江西省三新協(xié)同教研共同體2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期12月聯(lián)考物理試題（C卷）（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12024年“三新”協(xié)同教研共同體高二聯(lián)考物理試卷注意事項：1．答題前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號、考場號、座位號填寫在答題卡上。2．回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3．考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。4．本試卷主要考試內(nèi)容：人教版必修第三冊，選擇性必修第一冊第一章。一、選擇題（1-7題，每題4分，共計28分，8-10題為多選題，每題6分，錯選不給分，漏選給3分。合計46分）1.以下說法正確的是（）A.庫侖不僅提出了庫侖定律，還最早通過實驗測得元電荷的數(shù)值B.一小段通電直導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力作用，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定零C.磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，方向與電流所受磁場力的方向相同D.采用了比值定義法，磁感應(yīng)強(qiáng)度B與安培力F成正比，與IL成反比【答案】B【解析】A．最早通過實驗測得元電荷的數(shù)值的是密立根，A錯誤；B．一小段通電導(dǎo)體在磁場中某處不受磁場力作用，有可能是電流與磁場方向平行，故該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零，B正確；C．磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向與電流所受磁場力的方向一定垂直，C錯誤；D．磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場強(qiáng)弱和方向的物理量，通過電流元垂直放置于磁場中所受磁場力與電流元的比值來定義磁感應(yīng)強(qiáng)度。此比值與磁場力及電流元均無關(guān)，D錯誤。2.以下關(guān)于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的幾個場景說法正確的是（）A.圖甲中，線圈繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動時會產(chǎn)生感應(yīng)電流B.圖乙中，線圈垂直于勻強(qiáng)磁場方向向右運(yùn)動，線圈右邊未離開磁場前，線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電流C.圖丙中，線框以直導(dǎo)線MN為軸旋轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生感應(yīng)電流D.圖丁中，線圈b中的磁通量大于線圈a中的磁通量【答案】A【解析】A．線圈繞垂直于磁場的轉(zhuǎn)動軸轉(zhuǎn)動，線圈的磁通量不斷變化，會產(chǎn)生感應(yīng)電流，A正確；B．線圈垂直于磁場方向向右運(yùn)動，運(yùn)動范圍在勻強(qiáng)磁場內(nèi)，線圈的磁通量不變，不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，B錯誤；C．當(dāng)線框以直導(dǎo)線MN為軸旋轉(zhuǎn)時，穿過導(dǎo)體回路的磁通量沒有發(fā)生變化，因此不會產(chǎn)生感應(yīng)電流，C錯誤；D．圖丁兩線圈中存在方向相反的兩個磁場，其中條形磁鐵內(nèi)部的磁場在兩線圈處的磁通量相同，條形磁鐵外部磁場在線圈a處的磁通量小于線圈b的，所以穿過線圈a的合磁通量大于穿過線圈b的合磁通量，D錯誤。故選A。3.一負(fù)電荷在電場中僅受電場力作用，從A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，速度隨時間變化的圖像如圖所示，tA、tB分別對應(yīng)電荷在A、B兩點(diǎn)的時刻，則下列說法中正確的是（）A.A處的場強(qiáng)小于B處的場強(qiáng)B.A處的電勢低于B處的電勢C.從A到B的過程中，電場力對電荷做正功D.電荷在A處的電勢能小于在B處的電勢能【答案】D【解析】A．由圖像斜率表示加速度，知A處的加速度大于B處的加速度，則A處的場強(qiáng)一定大于B處的場強(qiáng)，故A錯誤；CD．由圖像知從A到B的過程中，電荷動能減小，知電場力對電荷做負(fù)功，電荷電勢能增加，故D正確，C錯誤。B．根據(jù)，可知同一負(fù)電荷在電勢能大的地方反而電勢低，電勢能小的地方反而電勢高，由于電荷在A處的電勢能小于在B處的電勢能，可知A處的電勢一定高于B處的電勢，故B錯誤。故選D。4.圖甲是多用電表內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖乙是刻度盤，通過選擇開關(guān)分別與1、2、3、4，5、6相連，以改變電路結(jié)構(gòu)，分別成為電流表，電壓表和歐姆表，下列說法正確的是（）A.A是黑表筆、B是紅表筆B.作電流表時1比2量程大，作電壓表時6比5量程小C.如圖乙所示的指針位置，若選擇電阻×10Ω擋，則讀數(shù)為190Ω；若選擇直流電壓10V擋，則讀數(shù)為4.4VD.當(dāng)選擇開關(guān)與3或4相連時是歐姆表，測量電阻之前需歐姆調(diào)零，但是測電阻換擋時不需要?dú)W姆調(diào)零【答案】C【解析】AD．當(dāng)選擇開關(guān)與3、4相連時，多用電表是歐姆表，測量電阻之前和換擋后均需進(jìn)行歐姆調(diào)零。內(nèi)置電源的正極應(yīng)與黑表筆相連，電源的負(fù)極應(yīng)與紅表筆相連，所以A為紅表筆，B為黑表筆。AD錯誤；B．當(dāng)選擇開關(guān)與1、2相連時，多用電表是電流表，接1時并聯(lián)電阻較小，電流表的量程較大；當(dāng)選擇開關(guān)與5，6相連時，多用電表是電壓表，接6時串聯(lián)電阻較大，電壓表的量程較大。B錯誤；C．如圖乙所示的指針位置，若選擇電阻×10Ω擋，則讀數(shù)為190Ω；若選擇直流電壓10V擋，則最小分度為0.2V，根據(jù)讀數(shù)規(guī)則可知，指針讀數(shù)為4.4V，C正確。5.如圖所示，半徑為R的帶電荷量為的絕緣圓環(huán)，圓心為О，電荷量均勻分布。A，B、C為圓環(huán)的三等分點(diǎn)，OD=2R。現(xiàn)將A、B兩處長為的電荷取走，，D點(diǎn)放置一電荷量為q的點(diǎn)電荷，O處電場強(qiáng)度恰好為0，則（）A.C點(diǎn)電場強(qiáng)度為零 B.q的絕對值為C.A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同 D.D處的點(diǎn)電荷一定帶負(fù)電【答案】B【解析】BD．圓環(huán)上的電荷在О點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為0，取走A、B兩處電荷后，A、B兩點(diǎn)關(guān)于О點(diǎn)對稱的兩點(diǎn)分別為A'、B'，產(chǎn)生的電場強(qiáng)度矢量和水平向右，與D點(diǎn)處的q在空間疊加后，O點(diǎn)電場強(qiáng)度為0，所以q一定為正電荷，且有解得故D錯誤，B正確；A．處的電荷為正電荷，可知C點(diǎn)電場強(qiáng)度方向一定水平向右，故A錯誤；C．A、B兩點(diǎn)電場強(qiáng)度大小相等，但方向不同，故C錯誤。故選B。6.物理學(xué)中將導(dǎo)線中電流與導(dǎo)線橫截面積的比值定義為電流密度，用符號j來表示。現(xiàn)有一根金屬直導(dǎo)線，其電阻率為ρ，導(dǎo)線內(nèi)部的電場強(qiáng)度為E，單位體積內(nèi)存在n個自由電子，每個電子所帶的電荷量為e，電子在導(dǎo)線中定向運(yùn)動時受到的平均阻力為f，可以認(rèn)為電子以恒定速率v沿著導(dǎo)線方向運(yùn)動。那么下列關(guān)于這些物理量之間關(guān)系的表達(dá)式中正確的是（）A. B. C. D.【答案】C【解析】BC．電流的微觀表達(dá)式為所以電流密度為根據(jù)電場強(qiáng)度與電壓的關(guān)系有故C正確，B錯誤；AD．電子勻速運(yùn)動，有故AD錯誤。故選C。7.如圖所示，小物塊a、b和c靜置于光滑水平地面上?，F(xiàn)讓a以速度v向右運(yùn)動，與b發(fā)生正碰，然后b與c也發(fā)生正碰。若a，b質(zhì)量分別為m和2m，c的質(zhì)量可任意選擇，所有碰撞可以是彈性碰撞也可以是非彈性碰撞，各種可能的碰撞后，c的最大速度最接近（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設(shè)a、b、c的質(zhì)量分別為、、。a與b碰撞后二者的速度分別為和，彈性碰撞，b碰后速度最大，根據(jù)動量守恒定律有根據(jù)機(jī)械能守恒定律有聯(lián)立解得設(shè)b與c碰撞后二者的速度分別為和，同理，彈性碰撞情況下，c的碰后速度最大聯(lián)立解得由上式可知，當(dāng)時，則有所以若c的質(zhì)量可任意選擇，碰后c的最大速度接近。故選D。8.如圖所示，在光滑水平面上靜止放置著并排且不粘連的木塊A、B，A、B質(zhì)量均為m，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端О點(diǎn)系一長為L的輕質(zhì)細(xì)線，細(xì)線另一端系著質(zhì)量為m的小球C?，F(xiàn)將C拉起至細(xì)線水平且自然伸直的狀態(tài)后由靜止釋放（不計空氣阻力，重力加速度為g）。以下說法正確的是（）A.C能向左擺到與釋放點(diǎn)等高的位置B.C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)時，繩中張力大小為4mgC.C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)動量守恒【答案】BC【解析】A．C第一次到達(dá)左側(cè)最高處時，A、B具有動能，由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，C第一次到達(dá)左側(cè)最高處時的高度比釋放高度低，A錯誤；B．C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，A、B一起向右運(yùn)動，當(dāng)C第一次到達(dá)最低點(diǎn)時，A和B即將分離，則有C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，由繩子張力及重力的合力提供向心力，則有C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，則有聯(lián)立解得B正確。C．C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，只有重力做功，A、B、C構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，C正確；D．C第一次運(yùn)動到最低點(diǎn)過程中，系統(tǒng)的合力并不等于零，動量不守恒，但是水平方向上沒有受到力的左右，故水平方向上系統(tǒng)動量守恒，D錯誤。故選BC。9.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻恒為r，R是定值電阻。熱敏電阻RT的阻值隨溫度降低而增大，C是平行板電容器。在溫度降低的過程中，分別用、、和表示電流表、電壓表1、電壓表2和電壓表3示數(shù)變化量的絕對值，電表均為理想電表。關(guān)于該電路工作狀態(tài)的變化，下列說法正確的是（）A.電容器的帶電量一定增加 B.電源的輸出功率一定變大C. D.一定變大【答案】AC【解析】A．根據(jù)題圖，由閉合電路歐姆定律有當(dāng)增大，I減小，由可得電容器兩端電壓增加，根據(jù)可知電容器帶電量增加，故A正確；B．由于無法確定R與r的關(guān)系，則電源的輸出功率的變化無法確定，故B錯誤；C．由于可得由于，，，所以可得故C正確；D．根據(jù)電路知識知，V3測路端電壓，V2測熱敏電阻的電壓，V1測定值電阻R的電壓，由得它是不變的，故D錯誤。故選AC。10.如圖所示，在豎直平面內(nèi)的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m，帶電量為+q的帶電小球先后以同樣大小的速度v經(jīng)過同一條豎直線上的a、b兩點(diǎn)，在a點(diǎn)的速度方向與直線的夾角=30°，由a點(diǎn)到b點(diǎn)過程中動量的變化量的方向水平向左，a、b兩點(diǎn)間的距離為。（重力加速度為g）下列說法正確的是（）A.在b點(diǎn)的速度方向與直線的夾角=60°B.從a到b運(yùn)動過程中的最小速度為C.由a點(diǎn)到b點(diǎn)運(yùn)動的時間為D.電場強(qiáng)度的大小為【答案】BD【解析】A．帶電小球先后以同樣大小的速度v經(jīng)過同一條直線上的a、b兩點(diǎn)，由a點(diǎn)到b點(diǎn)過程中動量的變化量的方向水平向左，=30°，A錯誤；B．從a到b，垂直ab方向先由、減速至0再反向加速至，當(dāng)垂直ab方向的速度變?yōu)榱銜r，速度最小，最小速度為B正確；C．帶電小球沿ab方向做勻速直線運(yùn)動解得C錯誤；D．垂直ab方向有又因為解得聯(lián)立可得，電場強(qiáng)度D正確。故選BD。二、實驗題（共兩小題，11題6分，12題8分，合計14分）11.某同學(xué)用圖示裝置探究A、B兩球在碰撞中動量是否守恒。該同學(xué)利用平拋運(yùn)動測量兩球碰撞前后的速度，實驗裝置和具體做法如下：圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滑下，和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡。圖中О點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上的垂直投影點(diǎn)，E、F、J是實驗中小球落點(diǎn)的平均位置。A、B小球經(jīng)測量質(zhì)量分別為m1和m2。（1）若兩個小球碰撞前后動量守恒，需驗證的關(guān)系式為___________。（用m1、m2、OE、OF和OJ表示）（2）若兩個小球的碰撞為彈性碰撞，測量出長度比值，則k=__________。（用數(shù)字表示）（3）本實驗中下列說法正確的是_________。A.小球在斜槽上運(yùn)動時有摩擦，所以對實驗會造成誤差B.A球質(zhì)量m1應(yīng)該大于B球的質(zhì)量m2C.需要測量軌道末端到地面的高度【答案】（1）（2）1（3）B【解析】（1）由于兩球從同一高度開始下落，且下落到同一水平面上，故兩球下落的時間相同；根據(jù)動量守恒定律可得在水平方向有故有即（2）彈性碰撞過程系統(tǒng)在水平方向動量守恒、機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律得兩邊同時乘以2t2整理得解得測量出長度比值為（3）A．小球A每次從斜槽同一位置釋放，摩擦力做的功相同，每次碰前小球A的速度相同，摩擦力不會產(chǎn)生實驗誤差，故A錯誤；B．為保證碰撞后兩球能都往前運(yùn)動，A球的質(zhì)量m1應(yīng)該大于B球的質(zhì)量m2，故B正確；C．兩球從同一高度開始下落，則下落的時間相等，即軌道末端到地面的高度未測量對實驗不會造成誤差，故C錯誤。12.某同學(xué)欲測量一定值電阻的阻值和一電流表的內(nèi)阻，可供選擇的實驗器材有：待測電阻Rx（阻值約為幾十歐姆）；電阻箱R1（0~999.9Ω）；滑動變阻器R（0~20Ω，額定電流為1A）；電流表A1（0~0.3A，內(nèi)阻為3.0Ω）；電流表A2（0~0.3A，內(nèi)阻未知待測）；電源E（電動勢為10V，內(nèi)阻很?。?；開關(guān)一個，導(dǎo)線若干回答下列問題：（1）要求通過Rx的電流從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)，在圖1虛線框內(nèi)將電路原理圖補(bǔ)充完整。_________（2）實驗時，電流表a應(yīng)選_________（填“A1”或“A2”）。（3）實驗時，先調(diào)節(jié)電阻箱R1為適當(dāng)值，再調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使電流表a的示數(shù)為Ⅰ0=0.15A，記下此時電阻箱的阻值R1和電流表b的示數(shù)Ⅰ；保持Ⅰ0的示數(shù)不變，多測幾組R1和Ⅰ值；得到R1—Ⅰ圖像，如圖2所示。根據(jù)圖像可測得待測電阻的阻值為Rx=______Ω，電流表A2的內(nèi)阻RA2=_____Ω。（結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）見解析（2）A2（3）25.4~26.44.00【解析】（1）（2）根據(jù)電路圖可知電阻箱與電流表a串聯(lián)，待測電阻與電流表串聯(lián)，兩串聯(lián)電路再并聯(lián)，并聯(lián)電路電壓相等，則即由題圖2可知=4.0Ω要求的阻值，電流表b的內(nèi)阻需已知，結(jié)合實驗器材可知電流表b應(yīng)為電流表A1，電流表a應(yīng)為電流表A2。（3）根據(jù)可知代入數(shù)據(jù)得=25.9Ω=4.00Ω三、計算題（13題10分，14題12分，15題18分，合計40分）13.如圖1所示，R1為定值電阻，R2為滑動變阻器（最大阻值為25Ω），現(xiàn)閉合電路中的開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片Р從最左端滑到最右端的過程中，由電表的測量數(shù)據(jù)得到U?Ⅰ圖線如圖2所示（電表均為理想電表）。求：（1）電源的電動勢和內(nèi)阻；（2）滑動變阻器R2的最大功率。【答案】（1）6V，5Ω（2）0.9W【解析】（1）滑動變阻器的滑片Р從最左端滑到最右端的過程中，接入電路的電阻增大，電路總電阻增大，電路電流減小，R1兩端的電壓減小，故乙表示V1示數(shù)的變化，甲表示V2示數(shù)的變化，由題圖2可知圖線乙的斜率表示定值電阻的阻值，則有根據(jù)閉合電路歐姆定律可得可知圖線甲斜率的絕對值為可得電源內(nèi)阻為圖線甲縱軸截距表示電源電動勢，則有（2）將R1看作電源的內(nèi)阻，當(dāng)滑動變阻器接入阻值為滑動變阻器消耗的功率最大，為聯(lián)立以上解得14.如圖，空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道ABCD固定在電場中的豎直面內(nèi)，BD為圓弧的豎直直徑，O為圓心，OA與豎直方向的夾角為53°，在電場中的P點(diǎn)沿水平方向拋出一個質(zhì)量為m，電荷量為q的帶正電小球，小球恰好從A點(diǎn)無碰撞地進(jìn)入圓弧軌道。不計小球的大小，重力加速度大小為g，勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小，P、Q兩點(diǎn)在同一水平線上，sin53°=0.8。（1）求小球到A點(diǎn)的速度大??；（2）若小球到A點(diǎn)時，電場強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼?倍，方向變?yōu)樗较蛴?，則此后小球在圓弧軌道上運(yùn)動的最大動能為多少？【答案】（1）（2）【解析】（1）小球從Р點(diǎn)到A點(diǎn)過程中，小球運(yùn)動的加速度設(shè)小球的初速度為，小球到A點(diǎn)時的速度沿電場方向的分速度為，則解得則小球在A點(diǎn)的速度為（2）將小球所受重力與電場力合成，設(shè)合力與豎直方向的夾角為即=53°當(dāng)小球運(yùn)動的位置和O點(diǎn)的連線與OB的夾角為53°時，即在等效平衡位置時動能最大，根據(jù)動能定理解得15.吉安市政欲規(guī)劃一項新的娛樂設(shè)施，它是由陸上滑道和水上浮臺兩大部分組成，如下圖所示?；繟BC有斜道AB和平道BC，AB與BC在B處平滑銜接。A和C的豎直