湖南省市县联考（示范性高中）2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（A卷）

( 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 高二物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。 1.物理学是一门实验与理论相结合的学科，它的发展离不开科学家们对自然界不断地探索和思考，以下关于物理学史和方法的说法正确的是（ ） A.法拉第发现了“电生磁” B.托马斯·杨发现了电流周围存在磁场 C.自然界中的电和磁存在着某种神秘的联系，丹麦物理学家奥斯特通过不断地探索发现了电流的磁效应 D.麦克斯韦预言了电磁波的存在，并通过实验证实了电磁波的存在 2.如图甲，轻质弹簧下端挂一质量为的小球，小球处于静止状态。现将小球向下拉动距离后由静止释放并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，弹簧弹力与小球运动时间的关系图像如图乙（余弦图像），重力加速度为。由此可知（ ） A.小球做简谐运动的周期 B.小球做简谐运动的振幅为 C.轻质弹簧的劲度系数 D.末小球的速度为0 3.竹筏历来是江南水乡的一种重要运输工具。《载敬堂集》：“竹排；竹簰；竹筏，又称筏儿，简称筏，其物一也，古来为水上运输重要工具，也是代替桥梁渡水之要用。”同时，古朴原始的小竹筏也构成江南水乡独具特色的景致。如图所示，在平静的水面上，竹筏在水中沿竖直方向做简谐运动。在运动过程中竹筏运动的速度随时间变化的关系图像正确的是（ ） A. B. C. D. 4、、两小球均带正电荷，球固定于点正下方，球用不可伸长的绝缘细线悬挂于点，，球平衡时处于位置1（如图所示），两球均可看做点电荷，球所带电荷量保持不变，此时发现球所带电荷量在缓慢增加，在此过程中，球缓慢地运动到位置2，下列说法正确的是（ ） A.、两小球间的静电力保持不变 B.、两小球间的静电力可能减小 C.细线对小球的拉力大小不变 D.细线对小球的拉力可能增大 5.每年夏季随着温度升高，天山和昆仑山上的冰川开始融化，塔里木河里的水便会溢出河道，流向河边低洼处。同时，河水也带来了大量的鱼和虾等水生物。当地村民便抓住了这样的自然规律，世代居住在这里，以捕鱼为生。现有一村民停在距离水面高为的河岸上，看到与水面成的方向有一条鱼，鱼的实际位置在水面下方处。已知水对光线的折射率为，则（ ） A.鱼的实际深度比村民观察到的要浅 B.如上图，鱼在水中看到岸上所有景物都会出现在一个倒立的圆锥里，角的最大值为 C.鱼距离村民的实际水平距离为 D.鱼看到的村民比实际位置要高 6.“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图，一质量为的游客恰好静止在半径为的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为，游客在这种姿势下的受风面积（游客在垂直于风力方向的投影面积）为，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定。假设气流吹到人身上后速度变为零，重力加速度为，不考虑气体重力，下列说法正确的是（ ） A.风对人的冲量大小大于人对风的冲量大小 B.若风速变为原来的，则游客向下加速，加速度大小为 C.若风速变为原来的3倍，则游客向上加速，加速度大小为 D.气流速度大小为 二、多项选择题：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.物理是源自于生活的科学，只要细心观察，生活中处处皆是物理。下列情景中说法正确的是（ ） A.“未见其人，先闻其声”现象的发生是因为声波的波长较长，光波的波长较短 B.火车鸣笛出站时，站台上的旅客接收到笛声的频率比火车鸣笛的频率低 C.蝙蝠通过在喉部产生短促而高频的超声波进行回声定位，其发出的超声波进入水中后波长不变 D.降噪耳机通过发射与噪声振幅和频率相匹配、相位相反的声波来抵消噪声 8.范德格拉夫静电加速器结构如图所示，其工作原理是先通过传送带将正电荷传送到金属球壳（电荷在金属球壳均匀分布），使金属球与地面间产生几百万伏的高压，然后利用高压给绝缘管中的带电粒子加速。在加速管顶端点无初速度释放一带电粒子，粒子经过、两点到达管底（为中点）。不计粒子重力，仅考虑球壳产生电场的影响，下列说法正确的是（ ） A.点电势能比点电势能高 B.粒子从点向点运动过程中加速度逐渐增大 C.粒子从点向点运动过程中电势变化越来越慢 D.粒子在间的动能变化量是间动能变化量的两倍 9.某同学在空教室里玩足球正起劲时，突然发现墙角的地面上点处有一只蜘蛛，于是该同学将足球从地面上点踢向蜘蛛。若足球以速度与水平面成角离开地面，落到墙角点前瞬间，蜘蛛立即从地面沿墙角线竖直上爬，速度与它离地面的高度之间满足关系，已知、足球质量为，不计足球大小及其飞行过程中所受阻力，取，，下列选项中正确的是（ ） A.该同学对足球做功 B.足球离地面的最大高度为 C.地面上、两点相距 D.蜘蛛上爬需要 10.如图，质量为的物块以的速度在光滑水平面上向右运动，的左侧为墙面，已知与墙面碰撞后以原速率返回。的右侧有物块，物块的质量为（未知），的左侧固定一轻弹簧，物块、均可视为质点，下列说法正确的是（ ） A.若、能发生两次碰撞，则必须满足 B.若，则弹簧能达到的最大弹性势能为 C.若，则最终以向左运动，最终以向右运动 D.若，则、第二次共速时，弹簧的弹性势能为 三、非选择题：本题共5小题，共56分。 11.（8分）某同学想用单摆来测重力加速度，设计的实验装置如图甲所示，在摆球的平衡位置处安放一个光电门，连接数字计时器，记录小球经过光电门的次数。 （1）下列说法中正确的是________。 A.质量相同的铁球和软木球，应选用铁球作为摆球 B.可将摆球从平衡位置拉开一个较大角度然后释放摆球 C.在释放摆球的同时开始计时 D.摆长就是绳子的长度 （2）在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺测得从悬点至摆球顶端的长度为，再用螺旋测微器测量摆球直径（图乙），则摆球直径________。 （3）将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度，由静止释放摆球，摆球在竖直平面内稳定摆动后，启动数字计时器，摆球通过平衡位置时从0开始计数，同时开始计时，当摆球第次通过光电门时停止计时，记录的时间为，此单摆的周期________（用、表示），重力加速度的大小为________（用、和表示）。 12.（10分）实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。 （1）该同学首先用螺旋测微器测得导线直径大小为。 （2）根据铜导线的长度，他估计其电阻大约为，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择： A.电池组（，内阻约）； B.电流表（，内阻约）； C.电流表（，内阻约）； D.电压表（，内阻约）； E.电压表（，内阻约）； F.滑动变阻器（，允许最大电流）； G.滑动变阻器（，允许最大电流）； H.保护电阻； I.开关、导线若干。 （3）①除了选项、和外，电流表应选用________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。（填写器材前的编号） ②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了下图所示电路，其中保护电阻与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接。 ③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为，查询资料知道铜的电阻率为，若用表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式________。 ( 学校：_____________________ 班级：_____________________ 姓名：_____________________ 考号：_____________________ 密 封 线 内 不 要 答 题 ) 高二物理 第 3 页 共 6 页 高二物理 第 4 页 共 6 页 高二物理 第 3 页 共 6 页 高二物理 第 4 页 共 6 页 高二物理 第 1 页 共 10 页 高二物理 第 2 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 13.（10分）古诗词是我国五千年灿烂文化的精髓，先人在创作时巧妙地借用了许多物理知识，使其作品大放异彩。例如唐代诗人骆宾王的《咏鹅》：白毛浮绿水，红掌拨清波。假设白鹅不动，白鹅的脚掌振动通过水传递出去形成水波，把白鹅脚掌的振动简化成竖直方向上的简谐运动，把水波简化成横波，振动图像如图所示（振动图像中告知学生周期为，振幅为），距离白鹅处有一片树叶漂浮在水面上，从白鹅脚掌振动时开始计时。 （1）若时，树叶刚开始振动，求因白鹅脚掌振动产生水波的波速； （2）若时，树叶的位移为，求因白鹅脚掌振动产生水波的波速。 14.（12分）2023年7月3日，中国第2000万辆新能源汽车在广汽埃安生产线下线；从第1辆到第1000万辆，中国用了27年；而从第1000万辆到突破2000万辆，中国仅用了17个月。随着全球汽车产业变革路径向电动化、智能化方向推进，中国车企更为擅长的“三电”技术（电池、电机、电控）、智能化技术逐渐成为核心竞争力，并绕过传统燃油车的技术壁垒，走出了一条“弯道超车”的道路。图甲是某国产新能源汽车前挡风玻璃的智能雨刮器原理示意图：不下雨时，激光光源发出的红外线在玻璃内斜射到点时刚好发生全反射，然后被接收器（其位置可移动）接收；下雨时，点的外侧有水滴，接收器接收到的光照强度发生变化，从而启动雨刮器。已知光在真空中的传播速度为，前挡风玻璃的厚度为，该玻璃的折射率为。（可能用到的三角函数，） （1）当点的外侧有水滴时，接收器接收到的光照强度变大还是变小？ （2）求图甲中光由点传播到接收器的时间； （3）如图乙所示，若前挡风玻璃内有一半径为的球形空气泡，与玻璃内侧界面相切于点，的距离为，光从点射向空气泡上与球心等高处的点，穿出空气泡后在外侧界面的点处反射并直接被接收器接收，请在答卷上的图乙中画出光由到再到的光路图（标出光入射到点和点的入射角大小），并求此时接收器到点的距离（不考虑多次反射）。 15.（16分）图为某一弹射游戏简化模型的俯视图，在光滑的绝缘水平面上建立平面直角坐标系，第一象限右侧水平面内有沿轴负方向的匀强电场（区域足够大），已知平行于轴；有一轻质绝缘弹簧一端固定在坐标原点处，另一端与质量为的不带电绝缘物块相连，弹簧轴线在上，弹簧的自然长度恰好等于长，现在压缩弹簧后锁定，弹簧储存的弹性势能为；再将一质量为的带电荷量的物块静止放置在点。现解除锁定，物块沿方向运动，达到最大速度时立即与发生弹性碰撞，碰后进入电场，经过后速度第一次变为0，运动过程中弹簧始终在弹性限度内，点的坐标为，、均视为质点，，。 （1）求碰后做简谐运动的周期； （2）求碰后物块的速度大小； （3）当物块在电场中第一次运动到距离轴最远时，物块恰好在碰后第4次经过点，求电场强度的大小和此时物块的位置坐标。 高二物理 第 5 页 共 6 页 高二物理 第 6 页 共 6 页 高二物理 第 1 页 共 10 页 高二物理 第 2 页 共 10 页 学科网（北京）股份有限公司 $$