湖南省天壹名校联盟2024-2025学年上学期高二12月联考物理试题

润天意 机密★启用前 湖南天壹名校联盟·2024年下学期12月高二大联考 物理 本试卷共6页。全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 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的答案标号涂黑，如有改动，用 橡皮擦干净后，再选涂其他答案；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、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 2.2024年10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m的炮弹以初速度。斜向上发射，运动轨迹如图所示，O点为炮弹发射点，Q点为与O点等 高的落地点，P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g.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P点的加速度等于g C.炮弹在上升过程中处于超重状态 h D.炮弹上升过程比下降过程运动时间短 3.如图，物体P和斜面均静止于地面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则 A.P开始向下滑动 B.斜面对P的作用力竖直向上且变大 C.Q所受的摩擦力水平向右 777777777777777777777777777 D,斜面对地面的摩擦力增大 【高二物理试题第1页（共6页）】 4.2024年6月25日14时07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P、Q两点为椭圆轨道Ⅱ在轨道I、Ⅲ处的切点，且经过P、Q两点时速度大 小分别为、Q,到达近月点再次变轨到近月轨道I以速度大小o1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R,月球表面重力加速度为g。,轨道Ⅲ距 离月球表面高度为h,引力常量为G,下列说法正确的是 A,月球平均密度为2GR 3g0 B.UP>v1>VQ>U3 C,载人飞船在P、Q点加速度之比为R2：(R十h)2 /(2R+h)3 D载人飞熙从Q点到P点所用时间为欢② 2g0 5.如图所示，等腰三角形ABC中，∠A=∠C=30°.在A点和B点分别垂直纸面放置一条通电长 直导线，在C处产生的磁场的方向由C指向B.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B=二，其中飞为常量，1为导线中的电流，r为该点到导线的距离.下列说法正确 1 的是 A,A点处导线中的电流方向垂直纸面向外 B.B点处导线中的电流方向垂直纸面向里 C.A、B两点处导线中的电流之比为2：1 D.A、B两点处导线单独在C点产生的磁感应强度大小之比为2：1 6.如图所示，薄板B放在倾角为30°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.t=0时刻，一小物块A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aB=2ms2的匀加速直线运动.已知薄板长L=1m,小 物扶A的质量，=1kg淳板B的质敏m:=1k8,A、,B间的动序接因数红-怎下列说法正漪 的是 A.从t=0到小物块A离开薄板前，细绳对薄板B的 拉力为15N B.小物块A离开B板时的速度为5ms 6门电动机 30入B 77777777777777777777777777777777777 C.从开始到A,B分离的过程中电动机对B板所做的功为 9 D.从开始到A、B分离的过程中，小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能为0J 【高二物理试题第2页（共6页）】 二、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.在真空中的O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P点时的加速度比经过Q点时的加速度大 C粒子经过P点时的速度比经过Q点时的速度小 中 D,粒子经过P点时的电势能比经过R点时的电势能小 8.如图，水平弹簧振子沿x轴在M、V间做简谐运动，坐标原点O为振子的平衡位置，其振动方程 为x=5sin(101+2)cm.下列说法正确的是 A.振子的运动周期是0.2s O B.t=0时，振子位于M点 () C.t=0.05s时，振子具有最大速度 D.从M>O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C为电容器，电流表、电压表均为理想电表.闭合开关S至电路稳定后，缓慢调 节滑动变阻器滑片P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△U1, 电流表④的示数变化量的绝对值为△I,电源的电动势E和内阻r均不变.则滑片P向左移动的 过程中 入学的的变水 R B.电源的输出功率可能变大 C.△U1<△U2 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R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B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A点以某一初速度向左进入轨道做圆周运动，并且能从C点飞出，恰好能经过P点 且此时小球动能最小.已知轨道上的M点与圆心O等高，OP与竖直方向夹角为45°，重力加速 度大小为g,则下列说法正确的是 A.带电小球所受电场力大小为mg B.带电小球经过P点的速度大小为J2gR 459 -￥0 C.带电小球经过C点的加速度为√2g D.带电小球经过M点时对圆弧轨道的压力大小为3（√2一1）mg 【高二物理试题第3页（共6页）】 三、非选择题：本题共5小题，共56分」 11.(8分)某实验小组验证动量守恒定律的装置如图甲所示. 力传感器 性1OP2 1 cm 0 -降平台 1 (1)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d, 如图乙所示d= cm. (2)用天平测出小球的质量，有孔的小球质量记为m1,另一个球质量记为m2. (3)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1 米的细线穿过小球1的小孔并挂在力传感器上，测出悬点到小球上边缘的距离L, (4)将小球2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m2落地点. (5)拉起小球1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F1和F2,通过推导可以得到m1碰 撞前瞬间速度大小1= ;同样方式可以得到1碰撞后瞬间速度大小v3(已知 当地的重力加速度为g). (6)测出小球2做平抛运动的水平位移s和竖直位移h,则2碰后瞬间速度v2= (已知当地的重力加速度为g). (7)数据处理后若满足表达式： (已知本次实验中m1>m2,速度用v1、v2、03表示) 则说明m1与m2碰撞过程中动量守恒. 12.(8分)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R(最大阻值999.92)，电压表⑩（量程为0~3V,内阻很大），定值电阻R。(阻值 11 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)尺 图像，并比较准确地测得了电源的电动势和内阻 【高二物理试题第4页（共6页）】 <0.12 ×I2 O 34 5 10 ×10052 ×1052 653 1v2 15 乙 内 丁 (1)某次测量的结果如图乙、丙所示，则电压表的读数为 V,电阻箱的读数为 2. (2)由实验数据作亡R图像，如图丁所示，其中纵轴栽距为6，斜率为女，则电动势为 ,内阻的表达式为 13.(10分)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m=50kg的重物从离蹦床表面某一高度处由静止释放，在t。=0 时刚好第一次落到蹦床上.蹦床受到重物作用力大小F随时间t变化的关系如图乙所示，测得 第一次弹离蹦床的时刻t1=0.2s;第二次开始接触蹦床的时刻t2=1.8s;第二次弹离蹦床的时 刻为t3=1.95s;第三次开始接触蹦床的时刻为t4=2.35s.重物每次都是竖直反弹，忽略空气阻 力，重力加速度g大小取10ms2.求： 0.5 1.01.5 2.0 2.5ts 甲 乙 (1)重物弹离蹦床上升的最大高度h以及第二次接触蹦床前瞬间的速度1的大小； (2)重物与蹦床第二次作用过程中，蹦床对重物的平均作用力F(结果保留2位小数). 【高二物理试题第5页（共6页）】 14.(14分)计算机断层(CT)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MN、EF分别竖直、水平放置.靠近M极板的电子从静止开始沿EF极板间的中线 OO1,经MV间电场加速后进入EF板间，射出EF极板后打到水平放置的圆形靶台上.已知 MN板间电压为U,EF极板长为L、间距为d:靶台直径为、与O0:的距离为d,左端与EF 极板右端的水平距离为L;电子质量为m、电荷量为e;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， (1)求电子穿过N极板小孔O时的速度大小1； (2)若EF板间所加电压为U2,且电子能射出EF极板，求电子射出 EF极板时的动能； (3)要使电子能打在靶台上，求EF极板所加电压U2需满足什么 条件. 15.(16分)如图所示，质量均为m=1.0kg的木板A和高为H=0.2m的光滑弧形槽B静置在光滑 水平面上，A和B接触但不粘连，B左端与A相切.现有一质量为M=2.0kg可视为质点的小滑 块C以vo=5ms的水平初速度从左端滑上A,C离开A时，A的速度大小为vA=1.0ms,C滑 上B后撤去A.已知A、C间的动摩擦因数为以=0.5，重力加速度g取10ms2.求： (1)C滑离A时，C的速度vc; (2)木板A的长度L; 77777777777777777777777777777 (3)圆弧槽B的最大速度vBm. 【高二物理试题第6页（共6页）】润天意 湖南天壹名校联盟·2024年下学期12月高二大联考·物理 参考答案、提示及评分细则 1.BA.法拉第引入“电场”的概念来描述电场的真实存在，故A错误；B.通电螺线管的磁场可通过安培定则判 断等效的南北极是与条形磁铁的磁场相似，安培由此受到启发提出在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种 环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极，即分子电流假 说，故B正确：C.由物理学史知法拉第发现了电磁感应现象，奥斯特发现了电流的磁效应，故C错误；D.牛顿 提出了万有引力定律，并没有测出引力常量，因而不能算出地球质量，故D错误.故选B. 2DA.炮弹受到重力和空气阻力，空气阻力做负功，机械能减少.故A错误；B.炮弹在P点时受到竖直向下的 重力和水平向左的空气阻力，合外力大于重力，根据牛顿第二定律可知，炮弹在P点的加速度大于g,故B错 误；C.炮弹在上升过程中竖直方向的合外力向下，竖直方向的加速度向下，故处于失重状态，故C错误；D.由 于上升时和下落时竖直方向的加速度不同，上升过程阻力有向下的分量，下降过程阻力有向上的分量，故炮弹 上升过程比下降过程运动时间短，故D正确.故选D. 3B对P受力分，受重力、支持力、静摩擦力，设P的质量为M,根据平衡条件，有FN=Mgcos0,F,= Mg sin 0,由于P处于静止状态，则有Fr≤uFN,故：≥tanO,由于物体Q轻轻地叠放在P上，相当于增大物 体P重力，P仍静止不动，斜面对P的作用力（支持力、静摩擦力的合力）等于P与Q的重力之和，所以变大， 故A错误、B正确；Q处于静止状态，根据平衡条件得知，Q不受P的摩擦力，否则Q将沿水平方向运动，故C 错误；以整体为研究对象，水平方向不受外力作用，所以水平方向合力为零，地面与斜面之间无摩擦力，故D 错误 4.DA.在月球表面，根据万有引力等于重力有G R?=mgo 根据密度公式p-,其中V-R M 3g0 联立解得，月球平均密度为p一4GR,故A错误； B.卫星从轨道Ⅲ至轨道Ⅱ做近心运动，速度减少，故v3>vQ,故B错误； Mm C.根据牛顿第二定律有G r2 =ma GM 可得a= 则载人飞船在P、Q点加速度之比为a1:a2=(R+h)2:R2,故C错误； 2R+h)3 R 2 Mm D.根据开普勒第三定律有 ,又由G T R2 =mgo=m( 牙)R解得钱人飞船在椭圆轨道Ⅱ上的运 动周期为T2= (2R+h)3 R 2g0 则线人《E从0点到P点所用时同为：，杀巫厂收D正镜放选以 1 【高二物理试题参考答案第1页（共5页）】 5.C由题意可知，C点的合磁场方向沿CB方向，可知A电流方向向里，B电流方向向外；在C点的磁场方向 如图，导线A在C点的磁场B1与导线B在C点的磁场B2的关系为B2=B1sin60 B=2 所以B23 B 设BC=L,则AC=W3L 则B,=k5L IA ☒-------⊙ A B2=k工 解得IA：IB=2:1,故选C. 6.CA.对薄板，根据牛顿第二定律F一nng sin30°-mAg cos30°=mBaB 代入数据得F=17N,故A错误； B.对A,根据动能定理magL sin30°一m Ag cos:30°·s= 2n4o3 当s=L时u=√5m/s 因为s≠L 所以o≠√5m/s,故B错误； C.A在薄板上运动的加速度大小aA=gsin30°-gcos30°=2.5m/s2 1 1 根据20a12+20s产=L 得小物块A在薄板B上运动时间t= 2 5 4 此时A、B的速度为：UA=aAl=3m/sUB=aBl=3m/s 电动机对B敏的功为：W=F,的1.放C正确： D.小物块A与薄板B之间因摩擦产生的内能E=nag cosoL=10J,故D错误.故选C. 7.AC 【详解】A.如图所示，由物体做曲线运动的特点知，合力在曲线弯曲的凹侧，故该粒子与带正电的点电荷相互 吸引.该粒子一定带负电荷.故A正确； B.由A选项图知，OP>OQ,由静电力公式F=k Qq R 则可知F:<F2 二由 由牛顿第二定律知，故粒子在P点的加速度比在Q点的加速度小.故B错误； C.依题意，粒子只受电场力作用，粒子的动能与电势能相互转化，粒子从P点运动到R 电势升高，电势能减小，动能增加.故C正确；D错误. 8.ACD因w=10xas可知振子的运动周期是T-径-孤=0,2s放A正确，由x=5s(10m十)em可 知1=0时，x=5cm,即振子位于V点，故B错误：由x=5sim(10t+)cm可知1=0.05s时x=0,此时振 【高二物理试题参考答案第2页（共5页）】 子在O点，振子速度最大，故C正确：从M→O,形变量减小，振子加速度减小，弹力做正功，振子的动能增加， 故D正确. 根据闭合电路的欧姆定律可知：CR,+r,放A锖误，三r,放△U>AU,放C错误 移，电阻R的阻值变大，总外电阻变大，由于不知内阻与外阻的关系，故电源的输出功率可能变大，也可能变 小，故B正确；根据“串反并同”，可知，电容器两端电压减少，故所带电荷量减少，故D正确. 10.AD根据题意可知，小球经过P点时做圆周运动的向心力由电场力和重力的合力提供向心力.如图 可得Eq=mg,故A正确， mvp 在P点由牛顿第二定律可得，F合=2肌g=R 0p=√√2gR,故B错误. 2mgR(1-cos45)- 1 2mw3,w2=gR(3W2-2) ac= R 十g≠√2g,故C错误. 在等效场中，M与C等效重力势能相等，故o=2 Fw十E=R,Fw=3(,E-1)mg,故D正确. muM d (F一m1g) 11.(每空2分，共8分)(1)1.66 (5) (6)s2h (7)m101=m1v3十m2V2 【解析】(1)[1]由游标卡尺的精确度为0.1mm可知，两小球直径为 d=16mm+6×0.1mm=16.6mm=1.66cm (5)[2]根据题意，由牛顿第二定律有F1一m1g=m1 大2 (F1-m1g) 整理可得V1 mI (6)[3]小球m2做平抛运动，则在水平方向上有s=v2t 1 在竖直方向h= 解得U2=s2 (7)[4]由于本实验中m1>m2,则碰后m1不反弹，若碰撞过程中动量守恒，规定向右为正方向，则有1w1= m103十m202 可说明m1与m2碰撞过程中动量守恒. 12.(每空2分，共8分)(1)2.60 80.3 2 一Ra 6 【详解】(1)[1]由题图乙知电压表的分度值是0.1V,读数要估读到分度值的下一位，则电压表的读数 为2.60V; 【高二物理试题参考答案第3页（共5页）】 [2]电阻箱不需要估读，由图丙知电阻箱的读数为0×1002+8×102+0×12+3×0.12=80.32 U (2)[3]由闭合电路欧姆定律有E=U+R(R。+r） 可得。+8·尽 由图丁可知，图线的纵轴截距的倒数等于该电源的电动势值，则E一方： [幻由图线的斜率可求得r一会一-R. 13.(10分)(1)h=3.2m,01=8m/s(2)F=3833.33N,方向竖直向上 由图可知重物第一次竖直上抛运动时间△1，=1.65，则重物弹离蹦床的最大高度人二2g (1分) 解得h=3.2m(1分) 第二次接触霸床前瞬间的速度，=g兰-=8m/s1分) (2)第二次弹离蹦床的时刻为t3=1.95s;第三次接触蹦床的时刻为t4=2.35s, 解得△t2=t4-t3=0.4s(1分) 则有，=g兰=2m/s1分) 第二次与蹦床作用过程由动量定理，选向上为正方向：Ir一mg(t3一t2)=mv2一（一mo1)(2分） 解得F(t3-t2)=Ir(1分) 得：F=3833.33N(1分) 方向竖直向上(1分) 14.(14分)(1)电子穿过O孔的速度v1,由动能定理可得： 1 U,e=2moi(1分） U1= 2Ue(1分） m (2)电子在电场中运动的时间t=上(1分) 电子的加速度为a Ue(1分) dm 1 电子的偏移量为y=2at(1分) UL2 y=a01分) 1 U2e 由动能定理可得：W电=E-2moi,W电=d ·y(1分) 得：E Ue+4Ude(1分) 4d'U (3)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OO?的中点，当电子落在靶的 【高二物理试题参考答案第4页（共5页）】 d 2d 左边界时，tan0,= +L3江，(1分) L十2 tand,=at:_UaL 02dG.(1分) 0--2102 2 d d 当电子落在靶的右边界时，tan0,=一 L+2L1分) L+ 2+2 t-0器1分 得U21= -01分) 4dU(1分) 啟0U2 15.(16分)(1)vc=4m/s (2)L=0.8m (3)UB mx-5 m/s 【解析】(1)由于在光滑水平面上，小滑块C与木板A作用过程中，A、B、C系统动量守恒；Mo=Mc+ 2mvA(2分) 代入数据得vc=4m/s(2分) (2②)滑块在木板上滑行的过程中，设向右为正方向，对系统由动量守恒和能量守恒可得，号M=号M品十 2 吉×2mi+pMgL2分) L=0.8m(2分) (3)滑块在光滑圆弧槽B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 Mvc+mA=(M+m)o(1分) 2Mi+mi=号M+mg+Mea1分y 1 联立并代入数据得h=0.15m<0.2m,假设成立.(1分) 即滑块C不会离开B,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 (M+m)=Mvk十mvBm(2分) Mm)Mgh ( 1 解得U Bmax=5m/s(1分) 【高二物理试题参考答案第5页（共5页）】湖南天壹名校联盟·2024年下学期12月高二大联考 物理 答题卡 姓 名 班级 考 号 贴条形码区 考生禁填 缺考考生，由监考员贴条形码，并用2B铅笔填涂右面的 缺考标记。 ,正确填涂 填 注 1.答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置，核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全 涂错误填涂 意 正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置。 样 X 2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔作答，字体工整、笔迹清楚。 O卫 事 3.考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 例 刀 0▣ 项 4.保持卡面清洁，不准折叠、不得弄破。 选择题（请用2B铅笔填涂） 1[A][B][C][D] 5[A][B][C][D] 9[A][B][C][D] 2[A][B][C][D] 6[A][B][C][D] 10[A][B][C][D] 3[A][B][C][D] 7[A][B][C][D] 4[A][B][C][D] 8[A][B][C][D] 非选择题（请使用0.5毫米的黑色字迹签字笔书写） 11.(8分) (1) (5) (6) (7) 12.(8分) (1) (2) 13.(10分) 请在各题目的答题区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 高二物理第1页（共2页) 请在各题目的答题区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 14.(14分) 0 d 15.(16分) 请在各题目的答题区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 高二物理第2页（共2页） ■