘，之前落在B 极板中心的粒子刚好能出电场
C.断开开关S，仅将 A 极板竖直向上稍作移动，落在 B 极板上的粒子运动时间变长
D.落在极板上的粒子占总数量(即进入电场的粒子) 的2/3
10.如图所示，ABCD为一长方形有界磁场(边界上有磁场) 且AB：AD=2：7，A 处有一粒子源，均匀的向磁场发射大量速度大小相同方向各异的同种正粒子，已知粒子在磁场中运动的最长时间为周期的 1/4, 已知sin23.6°=0.4, sin37°=0.6, sin44.4°=0.7, sin53°=0.8,不计粒子重力，不考虑粒子间的相互作用，下列说法正确的有
A.不可能有粒子从C点出磁场
B.当沿 AB 方向入射的粒子出磁场时还有约 73.8%的粒子没有出磁场
C.从CD边出来的粒子只会从靠近D一侧的1/2区域出来
D从AD边出来的粒子约占粒子总数的49.3%
二、非选择题(本题共5小题，共60分)
11.(6分)
2023年9月21日下午，“天宫课堂”第四课中一个实验是验证碰撞中的动量守恒。
(1) 如图甲所示，质量的测量是通过舱壁上打开的一个支架形状的质量测量仪完成的。在计算机设定的恒力F作用下，物体由静止开始运动，测量装置能够测量出支架作用距离x和时间t，从而计算出质量 (用F、 x、 t表示)。
(2)如图乙所示，质量为mA的钢球A静止悬浮在空中，宇航员用手推出质量为mB的钢球B，使它以一定的初速度水平向左撞向钢球A，撞后钢球A、B同时水平向左运动。已知后面的背景板上小方格为边长相同的正方形，为了验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒，除了以上给出的实验数据外，还需要测量的物理量是
A. 两钢球的直径d 及碰撞时间△t B. 手对小钢球B 的推力F及作用时间△t
C. 碰撞前后钢球运动相同方格数所用的时间，其中碰撞前钢球B所用的时间t ，碰撞后钢球A 所用的时间tA，碰撞后钢球B所用的时间tB
(3) 请结合(2) 中选项写出验证两球组成的系统在碰撞中动量守恒需要满足的表达式 12.(10分)
某学校实验小组用双缝干涉实验装置测光的波长，装置如图甲所示：
(1) 下列说法中正确的是
A. 滤光片应置于单缝与双缝之间
B. 拨杆的作用是为了调节缝的宽度
C. 保持双缝位置不变，增大单缝与双缝间距，干涉条纹变密
D. 保持双缝位置不变，增大双缝与毛玻璃屏间距，干涉条纹变疏
(2) 将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的示数为2.320mm； 然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第5条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，该示数为 mm，求得相邻亮纹的间距△x。已知双缝间距 测得双缝到屏的距离. ，则所测单色光的波长为 m(本空结果保留2位有效数字) 。
(3) 若丙图为上述实验装置简图。S为单缝， 为双缝，屏上O 点处为一条亮条纹。若实验时单缝偏离光轴，向下微微移动，则可以观察到原来O 点处的亮条纹 (“向上移动”“向下移动”“仍在O 点”)
(4) 若将该实验装置全部浸入到某种绝缘透明均匀介质中做相同的实验，发现相邻两条亮纹中央间距变为原来的一半，则该绝缘透明均匀介质的折射率n= 。
13 (10分)
质谱仪是科学研究中常用的器材，某公司为了打破西方对质谱仪的技术封锁开发了如图所示的新型质谱仪，质量为m带电量为+q的粒子从A 极板中心小孔处无初速度释放，经电场加速后，从正对的B 极板中心小孔处射出，后沿半径方向入射半径为R 的圆形匀强磁场，速度方向偏转69°后射出磁场，已知A、B间电压为U，不计粒子重力，求
(1) 粒子进入磁场的速度大小；
(2) 粒子在磁场中运动的时间。
14.(16分)
如图所示，质量为m滑块A 从高h倾角30°的光滑斜面顶端无初速度释放，与地面上靠近斜面底端的质量为2m的滑块B相碰，已知两滑块与地面之间的动摩擦因数均为μ，斜面底端与地面间有光滑小圆弧相连，重力加速度为g，试求
(1) 滑块 A 下滑到斜面底端的速度大小；
(2) 滑块A 和滑块B 相碰过程中，系统动能损失可能值的最大值；
(3) 碰后滑块 B运动路程的取值范围。
15.(18分)
如图所示，在xOy坐标系的y轴右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场内有一足够长的挡板垂直于x轴放置，挡板与y轴的水平距离为d； y轴左侧(图中未画出) 存在一匀强电场；第二象限内的P点有一粒子源，P点坐标为(-d，d)；某带正电粒子从P点以初速度v 沿y轴负方向射出，经电场偏转后从O点沿x轴正方向进入磁场，进入磁场速度大小也为v ，此过程中粒子的轨迹均在电场内，粒子进入磁场后运动轨迹恰好与挡板相切。已知粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力，不考虑场的边界效应，求：
(1)y轴右侧匀强磁场的磁感应强度B 的大小；
(2)y轴左侧电场强度E的方向和大小；
(3)若在y轴右侧磁场区域再施加一与y轴左侧电场场强大小相等、方向水平向右的匀强电场，现改变挡板到y轴的水平距离，使带电粒子的运动轨迹仍恰好与挡板相切，求此时挡板与y轴的水平距离d'。
2024年湖北云学部分重点中学高中高二年级12月联考
物理A卷答案
选择题
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B C C B D D C BC AD ACD
11.（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均给分）
（3）向上移动 （4） 2（对有效位数不作要求）
13.(1)
(2)
解析：（1）根据 ┄┄┄┄2分
得：① ┄┄┄┄2分
（2）根据几何关系可知，带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r=┄┄3分
运动的时间 ┄┄┄┄1分
周期 ┄┄┄┄1分
联立①②③④得：┄┄┄┄ 1分
（第一问4分，第二问6分，各问其他做法酌情给分）
14.(1)
(2)
(3)
解析：（1）设滑块A下滑到底端得速度为
根据动能定理： ┄┄┄2分
得：2分
（2）滑块A和滑块B发生完全非弹性碰撞时，损失的动能最大。设滑块A和滑块B碰后的共同速度为，动能损失的最大值为
① ┄┄┄2分
② ┄┄┄2分
联立 ①② 得：2分
（3）当滑块A和滑块B发生完全非弹性碰撞，滑块B碰后速度最小，运动的路程最短，设最短路程为
┄┄┄┄1分
当滑块A和滑块B发生弹性碰撞，滑块B碰后速度最大，运动的路程最远，设最远路程为，滑块A和滑块B碰后速度分别为
┄┄┄┄1分
┄┄┄┄1分
┄┄┄┄1分
运动的路程
┄┄┄┄1分
联立①②③④⑤⑥⑦ 得：┄┄┄┄1分
（第一问4分，第二问6分，第三问6分，各问其他做法酌情给分）
15.(1) (2) (3)
解：（1）洛伦兹力提供向心力： ① 2分
轨迹恰好与挡板相切，据几何关系得： ② 2分
解得： 2分
（第1问6分，无①式扣2分）
（2）设电场强度方向与x轴正方向成
X方向： ③ 1分
Y方向： ④ 1 分
又有加速度：
解得： =45° 即电场强度方向与x轴正方向成45° 1分
垂直电场方向有： ⑤ 2分
解得： 1分
（第2问6分，方向3分，大小3分；有其它解法，步骤合适也给6分）
（3）方法1（微元法）：轨迹与板相切时的速度为v：
据动能定理： ⑥ 2分
沿板方向动量定理： ⑦ 1分
又： ⑧ 1分
联立解得： 2分
方法2（配速法）:如图所示，将分解成，：
其中满足：⑥
解得: 1分
⑦，且 1分
运动看成速度大小为的匀速直线运动与速度大小为的逆时针 匀速圆周的合运动
洛伦兹力提供向心力 ⑧ 1分
解得: 1分
运动轨迹仍恰好与挡板相切，挡板与轴的距离： ⑨ 2分
方法3: 运动看成速度大小为的匀速直线运动与速度大小为的逆时针 匀速圆周的合运动
沿板方向速度： ⑧ 1分
动能定理： ⑨ 1分
联立方法2中的⑥⑦式和方法3中的⑧⑨式： 2分
（第3问6分，以上各种方法均可，只要答案正确步骤恰当均给6分）