湖北省新八校協(xié)作體2024-2025學年高二上學期12月聯(lián)考物理試卷含解析

2024-2025學年湖北省新八校協(xié)作體高二（上）物理聯(lián)考試卷（12月）一、單選題：本大題共7小題，共28分。1.下面是某同學對一些概念及公式的理解，其中正確的是(

)A.根據(jù)電場強度的定義式可知，電場中某試探電荷所受的電場力為零，則該處電場強度一定為零

B.根據(jù)電場強度的定義式可知，電場中某點的電場強度與試探電荷所受的電場力成正比，與試探電荷的電荷量成反比

C.由公式可知，通過導體橫截面的電荷量越多，導體中的電流越大

D.根據(jù)磁感應強度的定義式可知，若長度為1m的直導體棒中通過1A的電流，放在勻強磁場中受到的安培力為1N，就說明磁感應強度一定是1T2.某同學設計了一個測量微弱磁場的實驗裝置：先在水平實驗臺上放置一枚小磁針，發(fā)現(xiàn)小磁針N極指北，然后他把一直導線沿南北方向置于小磁針正上方，并通入恒定電流，發(fā)現(xiàn)小磁針的N極穩(wěn)定后指向為北偏西，設通電直導線的磁場在小磁針位置的磁感強度大小為B，已知當?shù)氐卮艌龅拇鸥袘獜姸鹊乃椒至看笮椋?，下列說法中正確的是(

)A.直導線中通入的電流方向由北向南 B.的方向由北向南

C.，方向水平向東 D.，方向水平向西3.昏暗路段一般會安裝反光道釘用于指引道路，其內(nèi)部由多個反光單元組成。如圖所示，當來車的一束燈光以某一角度射向反光單元時，其中一條光線在P、Q處先后發(fā)生兩次反射，則下列說法正確的是(

)

A.反光單元的材料折射率不影響反光效果

B.經(jīng)反光單元反射后的出射光線與入射光線平行

C.經(jīng)反光單元反射后的出射光線與入射光線會相交

D.不同顏色的光在反光單元中的傳播光路相同4.

我們打籃球經(jīng)常有一個動作，叫做傳球，如圖甲，一人將球扔向地面，通過地面反彈傳給另外一人。情景簡化如圖乙所示，地面水平，籃球質(zhì)量為，現(xiàn)籃球以、與地面成夾角的速度撞向地面，反彈離開地面時與地面夾角仍為、速度大小為，籃球與地面作用時間為，不計空氣阻力，g取，。則(

)

A.地面對籃球的摩擦力可以忽略 B.地面對籃球的作用力豎直向上

C.地面對籃球的彈力大小約65N D.地面對籃球的彈力大小約59N5.

如圖所示，勻強磁場中有兩個相同的彈簧測力計，測力計下方豎直懸掛一邊長為L，粗細均勻的均質(zhì)金屬等邊三角形，將三條邊分別記為a、b、c。在a的左右端點M、N連上導線，并通入由M到N的恒定電流，此時a中電流大小為I，兩彈簧測力計的示數(shù)均為。僅將電流反向，兩彈簧測力計的示數(shù)均為。電流產(chǎn)生的磁場忽略不計，下列說法中正確的是(

)

A.三條邊a、b、c中電流大小相等

B.兩次彈簧測力計示數(shù)

C.勻強磁場的磁感應強度

D.金屬等邊三角形的總質(zhì)量6.如圖所示，豎直放置的平行電極板M和N之間存在加速電場，N板右側(cè)是一個速度選擇器，內(nèi)部存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，其中電場強度大小為E，磁感應強度大小為B。從M和N之間的中點S靜止釋放一個比荷為k的帶正電粒子，加速后穿過N板的小孔O，恰能沿虛線通過速度選擇器，不計粒子的重力。下列說法正確的是(

)

A.M和N之間的電壓為

B.從靠近M板的P點釋放比荷為的帶正電粒子，能沿虛線通過速度選擇器

C.從靠近M板的P點釋放比荷為的帶正電粒子，通過小孔O后向下偏轉(zhuǎn)

D.從S點釋放比荷為2k的帶正電粒子，沿虛線通過速度選擇器的速度大小為7.如圖所示，水平面上放置著半徑為R、質(zhì)量為2m的半圓形槽，AB為槽的水平直徑。質(zhì)量為m的小球自左端槽口A點的正上方、距離A點R處由靜止下落，從A點切入槽內(nèi)。已知重力加速度大小為g，不計一切摩擦，下列說法正確的是(

)

A.槽一直向左運動

B.小球運動到最低點時，槽向左運動位移為

C.小球能從B點離開槽，且上升的最大高度小于R

D.小球運動到槽的底端時，槽對小球的支持力大小為7mg二、多選題：本大題共3小題，共12分。8.如圖所示，小明同學通過手機藍牙功能和教室電腦連接，然后利用頻率發(fā)生器輸入500Hz的聲音信號，講臺上方一對擴音器開始發(fā)出聲音，然后繞教室走了一圈。下列說法正確的是(

)

A.小明同學會聽到聲音發(fā)生忽強忽弱的變化

B.兩個擴音器的音量必須相同，才能發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.小明同學聽到的聲音波速和環(huán)境中其他聲音波速相同

D.關閉一個音響，小明同學迅速跑開，聽到聲音音調(diào)升高9.已知質(zhì)量均勻分布的球殼對內(nèi)部物體的引力為零。如圖為某設計貫通地球的光滑真空列車隧道，質(zhì)量為m的列車從入口A點由靜止開始穿過隧道到達地球另一端的B點，其中O為地心，C點到O點的距離為x。假設地球是半徑為R的質(zhì)量均勻分布的球體，地球表面的重力加速度為g，不考慮地球自轉(zhuǎn)影響。則(

)

A.列車在C點處受到的引力大小為

B.若列車完全無動力往復運行，則它在隧道內(nèi)做簡諧運動

C.列車的最大速度為

D.列車通過隧道的時間小于10.在平面直角坐標系xOy中有如圖所示的有界勻強磁場區(qū)域，磁場上邊界是以點為圓心、半徑為的一段圓弧，圓弧與x軸交于、兩點，磁場下邊界是以坐標原點O為圓心，半徑為的一段圓弧。如圖，在虛線區(qū)域內(nèi)有一束帶負電的粒子沿x軸負方向以速度射入該磁場區(qū)域。已知磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小為，帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量大小為q，不計粒子重力。下列說法中正確的是

A.正對點入射的粒子離開磁場后一定會過O點

B.正對點入射的粒子離開磁場后一定不會過O點

C.粒子在磁場區(qū)域運動的最長時間為

D.粒子在磁場區(qū)域運動的最長時間為三、實驗題：本大題共2小題，共18分。11.某同學通過雙縫干涉實驗測量紅光的波長，請完成以下問題：

如圖1所示，a、b分別對應的器材是

，

;已知該裝置雙縫間距，雙縫到屏的距離，測量頭副尺有50條刻線。該同學測量第1條亮紋和第5條亮紋中心線對應的位置如圖2所示，則相鄰條紋間距為

mm，該光的波長

計算結果保留三位有效數(shù)字如圖3所示，該同學又使用同一套光傳感器和雙縫干涉設備，分別使用甲、乙兩種色光完成實驗，對應得到圖3中的甲圖和乙圖，則甲光的波長

填“大于”或“小于”乙光的波長。

12.小明同學設計以下實驗來測量一段粗細均勻的電阻絲的電阻率。如圖甲所示，用米尺測量出電阻絲長為L，用螺旋測微器測量待測電阻絲的直徑

將多用電表調(diào)至“x10”擋，接下來需要進行的具體操作是

，再將兩表筆接在電阻絲兩端，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)太大，需將多用電表調(diào)至

填寫“x1”或“x100”擋，重復上述操作，指針靜止時如圖乙所示，讀數(shù)為

小明同學選擇了合適的實驗器材，設計了圖丙所示電路，重新對電阻絲電阻進行更精確的測量，操作如下：①連接電路，將兩滑動變阻器調(diào)至合適位置;②閉合開關，斷開開關，讀出電流表的讀數(shù)、③保持滑片位置不變，閉合，調(diào)節(jié)至合適位置，分別讀出電流表的讀數(shù)和電壓表讀數(shù)④斷開所有開關，整理實驗器材。根據(jù)上述的測量，可得待測電阻絲的電阻率為

用、、、U、d、L表示。四、計算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，勻強磁場的磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外。磁場中的水平絕緣薄板與磁場的左、右邊界分別垂直相交于M、N。帶正電的粒子以某一速度從左邊界的P位置水平向右射入磁場，粒子在磁場中運動的周期為T，經(jīng)過時間，粒子打在板上的Q處，，不計粒子重力。試求：粒子的比荷;

粒子運動速度的大小。

14.如圖所示，勻強電場分布在矩形ABCD區(qū)域內(nèi)，電場方向平行于AD邊，，M、N、P、Q分別為四條邊的中點;一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從M點以速率v射入矩形區(qū)域，速度方向與MN的夾角為。當，時，粒子恰好從Q點離開矩形區(qū)域。不考慮粒子的重力。求勻強電場的場強E的大小;若，，求從AB邊射出矩形區(qū)域的粒子，離B點的最大距離。

15.如圖所示，足夠長的固定斜面與水平面的夾角為，質(zhì)量為m的物塊B恰好靜止在斜面上，質(zhì)量為2m底面光滑的物塊A自斜面上與B相距為L處靜止釋放，A沿斜面加速下滑，與B發(fā)生正碰，碰撞時間極短。重力加速度的大小為g。若A與B碰撞過程中系統(tǒng)損失的動能為碰撞前動能的，則碰撞后A、B的速度;若A與B的碰撞系統(tǒng)沒有機械能損失，求：與B發(fā)生第1次碰撞到第2次的時間;第n次碰撞后到第次碰撞前的過程中，B物塊的位移。

答案和解析1.【答案】A

【解析】A.根據(jù)電場強度的定義式，可知，若放入靜電場中的試探電荷所受電場力為零，則該處的電場強度一定為零，故A正確；

B.電場強度的大小是由電場本身性質(zhì)決定的，與試探電荷所受的電場力大小及試探電荷所帶電荷量的多少無關，故B錯誤；

C.電流I表示單位時間流過導體截面的電荷量的多少，其大小由電壓以及電阻大小決定，與導體橫截面的電荷量的多少無關，故C錯誤；

D.磁感應強度的定義式，滿足的條件是通電導線與磁場垂直，若長度為1m的直導體棒中通過1A的電流，垂直放在勻強磁場中受到的安培力為1N，就說明磁感應強度一定是1T，故D錯誤。

故選A。2.【答案】D

【解析】B.由地磁場特點，可知地磁場從南方指向北方，即的方向由南向北，故B錯誤;

A.由題意可知，小磁針穩(wěn)定時的N極指向為北偏西，而地磁場方向為由南至向北，故電流產(chǎn)生的磁場方向為由東向西，結合安培定則，可知電流方向為由南向北，故A錯誤;

由電流的磁場方向指向西、地磁場的方向指向北、兩個磁場的合磁場方向為北偏西，可得到兩個磁感應強度的大小關系為，即，方向為指向西，故C錯誤，D正確。

故選D。3.【答案】B

【解析】A.反光單元材料折射率越小，光線發(fā)生全反射的臨界角越大，光線在反光單元材料內(nèi)越不容易發(fā)生全反射，有部分光線將在直角邊界面發(fā)生折射，所以反光單元的材料折射率影響反光效果，故A錯誤；

設反光單元內(nèi)發(fā)生兩次反射的反射角分別為和，根據(jù)幾何知識可知

故有，結合光路的可逆性可知從反光單元反射的出射光線與入射光線方向也平行，故B正確，C錯誤；

D.不同顏色的光在反光單元中的折射率不同，折射后折射角不同，光路不會重合，故D錯誤。

故選：B。4.【答案】C

【解析】建立如圖坐標系，將初末速度分解到x、y軸

由動量定理沿x軸

沿y軸

代值可得，，所以地面有摩擦力，不能忽略，AD錯誤，C正確；

B.支持力與摩擦力合成不是豎直向上，B錯誤。

故選C。5.【答案】C

【解析】A.根據(jù)題意可知，b與c串聯(lián)后再與a并聯(lián)，電壓相等，bc的電阻為a的電阻的兩倍，此時a邊中電流大小為I，則bc中的電流為，故A錯誤;

電流反向前，根據(jù)左手定則，可知a邊的安培力方向豎直向上，bc邊的安培力方向也豎直向上，a邊的安培力大小為，bc邊的安培力大小為，對金屬等邊三角形受力分析，可得，解得，

電流反向后，根據(jù)左手定則，可知a邊的安培力方向豎直向下，bc邊的安培力方向豎直向下，a邊的安培力大小仍然為，bc邊的安培力大小仍然為，對金屬等邊三角形受力分析，可得，解得，

由以上分析可得，，，解得，，故BD錯誤，C正確。故選C。6.【答案】B

【解析】A.粒子從S到O點：，解得，能沿虛線運動的粒子在選擇器中滿足：，解得M和N之間的電壓為：，故A錯誤;

從靠近M板的P點釋放比荷為的帶正電粒子，根據(jù)動能定理可得粒子進入速度選擇器時，速度仍為，所以能沿虛線通過速度選擇器，故B正確，C錯誤；

D.只要粒子沿虛線通過速度選擇器，則滿足，其速度大小均為，故D錯誤。

故選B。

7.【答案】D

【解析】A.

小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，從A點經(jīng)過最低點滑到B點的過程中，槽向左運動，當小球從B點經(jīng)過最低點滑到A點的過程中，槽向右運動，故A錯誤；

B.小球運動過程中，水平方向動量守恒，根據(jù)人船模型有，，解得槽向左運動位移為，故B錯誤；

C.

小球到達B點時，水平方向速度為零，則槽速度也為零，根據(jù)機械能守恒可知，小球能從B點離開槽，且上升的最大高度等于R，故C錯誤；

D.小球從開始降落到最低點，系統(tǒng)機械能守恒，以向右為正方向，水平方向動量守恒，解得，

在最地點時，解得，故D正確。8.【答案】AC

【解析】A.在行走過程中，兩個擴音器發(fā)出頻率相同的聲波相互疊加，從而出現(xiàn)加強區(qū)與減弱區(qū)，小明同學會聽到聲音發(fā)生忽強忽弱的變化，故A正確；

B.發(fā)生干涉的條件之一是兩列波的頻率相同，與音量無關，故B錯誤；

C.聲波屬于機械波，在相同環(huán)境下波速相同，故C正確；

D.關閉一個音響，小明同學迅速跑開，小明遠離聲源，單位時間內(nèi)接收到的完整的波的個數(shù)會減少，即接收到的波的頻率變小，故聽到聲音音調(diào)降低。故D錯誤。

故選：AC。9.【答案】BD

【解析】A.將地球看作兩部分，一部分是以O為球心x為半徑的“小球”，另一部分即剩余的球殼，球殼對C點處的列車引力為0，所以只需要考慮C點以下的“小球”對列車的引力，根據(jù)黃金代換有，由萬有引力定律得，故A錯誤；

B.根據(jù)上面A的分析可知列車在隧道中運行時受到的合力大小與偏離O點的距離成正比，且方向與偏離O點的方向相反，所以完全無動力運行時列車在隧道內(nèi)做簡諧振動，故B正確；

C.列車在O點時速度最大，研究列車從A到O的過程，因為列車所受引力與到球心的距離成正比，所以重力對列車做功根據(jù)力的平均值計算有，由動能定理得，得，故C錯誤；

D.根據(jù)上面的分析可知列車從A到O的過程中受到地球的引力逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律可知列車做做加速度減小的加速運動，平均速度大于，運動時間小于，所以列車通過隧道的時間小于，故D正確。

故選：BD。10.【答案】AC

【解析】粒子在磁場中做勻速圓周運動，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：

代入磁感應強度的值可得，粒子在磁場中的軌道半徑：

正對的粒子，圓心恰好在x軸上，進入磁場后做勻速圓周運動，如圖，根據(jù)勾股定理可知，進入無磁場區(qū)域后，速度方向恰好指向O點，即正對點入射的粒子離開磁場后一定會過O點，故A正確，B錯誤；

根據(jù)題意知，所有粒子沿水平方向射入磁場，半徑與速度方向垂直，圓心均在入射點的正下方，半徑均為4d，所有圓心所在的軌跡相當于將磁場邊界向下平移4d形狀，平移到O點位置，即所有粒子進入磁場后做圓周運動的圓心到O點距離均為5d，如下圖，利用勾股定理可知，進入無磁場區(qū)域后，所有粒子速度方向都指向O點，因此所有粒子都過O點。

由上述分析可知，從最上方進入的粒子，在磁場中偏轉(zhuǎn)角度最大，運動的時間最長，如下圖所示，

該粒子在磁場中旋轉(zhuǎn)了，因此運動的時間：，故C正確，D錯誤。

故選AC。11.【答案】透鏡

單縫

692小于

【解析】根據(jù)實驗裝置可知，a對應的器材是透鏡，b對應的器材是單縫；

圖2左圖讀數(shù)為，圖2右圖讀數(shù)為

所以相鄰條紋間距為

根據(jù)，解得；

由圖可知，甲圖中相鄰亮條紋間距小于乙圖中相鄰亮條紋間距，所以根據(jù)，可知甲光的波長小于乙光的波長。12.【答案】將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指向右邊的“0”刻線，