山西省晋城市2024-2025学年高二上学期12月大联考物理试题

姓名: 准考证号: 秘密★启用前 2024-2025学年山西省高二12月大联考 物理试题 (考试时间75分钟,满分100分) 注意事项: 1.答题前,考生先将自已的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区 域内。 2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。 3.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B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,将答案用0.5毫米的黑 色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回 一、选择题(1-7题为单项选择,每题只有一项符合题意,每题4分,共28分。8-10为多项选 择题,每题至少有两项符合题意,每题6分,少选得3分,错选、不选不得分,共18分,本大题 46分) 1.下列有关物体的动能和动量说法正确的是 A.物体的动能改变,动量一定改变 B.物体的动量改变,动能一定改变 C.动量大的物体,动能一定大 D.动能大的物体,动量一定大 2.下列有关物理学家的贡献,说法正确的是 A.法拉第发现了电流的磁效应 B.奥斯特通过实验捕捉到了电磁波 C.赫兹发现了“磁生电”的电磁感应现象 D.普朗克根据能量子假说解释了黑体辐射现象 3.将滑动变阻器的导线拆下围成如图所示的线圈,其中大圆的面积为S.. 小圆的面积均为S.,将线圈放入垂直纸面向外的匀强磁场B中,则此时 通过线圈磁通量为 A.BS. B.5BS. C.BS.+5BS. D.BS.-5BS. 4.如图所示为一台数码相机的鲤电池铭牌。该电池充满电,关闭液晶屏幕时可以拍摄1200 张照片,打开液晶屏时可以拍摄300张照片,有关该数码相机的性能,下列说法正确的是 高二物理试题 第1页(共6页) A.该电池储存的电能为14.41 3.6V4000mA·h理离子电池 B.该数码相机工作时的电流为4A SNN5648A C2NALWJMAIC C.关闭液晶屏幕时拍一张照片消耗电能43.2J IIIIIIII!I 20230708 JCC1028 D.打开液晶屏幕时拍一张照片液晶屏消耗电能172.8J 5.某小组用微安表头(量程100nA内阻9000)改装成一个量程为1mA和一个量程为3V 的两挡电表,如图所示,电阻箱R和电阻箱R.可以根据需要 调节。根据上述要求,下列说法正确的是 A.a为电压挡 B.R.的阻值为90O C.R.的阻值为2910O -□ D.用6挡时电表的内阻为30k0 6.示波器在物理研究中有着重要的作用,其中重要器件示波管是电子在电场的作用下发 生偏转,最终打在荧光屏上,使荧光物质发光,形成显示的图像。图甲是示波管的原理 图,两个偏转电极不加电压时,右侧荧光屏的中心处产生一个亮斑。某次实验中,在两 个电极上应该加上下列选项中的何种电压与时间的关系(U-:图像)可得到一条如图乙 所示的函数图像 ## 偏转电极 甲 乙 V V B 7.如图所示的电路中,电源的电动势E-12V,内阻r-20.定值电阻R.-20.R.-40.滑 动变阻器R、的取值范围为0~20O,所有的电表为理想电表,在滑动变阻器由最左端a 向最右端5滑动的过程中,电流表A、电压表V.和电压表V.的示数变化量分别为A/、AU 和AV,则下列说法正确的是 AAV 大于AV B#20-602 C.R.的功率一直变小,最大功率为3.67w D.电源的输出功率一直变大,最大功率为13.5W 高二物理试题 第2页(共6页) 8.压力传感器在物理实验中应用非常广泛,它是将压力转化为电信号,内部简化原理图如 图所示,电容的两个平行极板A、B分别与一个灵敏电流计和电源串联,下列说法正确的 是 A.若开关闭合,增大待测压力,电容器的电容减小 B.若开关闭合,增大待测压力,电流表中的电流方向向左 ### C.若将开关断开再增大压力,电容器极板间的电压减小 待测压力s D.若将开关断开再增大压力,电流表中的电流方向向右 9.近年来,作为重要清洁能源之一的风能正迈入前所未有的高速发展时代。相关数据显 示,中国风电累计吊装容量占全球装机近一半。已知某风力发电风机的扇叶的长度为 10m.空气密度为1.2kg/m,垂直吹向发电机的空气有一半吹到扇叶后动能变为零,另一 半原速率穿过发电机,π取3,不考虑其他能量消耗。若某日垂直吹向发电机的风速为 8m/s.则下列说法正确的是 A.该发电机的发电功率约为46kW B.该发电机的发电功率约为5.8kW C.空气对风力发电机平均作用力约为8.8x10N D.空气对风力发电机平均作用力约为12x10N 10.光滑水平面上有一个质量为M一1kg的木板乙,其上相对静止放置一个质量为m=2kg 的滑块甲(视为质点).二者以v。一4m/s的初速度一起向右做匀速直线运动,木板乙与 墙壁碰后的速度大小均变为碰前的n倍,方向反向。已知滑块甲与木板乙间的动摩擦 因数一0.1.滑块甲始终未脱离木板,木板乙与墙壁每一次碰撞时甲、乙已达到共速,g 取10m/s2。 乙7 C.若n-1,木板的最短长度为8m D.若n-.木板的最短长度为48. 二、实验题(每空2分,共16分) 11.(6分)某小组在验证“动量守恒定律”实验中,用到了如下器材;A、B两个质量不同的小 球n.和m、光滑斜面导轨、挡片S、天平和刻度尺。将白纸和复写纸铺在地面上,调平 斜面轨道末端,固定挡片S的位置,记录重垂线在白纸上的投影为0.A小球由挡片处静 止释放后做平抛运动后的落点为P。现将B小球放置于水平轨道的末端,再将A小球 由挡片处由静止释放,碰B后A小球的落点为M点,B小球的落点为N点,用刻度尺测 出OM、0P、0N的长度为x、x.和x,用天平称出两个小球的质量m.和m,由操作可知小 _m.(选填“>”“<”和“=”),若等式 球质量m 成立,则 高二物理试题 第3页(共6页) 可验证动量守恒。若发现碰后小球A做自由落体运动(小球碰撞看成弹性碰撞),则两 个小球质量关系为n_ m(选填“>”“<”和“=”)。 7777777777 12.(10分)两个物理小组要测量一节新干电池的电动势和内阻(内阻较小),实验室有如下 器材: ①电流表A(量程2mA.内阻约1O) ②电压表V.(量程3V,内阻约6kO) ③电压表V.(量程1V,内阻约6kO) ④变阻箱R.(0~999O) 滑动变阻器R.(最大阻值10O) 定值电阻R.(阻值10) 开关,导线若干。 第一小组根据给定的器材,设计了四种测量电路图,为了使电动势和内阻的测量值更 准确,应选择 图更为合适。其中电压表应选用 (填器材前面的 序号)。 行 < 第二小组利用合适的电压表(示数为V)、变阻箱(示数为R)和定值电阻测量该电源电 动势和内阻,设计的电路图如图所示。 高二物理试题 第4页(共6页) 为求出电源的电动势和内阻,该小组同学利用多次实验数据应该作出 图像 0.68(单位均为国际单位制单位),由此可得该电源的电动势为 V.内阻 为。 O(结果保留2位小数)。 三、计算题(13题8分,14题13分,15题17分,共38分) 13.(8分)如图甲所示,等腰直角△0AB中,0A=OB=2v2cm,现有一个匀强电场,方向与等 腰直角△0AB所在的平面平行,以△0AB的O点为坐标原点建立平面直角坐标系,其中 0A所在直线为x轴,0B所在直线为轴,两个坐标轴方向上的电势变化如图乙所示,求: (1)匀强电场的电场强度E; (2)将电荷量为0=-8x10^C的点电荷由电场中的A点移动到0点,静电力做的 功W。 V 2/V 2v2xcm0 2V2cm 乙 14.(13分)如图所示,高为h-0.2m的光滑斜面顶端有一辆质量为m.一50kg的小车乙,足 够长的光滑水平面上静止着质量为m.一10kg的小车甲,甲车上站立一个质量为M= 40kg的小孩。现将乙小车由静止释放,为了使两小车不相撞,有以下两种方法: (1)小孩由甲车跳向乙车,为保证两小车不相撞,求跳车后甲车的最小速度; (2)若甲车上有若于个质量为1kg的小球(一共25个小球),若保证小车均安全,小孩以 相对地面以2m/s的水平速度向乙车扔实心球,小球落入乙车随乙车运动,小孩一次性 抛出小球个数的范围是多少(后续不再扔球)。 乙 h=0.2m 高二物理试题 第5页(共6页) 15.(17分)如图所示,在半径为R的圆形区域内存在一个匀强电场,一个质量为m、电荷量 为q的带电粒子由A点以初速度v。射入电场,方向与直径AB成60{}角,从B点射出电场, 且出电场时的速度大小为3v,方向与直径AB成30{角,不考虑粒子的重力。粒子的 运动平面始终平行于电场。求: (1)电场强度的大小; (2)若粒子垂直电场方向射入,为使粒子出电场时获得的动能最大,粒子射人的初动 能; (3)若粒子以任意速度射入电场,为使粒子出电场时动能增量为零,粒子射入的的最小初 动能。 ................ 0 3 高二物理试题 第6页(共6页) 2024-2025学年山西省高二12月大联考 物理试题参考答案 一,选择题 1.答案:A。 解析:根据动能和动量的定义式,即E.-2mr'.p=mr,可知动能改变动量一定改变,动量改变有可能速度方向 发生改变.动能不变,故A正确.B错误;根据动能和动量的关系p三 2mE.可知.动能大的物体,动量不一定大 动量大的物体,动能也不一定大,故C.D均错误 2.答案:D. 解析:奥斯特发现了电流的磁效应,故选项A错误:赫兹通过实验捕捉到了电磁波,故选项B错误;法拉第发现了 电磁感应现象,故选项C错误。普朗克根据能量子假说解释了黑体辐射现象,故选项D正确。 3.答案:A。 解析:根据磁通量的定义计算出磁通量的大小.磁通量=BS..故选项A正确 4.答案:C. 解析:根据铭牌可知,该电源充满电后储存的电能为W=V/It=3.6x4x3600]=5.184x10J.故选项A错误 数码相机的工作电流未知,故选项B错误;关闭液晶屏时能够拍摄1200张照片,故拍摄一张照片消耗的电能为 能为129.61.故选项D错误. 5.答案:C. 解析:用a挡时,表头与电阻并联,将表头改装成电流表,故选项A错误;改装的电流表量程为1mA.扩成了满偏 电流的10倍,根据并联电路电流与电阻规律可知,R.应为表头内阻的.即R,=100.故选项B错误;接6挡时 是将1mA的电流表改装成电压表,改装的电压表量程是表头满偏电压0.09V的 300 倍,故电压表总内阻为 1mA电流表内阻90O的 6.答案:A。 解析:由图乙可知,在XX'方向上X'的电势高,故选项B、C错误;当图像在波谷时.Y的电势高,故A项正确 7.答案:D R. r).根据二次函数知识可知,当R,一8O时功率最大,最大功率为P,= E 误;电源的输出功率表达式P=E7-/r.当外电路电阻等于20时,电源的输出功率最大.但是外界电阻最小为 60.故电源的输出的功率一直变大,最大功率为外电阻最小时.即60,最大功率为 FCR+R)-13.5W,故选项D正确。 8.答案:BC. 电容增大,故选项A错误:根据电容的定义式C-.电容增大,电荷量增大,电容需要充电,电流方向向左,故选 项B正确:当开关断开时,电容的电荷量不变,同上分析.电容增大.极板间电压减小,故选项C正确;此时电路中 高二物理答案 第1页(共3页) 没有电流,故选项D错误 9.答案:AD。 解析:由题意可知,风的动能有一半用来发电,设空气密度为p.扇叶长度为R,风速为;.取一小段时间!.可计算 10.答案:ABD 解析:若n一1.木板碰撞原速率反弹,地面光滑,可知第二次碰撞之前动量守恒,得mr。-Mr。=(M+m)v.解 度为m/.m。--=(+m)'.,解得r-20. 20ml.故选项B正确:第一次碰撞后,木板损失的机械能为 81 1- 二,实验题 11.答案:;m,x.=m.x.+m:x:=。 解析:根据动量守恒可知,A小球能够碰后向右平抛,由此可知m.m.根据动量守恒列出方程m.三m' m..'.两个小球抛出后做平抛运动,根据平抛运动规律x,小球的水平射程与抛出速度成正比,故上式化简为 m.x.=m.x.+m,x..当碰后小球A做自由落体运动,故小球A碰撞后速度变为零,根据动量守恒和总动能不变. 10 解析:由于电源内阻较小,直接测量不易测出,需要将定值电阻R.串联在电路中测量,为了减小测量误差,测量 电路常选用外接法,故实验的设计电路应选择丙图,电源电动势为1.5V,故电压表选量程为3V的电压表,即 ②号电压表。第二小组利用电压表和变阻箱设计了如题图的电路,根据电压表和变阻箱的示数得F=/+ 0.68.解得电源电动势F=147V..=0.10D 三,计题 13.答案:(1)200V/m.方向由AB的中点(D)指向0点:(2)-3.2×101 解析:(1)由图可知,0点电势为0.A点和B点的电势均为4V,故AB为一个等势面,由0向AB作垂线,垂足为D 0D的长度为2cm,根据匀强电场中电场强度公式有F= 方向由.......................................................分 (2)根据电力(功的表达式..0...-8x10)x4..-3.2x10'...................................8分 高二物理答案 第2页(共3页) 14.答案:(1)1m/s;(2)22个n<25个。 解析:(1)由于地面光滑,根据机械能守恒定律可得:m:gh.m.r.解得v。-v2gh 2 my/s。....1分 当小孩向乙车跳车时,保证不相撞时跳后甲车的速度等于跳后乙车的速度,即三者共速,由动量守恒定律得 m.t.=(m.+m:+)v.解得.-1m/s. ...................... (2)为了使两小车不相撞,甲,乙两车向左共速或乙车向右运动速度与甲车速率相同,设小孩扔出实心球”个. 若两车最终共速,即m.r。三(m.'+m.+)r'.解得共速的速度为'三0.8m/s..........-7分 再针对甲车列出动量守恒(m.'.-nm。+)'am。.解得n三22个,即最少扔出22个..........10分 当乙小车与甲小车速率相同得,m.r。=(m.'-nm。+M)v.-(nm。+m:)r.,再以甲车为研究对象可得.(m'- nm。.M.nm....方.无解.(有检验过程即可)............12分 故人的扔球个数的范是22个.25个..............13分 解析:(1)根据题意设电场方向与直径AB的夹角为e.如图所示,将两个速度沿垂直电场方向及平行电场方向进 行分解,由于垂直电场方向的速度未发生变化,列出方程; r。cos(9.3...-. ... ...-.3..)..可..-6. ...........................分 -1_(3r。)- 根据动能定理得:E·2Rcosθ- ......................... 3. (2)当粒子获得动能最大,即电场力做功最多,如图所示。列出方程为 ③R =:1: 2 ...........................................................分 解得;-i.射入的动能E: . .....................................................................分 (3)当粒子的动能增量为零,即粒子落在等势面上,如图所示,粒子做类斜抛运动,当与等势面成45角时射出的 初动........................................................分 根据斜抛运动规律可知.v3R=r.cos451..v.sin45*= %. R2' .......................................分 解出r)-3vi.所以粒子射人的最小初动能为E.-3 2 _mr............................... 。 高二物理答案 第3页(共3页)