湖北省重点高中智学联盟2023-2024学年高二上学期12月联考物理试卷含答案.pdf

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1、 学科网（北京）股份有限公司 湖北省重点高中智学联盟湖北省重点高中智学联盟 2023 年秋季高二年级年秋季高二年级 12 月联考月联考 物理试题物理试题 一、选择题：本题共一、选择题：本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分分在每小题给出的四个选项中，第在每小题给出的四个选项中，第 17 题题只有一项符合题目要求，第只有一项符合题目要求，第 810 题有多项符合题目要求题有多项符合题目要求全部选对的得全部选对的得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分分 1下面为教材中的四副插图，下列关于这几幅图说法正确的是（）A图甲为库仑扭

2、秤装置，库仑通过此实验装置研究得出电荷之间的静电力与其之间距离成反比关系 B图乙为小磁针在通电导线下发生偏转，表明电流具有磁效应，法拉第最先发现电流的磁效应 C图丙是研究安培力方向与磁场方向关系演示实验，表明通电导线所受的安培力可能与磁场方向垂直 D图丁为回旋加速器装置，仅增大 D 形盒半径，则粒子能够获得的最大速度增大 21998 年 6 月 18 日，国产轿车在清华大学汽车工程研究所进行的整车安全性碰撞试验取得成功，被誉为“中国轿车第一撞”从此，我国汽车的整车安全性碰撞试验开始与国际接轨当一辆质量为1200kg的汽车以72km/h左右的速度撞向刚性壁障时，撞击使汽车的动量在0.1s内减为零

3、，则该过程，汽车所受到的平均冲击力约为（）A52.40 10 N B62.40 10 N C58.64 10 N D68.64 10 N 3 如图所示，带等量异种电荷的 A、B 小球通过绝缘细线悬挂于匀强电场中处于静止，细线与竖直方向夹角相等，小球 A、B 在同一高度，设小球 A 的质量为,AmB的质量为Bm,则下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A小球 A 带负电、小球 B 带正电，且ABmm B小球 A 带负电、小球 B 带正电，且ABmm=C小球 A 带正电、小球 B 带负电，且ABmm D小球 A 带正电、小球 B 带负电，且ABmm=4如图所示，匀强磁场中通电导线abc中

4、bc边与磁场方向平行，ab边与磁场方向垂直，线段abbc、长度相等，通电导线所受的安培力大小为 F现将通电导线以ab为轴逆时针（俯视看）旋转90，则此时导线abc所受到的的安培力大小为（）AF B2F C22F D212F+5磁流体发电是一项新兴技术，其发电原理如图所示，平行金属板之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，金属板间距为 d，磁感应强度大小为 B将一束含有大量正、负带电离子的等离子体，沿图中所示方向以一定的速度喷入磁场，把两个极板与一个小型电动机相连，开关 S 闭合，小型电动机正常工作，电动机两端电压为U,通过电动机电流为 I,已知磁流体发电机的等效内阻为 r,则以下判断正确的（）A流过

5、电动机的电流方向是ba B磁流体发电机的电动势大小为 U C等离子体射入磁场的速度大小UIrBd+D电动机正常工作的发热功率为2I r 6通电直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度IBkr=（其中 k 为比例常数，I 为通过导线的电流，r 为该点与导线的距离）现有两根相互平行长直导线固定于 M、N 两点，导线中分别通以方向垂直纸面向里的电流12II、，且212II=规定垂直 M、N 连线向下为磁感应强度的正方向，则下列图像中能够反映 M、N 连线上的磁感应强度随 x 的变化规律的图像是（）学科网（北京）股份有限公司 A B C D 7如图所示，实线MN为一未知电场的一条电场线或等势线，虚线AB

6、为一带正电粒子在只受电场力作用下的运动轨迹，粒子在 A、B 两点的电势能分别为pApBEE、,粒子在 A、B 两点的加速度分别为ABaa、,则下列说法正确的是（）A若实线MN为点电荷电场的一条电场线，则ABaa B若实线MN为等量异种电荷形成电场的一条等势线，则ABaa C若实线MN为匀强电场的电场线，则pApBEE D若实线MN为匀强电场的等势线，则pApBEE 8如图所示，盛水的容器中有同样大小的金属球与木球通过细线相连，恰好悬浮静止在水下，金属球与木球的密度大小之比为3:2现轻轻剪短细线，金属球下沉、木球上浮，忽略细线对小球运动的影响以及球运动过程中受到的阻力在木球上浮过程，以下说法正确

7、的是（）A金属球与木球的组成的系统动量和始终为零 B金属球与木球组成的系统机械能守恒 C金属球与木球的速度大小之比为3:2 D金属球与木球的动能大小之比为2:3 9如图所示电路，电源电动势为 E,内阻为 r，R 为一段金属丝，此时电阻值为4r，现将金属丝缓慢均匀拉长为原来长度的 4 倍，则下列说法正确的是（）学科网（北京）股份有限公司 A金属丝拉伸前后金属丝的电阻值大小之比12:1:16RR=B金属丝拉伸前后金属丝两端电压大小之比12:1:16UU=C金属丝拉伸过程中，电源的总功率逐渐增大 D金属丝拉伸过程中，金属丝的电功率先增大后减小 10如图所示，xOy坐标平面在竖直平面内，x 轴沿水平方

8、向，y 轴沿竖直方向；x 轴下方为垂直正交的匀强电场与匀强磁场，电场方向与 x 轴负方向夹角为45，磁场方向垂直xOy平面向里现将一个质量为 m、电荷量为 q 的带正电小球从 y 轴正半轴上距 O 点 d 处静止释放，小球从 O 点进入电磁场区域，恰好做直线运动；第二次将这个小球从 y 轴上距 O 点2d处由静止释放，从 O 点进入电磁场区域后做曲线运动，N 点为小球的运动轨迹上距离 y 轴最远的点，已知电场强度2mgEq=，重力加速度为 g,以下说法正确的是（）A匀强磁场的磁感应强度大小为2mgqd B第二次释放小球进入电磁场区域后做匀变速曲线运动 CN 点与 O 点水平间距为4(21)d

9、DN 点与 O 点竖直间距可能为d 二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分分 11（6 分）某同学用如图所示的简易装置验证两金属滑块碰撞前后的动量守恒，实验操作步骤如下：学科网（北京）股份有限公司 按照图示，安装固定轨道 将金属块 A 从倾斜轨道某一位置由静止释放，金属块 A 滑行至 M 点停止运动 将涂有黏性物质的同种材质的金属块 B 放在水平轨道合适位置，并标记此位置为 O 点 将金属块 A 从倾斜轨道同一位置由静止释放，A、B 金属块在 O 点处碰撞后粘在一起，滑行至 N 点处停止运动 重复以上步骤，多次实验 请完成下列问题：（1）实验测得 O 点与 M

10、、N 的距离分别为12xx、,若金属块与轨道的动摩擦因数用表示，重力加速度用 g表示，则金属块 A 与 B 碰撞前速度大小为_，金属块 A 与 B 碰撞后的共同速度大小为_（2）实验测得 A、B 物块的质量为12mm、,若 A、B 碰撞过程系统动量守恒，则12xx=_（用题目中出现的字母表示）（3）本实验中，金属块 A 的质量_（填“需要”或“不需要”）大于金属块 B 的质量 12（9 分）实验室有一段圆柱形金属导体Rx,常温下阻值约为5，某物理兴趣小组通过实验测量该金属材料在常温下的电阻率实验室提供了以下器材：A电源 E:电动势为3V,内阻较小 B电压表 V:量程为0 3V,内阻约为3k C

11、电流表1A:量程0100mA,内阻为110r=D电流表2A:量程0150mA,内阻2r约为20 E定值电阻0R:阻值为2 学科网（北京）股份有限公司 F滑动变阻器:05R，额定电流为2A（1）用游标卡尺测量出该金属导体横截面直径的示数如图甲所示，则该电阻丝的直径d=_cm（2）为尽可能准确测量导体的电阻，该小组同学设计了如图乙所示的电路，请在虚线框中完成电路图（电路图需标明各器材代码）（3）在开关闭合之前，为了电路安全，应该将滑动变阻器滑片调至_位置（填“A”或“B”）（4）调节滑动变阻器的电阻值，测量多组电压表 U 与电流表示数 I,记录好绘制的表格中，并在UI坐标系中画出的图线如图丙所示，

12、则该导体的电阻为_（结果保留三位有效数字）（5）关于实验误差与实验操作，以下说法正确的是_ A在测量金属导体直径时，只需要在导体任意位置测量一次即可 B在上述实验中，由于电流表分压，会导致金属导体的电阻率的测量值偏大 C实验过程由于金属丝发热会导致该金属导体电阻率的测量值偏大 13（12 分）如图所示的电路，电压为 U 的直流电源与定值电阻1R、滑动变阻器2R以及水平放置的平行板电容器构成回路，定值电阻1R阻值大小为0R,平行板间距为 d当调节滑动变阻器20RR=时，质量为 m 的带电小球在板间恰好能做匀速直线运动不计空气阻力，重力加速度大小为 g求：（1）小球的带电量大小；（2）调节滑动变阻

13、器202RR=,求小球在板间运动时加速度大小 14（15 分）如图所示，光滑水平面上轻弹簧左端与物块 A 相连，右端与物块 B 接触但不相连，在物块 B 的右方一定距离处为静止的木板 C 和物块 D,刚开始，物块 D 在木板的最右端A 物块以一定初速度向右运动压缩弹簧，A 与 B 速度相等时弹簧的弹性势能为27J当弹簧再次原长时，物块 B 恰与木板 C 发生碰撞，并迅速结合为一体，物块D最终停在木板的中间位置 已知物块A、C和D的质量为1kgm=,物块B质量为2kgM=,木板 C 的长度为3.2mL=,物块均可视为质点，重力加速度210m/sg=试求：（1）物块 A 的初速度大小；（2）物块

14、B 与木板 C 相碰损失的机械能；（3）物块 B 与木板 C 碰后至物块 D 与木板 C 刚达到速度相等过程中，物块 D 的位移大小 15（18 分）如图所示，在xL区域内存垂直xOy平面垂直向里的匀强磁场,磁感应强度的大小为 B;在xL 学科网（北京）股份有限公司 且0yL区域存在沿 y 轴负方向的匀强电场，在xL且0Ly区域存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，abcd、分别为匀强电场和磁场的上下边界线，a 点坐标为(,)L LMN为沿 y 轴方向的固定挡板，M 点坐标为(,0)L,挡板长度为3L 位于坐标原点的粒子源在xOy平面内沿各方向均匀发射同种带正电粒子，粒子的初速度大小均为0v,已知

15、沿 x 轴正方向入射的粒子经磁场偏转后恰好经过 a 点，从 M 点进入电场的的粒子恰好不从abcd、边界离开不考虑各粒子间的作用力及粒子所受的重力，打在挡板的粒子均被挡板吸收求：（1）带电粒子的比荷qm；（2）匀强电场的场强与匀强磁场的磁感应强度大小的比值；（3）经过匀强磁场的偏转能够直接打在挡板MN左侧粒子的数目占从 O 点发射的总粒子数的比例以及这些粒子所经过区域的面积 学科网（北京）股份有限公司 湖北省重点高中智学联盟湖北省重点高中智学联盟 2023 年秋季高二年级年秋季高二年级 12 月联考月联考 物理试题物理试题 参考答案参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A B

16、 B C C D AD AD AC 11（1）12 gx 22 gx（每 1 分）（2）2211mm+（2 分）（3）不需要（2 分）12（1）5.230 或 5.235（2 分）（2）（2 分）（3）A（1 分）（4）4.88（2 分）（5）C（2 分）13（1）当20RR=时，平行板间电压0002cRUUURR=+（2 分）对小球分析：Eqmg=（2 分）由cUEd=（1 分）联立得2mgdqU=（1 分）（2）当202RR=时，平行板间电压0002223cRUUURR=+（2 分）对小球分析：CUqmgmad=（3 分）联立得3ga=（1 分）14（1）设 A 的初速度为0v 当 A、B

17、 速度相等时，0()mvmM v=+（2 分）对 A、B、弹药系统，22011()22pEmvMm v=+（2 分）代入数据09m/sv=（1 分）（2）当弹簧再次原长时，对 A、B、弹簧系统 由动量守恒定律：0ABmvmvMv=+（1 分）学科网（北京）股份有限公司 由能量守恒定律：2220111222ABmvmvMv=+（1 分）联立以上两式：6m/sBv=（1 分）B 与 C 碰1()BMvMm v=+得14m/sv=（1 分）B 与 C 碰撞损失的机械能22111()12J22BEMvMm v=+=（1 分）（3）对 B、C 与 D 系统，由动量守恒定律：12()(2)Mm vMm v

18、+=+得23m/sv=（1 分）设物块 B 与木板 C 碰后至物块 D 与木板 C 达到速度相等过程的时间为 t 则有122222vvvLtt+=解得0.8st=（3 分）则此过程 D 的位移21.2m2vxt=（1 分）（注：用其他方法解答请酌情赋分）15（1）沿 x 轴正方向入射的粒子轨迹所示，则rL=（1 分）由200vqv Bmr=（2 分）由两式得0vqmBL=（1 分）（2）从 M 点进入电场的粒子，在磁场的轨迹如轨迹所示，粒子进电场时，入射方向与 x 轴正方向夹角12sin302LL=（1 分）粒子恰好不从ab边界出电场，则有()20sin302vaL=（1 分）qEam=（1

19、分）学科网（北京）股份有限公司 由式得208mvEqL=（1 分）该粒子进入匀强磁场轨迹与cd边界相切，则由22cos30rrL+=（1 分）由20022vqv Bmr=由式联立解得02(23)2mvBqL+=（1 分）所以02(23)4vEB=（1 分）（3）设粒子入射方向与 x 轴正向夹角为 由（2）中可知，经过 M 点的粒子入射方向与轴正向夹角30=（1 分）当粒子恰好打在 N 点时，轨迹如图所示，此时粒子入射方向与 x 轴正向夹角150=（1 分）当粒子的轨迹恰好与MN挡板左侧相切时，轨迹如图所，此时粒子的入射方向与 x 轴正方向夹角为180=（2 分）所以能够打在MN挡板左侧的粒子数占总粒子数150536012=（1 分）这些粒子经过区域的面积为22211 1111323 322322 6262234SLLLLLLL LL=+=+（2 分）