湖南省怀化市2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（含解析）

湖南省怀化市2024-2025学年
高二上学期12月月考物理试题
单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．下列说法正确的是（　　）
A．由知，导体的电阻由两端的电压和通过的电流共同决定的
B．在电源电动势的定义式中，W指的静电力做功
C．从可知，对于阻值一定的导体，它两端的电压越大，通过它的电流也越大
D．焦耳热计算式，只能在纯电阻电路中使用
2．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是（ ）
A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B．做圆周运动的物体机械能一定守恒
C．做变速运动的物体机械能可能守恒
D．合外力对物体做功不为零，机械能一定不守恒
3．如图所示，质量为m的长木板放在水平地面上，站在木板上的人用斜向右下方的力F推箱子，三者都保持静止。人和箱子的质量也均为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）
A．人对长木板的压力大小为mg
B．长木板对地面的压力大于3mg
C．箱子受到的摩擦力的方向水平向左
D．地面对长木板的摩擦力的方向水平向左
4．如图，地球的公转轨道视为圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆．天文学家哈雷曾经在1682年跟踪过一题彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会出现．哈雷的预言得到证实，该彗星被命名为哈雷彗星．已知哈雷彗星最近飞近地球的时间是1986年．若哈雷彗星近日点与太阳中心的距离为、速度大小为，远日点与太阳中心的距离为、速度大小为，不考虑地球及其它星球对彗星的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．哈雷彗星在近日点与远日点的机械能不相等
B．哈雷彗星在近日点与远日点的加速度大小之比为
C．哈雷彗星在近日点与远日点的速度大小之比为
D．哈雷彗星下次飞近地球约在2062年
5．在一条沿水平方向放置的导线下方，放一个可以自由转动的小磁针。实验中观察到，当导线中没有通电流时，小磁针的指向如图所示；当导线中通恒定电流时，小磁针N极向纸内转动，则（　　）
A．导线沿东西方向放置
B．导线中的电流方向向右
C．若将小磁针放置在导线的上方，也能观察到小磁针N极向纸内转动
D．若将小磁针放置在导线的延长线上，也能观察到小磁针N极向纸内转动
6．如图所示，马戏团正在上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以的速度过轨道最高点B，并以的速度过最低点A。（不计一切相对摩擦）则（　　）
A．最低点时表演者处于失重状态
B．表演者在最低点对轨道的压力大小5mg
C．表演者在最高点受到轨道的弹力大小为2mg
D．由最高点到最低点的过程中，摩托车牵引力所做的功为0J
多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
7．如图所示，为匀强电场中相邻的四个等势面，一电子经过等势面D时，动能为16 eV，速度方向垂直于等势面D，飞经等势面C时，电势能为-8 eV，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为4 cm，电子重力不计.则下列说法正确的是( )
A．电子做匀变速直线运动
B．匀强电场的电场强度大小为100 V/m
C．等势面A的电势为-8 V
D．电子飞经电势为4V的等势面时的动能为4eV
8．一列简谐横波沿x轴负方向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，下列叙述正确的是（　　）
A．波的周期可能为2.8s
B．波的传播速度可能为20 m/s
C．质点P在时刻向y轴负方向运动
D．与两质点的运动方向总是相反
9．如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，电流表和电压表均为理想电表，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为平行板电容器。开关S闭合后，两极板间的带电液滴处于静止状态，当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．R3的功率变小
B．电压表、电流表示数都变小
C．增大平行板间距，则液滴可能保持不动
D．电容器C所带电荷量减少，液滴向下加速运动
10．如图，处于竖直平面内的曲面、水平面与半圆形轨道平滑连接，半圆形轨道的半径为R=0.1m。两小球a、b均可视为质点，质量分别为m=1kg、M=2kg。两小球压缩弹簧后（均未与弹簧栓接）被锁扣K（图中未画出）锁住。现打开锁扣K，两小球与弹簧分离后，小球a沿曲面上升到最高点C（图中未画出），小球b恰好能通过半圆形轨道的最高点D。不计一切摩擦，重力加速度大小取g=10m/s2。下列说法正确的是（　　）
A．小球b运动到D点时的速度大小为0
B．小球b运动到D点时的速度大小为1m/s
C．小球a沿曲面上升的最大高度为0.4m
D．弹簧解锁前的弹性势能为15J
三、实验题
11．（8分）（1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺旋发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件 （选填“A”、“B”、“C”或“D”）。从图中的示数可读出合金丝的直径为 mm。
（2）如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
①如图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于水平轨道末端，再将入射球从斜轨上S位置静止释放，与小球相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是 。（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量、
B．测量小球开始释放高度
C．测量抛出点距地面的高度
D．分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N
E.测量平抛射程OM，ON
②本实验中若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为 （用①中测量的量表示）
12．（10分）某同学把铜片和锌片相隔约插入一个梨中，就制成一个水果电池（铜片是电池的正极，锌片是负极），铜片和锌片相距越近、插入越深，电池的内阻就越小。现要利用图（a）所示的实验电路测量水果电池的电动势和内阻。图中电流表量程，内阻，电压表内阻约，（a）已将实验器材进行了部分连接。
（1）请将图（a）中的实物电路补充完整 ；
（2）实验时发现电压表坏了，于是移去电压表，同时用电阻箱替换滑动变阻器，重新连接电路，测量该电池的电动势和内阻。
①请完成虚线框内图（b）的设计 ；
②闭合开关，调节电阻箱，实验测得的电阻箱阻值R和电流表示数I，以及计算电阻箱两端的电压U，数据见下表，请将表中第7次数据补充完整 ；
次数 1 2 3 4 5 6 7
4.00 1.60 0.80 0.40 0.20 0.10 0.05
0.17 0.34 0.50 0.67 0.80 0.88 0.93
0.680 0.544 0.400 0.268 0.160 0.088
③作图像如图（c）所示，根据图像并考虑电流表内阻的影响，求出水果电池的电动势 V，内阻 （结果均保留2位有效数字）。
四、解答题
13．（12分）一个质量为50 kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为0.8 s，重力加速度g取10 m／s2。
（1）求网对运动员的平均作用力大小。
（2）求从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0 m高处这一过程中运动员所受重力的冲量、弹力的冲量。
14．（14分）如图所示为某显像设备内电场的简化模型。在y轴左侧存在水平向左的匀强电场，右侧存在竖直向上的匀强电场，场强大小均为E。电子枪在A处无初速释放一质量为m，电荷量为e的电子，A点的坐标为，不计电子重力。求：
（1）电子进入第一象限的速度大小；
（2）电子从释放到达x轴所需的时间；
（3）电子经过x轴上的点时的速度。
15．（16分）如图MP为一水平面，其中MN段光滑且足够长，NP段粗糙。MN上静置有一个光滑且足够高的斜面体C，P端右侧竖直平面内固定一光滑的圆弧轨道PQ，圆弧轨道与水平面相切于P点。两小球A、B压缩一轻质弹簧静置于水平面MN上，释放后，小球A、B瞬间与弹簧分离，一段时间后A通过N点，之后从圆形轨道末端Q点竖直飞出，飞出后离Q点的最大高度为L，B滑上斜面体C后，在斜面体C上升的最大高度为。已知A、B两球的质量均为m，NP段的长度和圆弧的半径均为L，A球与NP间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g，A、B分离后立刻撤去弹簧，A球始终未与斜面体C发生接触。求：
（1）小球A第一次通过P点时，圆形轨道对小球的支持力大小；
（2）小球释放前弹簧的弹性势能；
（3）斜面体C的质量。
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C C D B D ACD BC BC BD
1．C
【详解】A．导体电阻是导体本身的属性，其大小与它两端的电压及过它的电流无关，故A错误；
B．在电源电动势的定义式中，W指的非静电力做功，故B错误；
C．从关系式可知，对于阻值一定的导体，它两端的电压越大，通过它的电流也越大，故C正确；
D．焦耳热计算式，对所有电路均适用，故D错误。
故选C。
2．C
【详解】试题分析：做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如：降落伞匀速下降，机械能减小．故A错误．做匀速圆周运动的物体机械能不一定守恒，比如竖直平面内的匀速圆周运动，机械能不断变化．故B错误．做变速直线运动的物体，若只有重力做功，机械能可能守恒．比如：自由落体运动．故C正确．合外力对物体做功不为零，机械能不一定不守恒，例如自由落体运动的物体，选项D错误；故选C．
考点：机械能守恒
3．C
【详解】A．人用力F向右下方推箱子，根据牛顿第三定律可知，箱子对人施加向左上方的作用力，根据平衡条件，人对长木板的压力大小小于mg，故A错误；
B．若人用斜向下的力推箱子，三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，故长木板对地面的压力依然等于3mg，故B错误；
C．箱子在人的推力作用下，有向右运动的趋势，因此箱子受到的摩擦力的方向水平向左；故C正确；
D．对三个物体的整体受力分析，受重力和支持力，地面对长木板没有静摩擦力，否则不平衡，故D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．哈雷彗星在近日点与远日点运行中，动能与势能相互转化，机械能守恒，故A错误；
B．在近日点时，由牛顿第二定律可得
在远日点时，由牛顿第二定律可得
联立，解得
故B错误；
C．根据开普勒第二定律，取时间微元，结合扇形面积公式
可得
解得
故C错误；
D．设彗星的周期为T1，地球的公转周期为T2，由开普勒第三定律
得
即彗星下次飞近地球将在
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】A．因为小磁针静止N极的指向为地磁场的方向，由图可知当导线中没有通电流时，小磁针的N极指向地理北极，所以小磁针沿南北方向，这时导线也应该沿南北方向放置与小磁针平行时，当导线通电小磁针才会观察到转动情况，故A错误；
B．当导线中通恒定电流时，小磁针N极向纸内转动，根据右手螺旋定则可得导线中的电流方向向右；故B正确；
C．根据右手螺旋定则可得导线通电后在导线上方的磁场方向为垂直纸面向外，小磁针N极会向纸外转动，故C错误；
D．若将小磁针放在导线延长线上，小磁针只受地磁场作用，而要继续保持原有状态，不会转动，故D错误。
故选B。
6．D
【详解】A．圆周运动加速度始终指向圆心，在最低点时，加速度方向向上，所以表演者处于超重状态，故A项错误；
B．根据牛顿第二定律有
解得
故B项错误；
C．在最高点有
解得
故C项错误；
D．由动能定理有
解得
故D项正确。
故选D。
7．ACD
【详解】A．电子运动方向垂直等势面，电子运动方向和电场方向平行，那么电子加速度方向和运动方向平行，因此电子做匀变速直线运动，A正确；
B．电子飞至等势面B时速度恰好是零，由动能定理可知，电子从等势面D到等势面B，克服电场力做功为16eV，因此等势面D、B间的电势差为16V，所以场强大小为

B错误；
C．由题意可知，从D到B电势降低，等势面C处电子的电势能为 8eV，因此等势面C的电势为8V，等势面A的电势比等势面C的电势低16V，所以等势面A的电势为 8V，C正确；
D．电子运动中只有电场力做功，因此电势能和动能之和不变，因B等势面的电势为零，动能为零，则在B等势面时的总能量为0，则电子飞经电势为4V的等势面时的电势能为-4eV，则动能为4eV，D正确。
故选ACD。
8．BC
【详解】A．由题意可知
解得
波的周期不可能为2.8s，故A错误；
B．由波形图可知，该波的波长为，波的传播速度
则当时，，故B正确；
C．根据“上下坡法”可知，质点P在时刻向下运动，故C正确；
D．与两质点平衡位置间距不等于半波长的奇数倍，可知两质点的运动方向不总是相反的，故D错误。
故选BC。
9．BC
【详解】AB．当滑动变阻器滑片P向a端滑动过程中，接入电路的电阻增大，R2与R3并联的电阻增大，总电阻增大，则总电流减小，R1电压减小，则电压表示数变小，R2与R3并联的电压增大，通过R3电流增大，根据
可知功率变大，电流表示数为总电流减去通过R3电流，故电流表示数变小，故A错误，B正确；
C．R3两端的电压增大，增大平行板间距，根据
可知电场强度可能恒定，粒子可能保持不动，故C正确；
D．R2与R3并联的电压增大，电容器板间电压增大，带电量增大，板间场强增大，液滴所受的电场力增大，则液滴将向上加速运动，故D错误；
故选BC。
10．BD
【详解】A．小球b恰好能通过半圆形轨道的最高点D，由
解得
故A错误，B正确；
C．小球b从水平面到D点，由动能定理有
解得
解锁前后由动量守恒定律有
解得
小球a从水平面到C点，由动能定理有
解得
故 C错误；
D．解锁前后由能量守恒定律有
解得
故D正确。
故选BD。
11． B 0.398 ADE m1 OP=m1 OM+m2 ON
【详解】（1）[1][2]用螺旋测微器测量金属丝的直径，为防止读数时测微螺旋发生转动，读数前应先旋紧如图所示的部件B。从图中的示数可读出合金丝的直径为0.01mm×39.8=0.398mm。
（2）①[3]要验证动量守恒定律定律，即验证
m1v1=m1v2+m2v3
小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得
m1v1t=m1v2t+m2v3t
得
m1OP=m1OM+m2ON
故实验需要验证
m1 OP=m1 OM+m2 ON
所以必须要用天平测量两个小球的质量、；分别找到、相碰后平均落地点的位置M、N，测量平抛射程OM，ON。故选ADE。
②[4]由以上分析可知，本实验中若两球相碰前后动量守恒，其表达式可表示为
m1 OP=m1 OM+m2 ON
12． 0.0465 0.82
【详解】（1）[1]水果电池内阻较大，相对而言电流表的内阻可以忽略不记，故实物图连接如图所示
（2）[2]根据题意，电路图如图所示
[3]由题意及表中数据可得，根据欧姆定理可知，电阻箱两端的电压为
（3）[4][5]由题意及上述分析可得
结合图形可得，图线与纵轴的交点为电池电动势，图线的斜率大小为电池内阻，即
13．（1）F＝1625 N；（2）IG＝1300 N·s，竖直向下；IF＝1300 N·s，竖直向上
【详解】（1）由
代入
解得运动员着网时的速度大小为
由
代入
解得运动员离开网时的速度大小为
设竖直向上为正方向，则运动员与网接触的时间内动量的变化量为
方向竖直向上，在运动员与网接触的时间
内，由动量定理得
代入数据解得
（2）运动员自由下落的时间为
运动员离网后竖直上升的时间为
则从自由下落开始到蹦回离水平网面5.0 m高处这一过程中运动员所受重力的冲量大小为
方向竖直向下；
弹力的冲量
方向竖直向上。
14．（1）；（2）；（3），方向与x正方向正切值
【详解】（1）由动能定理，有
可得，电子进入第一象限的速度大小
（2）在A处释放加速运动至y轴后，做类平抛运动到达x轴，设匀加速直线运动时间为，则有
可得
进入第一象限后，由y轴分运动得
可得
粒子由释放到x轴的时间
（3）由动能定理得
解得，电子经过x轴上的点时速度大小为
方向与x轴正方向的正切值
15．（1）；（2）5mgL；（3）
【详解】（1）小球A从P点到沿圆形轨道末端Q点竖直飞出到达最高点的过程，根据机械能守恒有
解得
在P点根据牛顿第二定律有
解得小球A第一次通过P点时，圆形轨道对小球的支持力大小
（2）设，A、B分离后的速度分别为、，根据动量守恒和能量守恒有
小球A从N点到P点的过程，根据动能定理有
联立解得
（3）小球B与斜面体C作用过程中，根据动量守恒和能量守恒有
联立解得