湖北省孝感2022-2023高二上學期9月考試數學物理試卷一、選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項是符合題目要求的。第8—11題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。1.下列說法正確的是（）A.閉合電路中，電流總是從電勢高的地方流向電勢低的地方B.電阻率都隨溫度的降低而減小C.閉合電路中，電流越大，電源的路端電壓就越大D.電動勢與內、外電路的電阻無關【答案】D【詳解】A．在閉合電路的外電路中，電流總是從電勢高的地方流向電勢低的地方，而在內電路中，電流總是從電勢低的地方流向電勢高的地方，故A錯誤；B．金屬材料的電阻率都隨溫度的升高而增大，而半導體材料的電阻率隨溫度的升高而減小，故B錯誤；C．閉合電路中，電流越大，內電壓越大，則電源的路端電壓就越小，故C錯誤；D．電動勢是由電源本身的性質決定的，與內、外電路的電阻無關，故D正確。故選D。2.下列現象屬于電磁感應現象的是（）A.通電導線周圍和永磁體周圍都存在磁場B.閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流C.一些物體在磁體或電流的作用下會顯現磁性D.通電導線在磁場中受到力的作用【答案】B【詳解】A．通電導線周圍存在磁場，這是電流的磁效應；永磁體周圍都存在磁場，這是磁體本身具有的特征。故A錯誤；B．閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，導體中就會產生電流，這是電磁感應現象。故B正確；C．一些物體在磁體或電流的作用下會顯現磁性，這是物體被磁化，不是電磁感應現象。故C錯誤；D．通電導線在磁場中受到力的作用不是電磁感應現象。故D錯誤。故選B。3.2022年2月5日，由任子威、武大靖、曲春雨、范可新和張雨婷組成的中國隊獲得短道速滑混合團體2000米接力比賽冠軍，這是中國代表團在北京冬奧會上奪得的首枚金牌。短道速滑的接力與田徑比賽的接力不同，運動員只需要在到達接力地點的時候推送下一個隊友出發就是完成了接力。決賽中，“接棒”的任子威在“交棒”的曲春雨前面滑行，任子威的體重比曲春雨重，當追上時，曲春雨猛推任子威一把，使任子威獲得更大的速度向前滑行，如圖所示。在曲春雨用力推任子威的過程中，不計冰面阻力和空氣阻力，下列說法正確的是（）A.任子威的速度增加量小于曲春雨的速度減少量B.任子威的動量增加量大于曲春雨的動量減少量C.曲春雨對任子威的作用力小于任子威對曲春雨的作用力D.任子威受到推力的沖量大于曲春雨受到推力的沖量【答案】A【詳解】AB．在曲春雨推任子威的過程中，二者組成的系統動量守恒，則變形得由題可知則即任子威的速度增加量小于曲春雨的速度減小量，但任子威的動量增加量等于曲春雨的動量減少量，故A正確，B錯誤；CD．曲春雨對任子威的作用力與任子威對曲春雨的作用力大小相等、方向相反，是一對相互作用力，所以這兩個力的沖量大小相等，方向相反，故CD錯誤。故選A。4.北京冬奧會開幕式24節氣倒計時驚艷全球，如圖是地球沿橢圓軌道繞太陽運行所處不同位置對應的節氣，下列說法正確的是（）

A.夏至時地球與太陽的連線在單位時間內掃過的面積最大B.從冬至到春分的運行時間等于從春分到夏至的運行時間C.太陽既在地球公轉軌道的焦點上，也在火星公轉軌道的焦點上D.若用a代表橢圓軌道的半長軸，T代表公轉周期，，則地球和火星對應的k值不同【答案】C【詳解】A．由開普勒第二定律可知地球與太陽的連線在單位時間內掃過的面積都相等，故A錯誤；B．地球經歷春夏秋冬由圖可知是逆時針方向運行，冬至為近日點，運行速度最大，夏至為遠日點，運行速度最小；所以從冬至到春分的運行時間小于從春分到夏至的運行時間，故B錯誤；C．根據開普勒第一定律可知，太陽既在地球公轉軌道的焦點上，也在火星公轉軌道的焦點上，故C正確；D．若用a代表橢圓軌道的半長軸，T代表公轉周期，，則地球和火星對應的k值是相同的，故D錯誤。故選C5.小明為了更好的體驗超重與失重現象，他在電梯中用測力計懸吊一個重物，保持測力計相對電梯靜止，測得電梯勻加速上升時測力計讀數為，勻減速上升時讀數為。若電梯加速和減速過程的加速度的大小是相同的，則電梯做勻加速運動時的加速度大小為（）A. B. C. D.【答案】B【詳解】電梯勻加速上升時，由牛頓第二定律得勻減速上升時，由牛頓第二定律得聯立解得故ACD錯誤，B正確。故選B6.如圖為某種水輪機的示意圖，水平管出水口的水流速度恒定為，當水流沖擊到水輪機上某擋板時，水流的速度方向剛好與該擋板垂直，該擋板的延長線過水輪機的轉軸O，且與水平方向的夾角為30°。當水輪機圓盤穩定轉動后，擋板的線速度恰為沖擊該擋板的水流速度的四分之三。忽略擋板的大小，不計空氣阻力，若水輪機圓盤的半徑為R，則水輪機圓盤穩定轉動的角速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【詳解】水從管口流出后做平拋運動，設水流到達輪子邊緣的速度大小為v，如圖則穩定轉動后，擋板的線速度恰為沖擊該擋板的水流速度的四分之三，即擋板的線速度為根據可得角速度故選D。7.如圖甲所示為某機場利用水平傳送帶傳送行李箱（行李箱視為質點）的簡化原理圖，工作人員在A處每間隔將行李箱無初速放到傳送帶上，已知傳送帶以恒定速率順時針運行，A、B兩處的距離，行李箱與傳送帶之間的動摩擦因數，取。如圖乙為該情景中某物理量隨時間變化的圖像。下列說法正確的是（）

A.圖乙可能是某個行李箱的加速度隨時間變化的圖像B.圖乙可能是摩擦力對某個行李箱做的功隨時間變化的圖像C.相鄰行李箱之間的最大距離為2mD.在B端有行李到達后，每10s有五件行李到達B端【答案】C【詳解】A．行李箱在0~2s內做勻加速直線運動，加速度隨時間變化的圖像是一條平行于t軸的線段，故A錯誤；B．行李箱在2~6s內不受摩擦力，摩擦力做功為零，故B錯誤；C．圖乙為該情景中速度隨時間變化的圖像，后一行李箱剛勻速運動時，與前一行李箱的距離最大，由圖像容易求得故C正確；D．行李箱剛放上皮帶時與前方行李箱有最小距離為所有行李箱運動規律相同，只是時間上依次落后，則在B端有行李到達后每10s有十件行李箱到達，故D錯誤。故選C。8.我國運動員王錚在今年舉辦的東京奧運會女子鏈球決賽中成功拿下一枚銀牌，這是中國女子鏈球首次在奧運會上奪銀。如圖甲所示為王錚比賽瞬間的照片，若運動員在開始甩動鏈球時，可認為鏈球在水平面內做勻速圓周運動，如圖乙所示，不計空氣阻力，對此下列說法正確的是（）

A.鏈球球體受到重力及拉力共兩個力的作用B.鏈條與豎直方向的夾角越小，鏈條對球體施加的拉力越小C.鏈條與豎直方向的夾角越大，鏈球做勻速圓周運動的角速度越大D.若運動員此時松手，鏈球將沿松手時的速度方向做斜上拋運動【答案】ABC【詳解】A．對球體進行受力分析，如圖所示球體受到重力與鏈條的拉力，鏈球在水平面內做勻速圓周運動，由重力與拉力兩個力的合力提供向心力，A正確；B．由分析有可知，鏈條與豎直方向的夾角越小，鏈條對球體施加的拉力越小，B正確；C．由分析有解得則鏈條與豎直方向夾角越大，鏈球做勻速圓周運動的角速度越大，C正確；D．運動員此時松手后，球僅僅受重力作用，鏈球將沿松手時的速度方向做平拋運動，D錯誤。故選ABC。9.我國發射的“天問一號”火星探測器到達火星后開展了一系列復雜的變軌操作：2021年2月10日，探測器第一次到達近火點時被火星捕獲，成功實現火星環繞，進入周期為10天的大橢圓軌道；2月15日，探測器第一次到達遠火點時進行變軌，調整軌道平面與近火點高度，環火軌道變為經過火星南北兩極的極軌；2月20日，探測器第二次到達近火點時進行軌道調整，進入周期為4天的調相軌道；2月24日，探測器第三次運行至近火點時順利實施第三次近火制動，成功進入停泊軌道。極軌、調相軌道、停泊軌道在同一平面內。探測器在這四次變軌過程中（）A.沿大橢圓軌道經過遠火點與變軌后在極軌上經過遠火點的加速度方向相同B.沿極軌到達近火點變軌進入調相軌道點火噴射的方向與運動方向相同C.沿極軌、調相軌道經過近火點時的加速度不相等D.大橢圓軌道半長軸與調相軌道半長軸的比值為【答案】ABD【詳解】A．沿大橢圓軌道經過遠火點與變軌后在極軌上經過遠火點時，都是火星對衛星的萬有引力提供向心力，向心加速度方向都是指向火星中心，故A正確；B．沿極軌到達近火點變軌時制動減速才能進入調相軌道，即點火減速，使點火噴射的方向與運動方向相同。故B正確；C．根據可知，同一點，向心速度相同，則沿極軌、調相軌道經過近火點時的加速度都相等，故C錯誤；D．根據開普勒第三定律可得代入數據，，解得故D正確。故選ABD。10.如圖電路，電動勢為E，內電阻為r，電壓表與電流表均為理想電表。開關閉合后，將滑動變阻器的滑動觸頭P逐漸向右滑動，下列說法正確的是（）A.R1、R2消耗的功率均變小B.R1消耗的功率變大，R2消耗的功率變小C.電壓表讀數變大D.電流表讀數變大【答案】BC【詳解】根據題圖電路結構可知，開關閉合后，將滑動變阻器的滑動觸頭P逐漸向右滑動時，滑動變阻器接入電路中的阻值增大，根據閉合電路歐姆定律可知，外電阻增大，則干路電流減小，路端電壓增大，圖中電壓表測量的是路端電壓，故讀數變大；電流表測量干路電流，故讀數變小；所以根據可知R2消耗的功率變小，R1消耗的功率又因干路電流減小，可知增大，所以R1消耗的功率增大。故選BC。11.如圖所示，真空中有一勻強電場（圖中未畫出），電場方向與圓周在同一平面內，是圓的內接直角三角形，，O為圓心，半徑。位于A處的粒子源向平面內各個方向發射初動能均為、電荷量為的粒子，這些粒子會經過圓周上不同的點，其中到達B點的粒子動能為，到達C點的粒子動能也為。忽略粒子受到的重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）A.B.電場方向由A指向BC.勻強電場的電場強度大小為1V/cmD.經過圓周上的所有粒子，動能最大為14eV【答案】BD【詳解】BC．根據題意可知到達B點的粒子動能與到達C點的粒子動能相等，所以B、C兩點電勢相等，BC連線為勻強電場的等勢面，根據電場線與等勢面相互垂直，且的粒子，從A點運動到B點動能增大，可知電場力做正功，粒子一定沿著電場線方向運動，由此可判斷AB的方向就是該電場的電場強度方向，如圖所示A、B間的電勢差為根據幾何關系可得電場強度為故C錯誤，B正確；A．因為可得故A錯誤；D．易知整個圓周上D點電勢最低，則粒子運動到D點動能最大，根據由幾何關系可得聯立可得從A到D根據動能定理代入數據可得故D正確。故選BD。二、非選擇題：本題共5小題，共56分。12.用如圖甲所示的實驗裝置驗證m1、m2組成的系統機械能守恒（圖中滑輪為輕質滑輪）m2從高處由靜止開始下落，m1上拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可驗證機械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，每相鄰兩計數點間還有4個點（圖中未標出），計數點間的距離如圖乙所示。已知m1=100g、m2=300g，（取g=9.8m/s2）則：

（1）為完成此實驗，除了所給的器材，還需要的器材有___________A.刻度尺B.秒表C.0~12V直流電源D.0~12V的交流電源（2）在紙帶上打下計數點5時的速度v5=___________m/s；結果保留3位有效數字（3）在打點0~5過程中系統動能的增加量___________J，系統勢能的減少量___________J，由此得出的結論是___________（結果均保留3位有效數字）（4）若某同學作出圖像如圖丙所示，則根據圖像求得得重力加速度g=___________m/s2【答案】①.AD②.2.40③.1.15④.1.18⑤.在誤差允許范圍內，物體的機械能守恒⑥.9.6【分析】【詳解】（1）[1]用刻度尺測量點跡之間的距離，打點計時器用交流電源，故選AD（2）[2]計數點間有4個點沒有表出去，計數點間的時間間隔：T＝0.02×5＝0.1s做勻變速直線運動的物體在某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打第5個點時的速度為（3）[3][4][5]物體的初速度為零，所以動能的增加量為系統減少的重力勢能則可認為在誤差允許范圍內，物體的機械能守恒（4）[6]由機械能守恒定律得則有所以圖像的斜率解得：g＝9.6m/s213.某研究性學習小組在測量電池組的電動勢和內電阻中，利用了如下實驗器材：電壓表，電阻箱（阻值范圍0~999.9Ω）：開關、導線若干.

（1）用筆畫代替導線，請將圖1中器材連接成實驗電路：______（2）某同學開始做實驗，先把變阻箱阻值調到最大，再接通開關，然后逐次改變電阻箱接入電路的阻值R，讀取與R對應的電壓表的示數U，并畫出了圖線，如圖2所示；（3）根據圖2中實驗數據繪出的圖線可以得出該電池組電動勢的測量值E=______V.內電阻測量值r=______Ω.（保留3位有效數字）（4）不同小組的同學分別用不同的電池組（均由同一規格的兩節干電池串聯而成）完成了上述的實驗后，發現不同組的電池組的電動勢基本相同，只是內電阻差異較大.同學們選擇了內電阻差異較大的甲、乙兩個電池組進一步探究，對電池組的輸出功率P隨外電阻R變化的關系，以及電池組的輸出功率P隨路端電壓U變化的關系進行了猜想，并分別畫出了如圖3所示的和圖像.若已知甲電池組的內電阻較大，則下列各圖中可能正確的是______（選填選項的字母）.

【答案】①.②.2.93V③.④.BC【詳解】（1）[1]根據原理圖連接對應的實物如圖

（3）[2]根據閉合電路歐姆定律有函數圖像與縱軸的交點表示E，斜率表示r，則有電源電動勢為[3]電源內阻為（4）[4]電源的輸出功率為當R=r時，電源輸出的功率最大，最大為已知甲電池組的內電阻較大，甲電池組的最大輸出功率小，故B正確，A錯誤；根據當電壓一定時，甲電池組的內電阻較大，甲電池組的最大輸出功率小，故C正確，B錯誤。故選BC。14.2021年12月14日，我國成功將天鏈二號02衛星送入預定軌道，發射任務取得圓滿成功。假設該衛星繞地球做勻速圓周運動，軌道半徑為地球半徑R的1.5倍。已知地球表面處的重力加速度大小為g，引力常量為G，忽略地球的自轉，求：（1）地球的質量；（2）衛星繞地球轉動的角速度；（3）衛星所在處的重力加速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力得地球質量（2）根據萬有引力提供向心力，有聯立可得衛星繞地球轉動的角速度（3）在軌道半徑為處，仍有萬有引力等于重力，即聯立解得衛星所在處的重力加速度大小15.如圖所示，兩金屬板A、B水平放置，間距為3d。距離A下方2d處有一水平放置的金屬網G，A、B、G的尺寸相同，G接地，A、B的電勢均為。今有一帶電粒子從金屬網G的左側正上方P點以初速度水平射入電場，P點到G的距離為d。粒子穿越金屬網過程中與金屬網不接觸，已知帶電粒子的質量為m、電荷量為q（q>0），粒子重力忽略不計。求：（1）粒子第一次到達G所需的時間t；（2）粒子穿過G后距B板的最近距離y；（3）若粒子恰好沿水平方向飛離電場，求金屬板的長度L。【答案】（1）；（2）；（3），【詳解】（1）粒子在豎直方向做勻加速直線運動，第一次到達G所需的時間為t，則有聯立解得，（2）粒子穿過G板時的豎直方向的速度為粒子穿過G后，粒子的加速為則粒子穿過G后，粒子在豎直方向做勻減速直線運動，速度減為0所用時間為因為則所以粒子穿過G后距B板的最近距離（3）若粒子恰好沿水平方向飛離電場，即粒子在豎直方向速度為0，粒子在豎直方向先做勻加速運動t加速到v，后做勻減速運動減到0，再接著反向加速加到v