湖北省部分高中2023-2024学年高二上学期9月联考
物理试题
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1.为保障电动车、摩托车骑乘人的行车安全，某市交管部门发起“骑乘戴头盔，平安把家归”的安全倡议。骑乘时佩戴好头盔能极大的减小事故发生时头部受到的伤害。关于事故发生时，头盔对骑乘人头部的保护作用，下列说法中正确的是
A.头部质量变大，惯性大 B.头部动量的变化量变小
C.外力对头部的冲量变小 D.头部动量的变化率变小
2.如图所示，验电器的箔片带正电，当金属球A靠近验电器上的金属球B时，验电器中金属箔片的张角变小，下列分析中正确的是
A.靠近前金属球A和B一定带异种电荷 B.靠近前金属球A和B一定带同种电荷
C.若将金属球A与B接触，箔片张角一定变小 D.若将金属球A与B接触，箔片张角一定变大
3.如图所示，粗细均匀的正方形导线框ABCD处于匀强磁场中，磁场方向与线框平面垂直。将线框两端接入电路中，让恒定电流从A端流入、B端流出，关于磁场对线框四条边作用力的分析，下列选项正确的是
A.AB边与CD边受到的力大小相等，方向相同
B.AB边与CD边受到的力大小相等，方向相反
C.AD边与BC边受到的力大小相等，方向相同
D.AD边与BC边受到的力大小相等，方向相反
4.如图所示，三角形ABC中∠B=30°，AB边上某点(不包含顶点B)固定一点电荷，BC边上电场强度的最大值为E，则顶点B处电场强度的大小为
A. B. C. D.
5.如图所示，正六边形abcdef位于匀强磁场中，匀强磁场方向与正六边形平面平行，正六边形中心处有一长直导线，导线中通有垂直于六﹒边形平面向里的恒定电流，b点磁感应强度为零。则a、d、e、f各点中磁感应强度最大的是
A.a B.f C.e D.d
6.如图所示时电路中的一部分，其中R1=6Ω、R2=1Ω、R3=3Ω，I1=0.1A、I2=0.3A，则流过电流表的电流
A.大小为0.2A，方向向左 B.大小为0.2A，方向向右
C.大小为0.4A，方向向左 D.大小为0.4A，方向向右
7.如图所示的电路中，合上开关S，将滑片Р向右移动的过程中，由理想电流表和理想电压表测得三组数据(I1、U1)、(I2、U2)和(I3、U3)，已知，，.电源内阻不计，则下列结论中正确的是
A. B. C.可能存在 D.
8.如图所示，虚线框内可能存在匀强电场或匀强磁场。若电子从左边界水平射入，能沿直线穿过框内区域，不计电子重力，则框内区域电场或磁场的方向可能为
A.仅存在电场，电场方向水平向右
B.仅存在磁场，磁场方向水平向左
C.电场和磁场均存在，电场方向竖直向上，磁场方向竖直向下
D.电场和磁场均存在，电场方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向外
9.春节是我国传统节日，人们通常在夜晚放烟花进行庆祝。如图所示，某种烟花弹从地面处发射竖直上升至最高点时炸裂为A、B两块，质量分别为3m和m，A、B初速度方向水平，A的落地点与发射点距离为s，不计空气阻力，则
A.A、B同时落地 B.A、B下落过程中动量守恒
C.A、B落地时的速度大小之比为1：3 D.A、B落地时间距为4s
10.如图甲所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等差等势面，电量为q、质量为m的带电小球垂直等势面D竖直向上抛出，恰能到达等势面A，该过程中小球的动能和机械能随高度h的变化关系如图乙所示，为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则
A小球抛出时的初速度 B.电场强度的大小为
C.相邻等势面间电势差的大小为 D.小球抛出时的重力势能为
二、非选择题；：本题共5小题，共60分。
11.(7分)如图所示，一圆弧形轨道与水平轨道OP平滑连接，滑块A和滑块B使用相同材料制成，质量分别为m1、m2，用上述装置探究动量守恒定律的实验步骤如下：
①不放滑块B，让滑块A从圆弧轨道上S点由静止滑下，记录滑块A的停止点；
②把滑块B静置于水平轨道始端О点，让滑块A仍从S点由静止滑下，分别记录滑块A和滑块B的停止点；
③测量三个停止点到О点间的距离分别为2.70cm、4.80cm、7.50cm。
(1)步骤②中滑块B的停止点为__________.(选填“O1”、“O2”或“O3”)；.
(2)若碰撞过程中动量守恒，则滑块A和滑块B的质量之比=__________.
(3)实验中滑块A和滑块B的碰撞__________.(选填“是”或“不是”)弹性碰撞。
12.(10分)某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验，实验电路图如图甲所示。
(1)将开关K与1相连，电源对电容器充电过程中，下列选项中关于电流i和电压u随时间t变化的图象可能正确的是________.
A. B. C. D.
(2)调节电阻箱的阻值为R1，将开关K与2相连，电容器放电过程中，流过电阻箱的电流方向为_______(选填“a到b”或“b到a”)；计算机显示电流和电压随时间变化的图象如图乙所示，可算出电阻箱的阻值R1=____kΩ，电容器的电容为_______F；(结果均保留两位有效数字)
(3)调节电阻箱的阻值为R2时，电容器放电过程中电流随时间变化的图象如图丙中虚线所示。若调节电阻箱的阻值为R3(R3
(1)求电源的电动势E和欧姆表的内阻r内；
(2)将红、黑表笔接在电压表两端，电流表的指针指在满偏的三分之一过置处，求电压表所测电压值U。
14.(15分)如图所示，质量为m的物块静置于水平地面上，t=0时对物块施加水平向右的拉力，拉力大小随时间变化的规律为F=kt(k为已知量)。物块与地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.
(1)求物块开始滑动的时刻t1；
(2)求物块开始滑动前拉力的冲量I；
(3)若经过t2(t2>t1)时间后撤去拉力，求物块运动的时间t3与t2的关系。
15.(18分)如图所示，半径为R的光滑绝缘圆轨道固定在竖直平面内，水平直径BD下方有水平向左的匀强电场，小球从轨道最低点A水平向右出发可沿圆轨道内侧做圆周运动。当小球初速度为时，小球恰能沿轨道逆时针方向再次回到A点。已知小球带电量为+q、质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力。(1)求匀强电场的场强大小E；
(2)求运动过程中轨道对小球弹力的最大值Fm；
(3)增大小球的初速度，经历多个圆周运动后小球将脱离轨道，求脱离轨道前小球最后一次经过A点时，轨道对小球弹力大小的取值范围。
湖北省部分高中2023-2024学年高二上学期9月联考
物理答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D A C B D AB AD AC
二、非选择题
11.(1)O3(2分)；(2)5(3分)；(3)不是(2分)
12.(1)AD(2分，漏选1分，错选0分)；(2)a到b(2分)，4.0(2分)，4.4×10 4(或4.1×10 4~4.7×10 4)(2分)
(3)如图(2分)
13.解：(1)欧姆调零时，，(2分)
测电阻箱电阻时，，(2分)
解得，(1分)
，(1分)
(2)测电压表时，，(2分)
解得.(2分)
14.解：(1)物块开始滑动时，
，(2分)
解得，(2分)
(2)物块开始滑动前，拉力随时间均匀变大，则
，(2分)
解得，(2分)
冲量方向水平向右(1分)
(3)从物块开始滑动至停下过程中，
拉力的冲量，(2分)
摩擦力的冲量，(1分)
由动量定理得，(2分)
解得.(1分)
15.(1)小球恰能再次回到A点，则小球经过最高点C时恰由重力提供向心力，设经过C点的速度为，受力分析得
，(1分)
小球从A到C的过程中
，(1分)
解得；(2分)
(2)如图所示，设重力场与电场所形成的“等效重力场”方向沿虚线MN方向，MN经过圆心O且与圆交于M、N两点，与水平方向夹角为。
，(1分)
小球从A到C的过程中，小球在A点受到的弹力最大，设最大值为；从C回到A的过程中，小球在N点受到的弹力最大，设最大值为，经过N点时的速度为，则
，(1分)
，(1分)
，(1分)
解得，，(2分)
即弹力最大值；(1分)
(未比较A点和N点弹力大小关系的扣3分)
(3)若小球恰好完成一个完整的圆周运动到达A点，此后小球将脱离轨道。设小球脱离轨道前最后一次经过A点时最小速度为，轨道对小球弹力的最小值为，则
，(1分)
，(1分)
解得，(2分)
由题意小球经过A点的速度为时，可恰好完成一个完整的圆周运动，则小球脱离轨道前最后一次经过A点时的最大速度，即
轨道对小球弹力的最大值，(2分)
由，即.(1分)
