湖南省湖湘教育三新探索协作体（A佳教育）2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省湖湘教育三新探索协作体（A佳教育）2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试卷（Word版附解析），共12页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答，考试结束后，将答题卡上交，9km/s等内容，欢迎下载使用。
班级：__________姓名：__________准考证号：__________
（本试卷共6页，15题，考试用时75分钟，全卷满分100分）
注意事项：
1.答题前，先将自己的班级、姓名、准考证号写在试题卷和答题卡上，并将准考证条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上相应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后，将答题卡上交。
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.“中国天眼”通过接收来自宇宙深处的电磁波探索宇宙。关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A.麦克斯韦预言了电磁波的存在并通过实验成功验证
B.电磁波只能在真空中传播，不能在水中传播
C.只要把带电体和永磁体放在一起，就会在周围空间产生电磁波
D.电磁波看不见，但具有能量
2.国务院新闻办公室于2024年8月29日发布《中国的能源转型》白皮书，回顾了近十年来，中国坚定不移走绿色低碳的能源转型之路取得的显著成效，也制定了相关中长期发展规划。关于能源与可持续发展，下列说法正确的是（ ）
A.因为自然界的能量是守恒的，所以不会有能源危机
B.能量耗散说明自然界的能量正在不断减少
C.实现可持续发展，一方面要大力提倡多使用能源，另一方面要发展可再生能源以及天然气、核能等对生态环境的污染程度低的清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明
D.水能为可再生能源，水电站是利用水能的重要形式
3.2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星。该组卫星属中圆地球轨道（MEO）卫星，是我国北斗三号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航系统。北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星（GEO）、倾斜地球同步轨道卫星（IGSO）和轨道更低的中圆地球轨道卫星（MEO）等组成。关于北斗导航卫星系统，下列说法正确的是（ ）
A.它们的周期都是24h
B.地球静止轨道卫星可以长期“悬停”于北京正上空
C.它们的线速度大小都小于7.9km/s
D.倾斜地球同步轨道卫星可以长期“悬停”于北京正上空
4.如图，轻绳一端固定在竖直墙面上，另一端悬挂一质量为的小球，现有一水平外力作用于小球上，将小球缓慢向右拉动了一小段距离，则下列判断正确的是（ ）
A.轻绳的弹力大小不变B.轻绳的弹力变大
C.水平外力大小不变D.水平外力减小
5.如图所示，点处有一静止的小磁针，该处地磁场的水平分量为，现在在小磁针正上方处平行小磁针方向放置一水平通电长直导线，从上往下看，小磁针逆时针偏转60°后最终静止。已知通电直导线在其周围某一点产生磁场的磁感应强度大小与电流大小成正比，与导线到这一点的距离成反比。则下列说法正确的是（ ）
A.通电长直导线的电流方向为从北到南
B.直线电流在处产生的磁场方向就是小磁针静止时N极所指的方向
C.通电直导线在点产生的磁场的磁感应强度大小为
D.若通电长直导线中的电流大小变为原来的2倍，则小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角变为原来的2倍
6.两个等量正点电荷固定于同一水平面上，、、、是其连线的中垂线上位于竖直方向上的四点，如图甲所示。一个电荷量为，质量为的小球（可视为质点）从点以某一初速度竖直向下运动，到点速度恰好为零，其运动的图像如图乙所示，其中点处为整条图线切线（图中标出了该切线）斜率最大的位置，运动过程中小球电荷量保持不变，，则下列说法正确的是（ ）
A.由到的过程中小球的电势能先增大后减小
B.两点电势差
C.在两电荷的中垂线上，点的电场强度最小，电势最低
D.小球下落到点时加速度最大，点场强大小
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。
7.2024年巴黎奥运会，中国代表团以40金27银24铜共91枚奖牌的优异表现，创造了境外参加奥运会的最佳成绩，下列奥运比赛项目中关于物理学中的守恒，说法正确的是（ ）
A.短道速滑接力赛时，交棒运动员以双手推动接棒运动员的臀部来完成交替动作，若不考虑冰面阻力，则在交接过程中两名运动员组成的系统机械能不守恒、动量守恒。
B.在篮球比赛的传接篮球的过程中，两位运动员和篮球构成的系统机械能不守恒、动量守恒
C.蹦床运动中，运动员与蹦床分离后在空中运动的过程，若不计空气阻力，运动员的机械能守恒、动量不守恒
D.在飞碟射击运动中，子弹击中飞碟的过程，子弹与飞碟系统机械能守恒、动量守恒
8.如图所示，在某次汽车正面碰撞测试中，汽车以90km/h的速度发生碰撞后停止。车内假人的质量为60kg，使用安全带时，假人用时1s停下；不使用安全带时，假人与前方碰撞，用时0.2s停下。以下说法正确的是（ ）
A.使用安全带的目的是为了减小假人受到的冲量
B.不使用安全带时，假人动量变化量较大
C.使用安全带时，假人动量变化量大小为1500kg·m/s
D.不使用安全带时，假人受到的平均撞击力约为7500N
9.如图所示，电路中滑动变阻器最大电阻值及定值电阻值均为，电源电动势为，内阻为，将滑动变阻器滑片自最上端滑至最下端，理想电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别为、，理想电流表A1、A2示数变化量的绝对值分别为、，则下列判断正确的是（ ）
A.A1、V1示数减小，A2、V2的示数增大B.
C.D.电源的输出功率减小
10.如图所示，一根轻质弹簧的一端固定于光滑竖直杆底部，另一端与质量为的滑块P连接，P穿在杆上，一根轻绳跨过光滑定滑轮将滑块P和重物Q连接起来，重物Q的质量为，与水平方向的夹角。把滑块P从图中点由静止释放，滑块刚好能运动到点，且在点时弹簧处于原长，水平。已知，，下列说法正确的是（ ）
A.从到的过程中，重物Q的机械能一直减小
B.从到的过程中，重物Q一直处于失重状态
C.从到的过程中，P与Q的机械能之和先增大后减小
D.重物Q与P两者的质量关系为
三、实验题：本题共2小题，每空2分，共16分。
11.（6分）某实验小组用如图所示装置来验证碰撞过程动量守恒定律。
（1）本实验必须满足的条件是（ ）
A.利用秒表测量小球在空中飞行的时间
B.入射小球A每次从斜槽同一位置静止释放且斜槽末端水平
C.斜槽轨道光滑
（2）现有两个半径相等而质量不等的小球可供选择，小明同学建议选择质量大的球作为入射小球A，这样做的理由是__________________________。
（3）若已知小球A质量是小球B质量的2倍，测得各落点到小球在斜槽末端白纸上的投影点的长度、、分别为、、，则当关系式_________（用、、表示）成立时，可证明两球碰撞过程动量守恒。
12.（10分）某物理兴趣小组开展活动，测量某电源的电动势和内阻。甲同学利用以下器材设计电路图1和图2并进行实验，相关实验器材如下：
A.被测电源；
B.电流表：量程0~0.6A，内阻；
C.电压表：量程0~3V，内阻未知；
D.滑动变阻器：阻值范围为，允许通过最大电流2A；
E.开关、导线若干。
（1）为了更准确的测量电源的电动势和内阻，实验电路图应选择上图中的_______（选填“图1”或“图2”）；确定好电路后，调节滑动变阻器滑片得到电压表的示数与电流表的示数的多组数据，作出图像如图3所示，根据图像和题中所给信息可知该电池组的电动势________V，内电阻_________。（结果均保留两位小数）
（2）乙同学利用DIS等实验器材测量同一电池组的电动势和内阻，实验装置如图甲所示，多次改变电阻箱的阻值，记录外电路总电阻阻值，用电压传感器测得路端电压，并在计算机上显示出如图乙所示的关系图线，图线斜率为，在纵轴的截距为。由图线可知________，_________（用、表示）。
四、计算题：本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字描述和关系式。
13.（10分）如图，水平飞行的轰炸机释放一枚炸弹，正好击中一艘静止的船舰，水平距离，炸弹在空中的运动时间。不计空气阻力，重力加速度。求：
（1）飞机释放炸弹时在空中飞行的高度；
（2）炸弹击中船舰时的速度大小和方向。
14.（14分）为了分析电子枪的速度和加速电压的关系，设计了一装置，简化如图所示，电子枪口到边界有一水平向右的匀强电场，场强大小，边界到边界有一竖直向下的匀强电场，场强大小，边界右侧有一荧光屏，三块区域的宽度均为；在无电场的情况下，电子枪从口出来沿直线运动刚好击中荧光屏的点（电子从枪发射端出来的初速度为0）。已知电子的质量为，电荷量大小为，不计电子的重力和空气阻力。
（1）要使电子能到达边界，求电子枪所加电压最小值；
（2）若电子从处沿中线出来的速度为，求电子在匀强电场区域中运动的侧向位移和速度的偏转角度的正切分别是多少；
（3）在（2）条件下，求电子打在荧光屏上的位置离点的距离。
15.（16分）如图所示，木板B停在光滑水平面上，其质量、长。木板左端靠着一半径的光滑圆弧轨道（木板与圆弧轨道不粘连）。圆弧轨道的最左侧为点，圆弧的最底端点切线水平，与夹角60°，点与木板B上表面等高。木板B右侧处有一与木板等高的固定平台，平台上表面光滑，其上放置有质量的圆弧形工件槽C，底端切线水平，半径为，上端与底端的高度差为。现有一质量，可以看作质点的滑块A从点以初速度沿圆弧轨道切线进入圆弧轨道。滑块A下滑至圆弧轨道最低点处后，滑上木板B，带动B向右运动，B与平台碰撞后即粘在一起不再运动。A随后继续向右运动，滑上平台，随后滑上圆弧工件槽C。A和圆弧工件槽C在随后运动过程中一直没有离开平台。A与木板B间动摩擦因数为。忽略空气阻力，重力加速度，求：
（1）滑块A到达点时，对轨道压力的大小；
（2）滑块A滑上右边平台时速度的大小；
（3）滑块A滑上圆弧工件槽C后，要使滑块不从工件槽的上端滑出，则工件槽C的半径应该满足什么条件？
参考答案
1.【答案】D 【解析】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验捕捉到了电磁波，故A错误；B.电磁波可以在真空中传播，也能在水中传播，故B错误；C.周期性变化的磁场、电场才能产生电磁波，故C错误；D.电磁波看不见，但具有能量。故D正确。
2.【答案】D 【解析】A.能源在利用的过程中，能量在数量上虽未减少，但在可利用的品质上降低了。A错误；B.能量耗散说明自然界便于人类利用的能量减少，总能量仍然是守恒的。B错误；C.实现可持续发展，方面要大力提倡节能，另一方面要发展可再生能源以及天然气、核能等对生态环境的污染程度低的清洁能源，推动形成人与自然和谐发展的生态文明。C错误；D.水能是可再生能源，水电站是利用水能的重要形式。D正确；故选D。
3.【答案】C 【解析】地球静止轨道卫星在赤道上方，倾斜地球同步轨道卫星与地球自转也不同步，B、D错误。C正确。
4.【答案】B 【解析】对小球进行受力分析（如图所示），小球受到自身重力、绳子拉力和水平拉力；平移力矢量组成力的三角形，则随着小球缓慢向右移动，绳子倾斜角逐渐增大，对应拉力与竖直方向夹角不断增大，而拉力始终保持水平。依据动态三角形法，从到再到，拉力和水平外力都在不断增大；故B正确，ACD错误。
5.【答案】C 【解析】A.小磁针处于地磁场和电流磁场中，其指向是合磁场的方向，根据安培定则，可判断直导线的电流应是由南向北，故A错误；B.磁场的磁感应强度是矢量，通电后，小磁针静止时N极所指的方向即为电流在小磁针处产生的磁场与地球的磁场的合磁场的方向，故B错误；C.分析题意知各分磁场与合磁场的关系如图，其中地磁场的水平分量为，根据数学关系知，通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小为故C正确；D.通电长直导线中的电流大小变为原来的2倍，则通电长直导线在小磁针处产生的磁场的磁感应强度大小变为，设小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角设为，，则小磁针最终静止时与初始位置之间的夹角不是变为原来的2倍，故D错误。本题选C。
6.【答案】D 【解析】A.由图知，由到的过程中，电场力一直做负功，故物块的电势能一直增大，故A错误；B.从到点，由动能定理得：，由于间高度差未知，故两点电势差无法确定，故B错误；C.等量同种电荷在点的场强等大反向，故两点电荷在点的合电场强度为0，沿电场线方向电势降低，点的电势最高，故C错误；D.由图可知，点切线斜率最大，故运动时加速度最大。在点，，由牛顿第二定律得：，解得：，故D正确；本题选D。
7.【答案】AC 【解析】A.两运动员在交接过程中，系统内力做正功，机械能增加；交接过程中系统合外力为0，系统动量守恒。A正确；B.传接篮球的过程，系统内力做功，机械能不守恒；由于地面摩擦力的作用，两运动员和篮球构成的系统动量不守恒。B错误；C.当运动员与蹦床分离后在空中运动的过程中，重力做功，机械能守恒、动量不守恒。C正确；D.子弹击中飞碟的过程，有内能产生，机械能不守恒；系统合外力为0，动量守恒。D错误；故选AC。
8.【答案】CD 【解析】A、B选项：不论是否使用安全带，前后状态的动量变化量一样，依据动量定理，假人的所受冲量也是一样。C选项：假人前后动量变化量大小即为末动量减去初动量，取绝对值。末状态静止下来，动量为0；初状态以90km/h运动，即25m/s，依据公式；因此前后，大小为1500kg·m/s，C选项正确。D选项：不使用安全带时，经过0.2s停下来，即作用时间为0.2s；依据动量定理，可以算出平均撞击力约为7500N，D选项正确。
9.【答案】BC 【解析】减小，V1的示数减小，A1、A2、V2示数增大，A错误；，可得：，B正确；而根据电阻减小，输出电流增大，输出电压减小，可得：，C正确；外电路总电阻最开始为，最后为，不知外电阻与关系，故电源输出功率无法判断，D错误。
10.【答案】AD 【解析】A.由于绳子对Q做负功，故重物Q的机械能一直减小，故A正确；从到的过程中，重物Q初末速度为零，则速度先增后减，故重物Q先处于失重状态，后处于超重状态，故B错误；C.由于弹簧开始处于压缩状态，则在从到过程中，弹簧一直对滑块P做正功，可得P与Q的机械能之和一直增大，故C错误；D.由于P、Q沿绳子方向速度相同，则有，则由题意可得，P滑块刚好能运动到点，则此时P速度为零，则Q的速度也为零，由于从到的过程中，重物P初末速度为零，则速度先增后减，由可得重物P的重力功率先增后减，设长度为，则由能量守恒可得解得，故D正确。
11.【答案】（1）B（2）防止碰后A球反弹（3）
【解析】（1）本实验是通过平抛运动的基本规律验证动量是否守恒，可以不测量时间，通过位移关系亦可验证动量是否守恒，A错误；要保证每次碰撞前的速度相同，则入射球A要从同一位置由静止滚下，而要保证小球离开轨道后做平抛运动，则需保证斜槽末端水平，对斜槽是否光滑没有要求，B正确，C错误；（2）入射球质量大于被撞球质量，以防止碰撞后入射球反弹；（3）设碰撞前瞬间小球A的速度为，碰撞后瞬间球A和球B速度大小分别为、，根据动量守恒可得，由于两小球在空中下落高度相同，所用时间相等，则有，，，联立可得，结合可得。
12.【答案】（1）图2 1.70 3.25
（2）
【解析】（1）电流表2内阻已知，选择接在干路，分压值可求，可以消除系统误差，因此选择图2；（2）根据闭合电路欧姆定律有，变形可知，根据图像的斜率与截距可知，，解得；（3）由题图可知，外电路的总电阻记为，利用闭合电路欧姆定律得变形为，由此可知关系图线在纵轴的截距等于，得，图线斜率等于，得。
13.【答案】（1）1125m（2）250m/s 与水平面夹角为37°
【解析】（1）炮弹做有初速度的平抛运动，竖直方向为自由落体运动，水平方向为匀速直线运动（炮弹脱离飞机后水平速度不再变化），则应为自由落体15s所走距离。炮弹在竖直方向自由落体运动，时间为15s，代入解得：
（2）炮弹击中目标时速度朝右下方，将速度水平竖直分解。水平速度由炮弹水平方向做匀速直线运动解出，竖直方向速度由炮弹竖直方向做自由落体运动解出。炮弹水平方向匀速直线运动，时间为15s，距离为3km，
竖直方向自由落体运动：
根据合速度与分速度关系：
设速度与水平面夹角为，
解出：，
14.【答案】（1）
（2），
（3）
【解析】（1）电子刚好从处出来直线通过匀强电场区域，速度最小，根据动能定理：
解得：
电子在加速电场中：
即电子枪所加电压最小值
（2）电子从处出来以速度直线通过匀强电场区域，根据动能定理：
得：
在匀强电场区域做类平抛运动，分解的方法，
电场力方向：，，
中线方向：得
偏转角度的正切得
（3）电子离开电场后，将速度方向反向延长交于电场的中点。如图所示，
由几何关系知：
得电子打在屏上的位置离点的距离
15.【答案】（1）100N（2）2m/s（3）
【解析】（1）滑块从至，由动能定理得：
在点，由牛顿第二定律可得：解得
根据牛顿第三定律可得物块经过点时对木板的压力大小为
（2）假设物块A在木板B上与B共速后，木板才到达右侧平台，以AB为系统，
由动量守恒得：
由能量守恒得：
联立解得，则滑块AB共速前A未滑离木板B。
从B开始滑动到AB共速的过程中，对木板B，由动能定理得：
解得，则共速前，木板B未碰到右侧平台，假设成立
B撞平台后，A在B上继续向右运动，对A由动能定理得：
解得
（3）滑块滑上平台后，若滑块恰好不从圆弧工件槽C的上端滑出，设其与圆弧工件槽的共同速度为，则由动量守恒得：
由能量守恒得：解得
故工件槽的半径应该满足的条件是