2024-2025学年湖北省孝感市新高考联考协作体高二（上）开学物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页2024-2025学年湖北省孝感市新高考联考协作体高二（上）开学物理试卷一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.“富兰克林铃”可以简化成如图所示的模型，当与毛皮摩擦过的气球靠近金属钉甲时，铝箔小球就会在塑料管内“左右横跳”。下列关于“富兰克林铃”的说法中正确的是(

)

A.与毛皮摩擦过的气球带正电

B.气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷

C.气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明电荷可以创生

D.铝箔小球会在塑料管内“左右横跳”，说明能量可以创生2.聚焦于服务“碳达峰、碳中和”国家战略需求，大气环境监测卫星于2024年7月25日正式投入使用。大气环境监测卫星为极地轨道卫星，轨道距地面高度约为705公里，每天绕地球约14圈，下列说法中正确的是(

)A.大气环境监测卫星在轨道运行时处于平衡状态

B.大气环境监测卫星做圆周运动的线速度大于第一宇宙速度

C.大气环境监测卫星做圆周运动的角速度小于同步卫星的角速度

D.大气环境监测卫星绕地球运行时可能经过武汉正上空3.如图所示，三个相同物体分别在大小相同的力F的作用下沿水平方向发生了一段位移l，已知位移l的大小相同，下列说法正确的是(

)

A.甲图中力F对物体做负功 B.乙图中力F对物体做正功

C.丙图中力F对物体做正功 D.三种情况下，丙图中力F对物体做功最多4.如图，E、F分别为等边三角形AB边与BC边的中点，若在B、C两点分别固定电荷量为q的等量正点电荷，电荷量大小为q的负电荷从A点沿直线向F点运动，下列判断正确的是(

)

A.E点电势逐渐降低 B.F点电势逐渐升高 C.负电荷电势能增大 D.负电荷电势能减小5.将一电源、定值电阻R0=2Ω及电阻箱连成如图甲所示的闭合回路，闭合开关后调节电阻箱的阻值，测得电阻箱功率与电阻箱读数变化关系曲线如图乙所示，则下列说法中正确的是(

)

A.该电源电动势为9V B.该电源内阻为1Ω

C.调整R，电源最大输出功率为9W D.电阻箱功率最大时电源效率为506.两个完全相同的金属小球A、B带电量均为+Q(均可看作点电荷)，分别固定在间距为r的两处时，两球间静电力的大小为F。现让另一带电量为−12Q的相同的金属小球C先后与A、B接触，再将A、B间的距离变为原来的12，之后移走C，此时A、BA.516F B.58F C.7.如图所示，水平地面上有一倾角为θ=30∘的传送带以v0=10m/s的速度逆时针匀速运行。将一质量m=1kg的煤块从ℎ=7.5m的高台由静止运送到地面，煤块可看作质点，煤块与传送带间的动摩擦系数μ=3A.运送煤块所用的时间为1.5s

B.煤块重力的功率一直增大

C.煤块运动到传送带底端时重力的功率为50W

D.煤块运动到传送带底端时所受合力的功率为100W二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.如图所示，让一价氢离子(11⁡H1+)和二价氦离子(A.在加速电场中运动时间较短的是11H1+

B.经加速电场加速度后，24⁡He9.如图所示电路中，电源电动势E不变，内阻忽略不计，电压表、电流表均为理想电表，U、I分别为电压表、电流表示数，R3为热敏电阻(阻值随温度升高而降低)，其余为定值电阻，当R3所在处出现火情时，以下说法正确的是(

)A.电压表V1示数不变 B.电压表V2C.电流表A1示数变小 D.Δ10.如图所示，挡板P固定在倾角为30∘的斜面左下端，斜面右上端M与半径为R的圆弧轨道MN连接，其圆心O在斜面的延长线上。M点有一光滑轻质小滑轮，∠MON=60∘。质量均为m的小物块B、C由一轻质弹簧拴接(弹簧平行于斜面)，其中物块C紧靠在挡板P处，物块B用跨过滑轮的轻质细绳与质量为4m、大小可忽略的小球A相连，初始时刻小球A锁定在M点，细绳与斜面平行，且恰好绷直而无张力，B、C处于静止状态。某时刻解除对小球A的锁定，当小球A沿圆弧运动到最低点N时(物块B未到达M点)，物块C对挡板的作用力恰好为0。已知重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是(

)A.弹簧的劲度系数为2mgR

B.小球A到达N点时的速度大小为35gR

C.小球A到达N点时物块B的速度大小为919gR

D.小球A由M三、实验题：本大题共2小题，共18分。11.用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。启动打点计时器和气垫导轨，将滑块从靠近打点计时器的位置由静止释放，打出一条纸带如图乙所示，A是打下的第一个点，每相邻两计数点间的时间间隔为T，已知滑块质量为M，钩码质量为m，测得纸带上A点到B、C、D、E、F、G的距离分别为xAB、xAC(1)下面列举了该实验的几个步骤，其中正确的是(

)A.将打点计时器接到直流电源上B.先接通电源，再释放钩码，打出一条纸带C.由于实验存在误差，滑块和钩码总动能的增加量略大于钩码重力势能的减少量(2)若选择图乙中纸带上的A到F进行实验分析，F点对应的速度大小为________，若系统机械能守恒，则得到的表达式为__________________________(用题目中的已知量表示)。(3)若本实验中满足系统机械能守恒，某同学作出了v22−ℎ图像，如图丙所示，ℎ为打下的点到起点A的距离，v为该点速度，则据此得到当地的重力加速度大小g=________(用题目中的已知量及图丙中的字母表示12.某小组设计了测量盐水电阻率的实验，所用器材有：电源E(电动势为9V，内阻不计)；电压表(量程为6V，内阻很大)；滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω，额定电流为3A)；滑动变阻器R2(最大阻值为100Ω，额定电流为0.8A)；电阻箱(0∼9999.9Ω)；单刀单掷开关S(1)根据如图甲所示电路图连接实物电路，其中玻璃管内盐水电阻约为几欧，滑动变阻器R0应选择________(填“R1”或“R2”)，闭合开关之前，滑动变阻器R0的滑片应置于________(填“a”或“(2)①用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，读数如图乙所示，则d=________cm，由玻璃管侧壁的刻度尺测出溶液的高度ℎ=5cm。②闭合开关S1，开关S2接2端，调节滑动变阻器R0，使电压表的读数为U=4.0V，然后将开关S2接1端，保持滑动变阻器R0位置不变，调节电阻箱，使电压表读数为U=4.0V③断开开关S1(3)根据测量的数据，计算得到待测盐水的电阻率为________Ω⋅m(结果保留两位小数)四、计算题：本大题共3小题，共36分。13.如图所示的电路中，电源电动势E=6.0 V，内阻r=0.5 Ω，电动机电阻RM=0.5 Ω，定值电阻R=1.0 Ω，电容器电容C=50 μF。开关S闭合后电动机正常工作，此时理想电压表的示数U=3.0 V(1)电容器的电荷量；(2)电动机将电能转化为机械能的效率(结果保留一位小数)。14.如图所示，质量M=1kg的木板静止于光滑水平地面上，木板足够长，质量为m=1kg的物块(可看成质点)以速度v0=6m/s从左端冲上木板，最终二者达到共同速度，已知物块与木板间的摩擦因数为μ=0.5，重力加速度g取10m/(1)物块刚冲上木板时，物块的加速度a1和木板的加速度a(2)从开始到二者达到共同速度的过程中，摩擦力对物块做的功Wf(3)由于物块与木板的摩擦产生的热量Q。15.如图所示，在竖直平面内，半径R=1.5m的光滑绝缘圆弧轨道BCD和绝缘水平轨道AB在B点相切，BC为圆弧轨道的直径，O为圆心，OC和OD之间的夹角θ=53°，整个装置固定在电场强度大小为E=1×105V/m，方向水平向左的匀强电场中，质量m=300g的带电小滑块从A点由静止释放后沿水平轨道向左运动，经B、C、D点后落回水平轨道，己知滑块运动到D点时所受合力的方向指向圆心O，且此时滑块对圆弧轨道恰好没有压力，不计空气阻力，g取10m/s(1)小滑块所带的电荷量；(2)小滑块通过C点时，对圆弧轨道的压力大小；(3)小滑块落回水平轨道位置与B点之间的距离。

答案解析1.B

【解析】A.与毛皮摩擦过的气球带负电，故A错误；B.根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，可得气球靠近金属钉甲时，金属钉甲左侧感应出电荷，右侧带等量的异种电荷，故B正确；C.由上述可知气球靠近金属钉甲时，金属钉甲吸引铝箔小球，说明带电物体具有吸引轻小物体的性质，故C错误；D.能量既不会消失，也不会创生，只会从一个物体转移到另外一个物体，或者从一种形式转变为另一种形式，故D错误。故选B。2.D

【解析】A.大气环境监测卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，受力不平衡，A错误；

B.第一宇宙速度为最小发射速度和最大环绕速度，大气环境监测卫星做圆周运动的线速度小于第一宇宙速度，B错误；

C.由GMmR2=mω2R可得：ω=GMR3，同步卫星的轨道半径大于大气环境监测卫星的轨道半径，大气环境监测卫星做圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，C3.C

【解析】根据做功的计算公式W=Flcosθ，式中θ为力F的方向与位移l方向之间的夹角，因此可知甲、乙、丙图中力F所做的功分别为W甲=Flcos30∘，W乙=−Flcos304.D

【解析】A.B、C位置带正电荷，其电场分布如图所示，设无穷远处电势为0，B、C两点在E点的电势为正，且不变，负电荷在E点的电势为负，且负电荷从A点沿直线向F点运动的过程中与E点的距离先变小后变大，则其在E点的电势先变小，后变大，根据电势的叠加可知A错误；

B.基于以上分析可知，负电荷与F点距离逐渐变小，则F点电势逐渐降低，B错误；

CD.负电荷在逆着电场线方向运动，电场力做正功，电势能减小，C错误，D正确；

故选：D．5.B

【解析】B.由图乙可得电阻箱电阻R=3Ω时，功率P=3W，且此时电阻箱电阻最大，所以此时电阻箱阻值等于定值电阻和电源内阻之和，解得r=R−R0=1Ω，故B正确；

A.

根据P=I2R可得，此时电路电流为I=1A，根据闭合电路欧姆定律有E=I(R+R0+r)，解得E=6V，故A错误；

C.

调整R，电源输出功率P=I2R外=E2R外R外6.B

【解析】两个完全相同的金属小球A、B带电荷量为+Q(均可看作点电荷)，相距一定距离r时，两球间静电力的大小为F=kQ2r2

相同的金属小球C带电量为−12Q，先后与A、B接触，之后移走C，再将A、B间的距离变为原来的12，此时7.C

【解析】A.煤块刚放上传动带时，受到的滑动摩擦力沿斜面向下，根据牛顿第二定律得mgsin⁡30o+μmgcos⁡30∘=ma1

解得a=10m/s2

则煤块从0加速到与传送带共速需要t1=v0a=1s

煤块的位移为x1=12at12=5m

由于mgsin30∘=μmgcos30∘

可知煤块与传送带共速后做匀速直线运动，摩擦力沿斜面向上，则匀速运动的时间t2=ℎsin⁡30°−8.AD

【解析】ABC.粒子在电场中，加速度为a=Uqmd，故两种离子的加速度之比为2：1，故加速电场运动为12at2=L，t=2La=2mdLUq，故加速电场中运动时间较短的是H11H1+，加速过程中由动能定理可知Uq=12mv2−0，故29.ACD

【解析】A.电源内阻忽略不计，电压表V1测量路端电压，即电源电动势，所以示数不变，故A正确；

BC.当Rx所在处出现火情时，热敏电阻阻值减小，电路总电阻减小，总电流增大，R1两端的电压增大，故R2两端的电压减小，通过R2的电流变小，即电压表V2示数变小，电流表A1示数变小，故B错误，C正确；

D.ΔU2ΔI10.CD

【解析】BC、设弹簧的劲度系数为k，释放小球A之前，对B分析，弹簧的压缩量为mgsin30°k，当A运动到N点时，C对挡板的作用力恰好为0，对C分析，可得弹簧的伸长量为mgsin30°k，两次情况弹簧形变量相同，弹性势能相等，则A从M到N点这一过程，弹簧弹力做功为零，则系统AB在初末位置的机械能相等，A、B沿绳方向速度相等，则有vB=vAcos30°，4mgRsin30°−mgRsin30°=12mvB2+12×4mvA2，解得vA=1219gR，vB=919gR，故C正确，B错误；

A、弹簧长度的变化等于A11.(1)B(2)

xAG−(3)

(M+m)a

【解析】(1)A.打点计时器需要接到交流电源上，故A错误；B.实验时先接通电源，再释放钩码，打出一条纸带，故B正确；C.由于实验存在误差，滑块和钩码总动能的增加量略小于钩码重力势能的减少量，故C错误。故选B。(2)[1][2]根据匀变速直线运动的规律，可知F点对应的速度大小等于E到G的平均速度，则有v则系统动能的增加量为Δ系统重力势能的减少量为Δ若系统机械能守恒，则得到的表达式为mg(3)根据系统机械能守恒的表达式有mgℎ=变形得v由丙图可知斜率为a解得重力加速度为g=12.(1)

R1

(2) 3.000 5.0(3)0.07

【解析】(1)[1]由于玻璃管内封闭的盐水电阻约为几欧，为方便实验操作，使得测量数据的连续性强，滑动变阻器R应选择总阻值与待测电阻差不多的，即滑动变阻器应选择R1[2]闭合开关之前，滑动变阻器应全部接入电路，即滑动变阻器R0的滑片应置于b(2)[1]游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以d=30mm+0×0.05mm=30.00mm=3.000cm[2]开关S2接2端，电压表测量盐水的电阻，开关S2接1端，电压表测量电阻箱的电阻，由于两次电压表读数相等，所以盐水电阻与电阻箱接入的电阻相等，即盐水