精品解析：山西省运城市2024-2025学年高二上学期12月联考物理试题

2024~2025学年度高二年级12月质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，体重为600N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某时刻体重计的示数为500N，此时（　　） A. 小明体重减小，处于失重状态 B. 小明体重不变，处于超重状态 C. 电梯可能向下做减速运动 D. 电梯可能向上做减速运动 2. 如图所示，2024年8月22日长征七号运载火箭顺利将“中星4A”卫星发射升空，在运载火箭点火发射瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 火箭与喷出气体的总机械能守恒 B. 火箭与喷出气体的总动量不守恒 C. 在外太空的真空环境中也能通过类似原理调整轨道 D. 火箭的推力是空气施加的 3. 如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是（　　） A. A中磁通量大小为 B. B中磁通量大小为 C. 若磁场随时间均匀增强，A中有感应电流 D. 若磁场随时间均匀减弱，B中无感应电流 4. 当氯化锂湿敏电阻周围的空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化，其中是定值电阻，闭合开关，当空气湿度升高时，以下说法正确的是（　　） A. 阻值变小 B. 电流表的示数变大 C. 电源两端电压变小 D. 电压表的示数变大 5. 用火安全，人人有责。消防员在灭火时，将水流从横截面积为的水管中水平喷出，在大火前形成一面向四周散开的“水盾”来保护自己的安全，已知水流速度为，水的密度为，则“水盾”对大火的作用力大小约为（　　） A. B. C. D. 6. 在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力大小为（　　） A. BIL B. 2BIL C. πBIL D. 2πBIL 7. 如图所示，一带负电物块（可视为质点）无初速度地放上皮带轮底端E，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某同学将一内阻，满偏电流的表头，改装成双量程电流表。电流从A端流入，电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是（　　） A. 接A、B接线柱时，电表量程为0~3A B. 接A、C接线柱时，电表量程为0~3A C. 电阻的阻值是的4倍 D. 电阻的阻值是的2倍 9. 如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数与待测物体质量成线性关系 B. 弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越大 C. 仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 D. 仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会提高 10. 如图所示，空间内有两个平行边界，在边界外侧有垂直于平面向外的匀强磁场，左侧区域的磁感应强度为，右侧区域的磁感应强度为，两边界间有水平向右的匀强电场，电场强度为E。在左侧边界A点有一个质量为m、电荷量为的粒子以初速度v水平向右进入电场，已知两边界间的距离为，下列关于粒子运动的说法正确的是（　　） A. 粒子从左向右经过电场的时间等于从右向左经过电场的时间 B. 取任何数值，粒子都不可能回到A点 C. 若，则粒子从出发到向右穿过左边界的时间可能为 D. 若，则粒子向右穿过左边界时离A点的距离可能为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置来“验证动量守恒定律”。将一段长为l的轻绳一端固定在O点，另一端连接质量为m的小钢球A（绳长远大于小钢球半径），在小钢球最低点N右侧放有一气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B（装有宽度为d的遮光条，总质量为M）和光电门。某同学将气垫导轨调至水平并调整好其高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰。把小钢球拉至与O在同一水平线的P处由静止释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A继续向右摆动，当地的重力加速度为g。 （1）为完成实验，需要测量的物理量有（　　） A. 小钢球A向右摆动的最大角度θ B. 小钢球A从P到N运动的时间t C. 滑块B通过光电门的挡光时间 （2）滑块B通过光电门的瞬时速度________（用题中已给的物理量符号来表示）； （3）实验中需验证的表达式为________（用题中已给的物理量符号来表示）。 12. 某实验小组欲测量一待测电源E的电动势及内阻和一定值电阻的阻值，所给的实验器材有： 待测电源E（电动势约为3V） 待测定值电阻 电压表V（量程为1.0V，内阻） 电阻箱R（0~99.99Ω） 定值电阻：阻值为2000Ω；定值电阻：阻值为6000Ω 单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干 实验小组同学连接了一个如图甲所示的电路，他接下来的操作是： a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将接到A，闭合，记录下对应的电压表示数为0.60V，然后断开； b．保持电阻箱示数不变，将切换到B，闭合，记录此时电压表的读数为0.90V，然后断开。 （1）定值电阻应选择________（填“”或“”）。 （2）图乙所示电阻箱的读数为________Ω，由此可算出定值电阻的阻值为________Ω。（计算结果保留2位有效数字） （3）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将切换到A，多次调节电阻箱，闭合，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图丙所示的图像。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中________V，电源内阻________Ω。（计算结果保留2位有效数字） 13. 甲、乙两个物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。求： （1）此过程中，两物体所受的阻力之比； （2）此过程中，两物体克服阻力做功之比。 14. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面内的xOy坐标系的第二象限内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，第一象限内存在水平向左的匀强电场，第三象限内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小均为。在直线（图中虚线）上的M点（图中未画出）处无初速度地释放一质量、电荷量的带正电的粒子，粒子经电场加速后沿x轴负方向进入第二象限，并垂直x轴通过点。求： （1）粒子进入第二象限时的速度大小； （2）粒子从M点释放后至第二次运动到y轴的总时间（计算结果保留π）； （3）若改变粒子在直线上的释放位置，要求粒子垂直经过x轴，则粒子释放处到y轴的距离应满足的条件。 15. 如图甲所示，质量为、半径的光滑圆弧轨道放置在光滑水平面上，B为轨道的最低点，B点右侧紧挨圆弧轨道放置一足够长的长木板，长木板质量，上表面粗糙，与B点的高度差为0.2m。质量的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，物块落在木板上时水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，重力加速度，求： （1）若将圆弧轨道锁定，物块最终的速度大小； （2）若解除圆弧轨道的锁定，物块与长木板上表面间的动摩擦因数，从释放物块到物块刚刚匀速时圆弧轨道的位移大小； （3）若解除圆弧轨道的锁定并在长木板上表面铺上一种特殊材料（质量不计），其动摩擦因数从物块落点位置开始向右随与该点距离均匀变化，如图乙所示，物块落到长木板上后与长木板的相对位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024~2025学年度高二年级12月质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。 4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 如图所示，体重为600N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某时刻体重计的示数为500N，此时（　　） A. 小明体重减小，处于失重状态 B. 小明体重不变，处于超重状态 C. 电梯可能向下做减速运动 D. 电梯可能向上做减速运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．体重计读数小于实际重量，即视重小于实重，所以小明处于失重状态，其体重不变，故AB错误； CD．小明处于失重状态，其与电梯的加速度方向向下，所以电梯可能向下加速，也可能向上减速，故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，2024年8月22日长征七号运载火箭顺利将“中星4A”卫星发射升空，在运载火箭点火发射瞬间，下列说法正确的是（　　） A. 火箭与喷出气体的总机械能守恒 B. 火箭与喷出气体的总动量不守恒 C. 在外太空的真空环境中也能通过类似原理调整轨道 D. 火箭的推力是空气施加的 【答案】C 【解析】 【详解】A．在运载火箭点火发射瞬间，火箭与喷出气体的总机械能增加，故A错误； B．火箭与喷出气体的总动量守恒，故B错误； CD．火箭的推力是由喷出的气体的反作用力施加的，所以在外太空的真空环境中也能通过类似原理调整轨道，故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示为两闭合线圈A、B，其半径分别为2m、1m，垂直纸面向里、磁感应强度大小为1T的匀强磁场只分布在B线圈内，以下说法正确的是（　　） A. A中磁通量大小为 B. B中磁通量大小为 C. 若磁场随时间均匀增强，A中有感应电流 D. 若磁场随时间均匀减弱，B中无感应电流 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线圈A、B中磁感线穿过的有效面积相同，所以A中磁通量大小等于B中磁通量，均为，故AB错误； C．磁场随时间均匀增强，线圈A中磁通量增大，会产生感应电流，故C正确； D．磁场随时间均匀减弱，线圈B中磁通量减小，会产生感应电流，故D错误。 故选C。 4. 当氯化锂湿敏电阻周围的空气湿度升高时，其电阻率变大。某同学利用氯化锂湿敏电阻设计如图所示的电路来监测空气湿度变化，其中是定值电阻，闭合开关，当空气湿度升高时，以下说法正确的是（　　） A. 阻值变小 B. 电流表的示数变大 C. 电源两端电压变小 D. 电压表的示数变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．空气湿度升高，其电阻率变大，根据 可知阻值变大，A错误； BC．根据 可知电路中电流变小，由 可知电源两端电压变大，BC错误； D．由 可知电压表的示数变大，D正确。 故选D。 5. 用火安全，人人有责。消防员在灭火时，将水流从横截面积为的水管中水平喷出，在大火前形成一面向四周散开的“水盾”来保护自己的安全，已知水流速度为，水的密度为，则“水盾”对大火的作用力大小约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】对水柱，取一微小质量，根据动量定理有 而 代入数据得 故选A。 6. 在光滑桌面上将长为的软导线两端固定，固定点的距离为，导线通有电流I，处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导线中的张力大小为（　　） A. BIL B. 2BIL C. πBIL D. 2πBIL 【答案】A 【解析】 【详解】从上向下看导线的图形如图所示 导线的有效长度为，则所受的安培力大小为 设绳子的张力为T，由几何关系可知 解得 故选A。 7. 如图所示，一带负电物块（可视为质点）无初速度地放上皮带轮底端E，皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于物块沿传送带向上运动，则物块所受的洛伦兹力垂直传送带向下，设皮带对物块的支持力为，则有 在沿传送带方向，由牛顿第二定律，可得 其中 解得 可知物块做加速度增大的加速运动，直到速度与传送带速度相同，故ABD错误，可能正确的是C。 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，某同学将一内阻，满偏电流的表头，改装成双量程电流表。电流从A端流入，电流表有0~0.6A和0~3A两个量程。下列说法正确的是（　　） A. 接A、B接线柱时，电表量程为0~3A B. 接A、C接线柱时，电表量程为0~3A C. 电阻的阻值是的4倍 D. 电阻的阻值是的2倍 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据电流表改装原理可知，与电流表并联的电阻越小，改装电表量程越大，故接接线柱时，电表量程为，接接线柱时，电表量程为，故A正确，B错误； CD．接接线柱时，有 接接线柱时，有 联立可得 知 故C正确，D错误。 故选AC。 9. 如图所示为某小组设计的电子秤原理图。轻质托盘与竖直放置的轻弹簧相连为定值电阻，滑动变阻器R的滑片与弹簧上端连接。当盘中没有放物体时，滑片刚好位于滑动变阻器的最上端。该小组用理想电压表的示数U反映待测物体的质量m；用单位质量变化下，电压表示数变化量的绝对值描述电子秤的灵敏度。不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A. 电压表示数与待测物体质量成线性关系 B. 弹簧的劲度系数越大，电子秤的量程越大 C. 仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度会提高 D. 仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会提高 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图可知：滑动变阻器与串联，滑动变阻器的电阻全部连入电路；电压表测量滑片上半部分电阻两端的电压；当滑动变阻器滑片向下移动时，电路中的电阻不变，由欧姆定律 可知，电路中的电流不变；电压表的示数 又 解得 即电压表示数与待测物体质量成线性关系，A正确； B．由 可知弹簧的劲度系数越大，的最大值越大，电子秤的量程越大，B正确； CD．由 可知电子秤的灵敏度 可知仅更换阻值更大的定值电阻，电子秤灵敏度会下降；仅更换电动势与内阻更大的电源，电子秤的灵敏度变化不确定，CD错误。 故选AB。 10. 如图所示，空间内有两个平行边界，在边界外侧有垂直于平面向外的匀强磁场，左侧区域的磁感应强度为，右侧区域的磁感应强度为，两边界间有水平向右的匀强电场，电场强度为E。在左侧边界A点有一个质量为m、电荷量为的粒子以初速度v水平向右进入电场，已知两边界间的距离为，下列关于粒子运动的说法正确的是（　　） A. 粒子从左向右经过电场的时间等于从右向左经过电场的时间 B. 取任何数值，粒子都不可能回到A点 C. 若，则粒子从出发到向右穿过左边界的时间可能为 D. 若，则粒子向右穿过左边界时离A点的距离可能为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．粒子从左向右经过电场时做匀加速直线运动，设穿过右边界的速度为，则有 解得 则粒子从左向右经过电场的时间 由对称性可知，粒子从右向左经过电场的时间也为，选项A正确； B．粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力 解得 当时，粒子在两磁场区域内做圆周运动的半径相等，粒子回到点，选项B错误； C．若，粒子做如图所示的周期性运动，则粒子从出发到向右穿过左边界的时间为 其中 选项C错误； D．粒子在左侧磁场中的轨迹半径为，在右侧磁场中的轨迹半径为，则粒子向右穿过左边界时离点的距离 ，其中 选项D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置来“验证动量守恒定律”。将一段长为l的轻绳一端固定在O点，另一端连接质量为m的小钢球A（绳长远大于小钢球半径），在小钢球最低点N右侧放有一气垫导轨，气垫导轨上放有小滑块B（装有宽度为d的遮光条，总质量为M）和光电门。某同学将气垫导轨调至水平并调整好其高度，确保小钢球A通过最低点时恰好与滑块B发生正碰。把小钢球拉至与O在同一水平线的P处由静止释放，摆到最低点N与滑块B碰撞，碰撞后小钢球A继续向右摆动，当地的重力加速度为g。 （1）为完成实验，需要测量的物理量有（　　） A. 小钢球A向右摆动的最大角度θ B. 小钢球A从P到N运动的时间t C. 滑块B通过光电门的挡光时间 （2）滑块B通过光电门的瞬时速度________（用题中已给的物理量符号来表示）； （3）实验中需验证的表达式为________（用题中已给的物理量符号来表示）。 【答案】（1）AC （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时的瞬时速度 对，碰撞前后在最低点，根据机械能守恒定律有 若系统动量守恒，应满足 整理得 所以，可知还需要测量小钢球向右摆动的最大角度以及滑块通过光电门的挡光时间。 故选AC。 【小问2详解】 滑块通过光电门时的瞬时速度 【小问3详解】 对，碰撞前后在最低点 若系统动量守恒，应满足 整理得 12. 某实验小组欲测量一待测电源E的电动势及内阻和一定值电阻的阻值，所给的实验器材有： 待测电源E（电动势约为3V） 待测定值电阻 电压表V（量程为1.0V，内阻） 电阻箱R（0~99.99Ω） 定值电阻：阻值为2000Ω；定值电阻：阻值为6000Ω 单刀单掷开关，单刀双掷开关，导线若干 实验小组同学连接了一个如图甲所示的电路，他接下来的操作是： a．拨动电阻箱旋钮，使各旋钮盘的刻度处于如图乙所示的位置后，将接到A，闭合，记录下对应的电压表示数为0.60V，然后断开； b．保持电阻箱示数不变，将切换到B，闭合，记录此时电压表的读数为0.90V，然后断开。 （1）定值电阻应选择________（填“”或“”）。 （2）图乙所示电阻箱的读数为________Ω，由此可算出定值电阻的阻值为________Ω。（计算结果保留2位有效数字） （3）在完成上述操作后，该同学继续以下的操作：将切换到A，多次调节电阻箱，闭合，读出多组电阻箱的示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据绘出了如图丙所示的图像。由此可求得该电池组的电动势E及内阻r，其中________V，电源内阻________Ω。（计算结果保留2位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 10.00 ②. 5.0 （3） ①. 3.0 ②. 0.45 【解析】 【小问1详解】 由题意，由于待测电源电动势约为3V，故电压表量程应为3V；由于电压表量程为1V，内阻为1000Ω，根据电路图可知，与电压表串联的定值电阻，应选定值电阻为2000Ω的。 【小问2详解】 [1]电阻箱读数为 [2]当打到A端时电路电流为 打到B端时，有 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律当打到A端时有 可变形为 由图像可得 得 由 解得 13. 甲、乙两个物体质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。求： （1）此过程中，两物体所受的阻力之比； （2）此过程中，两物体克服阻力做功之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律可知，阻力 因 可知 即 （2）根据动能定理，有 可知 14. 如图所示，在光滑绝缘水平桌面内的xOy坐标系的第二象限内存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，第一象限内存在水平向左的匀强电场，第三象限内存在水平向右的匀强电场，电场强度大小均为。在直线（图中虚线）上的M点（图中未画出）处无初速度地释放一质量、电荷量的带正电的粒子，粒子经电场加速后沿x轴负方向进入第二象限，并垂直x轴通过点。求： （1）粒子进入第二象限时的速度大小； （2）粒子从M点释放后至第二次运动到y轴的总时间（计算结果保留π）； （3）若改变粒子在直线上的释放位置，要求粒子垂直经过x轴，则粒子释放处到y轴的距离应满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）设从点释放的粒子在第二象限的速度大小为，其轨道半径为，由题意可知，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （2）设粒子从释放到第二次经过轴的过程中，在第一、第二、第三象限的运动时间分别是，则有 根据牛顿第二定律有 则粒子的运动时间 联立解得 （3）设粒子在电场中由粒子释放处到轴的距离为，速度大小为，由动能定理得 粒子进入磁场，考虑到偏转半径及周期性，最终可能从轴上的点经过。根据牛顿第二定律有 由题意及几何知识可知：经过时有 经过时有 经过时有 则经过时有 解得 15. 如图甲所示，质量为、半径的光滑圆弧轨道放置在光滑水平面上，B为轨道的最低点，B点右侧紧挨圆弧轨道放置一足够长的长木板，长木板质量，上表面粗糙，与B点的高度差为0.2m。质量的物块（可视为质点）从圆弧最高点A由静止释放，物块落在木板上时水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，重力加速度，求： （1）若将圆弧轨道锁定，物块最终的速度大小； （2）若解除圆弧轨道的锁定，物块与长木板上表面间的动摩擦因数，从释放物块到物块刚刚匀速时圆弧轨道的位移大小； （3）若解除圆弧轨道的锁定并在长木板上表面铺上一种特殊材料（质量不计），其动摩擦因数从物块落点位置开始向右随与该点距离均匀变化，如图乙所示，物块落到长木板上后与长木板的相对位移大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【详解】（1）物块由滑到的过程中，由动能定理有 解得 物块与长木板总动量守恒有 解得物块最终的速度大小 （2）物块由滑到的过程中，由水平方向动量守恒有 由机械能守恒有 解得 在此过程中，物块与轨道在水平方向的位移分别为，有 解得 物块从点飞出后做平抛运动 解得 这段时间内轨道的位移 物块落到长木板上后，由动量守恒定律有 解得 由动量定理有 解得 这段时间内轨道的位移 故轨道的总位移 （3）由（2）知，物块在长木板上运动时，由能量守恒有 其中 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $