2024学年湖北省宜荆荆随高二上学期12月联考物理A卷及答案

2023年宜荆荆随恩高二12月联考高二物理A试卷命题学校：宜昌一中审题学校：荆州中学考试时间：2023年12月19日上午45注意事项:试卷满分：100分1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答:2B在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答和答题卡上的非答题区域均无效。本题共104401～7题8～10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4全的得2分，有选错的得0分。1．把一支弹簧枪水平固定在小车上，小车放在光滑水平地面上，枪射出一颗子弹时，关于枪、弹、车，下列说法正确的是A．枪和弹组成的系统动量守恒B．枪和车组成的系统动量守恒C．枪弹和枪筒之间的摩擦力很小，可以忽略不计，故二者组成的系统动量近似守恒D．枪、弹、车三者组成的系统动量守恒2．abcd放在直线电流I′I′突然增强时，则下列表述正确的是A．线框中会产生与标注的电流I方向相同的感应电流B．线框四条边都受安培力作用，它们的合力方向向右Cab和cd边所受安培力大小相等，方向相同D．线框四条边都受安培力作用，它们的合力为零3．向垂直于半圆面(纸面)B.使该线框从静止开始绕过圆心O半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周，在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化.ΔB度随时间的变化率的大小应为t4ωB0π2ωB0πA．B．ωB0πωB02πC．D．宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷(共6页)第1页4．质量为M(含燃料)的火箭模型静置在地面上，点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v0竖直向下喷出质量为m的炽热气体.忽略喷气过程中重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是mv0MMv0mMv00A．B．C．D．Mm－m5．abcd，沿纸面由位置1(左)匀速运动到位置2()，则下列表述中正确的是A．导线框进入磁场时，感应电流的方向为a→→cdaB．导线框离开磁场时，感应电流的方向为a→→cbaC．导线框离开磁场时，受到的安培力水平向右D．导线框进入磁场时，受到的安培力水平向左6．1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器，其原理如左图所示.这台加速器由两个铜质D形盒D、D构成，其间留有空隙（窄缝），放在真空里，两个D形盒之间加有如右图所12示的交流电，加速正离子，从中心处A释放下列说法正确的是A．离子从电场中获得能量，交流电压的周期就是粒子在磁场中运动的周期T4B时刻释放的离子由加速器加速后获得的动能最大T43T4C时刻释放的离子能被加速，则在时刻释放的离子就不能被加速D．离子从D形盒射出时的动能大小只与匀强磁场的强弱有关7．v从A点沿直径Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成60°角.现将带电粒子的速v度变为，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为31213A．B．C2D．3宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷(共6页)第2页8．如图甲所示，一质量为M的木板静止在光滑水平地面上，现有一质量为m的小滑块以一定的初速度v0的情况如图乙所示，根据图象判断正确的是A．滑块始终与木板存在相对运动B．滑块未能滑出木板C．滑块的质量m大于木板的质量MDt1时刻滑块从板上滑出9．如图所示，间距为L，电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平放置（固定），导轨左端用一阻值为RmR触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v0沿导轨向右运动，若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为.下列说法正确的是A．金属棒在导轨上做匀减速运动B．整个过程中电阻R上产生的焦耳热为mv204qRC．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为D．整个过程中金属棒克服安培力做功为mv20210a右端开小口的导体圆环和长为2a0.圆环水平固定.杆在圆环上以速度v于直径O位置由θ确定，如图所示.则A．θ0时，杆产生的电动势为2Bavπ3Bθ＝时，杆产生的电动势为3BavBavCθ＝0时，杆受的安培力大小为π＋20π33BavD．θ＝时，杆受的安培力大小为5π＋）0宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷(共6页)第3页二、非选择题：本题共5小题，共60分。（10(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值≥200Ω·m).如图1所示为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线a40cmb20c10cm.(1)小组合作设计了欧姆表，原理如右图，其中电流表的满偏电流为300μA，r100Ω＝50kΩR50Ω，g0电池电动势1.5V，用它测量电阻x，能准确测量的阻值范围是▲.A．30kΩ～80kΩB3～8kΩC300kΩ800kΩ(2)用实验室里的多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针分别2所示，则所测水样的电阻约为▲Ω.图1图2图3为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：A．电流表(5mA，电阻RA为50Ω)B．电压表(15，电阻V10C．滑动变阻器(020Ω，额定电流1A)D．电源(12V，内阻约10Ω)E．开关一只、导线若干请在实物图3中完成电路连接.(3)UI测出一系列数据如表所示，已在如图所示的坐标纸中作出了U－I关系图象.U/V2.03.86.88.010.23.664.15I0.731.362.202.89宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷(共6页)第4页(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为一指标上▲(选填“达标”或不达标”).▲Ω·m.128.是某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响，实验器材如下实物图所示.图1①测量E和rU和流过电源的电流I，依据公式，利用测量数据作出UI图象，得出E和r.图2▲连接电路如图1所示.UI图象如图2中(a)(b)、(c)、所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势(填“增大减小”或不变”).曲线(c)对应的电源电动势E＝该电源的输出功率＝▲(填“增大”“减小”或“不变”)，电源内阻▲▲V，内阻r＝▲Ω，当外电路总电阻为2500Ω▲均保留三位有效数字)13．（12分）在粗糙水平桌面上静止放置两个可视为质点的物体A和B，两者相距为d.现给AA与Bd.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ，B的质量是A的质量的2倍，重力加速度大小为.求A的初速度的大小.宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷(共6页)第5页1414分）如图所示，质量为M的导体棒，垂直放在相距为L的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为θ，并处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中.左侧是水平放置、间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻，重力加速度为，忽略平行金属板的充电电流.(1)调节R＝R，释放导体棒，当导体棒沿导轨匀速下滑时，求通过导体棒的电流I及导体棒的v.(2)xmq的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的x.15．（16分）如图甲，空间存在一范围足够大的垂直于xOy平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为.让质量为m，电量为q(q0)的粒子从坐标原点O沿xOy平面以不同的初速度大小和方向入射到该磁场中.不计重力和粒子间的影响.(1)若粒子以初速度v沿y轴正向入射，恰好能经过x轴上的A(a0)点，求v的大小；11(2)已知一粒子的初速度大小为v(vv1)(0)θ(粒子初速度与x轴正向的夹角)有几个？并求出对应的sinθ(3)如图乙，若在此空间再加入沿y轴正向、大小为E的匀强电场，一粒子从O点以初速度v0沿y轴正向发射.xOyx分量vx与其所在位置的y坐标成正比，比例系数与场强大小E均无关.求该粒子运动过程中的最大速度值v.宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理试卷(共6页)第6页2023年宜荆荆随恩高二12月联考高二物理A答案1【答案】D【解析】内力、外力取决于系统的划分，以枪和弹组成的系统，车对枪的作用统动量不守恒．枪、弹、车组成的系统所受合外力为零，系统动量守恒，故D正确.2【答案】B【解析】根据楞次定律可知，安培定则可知，线框中会产生与标注的电流I方向相反的感应电流.线框处在垂直纸面向里的磁场中，线框四个边都受安培力作用，ab、cd所adbc所受安培力向右，但离导线越远磁场越弱，所以、bc所受的合力向左，故B正确，A、、D错误.3【解析】设圆的半径为Lω匀速转动时产生的感1212ΔBtERE2R12应电动势E＝BωL.当线框不动，而磁感应强度随时间变化时E＝πL21＝得B2102012BtBωB＝0C项正确.＝π2tπ4【答案】D【解析】在不考虑重力和空气阻力影响的情况下，火箭及燃料气体系统在点火喷气过程中动量守恒，设喷气后火箭获得的速度为v，并以v的方向为正方向，根据动量守恒定mv0律有：0(Mm)vm(v)，解得：v＝，故选项D正确.－m5【答案】D【解析】由右手定则可判断出导线框进入磁场时，感应电流方向为a→d→c→b→a，离开磁场时电流方向为a→b→c→d→a，故A、B错；由左手定则可判断导线框进入磁场时受到的安培力水平向左，离开磁场时，受到的安培力水平向左，故C错，D.6【解析】离子在电场中被加速获得动能，加速电场的周期与离子在D形盒中2πm运动的周期相同，与速度无关，A正确；因为加速器的出口已设定，粒子的旋转方向只能是qBmv122q22mC＝E＝mvE＝，因此离子从D形盒射出时的动能与kk加速电场的电压无关，只与、Rqm有关，、D错误.7【答案】【解析】设带电粒子以速度v射入磁场做圆周运动，圆心为O，半径为r，11mv2rmvqBRrφ1则根据＝r1＝tanφ＝60°.12113qBm·v13mv3qB31电粒子以v的速度射入时，轨道半径r＝＝＝r，圆心在O，122Rφ2φ2R3Rr1φ2φ22212则＝tan.即tan＝＝＝3tan＝3.故＝60°φ120°；带电粒2rr22φ360°Δ21φφ212子在磁场中运动的时间＝＝＝2t＝2211C正确，选项、、D错误.宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案(共4页)第1页8【解析】知小滑块末速度大于木板速度，所以在1时刻滑块从木板上滑出，并一直存在相对运动，故AD对B错；又因为它们相互的作用力一定，v－t图象的斜率反映了加速度，由图知aa，因此Mmm>MC对.9【答案】BD【解析】设某时刻金属棒的速度为v，则此时的电动势E＝BLv，安培力FLvR＝，由牛顿第二定律有F＝ma，则金属棒做加速度减小的减速运动，选项A错误；由能量守恒定律知，整个过程中克服安培力做功等于电阻R和金属棒上产生的焦耳热之和，即W安12＝Q＝mv2RBD0Φ2R2R2R2qR电荷量＝＝＝，得金属棒在导轨上发生的位移x＝，选项C错误.π310【答案】AD【解析】开始时刻，感应电动势E＝BLv＝2Bav，故A项正确θ＝时，1π3ERE＝·2acos·v＝BavB项错误.由＝2acosθEBLv，I＝，RR[2acosθ(π2θ)a]，202LvR42avπ3Bav05π3）得在θ＝0时，F＝＝C项错误.θ＝时＝D项正确.02＋π）分）【答案】(1)B2(2)1.75×1022(4)137.2(120～E145)（2分）不达标（2分）【解析】(1)当红、黑表笔短接调零时I＝，R＋rg＋0rR0EI1.5I2Eg＝＝gΩ＝5000Ω.＝，x＝5000Ω.使用欧姆表读数时在中值电阻5kΩ300×106RrRRxg0左右读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围是3kΩ8B项正确.(2)电压有较大的变化范围，而滑动变阻器阻值又远小于待测电阻，所以连线时滑动变阻器要用分压式接法；又因为电流表内阻已知，则采用电流表内接法，电路连接如图所示.(3)均匀地分布在直线两侧，如图所示.LS(4)由图象斜率可知，总电阻为2794Ω，又R＝R－R＝2744Ω，根据电阻定律R＝ρ，A总代入数据得＝137.2Ω·m，小于200Ω·m，故不达标.128【答案】U＝－Ir211分）0.9751分）478（1分）0.2682【解析】＝U＋Ir可推得U＝EIr.③由U－I图象可以看出，减小铜片与锌片间距，纵轴截距不变，即电源电动势不变；由于ΔIU－I图象的斜率随两电极间距离减小而增大，根据r＝可知电源内阻逐渐增大；对于曲线(c)，宜荆荆随恩重点高中教科研协作体*物理答案(共4页)第2页0.975－0.600与纵轴交点U0.975V，即为电源电动势，根据r＝r＝Ω478Ω；当＝20.785E2500Ω时，P＝rR0.2682851312分）【答案】μgd【解析】设物块A的初速度为vd的速度为vAB碰后的速度分别为vv，012运动的距离分别为x、x，由于A、B发生弹性正碰，时间极短，所以碰撞墙后动量守恒，动能12守恒，有mvmv＋mv①（1AA1B2121212m2＝mv＋mv②（1分）AA1B2m－mBm＋mB132mA23①②联立解得v＝v③1分）2＝v＝④（1mmBAB与地面的动摩擦因数均为μ，有动能定理得12－μmgx＝0－mv⑤（1分）A1A112－μmgx＝0－mv⑥（1分）B2B2由题意知x＋xd⑦（1121212再由－μm＝mv－mv2⑧（2分）AAA0285联立③至⑧式解得v＝μgd⑨（3sinθ2MgRsinθθ分）【答案】(1)，(2)R＝22【解析】(1)对匀速下滑的导体棒进行受力分析如图所示.导体棒所受安培力F＝BIl①（1分）导体棒匀速下滑，所以F＝sin②（1分）sinθ联立①②式，解得I＝③（2分）导体棒切割磁感线产生感应