甘肃省甘谷第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷(含答案)

这是一份甘肃省甘谷第一中学2024-2025学年高二上学期12月月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示，四个小球质量分别为m、、、，用细线连着，在A和C之间细线上还串接有一段轻弹簧，悬挂在光滑定滑轮的两边并处于静止状态。弹簧的形变在弹性限度内重力加速度大小为g，则下列说法正确的是( )
A.剪断间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为
B.剪断间细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为
C.剪断间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为零
D.剪断C球上方细线的一瞬间，小球A和B的加速度大小均为零
2．如图所示，一不可伸长的轻绳左端固定于O点，右端跨过位于点的光滑定滑轮悬挂一质量为的物体，段水平，O、间的距离为，绳上套一可沿绳自由滑动的轻环，现在轻环上悬挂一钩码(图中未画出)，平衡后，物体上升，物体未碰到定滑轮。则钩码的质量为()( )
A.B.C.D.
3．如图甲所示，真空中有一半径为R、电荷量为的均匀带电球体，以球心为坐标原点，
沿半径方向建立x轴理论分析表明，x轴上各点的场强随x变化关系如图乙所示，则( )
A.处场强大小为
B.球内部的电场为匀强电场
C.、两点处的电势相同
D.假设将试探电荷沿x轴移动，则从移到R处和从R移到处电场力做功相同
4．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于( )
A.B.C.D.
5．粗糙水平桌面上放一单匝闭合矩形线框如甲所示，线框右半部分处在匀强磁场中，磁感应强度B竖直向下，磁场的左边界与线框交于两点。已知线框面积，总电阻，间距离，磁感应强度按图乙所示变化时（向下为正方向），线框始终静止不动，则( )
A.在时，线框上两点的电势差
B.在时，线框受到的摩擦力
C.在时，线框中感应电流的方向发生改变
D.在时，线框所受的摩擦力方向发生改变
二、多选题
6．一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验，让一个质量为的小球从一定的高度自由下落，测得在第内的位移是，则( )
A.小球在末的速度是B.该星球上的重力加速度为
C.小球在第内的平均速度是D.小球在前内的位移是
7．如图所示，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r的圆轨道上，设地球质量为M、半径为R.已知引力常量为G，下列说法正确的是( )
A.地球对一颗卫星的引力大小为
B.一颗卫星对地球的引力大小为
C.两颗卫星之间的引力大小为
D.三颗卫星对地球引力的合力大小为子
8．商场的智能扶梯如图所示，扶梯与水平面之间的夹角为θ，扶梯没有站人时以较小的速度匀速向上运动，当质量为m的人踏上自动扶梯的水平踏板时，扶梯会自动以加速度a向上匀加速运动，经过时间t加速到较大速度后再次匀速向上运动。已知电梯在加速过程人上升的竖直高度为h，人手未接触电梯扶手，重力加速度为g。则( )
A.电梯在加速过程中人处于超重状态
B.加速过程中踏板对人的摩擦力不做功
C.加速过程电梯对人做的功为
D.当扶梯以速度匀速运动时，支持力做功的功率为
9．如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，实线为一个带负电的质点仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法正确的是( )
A.质点在Q点时的电势能比P点时小
B.质点在Q点时的加速度方向与等势面a垂直
C.三个等势面中等势面a的电势最低
D.质点在Q点时的加速度比P点时大
10．电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极，A为阳极，两极之间的距离为d，在两极之间加上高压U，有一电子在K极由静止被加速。不考虑电子重力，元电荷为e，则下列说法正确的是( )
A.电子由K到A做匀加速直线运动
B.M点电势低于N点电势
C.电子到达A极板时的动能大于eU
D.电子由K运动到A，其电势能减小了eU
三、实验题
11．利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”的实验.
（1）除打点计时器(含纸带、复写纸)、重锤、铁架台、导线及开关外，在下面的器材中，必须使用的还有________.(选填器材前的字母)
A.天平B.刻度尺C.游标卡尺
D.直流电源E.交流电源F.秒表
（2）图乙是实验中得到的一条纸带.在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、重锤质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的频率为f从打下O点到打下B点的过程中，重锤重力势能的减少量________，动能的增加量________.
（3）在实验过程中，以下操作正确的是________.
A.做实验时，先接通打点计时器的电源，再释放重锤
B.为测量打点计时器打下某点时重锤的速度v，可测量该点到O点的距离h，再根据公式计算，其中g应取当地的重力加速度
C.用刻度尺测出物体下落的高度h，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度，测算出这点的瞬时速度v
D.用刻度尺测量某点到O点的距离h，利用公式mgh计算重力势能的减少量，其中g应取当地的重力加速度
（4）某同学操作时在重锤下落后接通电源，打点计时器开始工作；该同学把第一个打点记为O，测量其他计数点到起始点O的距离h，并计算出打相应计数点时重锤的速度v，描绘图像若实验中重锤所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不变，从理论上分析，图像是图中的________.
A.B.C.D.
12．小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝甲接入电路的长度l、调节滑动变阻器的阻值，使电流表的读数I达到某一相同值时记录电压表的示数U，从而得到多个的值，作出图像，如图2中图线a所示。
（1）在实验中使用的是______（选填“0~20 Ω”或“0~200 Ω”）的滑动变阻器。
（2）在某次测量时，量程为3 V的电压表的指针位置如图3所示，则读数______V。
（3）已知合金丝甲的横截面积为，则合金丝甲的电阻率为______Ω·m（结果保留2位有效数字）。
（4）图2中图线b是另一根长度相同、材料相同的合金丝乙与合金丝甲并联后采用同样的方法获得的图像，由图可知合金丝甲的横截面积______（选填“大于”“等于”或“小于”）合金丝乙的横截面积。
四、计算题
13．如图所示，A、B是竖直放置的中心带有小孔的平行金属板，两板间的电压为，C、D是水平放置的平行金属板，板间距离为，板的长度为，P是C板的中点，A、B两板小孔连线的延长线与C、D两板的距离相等，将一个负离子从板的小孔处由静止释放，求：
（1）为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为多少？哪板电势高？
（2）如果C、D两板间所加的电压为，则负离子还能打在板上吗？若不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为多少？
14．山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动.一滑雪道ABC的底部是一个半径为R的圆，圆与雪道相切于C点，C点的切线沿水平方向，C点与水平雪地之间是高为H的峭壁，D是圆的最高点，如图所示.运动员从A点由静止下滑，刚好经过光滑圆轨道最高点D旋转一周，再滑到C点后水平抛出，当抛出时间为t时，迎面遭遇一股强风，运动员最终落到了雪地上，落地时速度大小为v已知运动员连同滑雪装备总质量为m，重力加速度为g，不计遭遇强风前的空气阻力和雪道的摩擦阻力，求：
（1）A、C的高度差h；
（2）运动员刚遭遇强风时的速度大小及距地面的高度；
（3）强风对运动员所做的功.
参考答案
1．答案：C
解析：AB.开始时，弹簧的弹力为，剪断CD间细线的一瞬间，弹簧的弹力不变，则小球C的加速度大小为
AB的加速度为零，故AB错误；
C.同理可以分析，剪断AB间细线的一瞬间，小球C的加速度大小为0，故C正确；
D.剪断C球上方细线的一瞬间，弹簧的弹力迅速减为零，因此小球A和B的加速度大小为g，故D错误。
故选C。
2．答案：A
解析：A解析重新平衡后，绳子形状如图所示，设钧码的质量为M，由几何关系知，绳子与竖直方向夹角为。根据平衡条件可得,解得,故A正确，B、C、D错误。
3．答案：A
解析：A电荷量为的均匀带电球体,可当作位于球心的带电量为的点电荷处理,则处场强大小为，故正确；
B.由图象可知，球内部的电场强度不是处处相等，所以内部电场为非匀强电场，故B错误；
C.由图象知,、两点处的电场强度相同,故C正确；
D.因电场力做功与初末位置有关,当假设将试探电荷沿X轴移动，则从移到R处和从R移到处，因电势差不同，由知，电场力做功不同，故D错误；
故选:AC
4．答案：B
解析：由题意知，当横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零时
根据数学知识可得
联立解得
故选B。
5．答案：D
解析：线框中产生顺时针方向的电流，线框的右边部分相当于电源，则线框上N点相当于电源正极，M点相当于电源负授，则有，故A错误；由法拉第电磁感应定律可得，线柜中产生的感应电动势，在时，线框受到的安墙力大小为，则线框受到的摩擦力，故B错误：由B项的分析可知，其中为图乙的图象特率，不变，我格面积S和电阻R不变，则电流不变，故C错误；由图乙可知，在时，磁感应强度方向改变，由于电流不变，根据左手定则可知，此时线框所受安培力方向发生改变，因此摩擦力方向也发生改变，故D正确。
6．答案：BC
解析：ABC小球在第内的位移是则第内的平均速度为:,第内的平均速度等于末的速度,所以有:,小球在末的速度是:，故BC正确，A错误；
D小球在前内的位移是:故D错误。
故选：BC。
7．答案：BC
解析：根据万有引力定律可知，地球与一颗卫星之间的引力大小，B正确，A错误；三颗卫星等间隔分布，由几何关系知，两颗卫星间的距离，则两颗卫星间的引力大小，C正确；卫星对地球的引力均沿卫星与地球球心间的连线向外，由于三颗卫星质量相等，各自对地球的引力大小相等，且三颗卫星在圆轨道上等间隔分布，由几何关系知，相邻两个力的夹角为120°，故三颗卫星对地球引力的合力大小为零，D错误.
8．答案：AD
解析：A.电梯在加速过程中,坚直方向上,人所受的合力向上,支持力大于重力,因此人处于超重状态,A正确;
B.加速过程中,踣板对人摩擦力水平向右,人在水平向右的方向上通过的位移,因此摩擦力对人做正功,B错误;
C.根据能量守恒定律,加速过程电梯对人做的功
C错误;
D.扶梯匀速运动时,支持力等于重力,因此支持力做功的功率
D正确。
故选AD。
9．答案：AB
解析：A.质点带负电，曲线运动所受合外力指向轨迹的凹侧，结合电场线与等势面处处垂直，大致画出电场线如图实线
沿电场线方向电势降低，所以
根据电势能可知
A正确；
B.质点在点受力方向与电场线在该点的切线反向相反，电场线和等势面处处垂直，根据牛顿第二定律可知质点在Q点时的加速度方向与等势面a垂直，B正确；
C.沿电场线方向，电势降低，所以等势面a的电势最大，C错误；
D.电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，则
D错误。
故选AB。
10．答案：BD
解析：A.电场线越密集电场强度越大，则电子由K到A过程中，电场力变大，则根据牛顿第二定律可得加速度大小变大，不是劬加速直线运动，故A错误；
B.沿电场线方向电势降低，可知M点电势低于N点电势，故B正确；
CD.根据动能定理可得，电子到达A板时动能等于电场力所做的功，则动能等于eU；电子由K运动到A，电场力做正功，电势能减小，电势能减小了eU，故D正确，C错误。故选BD。
11．答案：（1）BE
（2）；
（3）ACD
（4）C
解析：（1）本实验不需要测量重锤质量,选项A不符合题意；本实验必须用刻度尺测量重锤下落的高度，选项B符合题意,C不符合题意;打点计时器,需使用交流电源,选项D不符合题意,E符合题意;本实验不需要停表测量时问,选项F不符合题意,故必须使用的器材还有BE.
（2）重力势能减少量;动能的增加量
（3）做实验时,先接通打点计时器的电源,再释放重锤,选项A正确;本实验为验证机械能守恒定律,不能直接利用计算重锤的速度,选项B错误;匀变速直线运动过程,中间时刻的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,选项C正确;用刻度尺测量某点到点的距离,利用公式mgh计算重力势能的减少量,其中应取当地的重力加速度,选项D正确
（4）由题知,O点处重锤的速度大于零,设阻力为f,O点处的速度为,由动能定理得,变形得,所以图线的斜率不变,与纵轴截距大于零,选项C两确,ABD错误.
12．答案：（1）0~20 Ω
（2）1.31~1.34
（3）
（4）小于
解析：（1）由题图2中a图线知合金丝甲电阻最大约为8 Ω，为了使电压表有明显的读数变化，则滑动变阻器的最大阻值不能太大，故选0~20 Ω的比较合适。
（2）电压表读数（1.31~1.34 V均可）。
（3）由及可得，根据题图2中图线斜率可求得。
（4）由题图2知时，，根据可解得，因为甲、乙长度相同，材料相同，所以。
13．答案：（1）；C板电势高
（2）不能；
解析：（1）设负离子的质量为m，电量为q，从B板小孔飞出的速度为，由动能定理得：
由类平抛规律有：
又
整理可得
又
联立解得，因负离子所受电场力方向向上，所以C板电势高
故为了使负离子能打在P点，C、D两板间的电压应为，C板电势高.
（2）若负离子从水平板边缘飞出，则应满足：，，由类平抛规律可得：，，，联立以上各式解得，将代入可解得，可见如果两板间所加电压为，则负离子不能打在板上，而是从两板间飞出将，代入可解得，故如果C、D两板间所加的电压为，则负离子不能打在板上，它离开电场时发生的侧移为
14．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）运动员刚好经过圆轨道最高点,则其速度满足运动员由A到D过程，由动能定理有联立解得
（2）运动员从A到C由动能定理有
可得在圆轨道旋转一周后运动员做平批运动，运动员遃遇强风时,在坚直方向上的速度
则运动员適聥强风时的速度大小为：
下落高度为
则距地面的高度为。
（3）对运动员运动的整个过程，由动能定理得
解得