江西省2023-2024学年高二上学期12月统一调研测试物理试题（含答案解析）

江西省2023—2024学年高二年级12月统一调研测试物理注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。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题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。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、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。1.下列关于电磁波和能量的说法，正确的是（）A.变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场 B.麦克斯韦通过实验捕捉了电磁波C.可见光不属于电磁波的范畴 D.爱因斯坦最先提出能量子假说【答案】A【解析】【详解】A．根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，A项正确；B．麦克斯韦通过推算得出：电磁波的传播速率等于光速，赫兹通过实验捕捉了电磁波，B项错误；C．可见光属于电磁波的范畴，C项错误；D．普朗克最先提出能量子假说，D项错误。故选A。2.如图为全红婵某次跳水比赛时的情景，她以一定初速度竖直向上跃起，运动时间达到最高点，在空中自由下落时间后，再入水运动时间到达最低点。将全红婵视为质点，质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g，则上述过程中全红婵重力的冲量大小为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】全红婵从开始起跳到达到水中最低点的过程中，重力的冲量为方向竖直向下。故选C。3.如图为汽车防抱死制动系统（ABS）中的轮速传感器，铁质齿轮P与车轮同步转动，右侧有一个绕着线圈的磁铁Q。当每个轮齿在接近和离开Q时，线圈中会出现感应电流。下列说法正确的是（）A.车轮正常运转时线圈中没有感应电流B.车轮抱死时线圈中也有感应电流C.当每个轮齿在接近磁铁Q时，线圈中磁通量不变D.当每个轮齿在离开磁铁Q时，线圈中磁能量发生了变化【答案】D【解析】【详解】ACD．汽车运转时，铁质齿轮P与车轮同步转动，当每个轮齿在接近和离开磁铁Q时，穿过线圈中的磁通量会发生改变，线圈中总会感应出感应电流，故AC错误，D正确；B．汽车车轮抱死时，铁质齿轮P不转动，线圈中的磁通量不会发生改变，线圈中没有感应电流，故B错误。故选D。4.如图为一手机锂电池的铭牌数据，由铭牌数据可得该锂电池充满电后储存的电荷量为（）A.1580C B.5688C C.21045C D.23889C【答案】B【解析】【详解】该电池容量为故选B。5.王明同学乘坐飞机由南向北飞行，经过赤道上空时手持一根沿南北方向放置的通电直导线，电流方向由南指向北，直导线正上方有一点a，若通电直导线的磁场在a点处磁感应强度大小为，地磁场在a点处磁感应强度大小也为，不考虑地磁场磁偏角，则a点处磁感应强度大小为（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【详解】由安培定则可知通电直导线的磁场在a点处磁感应强度方向西指向东，地磁场在a点处磁感应强度方向由南指向北，根据矢量合成可知a点处磁感应强度大小为故选C。6.篮球竞技场上，质量为的运动员原地腾空竖直向上跳起，当其重心上升到达最高点时，把一质量为的篮球以速度水平向前抛出，如图，运动员保持抛球时的状态落地。重力加速度g取，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.运动员抛球的瞬间，运动员动量守恒 B.运动员落点与起跳点重合C.运动员落点在起跳点前方 D.运动员落点与起跳点相距0.1m【答案】D【解析】【详解】运动员抛球过程，运动员与球组成的系统水平方向动量守恒，根据动量守恒有解得运动员获得向后的水平速度，落地过程运动员竖直方向做自由落体运动，水平方向向后做匀速直线运动，水平位移运动员落点在起跳点后方。故选D。7.如图，电源电动势为E、内阻为r，为定值电阻，已知，滑动变阻器最大阻值是4r。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电压表、，示数变化量的绝对值分别用、表示，电流表A示数变化量的绝对值用表示，电表均视为理想电表。下列说法正确的是（）A.电源的总功率逐渐变小 B.滑动变阻器消耗的功率先变大再变小C.减小 D.增大【答案】B【解析】【详解】A．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器连入电路的阻值从4r逐渐变到零，总电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，对电源有可知电源的总功率逐渐增大，A项错误；B．把移到电源内部，等效一个新电源，其电动势为E，内阻为2r，外电路只有滑动变阻器，滑动变阻器连入电路的阻值从4r逐渐变到零的过程，等效电源输出的电功率先变大后变小，滑动变阻器消耗的功率先变大再变小，B项正确；C．根据欧姆定律有C项错误；D．电压表测量电源路端电压，电流表A测量电源中电流，根据为定值，D项错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图，圆心为O、半径的圆平面与匀强电场的电场强度方向平行，圆周上两直径ab、cd相互垂直，已知a、b、c三点的电势分别为9V、11V、10V。下列说法正确的是（）A.d点的电势为10V B.电场强度方向由C.匀强电场的电场强度大小为 D.把一质子从a点移到d点，电势能减小1eV【答案】AC【解析】【详解】A．c点电势为ab电势和的一半，则cO两点电势相等，根据匀强电场的特点，有即解得A项正确；BC．c、d两点电势相等，cd为一条等势线，电场方向由b指向a，沿ba方向有B项错误，C项正确；D．把一质子从a点移到d点，电场力做负功，电势能增加D项错误。故选AC。9.如图，一带正电的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发，经A、B金属板间加速电压加速后，沿直线运动打在光屏上的Q点；现再在金属板C、D间加上一偏转电压，粒子将打在光屏Q点正下方的P点。下列说法正确的是（）A.A板带负电，C板带正电B.若只把B板稍微右移，粒子经过B板时的速度不变C.若只把B板稍微右移，粒子在AB板间运动的时间变长D.若只把D板下移，粒子将打在P点下方【答案】BC【解析】【详解】A．粒子由于带正电，要在AB板间加速，电场方向水平向右，A板带正电，在CD板向下偏转，电场方向向下，C板带正电，A项错误；B．粒子在AB板间加速运动，根据动能定理有解得速度大小只与加速电压有关，B项正确；C．根据解得只把B板稍微右移，粒子在AB板间运动的时间变长，C项正确；D．粒子在CD板间偏转，水平方向有射出时的偏角满足d变大，变小，粒子将打在P点上方，D项错误。故选BC。10.其款电子秤的原理如图所示，劲度系数为k的轻弹簧与电阻丝ab间连有金属滑片，调节电阻丝ab的高低位置，使触点P恰好指在a端，调节电阻箱，使理想电压表示数达到满偏电压，再在托盘上放上一物体，平衡后，电压表示数为。已知电阻丝ab的总长度为，重力加速度为g，弹簧形变始终在弹性限度内。把电压表表盘刻度修改为指示质量的表盘，下列说法正确的是（）A.表盘电压为零处，标注质量为零 B.表盘电压大处标注的质量大C.表盘电压为U处，标注的质量为 D.该款电子秤允许测量的最大质量为【答案】CD【解析】【详解】A．托盘中未放物体时，调节电阻丝ab的高低位置，使触点P恰好指在a端，同时调节电阻箱，使电压表达到满偏电压，即满偏电压处标注质量为零，A错误；BC．当电压U时，设托盘中质量为m，有根据平衡条件有而联立解得可得质量与电压是线性关系，电压大处标注的质量小，B错误，C正确；D．当触点P恰好指在b端时解得D正确。故选CD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某同学设计了如图装置探究碰撞中的守恒量。实验步骤如下：（1）把长木板一端放在水平桌面上，另一端用小木块垫高形成一个斜面，长木板上合适位置安置两光电门A、B，斜面顶端处有一挡板，挡板上连接一轻弹簧。把一带有遮光条的金属滑块a放置在斜面上靠近弹簧处，让其由静止释放，滑块先后通过两光电门，分别读出挡光时间，不断调整垫块个数以调整斜面倾角，重复上面操作，直到a通过A、B时的挡光时间相等为止，此时斜面倾角为α，则α与a和木板间的动摩擦因数μ的关系式为___________。（2）保持斜面倾角α不变，把带有遮光条的另一与a材质相同的滑块b放在斜面顶端，向上缓慢推b一段距离以压缩弹簧，然后锁定弹簧，把a静止放置在A、B间某位置。解除弹簧的锁定，b将被弹开，b达到A时已经与弹簧分离，a、b将发生碰撞，记录b分别通过光电门A、B的时间和，a通过光电门B的时间。（3）用天平测量测量出b、a的质量、，用游标卡尺测量出遮光条的宽度d、（4）要完成上面的实验步骤，a的质量应该___________b的质量（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（5）探究a、b碰撞过程中的守恒量：若要探究a、b碰撞过程是否动量守恒，则要验证等式___________是否成立。【答案】①.②.小于③.【解析】【详解】（1）[1]a通过A、B时的挡光时间相等，说明a恰好做匀速直线运动，此时斜面倾角为α，有解得（4）[2]要完成上面的实验步骤，防止b与a碰后反弹，则a的质量应该小于b的质量。（5）[3]探究a、b碰撞过程中的守恒量：b碰前、碰后的速度大小为、a碰后的速度大小为碰前a、b系统的动量为碰后a、b系统的动量为若要探究a、b碰撞过程是否动量守恒，则要验证等式是否成立，即12.实验小组要测量长度约为60cm的金属丝的电阻率。（1）用刻度尺测量出金属丝的长度L，用螺旋测微器多次测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲，其读数应为___________mm。（2）同学们用多用电表的欧姆挡粗测该金属丝的电阻，选用倍率为“”，正确操作后，表针指示如图乙，则欧姆表的读数为___________Ω。（3）为了精确测量金属丝的电阻，实验室备有下列器材：A.电源E（电动势为3V，内阻可以忽略）B.电压表（量程为0~3V，内阻，约为6kΩ）C.电压表（量程为0~15V，内阻，约为15kΩ）D.电流表（量程为0~0.6A，内阻约为0.5Ω）E.电流表（量程为0~3A，内阻约为0.04Ω）F.滑动变阻器（阻值范围为0~10Ω）G.开关S，导线若干a、在用伏安法测电阻时，要求测量尽可能准确，电路中金属丝两端电压从零开始调节，则在上述提供的器材中，电压表应选择___________；电流表应选择___________；（均选器材前面的字母代号）b、请把下面测量金属丝电阻的电路图丙补充完整，并在图丙中标出各器材的符号___________，金属丝用替代，闭合开关S前，滑片P应置于___________（选填“A”或“B”）端；c、按上面正确电路图连线，正确操作，读出图中电压表示数为U，电流表示数为I，根据以上数据可以得出金属丝电阻率的表达式为___________（用给出的物理量符号表示）；d、从实验原理的角度分析，电阻率的测量值___________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。【答案】①.0.300②.4.5③.B④.D⑤.见解析⑥.A⑦.⑧.小于【解析】【详解】（1）[1]螺旋测微器多次测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图甲，其读数应为（2）[2]表针指示如图乙，则欧姆表的读数为4.5Ω。（3）[3][4]测量电路要求金属丝两端电压从零开始调节，最大电压接近3V，根据读数规则排除使用电压表，电压表应选择，电流较小，电流表应选择。[5][6]金属丝电阻远小于电压表内阻，采用电流表外接，电路图如下图闭合开关S前，滑片P应置于A端使待测支路电流为零。[7]金属丝电阻为根据解得[8]从实验原理的角度分析，由于电压表分流，测量电流偏大，电阻率的测量值小于真实值。13.如图，电源电动势，内阻，电路中定值电阻的阻值为25Ω。平行板电容器C的极板水平放置，两极板长，板间距离为，电容。闭合开关S，电路达到稳定时：（1）求电阻消耗电功率及电容器C所带的电荷量；（2）某时刻一带电粒子a从靠近电容器上极板的左边缘以水平速度进入两板间，恰好从下极板的右边缘射出，不计粒子重力，求该粒子的比荷。【答案】（1）25W，；（2）【解析】【详解】（1）闭合开关S，电路达到稳定时，由闭合电路欧姆定律有解得电阻消耗的电功率电容器C两端电压电容器C所带电荷量（2）粒子a在两板间做类平抛运动，水平方向有竖直方向有，联立解得14.如图甲，神舟十六号从空间站返回的第一步动作在大约公里的高度完成，飞船通过两次调整姿态后，变成推进舱在前，返回舱在后，主发动机点火开始制动减速。现把制动减速过程简化为如图乙所示，设返、推组合体减速前的总质量为（包括发动机喷出的气体），减速前的速度大小为（相对地球），主发动机点火后推进舱喷气，在t（很短）时间内推进舱把质量为的气体以速率（相对地球）喷出。由于减速制动时间短，可认为返、推组合体减速前、后速度及的方向均在同一直线上，除了组合体与喷出气体间的作用外，不考虑其他力的影响。（1）分析说明的方向；（2）求减速制动后瞬间返、推组合体的速度大小；（3）求减速制动过程返、推组合体受到的平均作用力。【答案】（1）见解析；（2）；（3）【解析】【详解】（1）返、推组合体要减速制动，根据牛顿运动定律可知，推进舱主发动机喷气的方向与的方向相同，即向前喷气。（2）返、推组合体喷气获得的反推力沿切线方向，在此方向上，根据动量守恒定律定律有解得（3）减速制动过程，以发动机喷出气体为研究对象，根据动量定理有解得根据牛顿第三定律有，返、推组合体受到的平均作用力1