湖南省名校联盟2024-2025学年高二（上）联考物理试卷（12月）（含答案）

湖南省名校联盟2024-2025学年高二（上）联考物理试卷（12月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.物理学的发展离不开科学家们的贡献，他们的发现和研究成果对生活生产产生了很大的影响．下列符合物理学史的是( )
A. 库仑提出库仑定律，引入“电场”的概念来描述电场的真实存在
B. 通电螺线管的磁场与条形磁铁的磁场相似，安培由此受到启发提出分子电流假说
C. 奥斯特发现了电磁感应现象，法拉第发现了电流的磁效应
D. 牛顿提出了万有引力定律，成为第一个用理论算出地球质量的科学家
2.年月，中国人民解放军东部战区在台岛周边开展实战演习，震慑“台独”势力一枚质量为的炮弹以初速度斜向上发射，运动轨迹如图所示，点为炮弹发射点，点为与点等高的落地点，为曲线最高点假设这枚炮弹在空中无动力飞行时受到的空气阻力大小不变小于重力，方向始终与速度方向相反，重力加速度为下列说法正确的是( )
A. 炮弹在运动过程中机械能守恒 B. 炮弹在点的加速度等于
C. 炮弹在上升过程中处于超重状态 D. 炮弹上升过程比下降过程运动时间短
3.如图，物体和斜面均静止于地面上，的上表面水平，现把物体轻轻地叠放在上，则( )
A. 开始向下滑动 B. 斜面对的作用力竖直向上且变大
C. 所受的摩擦力水平向右 D. 斜面对地面的摩擦力增大
4.年月日时分，嫦娥六号返回器准确着陆，标志着探月工程取得圆满成功，实现了世界首次月球背面采样返回，为后续载人探月工程打下坚实基础．设想载人飞船通过月地转移轨道被月球捕获，通过变轨先在轨道Ⅲ以速度大小做匀速圆周运动，选准合适时机变轨进入椭圆轨道Ⅱ，其中、两点为椭圆轨道Ⅱ在轨道Ⅰ、Ⅲ处的切点，且经过、两点时速度大小分别为、，到达近月点再次变轨到近月轨道Ⅰ以速度大小做匀速圆周运动轨道半径等于月球半径，最后安全落在月球上。已知月球半径为，月球表面重力加速度为，轨道Ⅲ距离月球表面高度为，引力常量为，下列说法正确的是( )
A. 月球平均密度为
B.
C. 载人飞船在、点加速度之比为
D. 载人飞船从点到点所用时间为
5.如图所示，等腰三角形中，在点和点分别垂直纸面放置一条通电长直导线，在处产生的磁场的方向由指向已知通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度，其中为常量，为导线中的电流，为该点到导线的距离下列说法正确的是( )
A. 点处导线中的电流方向垂直纸面向外
B. 点处导线中的电流方向垂直纸面向里
C. A、两点处导线中的电流之比为
D. A、两点处导线单独在点产生的磁感应强度大小之比为
6.如图所示，薄板放在倾角为的光滑斜面上，斜面固定且足够长，薄板的下端位于斜面底端，上端通过轻绳与固定在地面上的电动机连接，轻绳跨过定滑轮，定滑轮质量与摩擦均不计，斜面上方的细绳与斜面平行时刻，一小物块从薄板上端由静止释放的同时，薄板在电动机带动下由静止开始沿斜面向上做加速度的匀加速直线运动已知薄板长，小物块的质量，薄板的质量，、间的动摩擦因数下列说法正确的是( )
A. 从到小物块离开薄板前，细绳对薄板的拉力为
B. 小物块离开板时的速度为
C. 从开始到、分离的过程中电动机对板所做的功为
D. 从开始到、分离的过程中，小物块与薄板之间因摩擦产生的内能为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.在真空中的点存在一孤立的带正电的点电荷，将一带电粒子以一定的初速度射入该电荷激发的电场中，粒子在电场中的一段轨迹如图所示不计粒子重力，粒子电荷量保持不变则下列说法正确的是( )
A. 该粒子一定带负电荷
B. 粒子经过点时的加速度比经过点时的加速度大
C. 粒子经过点时的速度比经过点时的速度小
D. 粒子经过点时的电势能比经过点时的电势能小
8.如图，水平弹簧振子沿轴在、间做简谐运动，坐标原点为振子的平衡位置，其振动方程为，下列说法正确的是( )
A. 振子的运动周期是
B. 时，振子位于点
C. 时，振子具有最大速度
D. 从运动过程中，振子的加速度减小，振子的动能增加
9.如图所示，电路中为电容器，电流表、电压表均为理想电表．闭合开关至电路稳定后，缓慢调节滑动变阻器滑片向左移动一小段距离，结果发现电压表的示数变化量的绝对值为，电流表的示数变化量的绝对值为，电源的电动势和内阻均不变．则滑片向左移动的过程中( )
A. 的值变小 B. 电源的输出功率可能变大
C. D. 电容器所带的电荷量变小
10.近日，街头有一种新型游戏，参与者借助游戏工具给一带电小球瞬时冲量，使其获得某一初速度进入暗盒，暗盒中加以电场，小球最后从暗盒顶部水平抛出，然后落地，落地小球越近者获胜现将上述情景，简化成如图模型，一半径为的光滑绝缘半圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端与光滑绝缘水平面相切于点，整个空间存在水平向右的匀强电场一质量为的带正电小球从点以某一初速度向左进入轨道做圆周运动，并且能从点飞出，恰好能经过点且此时小球动能最小已知轨道上的点与圆心等高，与竖直方向夹角为，重力加速度大小为，则下列说法正确的是( )
A. 带电小球所受电场力大小为
B. 带电小球经过点的速度大小为
C. 带电小球经过点的加速度为
D. 带电小球经过点时对圆弧轨道的压力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共22分。
11.某实验小组验证动量守恒定律的装置如图甲所示。
选择两个半径相等的小球，其中一个小球有经过球心的孔，用游标卡尺测量两小球直径，如图乙所示_________；
用天平测出小球的质量，有孔的小球质量记为，另一个球记为；
将铁架台放置在水平桌面上，上端固定力传感器，通过数据采集器和计算机相连；将长约米的细线穿过小球的小孔并挂在力传感器上，测出悬点到小球上边缘的距离；
将小球放在可升降平台上，调节平台位置和高度，保证两个小球能发生正碰；在地面上铺上复写纸和白纸，以显示小球落地点；
拉起小球由某一特定位置静止释放，两个小球发生正碰，通过与拉力传感器连接的计算机实时显示拉力大小；读出拉力碰前和碰后的两个峰值和，通过推导可以得到碰撞前瞬间速度大小_________；同样方式可以得到碰撞后瞬间速度大小；已知当地的重力加速度为
测出小球做平抛的水平位移和竖直位移，已知当地的重力加速度为，则碰后瞬间速度_________；
数据处理后若满足表达式：__________已知本次实验中，速度用、、表示则说明与碰撞过程中动量守恒。
12.小华同学新买了两节同一型号的干电池，并用这两节干电池串联起来组成一个电源给手电筒供电，他利用如图甲所示的电路对这个电源的电动势和内阻进行了测量．所用器材有：待测电源，电阻箱最大阻值，电压表量程为，内阻很大，定值电阻阻值已知，开关，导线若干，正确完成实验操作后利用取得的多组数据得到了如图丁所示的图像，并比较准确地测得了电源的电动势和内阻。
某次测量的结果如图乙、丙所示，则电压表的读数为_____，电阻箱的读数为_____。
由实验数据作出图像，如图丁所示，其中纵轴截距为，斜率为，则电动势为_____，内阻的表达式为_____。
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
13.蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳并做各种空中动作的项目如图甲，在对蹦床的性能测试中，将一质量的重物从离蹦床表面某一高度处由静止释放，在时刚好第一次落到蹦床上蹦床受到重物作用力大小随时间变化的关系如图乙所示，测得第一次弹离蹦床的时刻第二次开始接触蹦床的时刻第二次弹离蹦床的时刻为第三次开始接触蹦床的时刻为重物每次都是竖直反弹，忽略空气阻力，重力加速度大小取求：
重物弹离蹦床上升的最大高度以及第二次接触蹦床前瞬间的速度的大小
重物与蹦床第二次作用过程中，蹦床对重物的平均作用力结果保留位小数．
14.计算机断层扫描仪是医院常用设备，如图是部分结构的示意图．图中两对平行金属极板、分别竖直、水平放置。靠近极板的电子从静止开始沿极板间的中线，经间电场加速后进入板间，射出极板后打到水平放置的圆形靶台上。已知板间电压为，极板长为、间距为；靶台直径为、与的距离为、左端与极板右端的水平距离为；电子质量为、电荷量为；电子所受重力和空气阻力的影响可忽略，忽略电场的边缘效应影响。
求电子穿过极板小孔时的速度大小；
若板间所加电压为，且电子能射出极板，求电子射出极板时的动能；
要使电子能打在靶台上，求极板所加电压需满足什么条件。
15.如图所示，质量均为的木板和高为的光滑弧形槽静置在光滑水平面上，和接触但不粘连，左端与相切。现有一质量为可视为质点的小滑块以的水平初速度从左端滑上，离开时，的速度大小为，滑上后撤去。已知、间的动摩擦因数为，重力加速度取。求：
滑离时，的速度；
木板的长度；
圆弧槽的最大速度。
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】； ； ；
12.【答案】


13.【答案】解：由图可知重物第一次竖直上抛运动时间，
则重物弹离蹦床的最大高度，
解得，
第二次接触蹦床前瞬间的速度，
解得。
第二次弹离蹦床的时刻为第三次接触蹦床的时刻为，
解得
则有
第二次与蹦床作用过程由动量定理，选向上为正方向：
解得
得：，方向竖直向上。
14.【答案】电子穿过孔的速度 ，由动能定理可得
电子在电场中运动的时间
电子的加速度为
电子的偏移量为
由动能定理可得
得
根据带电粒子在平行板电场中的运动特点，粒子出射速度的反向延长线过 的中点，如图所示，当电子落在靶的左边界时
当电子落在靶的右边界时
得
故

15.【答案】由于在光滑水平面上，小滑块与木板作用过程中，、、系统动量守恒，则有
代入数据解得
滑块在木板上滑行的过程中，对系统由能量守恒可得
代入数据解得
滑块在光滑圆弧槽上滑行的过程中，假设两者能达到速度相同，此时滑块滑上弧槽的最大高度，根据系统水平方向动量守恒和能量守恒可得
联立并代入数据解得
，
假设成立；即滑块不会离开，之后滑块会下滑，弧槽速度继续增大。当滑块滑到最低点时，弧槽获得最大速度，根据系统的动量守恒和能量守恒可得
联立解得

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