湖北省十堰市區(qū)縣普通高中聯(lián)合體2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題（解析版）

PAGEPAGE12023年12月十堰市區(qū)縣普通高中聯(lián)合體月度聯(lián)考高二物理試卷一、選擇題：本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求。每小題全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。1.如圖所示是甲、乙兩個(gè)單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像，則下列說法中正確的是（）A.甲、乙兩擺振幅之比為 B.時(shí)，甲擺的重力勢(shì)能最小，乙擺的動(dòng)能為零C.甲、乙兩擺的擺長(zhǎng)之比為 D.甲、乙兩擺擺球在最低點(diǎn)時(shí)擺線的拉力大小一定相等〖答案〗C〖解析〗A．由題圖知甲、乙兩擺的振幅分別為2cm、1cm，所以甲、乙兩擺的振幅之比為，A錯(cuò)誤；B．由圖像知，時(shí)，甲擺在平衡位置處，重力勢(shì)能最小，乙擺在平衡位置處，動(dòng)能最大，B錯(cuò)誤；C．甲、乙兩擺的周期之比為，由單擺的周期公式，得到甲、乙兩擺的擺長(zhǎng)之比為，C正確；D．由題目中的條件無法比較甲、乙兩擺擺球在最低點(diǎn)時(shí)擺線的拉力大小，D錯(cuò)誤。2.一列簡(jiǎn)諧橫波在均勻介質(zhì)中沿x軸正方向傳播，已知處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為，則時(shí)刻的波形圖正確的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗根據(jù)題意可知，時(shí)，在處的質(zhì)點(diǎn)處于則此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)位于平衡位置，下一時(shí)刻，該質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，根據(jù)題意，橫波沿x軸正方向傳播，根據(jù)同側(cè)法判斷可知圖像B正確。3.如圖所示，學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球靜止自由下落125cm，被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度為45cm。已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.1s，足球的質(zhì)量為0.5kg，重力加速度g取，不計(jì)空氣阻力下列說法正確的是（）A.足球?qū)︻^部的平均作用力為足球重力的10倍B.足球與頭部作用過程中動(dòng)量變化量大小為C.足球下落到與頭部剛接觸時(shí)動(dòng)量大小為D.足球從最高點(diǎn)下落至重新回到最高點(diǎn)的過程中重力的沖量大小為〖答案〗B〖解析〗AB．足球自由落體125cm時(shí)的速度為，時(shí)間為，反彈后做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，而上升的最大高度為45cm，上升的時(shí)間，由求得，，對(duì)足球與人接觸的過程，，取向上為正，由動(dòng)量定理有解得即頭部對(duì)足球的平均作用力為45N，而足球的重力為5N，則頭部對(duì)足球的平均作用力是重力的9倍，此過程的動(dòng)量變化量大小為，A錯(cuò)誤，B正確；C．足球剛接觸時(shí)的動(dòng)量為，C錯(cuò)誤；D.足球運(yùn)動(dòng)的全過程，所受重力的沖量為D錯(cuò)誤。4.如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量之比，原來靜止在平板小車C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則（）A.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒B.若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)不同，A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒C.若A、B所受的摩擦力大小不相等，A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒D.若A、B所受摩擦力大小相等，A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒〖答案〗D〖解析〗A．若A、B與平板車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，由于A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，A物體受到的摩擦力大于B物體受到的摩擦力，A、B系統(tǒng)所受合外力不為零，系統(tǒng)動(dòng)量不守恒的，A錯(cuò)誤；B．無論A、B與平板車上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)是否相同，A、B、C組成系統(tǒng)的合外力都為零，A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，B錯(cuò)誤；C．無論A、B所受的摩擦力大小是否相等，A、B、C組成系統(tǒng)所受合外力都為零，A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，C錯(cuò)誤。D．A、B所受的摩擦力大小相等，A、B組成系統(tǒng)所受合外力為零，A、B組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，D正確。故選D。5.在正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C處，各固定有一根垂直于三角形的長(zhǎng)直導(dǎo)線，每根導(dǎo)線通有大小相同的恒定電流，電流方向如圖所示，已知導(dǎo)線A受到的安培力大小為F，則導(dǎo)線C受到的安培力（）A.大小為F，方向平行AB向左 B.大小為，方向平行AB向右C.大小為，方向垂直AB向下 D.大小為F，方向垂直AB向上〖答案〗C〖解析〗設(shè)兩長(zhǎng)直導(dǎo)線間的相互作用力大小為，反向電流相互排斥，同向電流相互吸引，對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)線A研究，受力分析如圖所示根據(jù)力的合成可得解得對(duì)長(zhǎng)直導(dǎo)線C研究，受力分析如圖所示根據(jù)力的合成可得，C受到的安培力為解得方向垂直AB向下。故選C。6.圖中關(guān)于磁場(chǎng)中的四種儀器的說法中錯(cuò)誤的是（）A.甲圖中要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大D形盒的半徑B.乙圖中不改變質(zhì)譜儀各區(qū)域的電場(chǎng)、磁場(chǎng)時(shí)擊中光屏同一位置的粒子比荷相同C.丙圖是載流子為負(fù)電荷的霍爾元件通過如圖所示電流和加上如圖磁場(chǎng)時(shí)N側(cè)帶負(fù)電荷D.丁圖長(zhǎng)寬高分別為a、b、c的電磁流量計(jì)加上如圖所示磁場(chǎng)，若流量Q恒定，則前后兩個(gè)金屬側(cè)面的電壓與a、b、c均無關(guān)〖答案〗D〖解析〗A．在回旋加速度器中，由洛倫茲力充當(dāng)向心力有可得可知，在回旋加速度所處磁場(chǎng)一定的情況下，粒子射出回旋加速度的最終速度跟D形盒的半徑有關(guān)，半徑越大獲得的速度越大，動(dòng)能就越大，因此甲圖中要使粒子獲得的最大動(dòng)能增大，可以增大D形盒的半徑，故A正確；B．粒子經(jīng)過質(zhì)譜儀速度選擇器時(shí)，只有滿足的粒子才能被選擇，可得顯然，經(jīng)過質(zhì)譜儀的速度選擇器區(qū)域的粒子速度v都相同，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)時(shí)擊中光屏同一位置的粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑R相等，根據(jù)牛頓第二定律有可得由此可知，打在同一位置的粒子的比荷都相同，故B正確；C．在霍爾元件中，因載流子帶負(fù)電，而電流的方向?yàn)檎姾啥ㄏ蛞苿?dòng)的方向，可知帶負(fù)電的載流子移動(dòng)方向與電流方向相反，根據(jù)左手定則可知，帶負(fù)電的載流子在洛倫茲力的作用下向著霍爾元件的N側(cè)偏轉(zhuǎn)，使N側(cè)帶上負(fù)電，故C正確；D．經(jīng)過電磁流量計(jì)的帶電粒子會(huì)在洛倫茲的作用下向著前后兩個(gè)側(cè)面偏轉(zhuǎn)，時(shí)前后兩個(gè)側(cè)面產(chǎn)生電勢(shì)差，從而形成電場(chǎng)，當(dāng)前后兩個(gè)側(cè)面帶上足夠多的電荷后將形成穩(wěn)定的電場(chǎng)，此時(shí)滿足其中v表示液體的流速，即此時(shí)兩側(cè)電壓達(dá)到最大值，則有聯(lián)立可得而流量解得則前后兩個(gè)金屬側(cè)面的電壓與a、b無關(guān)，但與c有關(guān)，故D錯(cuò)誤。故此題選擇錯(cuò)誤選項(xiàng)，故選D。7.如圖所示，一質(zhì)量為m的帶電粒子從P點(diǎn)以垂直于磁場(chǎng)邊界方向的速度v射入磁場(chǎng)，穿出磁場(chǎng)時(shí)，速度方向與入射方向夾角為。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、磁場(chǎng)寬度為d。粒子速度始終與磁場(chǎng)垂直，不計(jì)粒子所受重力和空氣阻力。下列說法錯(cuò)誤的是（）A.在粒子穿越磁場(chǎng)的過程中，洛倫茲力對(duì)該粒子做的功為0B.在粒子穿越磁場(chǎng)的過程中，洛倫茲力對(duì)該粒子的沖量為0C.該粒子的比荷為D.該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為〖答案〗B〖解析〗A．在粒子穿越磁場(chǎng)的過程中，洛倫茲力與粒子的速度方向始終垂直，則洛倫茲力對(duì)該粒子做的功為0，故A正確，不符合題意；B．在粒子穿越磁場(chǎng)的過程中，粒子速度大小不變但方向改變，則動(dòng)量改變，根據(jù)動(dòng)量定理可知，則合外力沖量不為零，粒子僅受洛倫茲力作用，則洛倫茲力對(duì)該粒子的沖量不為0，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．粒子在磁場(chǎng)中在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力有根據(jù)幾何關(guān)系聯(lián)立解得故C正確，不符合題意；D．粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間周期聯(lián)立得故D正確，不符合題意。8.如圖所示，圖甲為一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)的波形圖，圖乙為質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，下列說法正確的是（）A.該波的波速為1.5m/sB.該波沿x軸正方向傳播C.0~1s時(shí)間內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為2mD.該列波頻率在傳播過程中遇到尺寸大小為2m的障礙物不會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象〖答案〗BC〖解析〗A．由圖甲可知，該波的波長(zhǎng)為，由圖乙可知，該波的周期T為，則波速為故A錯(cuò)誤；B．由乙圖知，時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，利用“上下坡”法，可以判斷出波沿x軸正方向傳播，故B正確；C．質(zhì)點(diǎn)P在一個(gè)周期內(nèi)的路程為所以1s內(nèi)的路程為故C正確；D．一切波均會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.足夠大的光滑水平面上，一質(zhì)量為的物塊A靜止在水平面上，A右邊放有一質(zhì)量為的長(zhǎng)木板B，質(zhì)量為的物塊C放在長(zhǎng)木板B的右端，C與長(zhǎng)木板B間的滑動(dòng)摩擦力的大小等于最大靜摩擦力大小?，F(xiàn)在給物塊C水平向左的瞬時(shí)初速度，物塊C立即在長(zhǎng)木板B上運(yùn)動(dòng)。B與A碰撞前，B、C已經(jīng)達(dá)到共同速度；B、A碰撞后，兩者粘在了一起；物塊C始終未從長(zhǎng)木板B上滑下。下列說法正確的是（）A.A、B碰撞前，B、C達(dá)到的共同速度大小為B.A、B碰撞后的瞬間，A、B的速度大小均為C.A、B碰撞后的瞬間，A、B的速度大小均為D.最終A、B、C三者將以大小為的共同速度一直運(yùn)動(dòng)下去〖答案〗ACD〖解析〗A．A、B碰撞前，B、C已經(jīng)達(dá)到共同速度，設(shè)B、C達(dá)到的共同速度大小為，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得解得故A正確；BC．A、B碰撞后的瞬間，A、B具有相同的速度，A、B組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，則有解得故B錯(cuò)誤，C正確；D．A、B、C組成的系統(tǒng)滿足動(dòng)量守恒，A、B、C三者最終有共同的速度，則有解得故D正確。10.如圖所示，等腰直角三角形abc區(qū)域內(nèi)（包含邊界）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，在bc的中點(diǎn)O處有一粒子源，可沿與ba平行的方向發(fā)射大量速率不同的同種粒子，這些粒子帶負(fù)電，質(zhì)量為m，電荷量為q，已知這些粒子都能從ab邊離開abc區(qū)域，ab=2l，不考慮粒子的重力及粒子間的相互作用．關(guān)于這些粒子，下列說法正確的是（）A.速度的最大值為B.速度的最小值為C.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為D.在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為〖答案〗AD〖解析〗粒子從ab邊離開磁場(chǎng)時(shí)的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示：由幾何知識(shí)可知：解得AB．粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：解得故粒子的最大速度為最小速度故A正確，B錯(cuò)誤CD．由粒子從ab邊離開磁場(chǎng)區(qū)域的臨界運(yùn)動(dòng)軌跡可知，粒子轉(zhuǎn)過的最大圓心角θmax=180°，最小圓心角θmin>45°，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期：則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)間故C錯(cuò)誤，D正確。二、非選擇題：本題共5小題，共60分。11.某實(shí)驗(yàn)小組在實(shí)驗(yàn)室用單擺做測(cè)定重力加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。（1）擺球的直徑用螺旋測(cè)微器測(cè)出，如圖乙所示，其讀數(shù)為______mm。（2）正確操作測(cè)出單擺連續(xù)n次（n從“0”開始計(jì)數(shù)）通過最低點(diǎn)的時(shí)間為t，用毫米刻度尺測(cè)得擺線長(zhǎng)為L(zhǎng)，螺旋測(cè)微器測(cè)得擺球直徑為d。用上述測(cè)得的量寫出重力加速度的表達(dá)式：______。（3）某同學(xué)測(cè)得的g值比當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣绕。赡茉蚴莀_____。A.計(jì)算時(shí)將L當(dāng)成擺長(zhǎng)B.把懸點(diǎn)到擺球下端的長(zhǎng)度記為擺長(zhǎng)C.開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表按下過晚D.實(shí)驗(yàn)中誤將60次全振動(dòng)計(jì)為59次〖答案〗（1）4.700（2）（3）AD或DA〖解析〗（1）[1]螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為（2）[2]單擺時(shí)間t內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)為，則單擺的周期為單擺的擺長(zhǎng)為根據(jù)單擺的周期公式可得重力加速度為（3）[3]A．計(jì)算時(shí)將L當(dāng)成擺長(zhǎng)，此時(shí)得到重力加速度的表達(dá)式為可知，此時(shí)測(cè)得的重力加速度將偏小，故A正確；B．把懸點(diǎn)到擺球下端的長(zhǎng)度記為擺長(zhǎng)，則導(dǎo)致擺長(zhǎng)l偏大，會(huì)使測(cè)得的重力加速度將偏大，故B錯(cuò)誤；C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表按下過晚，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得的時(shí)間t偏小，從而導(dǎo)致測(cè)得的重力加速度偏大，故C錯(cuò)誤；D．實(shí)驗(yàn)中誤將60次全振動(dòng)計(jì)為59次，會(huì)使得記錄的次數(shù)n偏小，從而導(dǎo)致測(cè)得的重力加速度偏小，故D正確。故選AD。12.在驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，a、b是兩個(gè)半徑相等的小球，按照以下步驟進(jìn)行操作：Ⅰ.在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，將小球a從斜槽軌道上固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；Ⅱ.將木板水平向右移動(dòng)一定距離并固定，再將小球a從固定點(diǎn)處由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡B；Ⅲ.把小球b靜止放在斜槽軌道水平段的最右端，讓小球a仍從固定點(diǎn)處由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C。（1）若碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，為了保證在碰撞過程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量、間的關(guān)系是___________。（選填“”“”或“”）（2）為完成本實(shí)驗(yàn)，必須測(cè)量的物理量有___________。A．小球a開始釋放的高度hB．木板水平向右移動(dòng)的距離lC．a(chǎn)球和b球的質(zhì)量、D．O點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)的距離、、（3）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式___________，則動(dòng)量守恒（用②所選的物理量表示，要求化簡(jiǎn)）（4）在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)，若滿足關(guān)系式___________，則機(jī)械能守恒（用②所選的物理量表示，要求化簡(jiǎn)）〖答案〗（1）（2）CD（3）（4）〖解析〗①[1]在小球碰撞過程中水平方向動(dòng)量守恒，故有碰撞前后動(dòng)能相等，故有解得若要使球的速度方向不變，則②③[2][3]小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間則初速度顯然平拋運(yùn)動(dòng)的初速度與下降高度二次方根的倒數(shù)成正比，當(dāng)即成立時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒；由以上可知，需測(cè)量的物理量有球和球的質(zhì)量、和點(diǎn)到A、B、C三點(diǎn)距離、、。故選CD。④[4]小球平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間則初速度由于整理成立時(shí)，機(jī)械能守恒。13.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸傳播，如圖所示，實(shí)線為時(shí)的波形圖，虛線為時(shí)的波形圖。試求：（1）波的傳播速度的大??；（2）處的質(zhì)點(diǎn)在到時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)的路程為s，且。求處的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方程。〖答案〗（1）若機(jī)械波沿x軸正方向傳播，，若機(jī)械波沿x軸負(fù)方向傳播，；（2）〖解析〗（1）由題圖可知，波長(zhǎng)，振幅。波的傳播時(shí)間波速若機(jī)械波沿x軸正方向傳播，傳播的距離聯(lián)立得若機(jī)械波沿x軸負(fù)方向傳播，播的距離聯(lián)立得（2）在到時(shí)間內(nèi)，，可知故若機(jī)械波沿x軸負(fù)方向傳播，則不符題意。若機(jī)械波沿x軸正方向傳播，滿足當(dāng)時(shí)，有可得則有由圖知當(dāng)時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，所以當(dāng)時(shí)，處的質(zhì)點(diǎn)正從平衡位置向軸正方向運(yùn)動(dòng)，故處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為14.如圖所示，一軌道由斜面軌道和水平面軌道組成，斜面與水平面通過光滑小圓弧在B處平滑連接。物塊甲的質(zhì)量，物塊乙的質(zhì)量。甲從斜面上的A