湖北省“荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟”2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷 含解析

2024年秋“荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟”高二期中聯(lián)考物理試題考試時間：2024年11月13日考試用時：75分鐘試卷滿分：100分注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準(zhǔn)考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：選出每小題答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。4.保持卡面清潔，不要折疊、不要弄破、弄皺，不準(zhǔn)使用涂改液、修正帶、刮紙刀。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選項中，第1～7題只有一項符合題目要求，第8～10題有多項符合題目要求。每小題全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1.2024年9月16日7點30分前后，“貝碧嘉”的中心登陸上海浦東臨港新城，成為1949年以來登陸上海的最強臺風(fēng)，安裝在上海中心大廈第125層的千噸“慧眼”阻尼器（如圖甲所示，簡化模型如圖乙所示）明顯晃動，“吸收”了大廈振動的部分能量，使大廈晃動逐漸減弱。下列說法正確的是（）A.阻尼器的擺動頻率始終不變B.阻尼器的懸索越長，減震效果越好C.阻尼器只能在大風(fēng)天氣下發(fā)揮作用，對地震不能發(fā)揮作用D.大廈晃動頻率與阻尼器的固有頻率相同時，阻尼器擺幅最大【答案】D【解析】【詳解】A．阻尼器是受迫振動，擺動頻率與大廈晃動頻率相同，故A錯誤；BD．大廈晃動頻率與阻尼器的固有頻率相同時，阻尼器發(fā)生共振現(xiàn)象，擺幅達到最大值，此時阻尼器吸收能量最多，減震效果最好，故B錯誤，D正確；C．阻尼器還能對地震橫波成分有一定的減震效果，故C錯誤。故選D。2.最近，我國某新型大推力火箭發(fā)動機聯(lián)試成功，這標(biāo)志著我國重型運載火箭的研發(fā)取得突破性進展。若某次實驗中該發(fā)動機向后噴射的氣體流速約為，產(chǎn)生的推力約為，則它在時間內(nèi)噴射的氣體質(zhì)量約為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】以氣體為研究對象，設(shè)內(nèi)噴出的氣體質(zhì)量為，根據(jù)動量定理可得其中解得故選C。3.雷雨中某時刻，一古塔頂端附近產(chǎn)生電場，其等勢面分布如圖中實線所示，虛線是一帶電粒子僅在此電場作用下的運動軌跡，粒子運動過程中，恰好與等勢面相切于點，下列說法正確的是（）A.粒子帶正電荷B.、、、四點中電場強度最大的是點C.粒子運動過程中，經(jīng)過點的電勢能最大D.粒子運動過程中，經(jīng)過點的動能最大【答案】C【解析】【詳解】A．由軌跡可分析出，在點受到的電場力的方向如圖所示：又電場強度的方向由高電勢指向低電勢，即受力方向與電場強度的方向相反，粒子帶負(fù)電荷，A錯誤；B．在靜電場中，等差等勢線的疏密程度反映電場強度的大小。圖中、、、四點中點的等差等勢線相對最密集，故該點的電場強度最大，B錯誤；CD．負(fù)電荷在電勢越低的地方電勢能越大，即在點電勢能最大，又由能量守恒知，點的動能最小，C正確，D錯誤。故選C。4.如圖所示，一曲面體P靜止于水平面上，物塊Q自P的上端由靜止釋放，不計一切摩擦，Q在P上運動的過程中，下列說法正確的是（）A.P對Q做正功B.只有重力對Q做功C.P和Q構(gòu)成的系統(tǒng)機械能守恒、動量不守恒D.P和Q構(gòu)成的系統(tǒng)機械能不守恒、動量守恒【答案】C【解析】【詳解】A．P對Q有彈力的作用，由于地面光滑，所以P會向左移動，P對Q的彈力方向垂直于接觸面，與Q前后移動連線的位移夾角大于90°，所以P對Q做負(fù)功，A錯誤；B．根據(jù)A選項分析可知除了重力對Q做功，還有P對Q做負(fù)功，B錯誤；CD．P和Q構(gòu)成的系統(tǒng)整個運動過程中只有重力做功，所以該系統(tǒng)機械能守恒。系統(tǒng)水平方向上不受外力的作用，水平方向上動量守恒，但是在豎直方向上受力不為零，即豎直方向上動量不守恒，D錯誤，C正確。故選C。5.如圖甲所示，物塊A、B間拴接一個壓縮后被鎖定的輕質(zhì)彈簧，整個系統(tǒng)靜止放在光滑水平地面上，其中A最初與左側(cè)的固定擋板相接觸，B質(zhì)量為?，F(xiàn)解除對彈簧的鎖定，在A離開擋板后的某時刻開始，B的圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.A的質(zhì)量為B.A最大速度為C.在A離開擋板后，彈簧的最大彈性勢能為D.在A離開擋板后，A、B兩物塊的總動量和機械能都守恒【答案】B【解析】【詳解】A．A剛要離開擋板時，A的速度為0，B的速度為，而共速時為，由動量守恒知解得A物體的質(zhì)量故A錯誤；B．從某次彈簧為原長到下一次達到原長，AB為彈性碰撞，由于AB質(zhì)量相等，所以速度交換，A的最大速度為，故B正確；C．當(dāng)共速時，彈簧的最大彈性勢能最大，根據(jù)能量守恒解得故C錯誤；D．由于彈簧的彈性勢能在不斷變化，故物體AB組成的系統(tǒng)總動量守恒，機械能不守恒，故D錯誤。故選B。6.微信運動步數(shù)的測量是通過手機內(nèi)電容式加速度傳感器實現(xiàn)的。其原理如圖，和為電容器兩極板，板固定，板兩端與兩輕彈簧連接，當(dāng)手機的加速度變化時，板只能按圖中標(biāo)識的“前后”方向運動。圖中為定值電阻。下列對傳感器描述正確的是（）A.勻速運動時，電阻中有向左電流B.由向前勻速突然減速時，電容器所帶電荷量增大C.由靜止突然向前加速時，電流由向流過電流表D.保持向前的勻減速運動時，之間的電場強度持續(xù)減小【答案】B【解析】【詳解】A．勻速運動時加速度為0，電容不變，故電容器不會充放電，所以線路中無電流，故A錯誤；B．由向前勻速突然減速時，由于慣性板向前移動，極板間距減小，由，所以增大，因為電容器直接接在電源兩端，故電容器兩極板間電壓U不變，根據(jù)，所以增大，故B正確；C．由靜止突然向前加速時，由于慣性板向后移，增大、減小、減小，所以有放電電流，電流向，故C錯誤；D．保持向前的勻減速運動時，不變，極板N的合力不變，故彈簧形變量不變，故極板間距不變，由可知，之間的電場強度不變，故D錯誤。故選B。7.半徑為的圓形廣場，在中心及周圍一點A處分別安裝兩臺相同的擴音機。已知聲波的波長，不考慮傳播過程中聲音的衰減和人的運動對聲波的影響，當(dāng)一個人沿著廣場周圍行走，從A轉(zhuǎn)動一圈回到A點的過程中，聽不到擴音機聲音的次數(shù)為（）A.8 B.10 C.14 D.16【答案】D【解析】【詳解】設(shè)圓上任意一點與O、A連線，即與的夾角為，則到A、兩點的距離差為（）當(dāng)有（n=0，1，2，3…）振動減弱，聽不到聲音，則解得由對稱性可知，減弱點共有16個。故選D。8.某同學(xué)利用計算機模擬A、B兩球碰撞來驗證動量守恒定律，已知A、B質(zhì)量之比為，讓A球以初速度為與靜止的B球相碰，若規(guī)定以的方向為正，和分別為A、B的碰后速度，則該同學(xué)記錄碰后的數(shù)據(jù)中，肯定不合理的是（）次數(shù)第1次第2次第3次第4次1.000.75-0.50-1.000.600.751.501.80A.第1次 B.第2次 C.第3次 D.第4次【答案】AD【解析】【詳解】設(shè)AB的質(zhì)量分別為3m和5m，則A．碰后A球速度不可能大于B球速度，第一次數(shù)據(jù)不合理，選項A符合題意；B．碰后兩球速度相等，滿足動量守恒屬于完全非彈性碰撞，第二次數(shù)據(jù)合理，選項B不符合題意；C．碰后兩球數(shù)據(jù)滿足屬于完全彈性碰撞，第三次數(shù)據(jù)合理，選項C不符合題意；D．碰后兩球數(shù)據(jù)滿足動量守恒末狀態(tài)總動能即碰后動能變大，第四次數(shù)據(jù)合理，選項D符合題意；故選AD。9.自2015年起，中國新能源汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)連續(xù)9年位居全球第一。下表為某品牌新能源汽車的部分參數(shù)，下列說法正確的是（）整車質(zhì)量充電電壓交流最高車速平均充電功率電池容量充電時間A.通過汽車的平均充電電流約為B.汽車電池內(nèi)阻約為C.該汽車的充電效率約為88%D.汽車充電過程中，電池的熱功率約為【答案】AC【解析】【詳解】A．通過汽車的平均充電電流約為故A正確；D．充電過程中電池內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量為則熱功率約為故D錯誤；B．根據(jù)結(jié)合上述解得電池內(nèi)阻約為故B錯誤；C．結(jié)合上述可知，該汽車充電效率約為故C正確。故選AC。10.如圖所示空間原有大小為、方向豎直向上的勻強電場，在此空間同一水平面的、點固定兩個等量異種點電荷，絕緣光滑圓環(huán)平面垂直放置，其圓心在的中點，半徑為，和分別為豎直和水平的直徑。兩固定電荷在點產(chǎn)生的電場強度為，質(zhì)量為、電荷量為的小球套在圓環(huán)上，從點沿圓環(huán)以初速度做完整的圓周運動，已知重力加速度為，下列說法正確的是（）A.小球從到的過程中電勢能減少B.小球可能沿圓環(huán)做勻速圓周運動C.小球運動到點時的加速度的大小為D.小球在點受到圓環(huán)的作用力的大小為【答案】BD【解析】【詳解】A．根據(jù)等量異種點電荷的電場線特點可知，圓環(huán)所在平面為等勢面，勻強電場方向豎直向上，則小球從到的過程電勢增加，電勢能增加，故A錯誤；B．當(dāng)場強滿足時，小球運動時受到的向心力大小不變，可沿圓環(huán)做勻速圓周運動，故B正確；C．根據(jù)動能定理，從到過程中，有可求出小球到點時的速度，根據(jù)可得小球的向心加速度再根據(jù)牛頓第二定律可得小球的切向加速度，再根據(jù)矢量合成可得點的加速度為故C錯誤；D．根據(jù)動能定理，從到過程中，豎直方向有在點水平方向電場力為聯(lián)立得故故選BD。二、非選擇題（本大題共5小題，共60分。其中第11～12題直接將答案填寫在答題卡對應(yīng)位置的橫線上，第13～15題解答時要求寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，若只有最后答案而無演算過程的不得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。）11.某實驗小組利用一固定光滑的圓弧面測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋瑘A弧面如圖甲所示，圖中虛線為圓弧面最低處，圓弧面半徑為，某同學(xué)取一小鐵球進行實驗。（1）用游標(biāo)卡尺測量小鐵球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小鐵球的直徑________；（2）該同學(xué)將小鐵球從槽中虛線左側(cè)接近虛線處由靜止釋放，，小鐵球的運動可等效為一單擺。當(dāng)小鐵球第一次經(jīng)過虛線處開始用秒表計時，并計數(shù)為1，當(dāng)計數(shù)為50時，所用的時間為，則等效單擺的周期________；（3）更換半徑不同的金屬球進行實驗，正確操作，根據(jù)實驗記錄的數(shù)據(jù)，繪制的圖像如圖丙所示，圖中圖線的橫、縱截距分別為、，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萠_______，圓弧面的半徑________。（用、表示。）【答案】（1）1.66（2）（3）①.②.【解析】【小問1詳解】小鐵球的直徑【小問2詳解】相鄰兩次經(jīng)過虛線處經(jīng)過的時間為半個周期，故解得【小問3詳解】[1][2]擺球的周期變形得結(jié)合圖像可得，解得，12.如圖甲所示，是標(biāo)稱電壓為的方形“疊層電池”，具有體積小輸出電壓高的特點，主要應(yīng)用于便攜式設(shè)備，如對講機、遙控玩具、萬用表等，某實驗小組利用如圖乙所示的電路圖來測量從玩具車上換下來的疊層電池的電動勢和內(nèi)阻，可供選擇的器材有：①電流表，量程為，內(nèi)阻②電流表，量程為，內(nèi)阻約為③滑動變阻器，最大值為④電阻箱，調(diào)節(jié)范圍⑤一個開關(guān)、導(dǎo)線若干（1）該實驗小組將電流表與電阻箱串聯(lián)后改裝為量程為的電壓表，則電阻箱應(yīng)調(diào)至________。（2）改變滑動變阻器的位置，測得多組實驗數(shù)據(jù)，并作出如圖丙所示的關(guān)系圖線，如果圖線與縱軸的交點坐標(biāo)為，圖線的斜率的絕對值為，則通過計算可得電源的電動勢為________，電源內(nèi)阻________。（結(jié)果均保留一位小數(shù)）（3）如圖丁所示為某型號小燈泡的伏安特性曲線，如果三個該型號的燈泡串聯(lián)起來接在上述電池組上，如圖戊所示，則一只燈泡消耗的功率為________W（結(jié)果保留兩位小數(shù)）?！敬鸢浮浚?）9500（2）①.8.4②.6.9（3）0.57【解析】【小問1詳解】根據(jù)電表的的改裝原則可知，電阻箱的阻值為【小問2詳解】[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律解得由關(guān)系圖線的截距和斜率，結(jié)合表達式可知，解得電動勢為電源內(nèi)阻【小問3詳解】設(shè)每個燈泡中的電流為，電壓為，則由閉合電路歐姆定律可得則將其與燈泡的圖像畫到同一坐標(biāo)系中，如圖所示交點電壓為，電流為，則一只燈泡消耗的功率為13.如圖所示，是一列沿軸傳播的簡諧波的圖像，實線是時刻的波形，虛線是時刻的波形。求（1）求該列波的周期。（2）若這列波的傳播速度為，則從時刻起質(zhì)點運動到波谷的最短時間是多少？（結(jié)果可用分?jǐn)?shù)表示）【答案】（1）見解析（2）【解析】【小問1詳解】由圖像知，波長若波沿軸正方向傳播，在內(nèi)傳播距離表達式為則有解得，若波沿軸負(fù)方向傳播，在內(nèi)傳播距離表達式為則有解得，【小問2詳解】這列波傳播的距離為，故這列波沿軸負(fù)方向傳播，周期解得則14.如圖所示，兩塊正對的平行金屬板、沿豎直方向固定，兩極板之間的距離為，長度為，兩板之間有電場強度大小為，方向水平向右的勻強電場。在兩平行板正中央點處，有一質(zhì)量為的帶電小球，當(dāng)小球的初速度沿虛線，其運動軌跡為直線。已知虛線與豎直方向的夾角為（圖中未標(biāo)出），，，重力加速度大小為。（1）帶電小球為正電荷還是負(fù)電荷，以及所帶電荷量為多少？（2）若將帶電小球從點水平向右拋出，帶電小球恰好從板下邊緣點經(jīng)過，求從點拋出的初速度；（3）若將帶電小球以速度從點垂直虛線拋出，當(dāng)運動到與點等高的處（圖中未畫出）時還未與極板發(fā)生碰撞，求帶電小球從點運動到點的過程中，電場力做的功?！敬鸢浮浚?）帶正電荷，（2）（3）【解析】【詳解】（1）由分析可知，粒子沿虛線做直線運動，合力應(yīng)沿虛線方向，即帶電小球受到的電場力的方