物理-湖南湖湘名校教育联合体2024年高二10月联考_2024-2025高二（7-7月题库）_2024年10月试卷_1022湖南湖湘名校教育联合体2024年高二10月联考

湖湘名校教育联合体·2024 年下学期高二 10 月大联考 物理 本试卷共 6页。全卷满分 100分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑，如有 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本 试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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．统一单位制的好处在于处理问题可以更快地验证是否有误，请根据单位制判断下列表达式可能正确的 是（ ） Ft Fat2 A．x=v t2 + B．x=v t+ 0 2m 0 2m mx2 mvx C．W = Pt+ D．W = Pt+ 2t2 2t2 2．运用传感器技术，可以比较精准地检测物体运动的位移与时间关系，并可以直接通过软件生成运动图 s 像，如图为一物体做直线运动过程中得到的 −t图像．下列说法正确的是（ ） t A．物体做加速度不断增大的加速直线运动 B．图像与坐标轴围成的面积的物理意义是物体运动的位移 C．汽车加速度大小为1m/s2 D．汽车前2s内的平均速度为6m/s 3．2024年北京时间8月4日晚，卫冕冠军刘洋在男子吊环项目上为中国队拿下18金，吊环运动需要运动 员保持某些动作稳定停留，此时可以认为运动员处于平衡状态，如图为刘洋的“十字悬垂”动作，此时两 根吊环带上端距离比刘洋双手之间距离小，设刘洋质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是 （ ） 学科网（北京）股份有限公司A．无论什么动作，两根吊环带对刘洋的拉力大小均相等 B．刘洋每次处于平衡状态时，吊环带对他的作用力的合力都相同 mg C．此时每根吊环带对刘洋的拉力小于 2 D．当两根吊环带竖直时，吊环带受到的拉力最大 4．2024年9月19日9时14分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一号上面级，成 功发射第五十九颗、六十颗北斗导航卫星．该组卫星属中圆地球轨道（中地球轨道）卫星，是我国北斗三 号全球卫星导航系统建成开通后发射的第二组MEO卫星，入轨并完成在轨测试后，将接入北斗卫星导航 系统．中地球轨道（Medium Earth Orbit，简写为MEO），是位于低地球轨道（2000千米（1243英里））和 地球静止轨道（35786千米（22236英里））之间的人造卫星运行轨道．下列说法正确的是（ ） A．MEO卫星运行线速度比近地轨道卫星大，比地球静止轨道卫星小 B．发射地球静止轨道卫星需要大于第一宇宙速度，而发射MEO卫星速度可以小于第一宇宙速度 C．同一圆轨道上的两个卫星在运行过程中有相同动能 D．北斗导航卫星的轨道可以不在赤道正上方 5．有四个电动势相同的电源1、2、3、4，由于使用时间不同，导致内阻变化，经测量发现， r :r :r :r =1:2:3:4，将一个电阻为R=2r 的定值电阻分别接到这四个电源两端，则下列说法正确的 1 2 3 4 1 是（ ） A．定值电阻分别与四个电源相接时，定值电阻消耗的电功率一样大 B．定值电阻分别与四个电源相接时，电源内阻消耗的电功率一样大 C．定值电阻接入电源1时，定值电阻的热功率最大 D．定值电阻接入电源2时，定值电阻的热功率最大 6．如图，轻绳OA一端系在房顶，一端O连接三条等长的绝缘轻绳且OB=OC =OD= L，三轻绳的下 端分别连接三个完全相同的带电小球（可视为点电荷），整个系统处于平衡状态，已知小球质量为m，带 电量为q，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ） 学科网（北京）股份有限公司A．若轻绳OB中的张力为2mg，则每两个小球之间的库仑力大小为mg 3 B．若轻绳OB中的张力为 2mg ，则每个小球受到的电场力大小为 mg 3 C．若轻绳与竖直方向的夹角不变，长度变为原来的2倍，小球质量不变，为保证小球受到的电场力不 变，则每个小球的带电量要变为原来的 2 倍 D．若轻绳与竖直方向的夹角和长度均不变，小球质量变为原来的2倍，为保证小球受到的电场力不变， 则每个小球的带电量要变为原来的2倍 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．某兴趣小组利用实验器材组装了一个简易的多用电表，电路图如图所示，所用表头○ G 的内阻 E A R =200Ω，满偏电流I =50mA，电源电动势E =12.5V，R =100Ω，R 此时接入电路电阻值为 g g 0 1 15Ω，R =200Ω，则下列说法正确的是（ ） 2 A．A为黑表笔，B为红表笔 B．接1时为电流表，电流表量程为75mA 5 C．接2时为欧姆表，电源内阻为r = Ω 3 D．接3时为电压表，电压表量程为40V 8．某同学设计了如图所示的电路图，其中电源电动势为E，内阻为r，R 是定值电阻，L是白炽灯，电 1 表○ A 、 、 、 均为理想电表，他们的示数分别为I 、U 、U 、U ，示数变化量的绝对值分别 E A 1 2 3 为∆I、∆U 、∆U 、∆U ，则下列说法正确的是（ ） 1 2 3 学科网（北京）股份有限公司A．将滑动变阻器R 滑片往下移，则I 、U 、U 、U 均变小 2 1 2 3 B．将滑动变阻器R 滑片往下移，灯泡亮度变暗 2 ∆U C．无论滑片往上移还是往下移， 3 的值为定值，大小即电源内阻 ∆I ∆U D．无论滑片往上移还是往下移， 2 的值为定值，大小即电源内阻 ∆I 9．如图所示，绝缘水平面上的O点处锁定一小物块A，其左端通过绝缘轻绳绕过光滑定滑轮与固定光滑 斜面上的不带电小物块B连接，滑轮左侧轻绳与斜面平行且足够长，右侧轻绳水平．以O点为原点建立水 平坐标轴Ox，小物块A与水平面间的动摩擦因数为µ=0.6，已知斜面倾角θ=30，A、B的质量均为 m=2kg，小物块A的电荷量q=+2×10−5C，A处于电场强度大小E =2.5×106 N/C，方向水平向右 的匀强电场中．取g =10m/s2，下列说法正确的是（ ） A．解除A锁定瞬间，轻绳中拉力大小为28N B．解除A锁定后，轻绳中拉力大小变化了14N C．解除A锁定后，在电场力作用下，A向右运动，电场力做正功，电势能减小 D．解除A锁定后，当A的速度达到11m/s时撤去电场，B经过2s速度减为0 10．如图是一种弹射游戏装置示意图，该装置配有可视为质点的小车，小车被弹射器弹出后沿光滑圆轨道 运动，轨道半径为20cm，接着冲上两段平滑连接的光滑圆轨道CD、DE，直至从E点平抛落回与C点 2 等高的水平面上．OA为水平光滑轨道，AC为长度L=60cm，动摩擦因数µ= 的水平粗糙轨道，圆 3 弧轨道CD、DE的半径也为20cm，对应圆心角θ均为37，水平轨道与圆弧轨道CD相切于C点．小 车的质量m=0.1kg，游戏时弹射器将小车自O点以一定初速度弹出，轨道各部分平滑连接，重力加速度 g =10m/s2．小车运动过程中可以通过圆轨道最高点B且到达E点前没有脱离轨道，则下列说法正确的 是（ ） 学科网（北京）股份有限公司A．小车经过B点的最小速度为v = 2 m/s B B．弹射器给小车的最大速度为 10 m/s 2 10 C．小车到达D的速度不能超过 m/s 5 D．小车从E点水平抛出后，其落到水平面上的点与E点水平距离0.08m≤ x≤0.08 2 m 三、非选择题：本题共 5小题，共 56分． 11．（8分）为了探究加速度和力的关系，小张同学设计了如下图所示的实验装置： （1）实验时，小张同学进行了如下操作： ①用游标卡尺测出挡光片的宽度d ，测量结果如右图所示，则d =________mm． ②将质量相等的两托盘A、B用细线连接挂在一定滑轮上，测出A托盘挡光片起始位置与光电门之间的 高度为h，在B托盘中放入一个质量为m的砝码，释放A托盘使B托盘向下运动，记录挡光片经过光电 门的时间∆t，则B托盘下落的加速度a =________（用字母h、d 、∆t表示）． （2）小张先在A、B托盘中各放入10个质量均为m的砝码，接着依次将A托盘中的砝码移动到B托盘 中并将A托盘从相同起始位置释放，每次实验只移动一个砝码，同时计录挡光片经过光电门的时间并求出 A托盘运动的加速度，设移动n个砝码时A托盘对应的加速度为a ，以a 为纵坐标，n为横坐标建立 n n a −n图像，如果a −n图像是经过原点的直线则可验证________．现已知图像斜率为k， n n g =10m/s2，则托盘质量M =________（不计挡光片质量以及绳与滑轮的摩擦）． 学科网（北京）股份有限公司12．（6分）为了探究未知电阻R （约1000Ω−3000Ω）的电阻值变化规律，某同学在下列器材中选择合 x 适器材设计了如下所示电路： A．直流电源E =3V，内阻不计 B．滑动变阻器（最大阻值50Ω，额定电流0.5A） C．滑动变阻器（最大阻值1000Ω，额定电流0.1A） D．直流电压表（量程0∼3V，内阻约为2kΩ） E．直流电流表（量程0∼1mA，内阻为150Ω） F．定值电阻（阻值75Ω，额定电流0.5A） G．定值电阻（阻值300Ω，额定电流0.5A） H．开关，导线若干 （1）该同学连接好电路后，为了更精确地测定R 的电阻值，该同学最终应将电压表S接线端接________ x 接线柱（填“1”或“2”）． （2）电路中应选用滑动变阻器R 为________，定值电阻R 为________．（均填写器材前字母）． 1 2 （3）经过多次测量后，该同学以毫安表读数为纵坐标，以电压表读数为横坐标建立如上I −U 图像，通过 对图像进行分析可知，当电压为2V时，电阻R 的阻值是________Ω（保留整数）． x 学科网（北京）股份有限公司13．（12分）现有某品牌电动独轮车的相关参数及独轮车简化电路图如下表，某同学调试了该独轮车的动 力电路，他将独轮车驱动轮悬空，然后调节R =7Ω时发现独轮车电机恰好停止转动，且用电压表测得此 C 时R 两端电压为28V，请据此调试结果并结合下表中的相关参数求： C 相关参数 简化电路图 车轮半径：R=10cm 电机额定工作电压/电流：36V/2A 电机额定转速：300r/min 电池规格：48V，12Ah（锂电池），内阻不计 保护电阻R ：R =4Ω A A （1）独轮车电机在额定状态下工作时滑动变阻器的阻值R ； C （2）独轮车电机在额定状态下工作时向外输出的驱动力大小F （计算时π=3，结果保留一位小数）． 14．（14分）某智能机器人研究所表演的“机器猴逃生”过程是这样的：如图，将质量为M =12kg的硬 杆用悬绳竖直吊在表演大厅的天花板上，一质量为m=6kg的机器猴抱住硬杆的底端．工作人员启动开 关，硬杆和悬绳在O点断开连接开始自由下落，机器猴经过t =0.3s后感知危险，随后便以对地 1 a =2m/s2的加速度拼命沿杆上爬，又经t =2s，机器猴恰好爬到硬杆的顶端并蹬杆（蹬杆时间极短） 1 2 竖直上窜，结果机器猴在O点抓住悬绳时其速度恰好为0，观众感叹机器猴有惊无险．假设“机器猴逃 生”过程中硬杆与机器猴的运动始终保持在竖直方向且不计空气阻力影响，g =10m/s2，求： 学科网（北京）股份有限公司（1）机器猴蹬杆前对地的速度v； （2）硬杆的长度L； （3）在蹬杆过程中机器猴动能增加多少？ 15．（16分）如图所示，带电量为2q ( q >0 )、质量为m的小球A，置于绝缘光滑水平面上与绝缘弹簧右 1 端接触（不粘连），弹簧左端固定，使弹簧开始处于压缩状态并具有弹性势能E = mgL，释放弹簧，把 p 8 A弹出，A在M 点水平进入场强大小为E ，宽度为L、方向与竖直方向成45角偏向右下方的匀强电场 1 5 中，随后A从C点沿切线方向进入绝缘粗糙的圆弧轨道CDG，轨道半径R= L，O为圆心、COD为 8 直径且与竖直方向成53，圆弧轨道最高点G点与M 点在同一水平面上，整个圆弧轨道处于大小为 mg E = 、方向竖直向下的匀强电场中，假设小球A沿圆弧轨道运动到D点开始离开轨道，小球A可视 2 4q 为点电荷，重力加速度为g，带电小球不会改变E 和E 电场的分布，求： 1 2 （1）M 点与C点的高度差h； （2）场强E 的大小； 1 （3）小球A从C到D过程中摩擦力做的功． 学科网（北京）股份有限公司湖湘名校教育联合体·2024 年下学期高二 10 月大联考・物理 参考答案、提示及评分细则 Ft2 1．C 根据单位制分析，A、B、D单位都不正确，故选C．AB改为x=v t+ ，可能正确，D改为 0 2m mvx W = Pt+ 可能正确． 2t 2．D 由图像横纵坐标的关系和匀变速直线运动的位移时间关系化简可知，物体做匀变速直线运动，A错 误；图像纵坐标代表平均速度与图线上某一点横纵坐标的乘积代表物体的位移，故B错误；由 1 s 1 s =v t+ at2可得 = at+v ，结合图像可知，v =4m/s，a=2m/s2，故C错误；由图像可得汽 0 2 t 2 0 0 车前2s内的平均速度为6m/s，通过计算也可以得到该答案；故选D． 3．B A．做不同动作时，由于两根吊环带与竖直夹角在不断改变，故两根吊环带对刘洋的拉力大小不断 变化，A错误；B．刘洋每次处于平衡状态时，吊环带对他的作用力相同，均等于他的重力，故B正确； mg C．由于做“十字悬垂”动作时，每根吊环带对刘洋的拉力的竖直分力等于 ，故每根吊环带对刘洋的 2 mg 拉力大于 ，C错误；D．由几何关系得，当两根吊环带竖直时，吊环带受到的拉力最小，故D错误． 2 4．D A．MEO卫星运行轨道介于近地卫星和地球静止轨道卫星之间，线速度比近地轨道卫星小，比地球 静止轨道卫星大，故A错误；B．发射同步卫星速度和MEO卫星速度都不能小于第一宇宙速度，故B错 误；C．同一圆轨道上的两个卫星具有相同大小的线速度，但是质量未知，故在运行过程中不一定有相同 动能，故C错误；D．北斗导航的卫星需要对全球进行导航，由各种高度和轨道的卫星组成，轨道可以不 在赤道正上方，D正确． 5．C 定值电阻与电源相接时，定值电阻或者电源消耗的电功率与电路中的电流大小有关，因为四个电源 电动势相同，故当电源内阻最小时，电路中电流最大，定值电阻消耗的电功率最大，故选C． 6．A A．若轻绳OB中的张力为2mg，则每个小球受到的电场力大小为 F = ( 2mg )2 −( mg )2 = 3mg，由对称性可知，三角形BCD为等边三角形，则每两个小球之间的库仑 3mg 力大小为F = /cos30 =mg ，A正确；B．若轻绳OB中的张力为 2mg ，则每个小球受到的电 c 2 场力大小为F = ( 2mg )2 −( mg )2 =mg，B错误；C．若轻绳与竖直方向的夹角不变，长度变为原来2 kq2 倍，则每两个小球间的距离变为原来2倍，小球质量不变，为保证小球受到的电场力不变，由F = 则 r2 每个小球的带电量要变为原来的2倍，C错误；D．若轻绳与竖直方向的夹角和长度均不变，小球质量变 为原来的2倍，则每个小球受到的电场力要变为原来的2倍，每两个小球间的库仑力要变为原来的2倍， 则每个小球的带电量要变为原来的 2 倍，D错误；故选A． 学科网（北京）股份有限公司7．CD A．根据“红进黑出”可知，欧姆表内部电源正极与黑表笔相连，故A为红表笔，B为黑表笔， A错误；B．I R = I R ，可得I =100mA，故量程I = I +I =150mA，B错误；C．接2时为欧姆 g g 0 0 0 g 0 R R E 5 表，由题E =12.5V，I =150mA，故 0 g +R +r = ，代入数据可得r = Ω，C正确；D．由 R +R 1 I 3 0 g R R 200 题U = I R =10V，R = 0 g = Ω，则电压表量程U = I ( R +R )=40V，D正确；故选 g g g A R +R 3 A 2 0 g CD． 8．BD AB．将滑动变阻器滑片往下移，电路总电阻减少，则I 变大，由U = IR 、U = E−Ir、 1 1 2 U = E−I ( r+R )可得，U 变大，U 、U 变小，灯泡亮度变暗，故A错误，B正确；CD．由上面分 3 1 1 2 3 ∆U ∆U 析可得 3 =r+R 大小为定值，但不是电源内阻， 2 =r，大小为电源内阻，故C错误，D正确； ∆I 1 ∆I 故选BD． 9．BC AB．解除锁定前，B平衡，有T =mgsinθ=10 N，解除锁定后，对整体分析有 1 qE−µmg−mgsinθ=2ma，对B分析T −mgsinθ=ma，可得T =24 N，故绳中拉力大小变化了 14N，A错误，B正确；C．解除A锁定后，在电场力作用下，A向右运动，电场力做正功，电势能减 小，C正确；D．撤去电场后，由于µmg >mgsinθ，故轻绳会松弛，对B有a =5m/s2，由 B 0=v−a t计算可得，B经过2.2s速度减为0，D错误． B v2 10．ACD A．若能通过轨道最高点，必然能够通过其他轨道，则有mg =m B ，解得小车通过轨道最高 R 点B的最小速度为v = gR = 2 m/s，A正确；B．为确保小车通过圆轨道，需满足v ≥ 2 m/s， B B 1 1 根据动能定理有−2mgR= mv2 − mv2，解得v ≥ 10 m/s，故弹射器给小车的最小速度为 2 B 2 0 0 10 m/s，B错误；CD．小车冲上两段平滑连接的圆弧轨道CDE时，最容易脱离轨道的位置为D点， v2 2 10 为保证D点不脱离轨道，则应满足mgcosθ≥m D 解得v ≤ m/s，小车通过圆轨道，则有 R D 5 v ≥ 2 m/s，当v = 2 m/s时，小车由B→D，根据动能定理有 B B 1 1 30 2 10 2mgR−µmgL−mgR ( 1−cosθ)= mv2 − mv2，解得v = m/s< m/s，因此小车不会 2 D 2 B D 5 5 脱离轨道． 学科网（北京）股份有限公司①v = 2 m/s时，小车恰好能通过圆弧轨道CDE到达E点，小车由B→E，根据动能定理有 B 1 1 4R ( 1−cosθ) 2mgR−µmgL−2mgR ( 1−cosθ)= mv2 − mv2，平抛运动的时间为t = ，解得落 2 Emin 2 B g 2 10 点离E点水平距离点最小值x =v t =0.08m，②v = m/s时，小车恰好能通过圆弧轨道 min Emin D 5 1 1 CDE到达E点，小车由D→E，根据动能定理有−mgR ( 1−cosθ)= mv2 − mv2，平抛运动的时 2 Emax 2 D 4R ( 1−cosθ) 间为t = ，解得落点离E点水平距离点最大值x =v t =0.08 2 m．故水平距离x g max Emax 的范围为0.08m≤ x≤0.08 2 m，故CD均正确，故选ACD． d2 10m ( 1−k ) 11．（每空2分，共8分）（1）5.30 （2）质量不变，加速度和力成正比 2h (∆t )2 k  d  2 d2 【解析】（1）5mm+6×0.05mm=5.30mm，因为   =2ah所以a = ； ∆t 2h (∆t )2 2mg （2）因为2nmg =( 2M +20m ) a ，所以a = n故可以证明质量不变，加速度和力成正比； n n 2M +20m 2mg 10m ( 1−k ) 因为k = ，所以M = ． 2M +20m k 12．（共6分）（1）2（2分） （2）B（1分） F（1分） （3）1061（2分） 【解析】（1）改装后的电流表内阻已知，故用内接法； （2）滑动变阻器分压式连接选B，毫安表改装成3mA的量程，并联电阻应选F； （3）电阻R 随电流增大而增大，电压表读数为2V时，毫安表读数0.6mA，则流过电阻R 的电流值为 x x  2  1.8mA，又因为改装后的电流表内阻为50Ω，故R =  −50 Ω=1061Ω． x 1.8×10−3  13．（12分）【解析】（1）查参数表可知电机在额定状态下工作时U =36V，I =2A； M M 又U = I ×R =8V（1分） A M A 所以U =48V−36V−8V=4V（1分） C 故R =U /I =2Ω（2分） C C M （2）因为v=ωR=3m/s（2分） 学科网（北京）股份有限公司P =U ×I =72W（1分）；r =( 48V−28V ) /4A−R =1Ω（2分） 额 M M A P = I2 ×r =4W（1分） 内 M 又F×v= P −P =68W（1分） 额 内 所以F =22.7 N（1分） 14．（14分）【解析】（1）以向下为正方向 v = gt =3m/s（1分） 1 1 又v=v −at （1分） 1 1 2 得v=−1m/s（1分） 方向向上（1分） （2）对机器猴：F′−mg =ma ⇒ F′=72 N（1分） 1 对杆：F′+Mg =Ma⇒a =16m/s2（1分） 3m/s+(−1m/s ) 在t 时间内x = ×t =2m（1分） 2 猴 2 2 1 x =vt + at2 =38m（1分） 杆 1 2 2 2 知L= x −x =36m（1分） 杆 猴 1 （3）x = gt2 =0.45m（1分） 1 2 1 设机器猴上窜速度为v 2 v2 =2g ( x +x +L ) =769（1分） 2 1 猴 1 1 ∴∆E = mv2 − mv2（1分） k 2 2 2 =2304J（2分） 15．（16分）【解析】（1）根据几何关系：h= R+Rcos53 = L．（2分） 1 1 1 （2）小球A经过M 点的速度为v ；根据能量守恒： mgL= mv2，v = gL ，（1分） 0 8 2 0 0 2 小球A从M 点运动到C点，水平方向：做初速度为v 的匀加速直线运动，加速度为a ，到达C点水平分 0 x v +v 速度为v ，运动时间为t，故水平方向有：L= 0 x t① x 2 学科网（北京）股份有限公司竖直方向：做初速度为0的匀加速直线运动，加速度为a ，到达C点竖直分速度为v ， y y v 故竖直方向有：L= y t② 2 v 在C点沿切线方向进入圆轨道，有 y =tan53③ v x 3 L 由①②③得：v =3v = gL ，v =4v =2 gL ，t = （3分） x 0 2 y 0 g 竖直方向：v =a t，a =2g ，F =ma −mg =mg y y y y y 水平方向：v =v +a t，a = g，F =ma =mg x 0 x x x x 2mg A在电场中所受电场力，F = F2 +F2 ，F = E 2q，E = ．（3分） x y 1 1 2q （3）设A球进入圆轨道中速度为v ，A球在D点速度为v 1 2 5 根据v = v2 +v2 ，可得v = gL（1分） 1 x y 1 2 1 A球从C点进入圆轨道，受电场力F = E 2q = mg，方向竖直向下 A 2 2 1 3 重力与电场力的合力F =mg+ mg = mg，方向竖直向下 2 2 v2 小球在D点开始离开轨道，据受力分析有：Fcos53 =m 2 ④（2分） R A从C到D的过程摩擦力做功为W f 3 1 1 根据动能定理有：− mg2Rsin37 +W = mv2 − mv2⑤（2分） 2 f 2 2 2 1 55 根据④⑤可得W =− mgL．（2分） f 32 学科网（北京）股份有限公司