湖南省2024-2025学年高二上学期11月期中联考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高二物理试卷一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.我国古人最早发现了尖端放电现象，并将其用于生产生活中，避雷针就利用了尖端放电现象。避雷针上方有雷雨云时，避雷针附近的电场线分布如图所示，图中央的竖直黑线AB表示避雷针，CD为水平地面。在M、N、P、Q四点中，电势最高的是（）A.M点 B.N点 C.P点 D.Q点【答案】D【解析】根据沿着电场线方向电势逐渐降低，结合等势面与电场线垂直可知电势最高的是Q点。故选D。2.如图所示，在我国北方寒冷的冬季，狗拉雪橇是不少景区的旅游项目。狗拉着雪橇从静止开始运动，下列说法正确的是（）A.当狗拉雪橇加速前进时，狗拉雪橇的力大于雪橇拉狗的力B.狗先对雪橇施加拉力的作用，雪橇随后对狗施加反作用力C.狗拉雪橇的力与地面对雪橇的摩擦力是一对平衡力D.狗对雪橇的拉力与雪橇对狗的拉力大小总是相等【答案】D【解析】ABD．根据牛顿第三定律可知，狗拉雪橇的力与雪橇拉狗的力是一对作用力与反作用力，它们同时产生、同时消失，两力大小始终相等，故AB错误，D正确；C．根据图示可知，狗拉雪橇的力与地面对雪橇的摩擦力不在一条直线上，这两个力不是一对平衡力，故C错误。故选D。3.我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段（X波段和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的频率为8GHz~12GHz，S波段的频率为2GHz~4GHz，下列说法正确的是（）A.在空气中X波段的传播速度大于S波段的B.在空气中S波段波长比X波段的长C.S波段和X波段的频率都比紫外线的大D.X波段能量子的能量比S波段能量子的能量小【答案】B【解析】A．X波段和S波段均为电磁波，它们在空气中的传播速度相同，故A错误；B．根据S波段的频率较小，可知在空气中S波段的波长比X波段的更长，故B正确；C．根据电磁波谱可知S波段和X波段的频率都比紫外线的小，故C错误；D．能量子的能量与其频率成正比，X波段能量子的能量大于S波段能量子的能量，故D错误。4.2024年1月23日，我国成功在酒泉卫星发射中心用力箭一号遥三运载火箭将5颗泰景系列卫星成功送入太空。其中泰景二号02星运行在离地高度为530km的轨道上，绕地球做匀速圆周运动，该卫星主要任务是获取植被和大气遥感数据。则泰景二号02星的（）A.轨道半径大于同步卫星的轨道半径B.线速度大于地球第一宇宙速度C.运行周期大于地球自转的周期D.向心加速度小于地球表面的重力加速度【答案】D【解析】A．同步地球卫星的轨道高度为36000km，大于02星的轨道高度530km，故其轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，故A错误；B．地球第一宇宙速度是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度，该卫星的轨道大于地球半径，故该卫星线速度小于地球第一宇宙速度，故B错误；C．根据万有引力提供向心力，则有解得因卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，可知运行周期小于地球同步卫星的周期，而地球同步卫星的周期与地球自转周期相等，故C错误；D．对在地球表面上的物体，有解得对该卫星有解得因该卫星的轨道半径r大于地球半径R，故其向心加速度a小于地球表面的重力加速度g，故D正确。故选D。5.一种由碳原子组成的单层二维蜂窝状晶格结构的新材料，具有良好的导电性能，该新材料通过材料内部的自由电子导电，自由电子的电荷量为，每平方米自由电子数为。如图所示，长为、宽为的新材料两端的电压为，流过导体中的电流为，则该新材料内自由电子定向移动的速率为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】由电流定义式可得又联立可得故选B。6.如图所示，匀强电场平行于平面坐标系，矩形的顶点和均落在轴上，顶点在轴上，，A、B、C三点的电势分别为、、，则匀强电场的电场强度大小为（）A. B.C. D.【答案】A【解析】AC中点的电势为所以AC中点、B点、D点为等势点，等势线与电场线垂直，沿着电场线电势逐渐降低。因为BD为一条等势线，所以匀强电场方向为平行于x轴，沿着x轴负方向，根据匀强电场电场强度的表达式可得故选A。二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7.如图所示，A、B、D三点均在通电螺线管的轴线上，A点在通电螺线管外部，B点恰好为螺线管的正中心，D点在通电螺线管内部，C点在螺线管的外部且位于B点正上方，下列说法正确的是（）A.A、B、D三点的磁场方向相同B.螺线管的右侧相当于条形磁铁的N极C.在C点放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向右侧D.B点的磁感应强度大于D点的磁感应强度【答案】AC【解析】B．根据安培定则可知，螺线管的左端为N极，右端为S极，故B错误；C．根据条形磁体的磁感线分布可知C点的磁感应强度方向水平向右，则在C点放置的小磁针静止后，小磁针的N极指向右侧，故C正确；AD．根据通电螺线管的磁场特点，内部为匀强磁场且最强，则B点的磁感应强度等于D点的磁感应强度，管外为非匀强磁场，根据条形磁体的磁感线分布可知A、B、D三点的磁场方向相同且方向都是向左，故A正确，D错误。故选AC。8.如图甲所示，在绝缘光滑的水平面建立轴，在轴两处分别固定两点电荷，两处的坐标分别为连线之间的电势与坐标之间的关系图像如图乙所示，图中点为图线的最高点。下列说法正确的是（）A.处为负电荷，处为正电荷B.两处均为负电荷C.两处点电荷的电荷量之比为D.两处点电荷电荷量之比为【答案】BD【解析】AB．根据图像切线的斜率表示场强，可知，在处场强为0，根据电场叠加原理可知，A、B两处电荷带同种电荷，在左侧电势升高，场强向左，在右侧电势降低，场强向右，可知A、B两处均为负电荷，A错误，B正确；CD．根据在处场强为0，及电场叠加原理，有可得C错误，D正确。9.如图甲所示，时刻，一质量为的木板在水平推力的作用下，由静止开始沿水平粗糙地面向右运动。在时刻，撤去水平推力，木板做匀减速运动。木板的速度随时间变化的图线如图乙所示，木板与水平地面间的动摩擦因数始终相同，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.木板运动过程中的最大速度大小为B.木板加速阶段的加速度大小与减速阶段的加速度大小之比为C.木板与地面间的动摩擦因数为D.水平推力和木板与地面间的滑动摩擦力大小之比为【答案】AD【解析】A．根据题图乙结合几何关系可知，在时刻，木板的速度最大且大小为，选项A正确；B．图像的斜率表示物体的加速度，根据题图乙可知，木板加速阶段的加速度大小与减速阶段的加速度大小之比为，选项B错误；C．木板减速阶段的加速度大小根据牛顿第二定律有则木板与地面间的动摩擦因数选项C错误；D．木板加速阶段的加速度大小根据牛顿第二定律有解得选项D正确。故选AD。10.如图所示，平行金属板A、B水平放置，两板带有等量异种电荷，两板间形成的匀强电场方向竖直向下。两带电粒子以相同的速度沿水平方向先后从A板左侧靠近A板射入电场中，甲粒子沿轨迹I从两板正中间飞出，乙粒子沿轨迹II落到B板正中间，甲、乙两粒子的质量相等，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.甲粒子的运动时间是乙粒子的2倍B.甲粒子的加速度是乙粒子的2倍C.甲粒子的速度偏转角比乙粒子的大D.甲粒子电势能的变化量是乙粒子的【答案】AD【解析】A．令金属板极板长为L，则有，解得故A正确；B．令金属板间距为d，则有，结合上述解得故B错误；C．速度偏转角，解得可知，甲粒子的速度偏转角比乙粒子的小，故C错误；D．电场力做正功，电势能减小，减小得电势能转化为增加的动能，则有，结合上述解得故D正确。故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共56分。11.“灿烂”实验小组探究弹簧弹力与形变量的实验装置如图甲所示，光滑斜面的倾角，斜面的底端固定一压力传感器，顶端固定有光滑的定滑轮，物块紧贴压力传感器，轻质细线绕过滑轮后与连着物块的轻质弹簧相连，调整滑轮，使细线与斜面平行，滑轮的右侧竖直固定一刻度尺，初始时细线各部分均伸直但无拉力作用，且细线的端点与刻度尺的零刻度线对齐。现缓慢竖直向下拉端点，根据记录的端点移动的距离及对应的压力传感器的示数绘制的关系图像如图乙所示。（1）若取当地的重力加速度大小，则物块的质量_________（结果保留两位有效数字）。（2）若适当减小物块的质量重新进行实验，在正确操作的情况下，绘制的关系图像的斜率_________（填“变大”“变小”或“不变”）。（3）根据图乙绘制的图像可知，弹簧的劲度系数_________（结果保留至整数位）。【答案】（1）4.8（2）不变（3）80【解析】（1）当时，有解得（2）对物块有即表明图像斜率绝对值等于弹簧的劲度系数k，则减小物块质量，斜率不会改变。（3）由上述分析可知，图像的斜率绝对值为12.“求知”学习小组在学习了相关课程后，来到实验室测量干电池的电动势和内阻。实验室可以提供的器材有：一节待测干电池，电压表V（量程为2V，内阻未知），电流表A（量程为0.6A，内阻未知），滑动变阻器R（最大阻值为10Ω），开关，导线若干。（1）如图所示，同学们设计了甲、乙两种电路，经过讨论统一了意见，合适的实验电路为_________（填“甲”或“乙”）。（2）根据选择的电路，正确连接电路并实验，根据实验测得的电压表示数U与电流表示数I的多组数据，作出U−I图像如图丙所示。进一步分析可知一节干电池的电动势E=_________V、内阻r=_________Ω。（结果均保留两位小数）（3）如果不考虑偶然误差，实验测得的电动势_________（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值。【答案】（1）乙（2）1.560.80（3）小于【解析】（1）采用图甲测量的内阻是电流表内阻和电源内阻的串联值，因两者比较接近，误差较大，故则应该采用电路图乙。（2）[1][2]由闭合电路欧姆定律有变形得结合图丙有（3）由于电压表的分流，路端电压越大，通过电压表的电流越大，实际电流比电流表的示数大的就越多，实际的U−I图象的斜率比实验的U−I图象斜率大，在纵轴的截距比实验值大。故电动势测量值小于真实值，内阻测量值小于真实值。13.如图所示，是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道，圆弧轨道末端点与水平直轨道相切，一物块（可视为质点）从点由静止开始沿圆弧轨道下滑，最终停在水平直轨道上的点。已知物块的质量，圆弧轨道的半径，点和点间的距离，取重力加速度大小，不计空气阻力。求：（1）物块经过圆弧轨道的点时轨道对物块的支持力大小；（2）物块与水平直轨道间的动摩擦因数。【答案】（1）（2）【解析】（1）物块在圆弧轨道上运动，由机械能守恒有在B点，由牛顿第二定律可得联立解得（2）物块从A点运动到C点的过程中，根据动能定理有解得14.电动机是将电能转换为机械能的装置，某玩具起重机的电路示意图如图所示，闭合开关S后，灯泡恰好正常工作，理想电流表的示数。已知电源电动势，灯泡的铭牌上标有“”的字样，电动机线圈的电阻。求：（1）开关S闭合状态下，内通过灯泡的电荷量；（2）电源的内阻；（3）电动机的输出功率。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）灯泡L正常发光，其额定电压流过灯泡L的电流通过灯泡L的电荷量解得（2）根据闭合电路欧姆定律有解得（3）流过电动机的电流电动机消耗的总功率电动机的热功率电动机的输出功率解得15.如图所示，水平地面上方有水平向右的、范围足够大的匀强电场，从地面上的A点竖直向上以初速度抛出一个质量为m、电荷量为的小球，B点为其运动轨迹的最高点，小球落在水平地面上的C点，取重力加速度大小，匀强电场的电场强度大小，忽略空气阻力的影响，求：（1）小球运动到B点时水平方向的分位移大小；（2）小球运动到C点时速度方向与水平方向夹角的正切值；（3）小球从A点运动到C点过程中，小球动能减少过程所对应的时间。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】（1）将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向的分运动为匀加速直线运动，竖直方向的分