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

2024-2025學(xué)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(xué)對一些概念及公式的理解，其中正確的是(

)A.根據(jù)電場強(qiáng)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(qiáng)度一定為零

B.根據(jù)電場強(qiáng)度的定義式可知，電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)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(dǎo)體橫截面的電荷量越多，導(dǎo)體中的電流越大

D.根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式可知，若長度為1m的直導(dǎo)體棒中通過1A的電流，放在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力為1N，就說明磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是1T2.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測量微弱磁場的實(shí)驗(yàn)裝置：先在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(dǎo)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?yàn)楸逼?，設(shè)通電直導(dǎo)線的磁場在小磁針位置的磁感強(qiáng)度大小為B，已知當(dāng)?shù)氐卮艌龅拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度的水平分量大小為，，下列說法中正確的是(

)A.直導(dǎo)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(huì)安裝反光道釘用于指引道路，其內(nèi)部由多個(gè)反光單元組成。如圖所示，當(dāng)來車的一束燈光以某一角度射向反光單元時(shí)，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(huì)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(gè)動(dòng)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(shí)與地面夾角仍為、速度大小為，籃球與地面作用時(shí)間為，不計(jì)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(qiáng)磁場中有兩個(gè)相同的彈簧測力計(jì)，測力計(jì)下方豎直懸掛一邊長為L，粗細(xì)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(diǎn)M、N連上導(dǎo)線，并通入由M到N的恒定電流，此時(shí)a中電流大小為I，兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)均為。僅將電流反向，兩彈簧測力計(jì)的示數(shù)均為。電流產(chǎn)生的磁場忽略不計(jì)，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(jì)示數(shù)

C.勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)速度選擇器，內(nèi)部存在豎直向下的勻強(qiáng)電場和垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其中電場強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。從M和N之間的中點(diǎn)S靜止釋放一個(gè)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(jì)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)的正上方、距離A點(diǎn)R處由靜止下落，從A點(diǎn)切入槽內(nèi)。已知重力加速度大小為g，不計(jì)一切摩擦，下列說法正確的是(

)

A.槽一直向左運(yùn)動(dòng)

B.小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，槽向左運(yùn)動(dòng)位移為

C.小球能從B點(diǎn)離開槽，且上升的最大高度小于R

D.小球運(yùn)動(dòng)到槽的底端時(shí)，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(xué)通過手機(jī)藍(lán)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(hào)，講臺(tái)上方一對擴(kuò)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(xué)會(huì)聽到聲音發(fā)生忽強(qiáng)忽弱的變化

B.兩個(gè)擴(kuò)音器的音量必須相同，才能發(fā)生干涉現(xiàn)象

C.小明同學(xué)聽到的聲音波速和環(huán)境中其他聲音波速相同

D.關(guān)閉一個(gè)音響，小明同學(xué)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(shè)計(jì)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(diǎn)由靜止開始穿過隧道到達(dá)地球另一端的B點(diǎn)，其中O為地心，C點(diǎn)到O點(diǎn)的距離為x。假設(shè)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(diǎn)處受到的引力大小為

B.若列車完全無動(dòng)力往復(fù)運(yùn)行，則它在隧道內(nèi)做簡諧運(yùn)動(dòng)

C.列車的最大速度為

D.列車通過隧道的時(shí)間小于10.在平面直角坐標(biāo)系xOy中有如圖所示的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場上邊界是以點(diǎn)為圓心、半徑為的一段圓弧，圓弧與x軸交于、兩點(diǎn)，磁場下邊界是以坐標(biāo)原點(diǎn)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(fù)電的粒子沿x軸負(fù)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(yīng)強(qiáng)度大小為，帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量大小為q，不計(jì)粒子重力。下列說法中正確的是

A.正對點(diǎn)入射的粒子離開磁場后一定會(huì)過O點(diǎn)

B.正對點(diǎn)入射的粒子離開磁場后一定不會(huì)過O點(diǎn)

C.粒子在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為

D.粒子在磁場區(qū)域運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共18分。11.某同學(xué)通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(xué)測量第1條亮紋和第5條亮紋中心線對應(yīng)的位置如圖2所示，則相鄰條紋間距為

mm，該光的波長

計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字如圖3所示，該同學(xué)又使用同一套光傳感器和雙縫干涉設(shè)備，分別使用甲、乙兩種色光完成實(shí)驗(yàn)，對應(yīng)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(xué)設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)來測量一段粗細(xì)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(jìn)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(fù)上述操作，指針靜止時(shí)如圖乙所示，讀數(shù)為

小明同學(xué)選擇了合適的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)了圖丙所示電路，重新對電阻絲電阻進(jìn)行更精確的測量，操作如下：①連接電路，將兩滑動(dòng)變阻器調(diào)至合適位置;②閉合開關(guān)，斷開開關(guān)，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(guān)，整理實(shí)驗(yàn)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(jì)算題：本大題共3小題，共42分。13.如圖所示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yùn)動(dòng)的周期為T，經(jīng)過時(shí)間，粒子打在板上的Q處，，不計(jì)粒子重力。試求：粒子的比荷;

粒子運(yùn)動(dòng)速度的大小。

14.如圖所示，勻強(qiáng)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(diǎn);一質(zhì)量為m、電荷量為的粒子從M點(diǎn)以速率v射入矩形區(qū)域，速度方向與MN的夾角為。當(dāng)，時(shí)，粒子恰好從Q點(diǎn)離開矩形區(qū)域。不考慮粒子的重力。求勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E的大小;若，，求從AB邊射出矩形區(qū)域的粒子，離B點(diǎn)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(shí)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(dòng)能為碰撞前動(dòng)能的，則碰撞后A、B的速度;若A與B的碰撞系統(tǒng)沒有機(jī)械能損失，求：與B發(fā)生第1次碰撞到第2次的時(shí)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(qiáng)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(qiáng)度一定為零，故A正確；

B.電場強(qiáng)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(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.電流I表示單位時(shí)間流過導(dǎo)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(dǎo)體橫截面的電荷量的多少無關(guān)，故C錯(cuò)誤；

D.磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式，滿足的條件是通電導(dǎo)線與磁場垂直，若長度為1m的直導(dǎo)體棒中通過1A的電流，垂直放在勻強(qiáng)磁場中受到的安培力為1N，就說明磁感應(yīng)強(qiáng)度一定是1T，故D錯(cuò)誤。

故選A。2.【答案】D

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

A.由題意可知，小磁針穩(wěn)定時(shí)的N極指向?yàn)楸逼鳎卮艌龇较驗(yàn)橛赡现料虮?，故電流產(chǎn)生的磁場方向?yàn)橛蓶|向西，結(jié)合安培定則，可知電流方向?yàn)橛赡舷虮?，故A錯(cuò)誤;

由電流的磁場方向指向西、地磁場的方向指向北、兩個(gè)磁場的合磁場方向?yàn)楸逼鳎傻玫絻蓚€(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小關(guān)系為，即，方向?yàn)橹赶蛭鳎蔆錯(cuò)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(cuò)誤；

設(shè)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(shí)可知

故有，結(jié)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(cuò)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(huì)重合，故D錯(cuò)誤。

故選：B。4.【答案】C

【解析】建立如圖坐標(biāo)系，將初末速度分解到x、y軸

由動(dòng)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(cuò)誤，C正確；

B.支持力與摩擦力合成不是豎直向上，B錯(cuò)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(shí)a邊中電流大小為I，則bc中的電流為，故A錯(cuò)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(cuò)誤，C正確。故選C。6.【答案】B

【解析】A.粒子從S到O點(diǎn)：，解得，能沿虛線運(yùn)動(dòng)的粒子在選擇器中滿足：，解得M和N之間的電壓為：，故A錯(cuò)誤;

從靠近M板的P點(diǎn)釋放比荷為的帶正電粒子，根據(jù)動(dòng)能定理可得粒子進(jìn)入速度選擇器時(shí)，速度仍為，所以能沿虛線通過速度選擇器，故B正確，C錯(cuò)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(cuò)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(dòng)量守恒，從A點(diǎn)經(jīng)過最低點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，槽向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球從B點(diǎn)經(jīng)過最低點(diǎn)滑到A點(diǎn)的過程中，槽向右運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；

B.小球運(yùn)動(dòng)過程中，水平方向動(dòng)量守恒，根據(jù)人船模型有，，解得槽向左運(yùn)動(dòng)位移為，故B錯(cuò)誤；

C.

小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，水平方向速度為零，則槽速度也為零，根據(jù)機(jī)械能守恒可知，小球能從B點(diǎn)離開槽，且上升的最大高度等于R，故C錯(cuò)誤；

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

在最地點(diǎn)時(shí)，解得，故D正確。8.【答案】AC

【解析】A.在行走過程中，兩個(gè)擴(kuò)音器發(fā)出頻率相同的聲波相互疊加，從而出現(xiàn)加強(qiáng)區(qū)與減弱區(qū)，小明同學(xué)會(huì)聽到聲音發(fā)生忽強(qiáng)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(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.聲波屬于機(jī)械波，在相同環(huán)境下波速相同，故C正確；

D.關(guān)閉一個(gè)音響，小明同學(xué)迅速跑開，小明遠(yuǎn)離聲源，單位時(shí)間內(nèi)接收到的完整的波的個(gè)數(shù)會(huì)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(cuò)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(shè)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(diǎn)處的列車引力為0，所以只需要考慮C點(diǎn)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(cuò)誤；

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

C.列車在O點(diǎn)時(shí)速度最大，研究列車從A到O的過程，因?yàn)榱熊囁芤εc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(jì)算有，由動(dòng)能定理得，得，故C錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，平均速度大于，運(yùn)動(dòng)時(shí)間小于，所以列車通過隧道的時(shí)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(yùn)動(dòng)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有：

代入磁感應(yīng)強(qiáng)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(jìn)入磁場后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖，根據(jù)勾股定理可知，進(jìn)入無磁場區(qū)域后，速度方向恰好指向O點(diǎn)，即正對點(diǎn)入射的粒子離開磁場后一定會(huì)過O點(diǎn)，故A正確，B錯(cuò)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(diǎn)的正下方，半徑均為4d，所有圓心所在的軌跡相當(dāng)于將磁場邊界向下平移4d形狀，平移到O點(diǎn)位置，即所有粒子進(jìn)入磁場后做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心到O點(diǎn)距離均為5d，如下圖，利用勾股定理可知，進(jìn)入無磁場區(qū)域后，所有粒子速度方向都指向O點(diǎn)，因此所有粒子都過O點(diǎn)。

由上述分析可知，從最上方進(jìn)入的粒子，在磁場中偏轉(zhuǎn)角度最大，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長，如下圖所示，

該粒子在磁場中旋轉(zhuǎn)了，因此運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：，故C正確，D錯(cuò)誤。

故選AC。11.【答案】透鏡

單縫

692小于

【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置可知，a對應(yīng)的器材是透鏡，b對應(yīng)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，