湖南省永州市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期10月月考試題含解析

2023年下期階段性考試測試卷高二物理滿分：100分考試時(shí)間：75分鐘一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求，錯(cuò)選得0分）1.質(zhì)量相同的甲、乙兩小球用細(xì)線系于同一根水平桿上，兩小球做簡諧運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，則（）A.兩小球經(jīng)過平衡位置時(shí)速度一樣大B.運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度甲的大C.兩小球擺動(dòng)過程中最大擺角乙的大D.運(yùn)動(dòng)過程中甲的機(jī)械能小于乙的機(jī)械能【答案】B【解析】【詳解】由圖可知，甲、乙周期之比甲、乙的振幅之比根據(jù)單擺周期公式可知甲、乙的擺長之比C．甲球擺長小，振幅大，所以擺動(dòng)過程中最大擺角甲的大，故C錯(cuò)誤；A．圖像斜率表示速度，根據(jù)圖像可知甲圖像在平衡位置的斜率大小大于乙圖像在平衡位置的斜率的大小，所以甲小球經(jīng)過平衡位置速度更大，故A錯(cuò)誤；B．最低點(diǎn)加速度最大，所以運(yùn)動(dòng)過程中最大加速度因?yàn)樽畲髷[角甲的大，所以甲的最大加速度大，故B正確；D．因?yàn)榧椎臄[長短，最大擺角大，所以甲速度為0時(shí)，位置更高，重力勢能更大，機(jī)械能更大，故D錯(cuò)誤。故選B。2.甲、乙兩汽車在一平直公路上同向行駛，在到的時(shí)間內(nèi)，它們的圖像如圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)（）A.時(shí)刻甲、乙兩車速度大小相等方向相反B.時(shí)刻甲、乙兩車相遇C.汽車甲的平均速度大于汽車乙的平均速度D.汽車甲的加速度大小逐漸增大，汽車乙的加速度大小逐漸減小【答案】C【解析】【詳解】A．在v-t圖像中交點(diǎn)表示速度相等，由圖可知時(shí)刻甲、乙兩車速度大小相等方向相同，故A錯(cuò)誤；B．v-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移，由于不知道兩車初始時(shí)刻的位置關(guān)系，故不能確定時(shí)刻兩車是否相遇，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)v-t圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移可知在到的時(shí)間內(nèi)，甲的位移大于乙的位移，故根據(jù)平均速度的定義可知在這段時(shí)間內(nèi)汽車甲的平均速度大于汽車乙的平均速度，故C正確；D．在v-t圖像中圖線的斜率表示加速度，故由圖可知汽車甲和乙的加速度大小都逐漸減小，故D錯(cuò)誤。故選C。3.一帶電油滴在勻強(qiáng)電場E中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示，電場方向豎直向下．若不計(jì)空氣阻力，則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b的過程中，能量變化情況為()A.動(dòng)能減小B.電勢能增加C.動(dòng)能和電勢能之和減小D.重力勢能和電勢能之和增加【答案】C【解析】【詳解】物體做曲線運(yùn)動(dòng)過程中受到的合力指向軌跡內(nèi)側(cè)，并且運(yùn)動(dòng)過程中小球只受電場力和重力，所以合力豎直向上，合力與運(yùn)動(dòng)方向夾角為銳角，做正功，動(dòng)能增大，電場力方向向上，電場力做正功，電勢能減小，AB錯(cuò)誤；根據(jù)功能關(guān)系可知，在從a到b的運(yùn)動(dòng)過程中只有重力、電場力做功，因此重力勢能、電勢能、動(dòng)能三者之和保持不變，因該過程中動(dòng)能增加，因此重力勢能和電勢能之和減小，故C正確；從a到b的運(yùn)動(dòng)過程中重力做負(fù)功，重力勢能增加，因此動(dòng)能和電勢能之和減小，故D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】做此類題目的關(guān)鍵是根據(jù)物體做曲線運(yùn)動(dòng)過程中受到的合力指向軌跡內(nèi)側(cè)判斷受力情況，本題在電場和重力場的復(fù)合場中重點(diǎn)考查帶電小球的功能關(guān)系轉(zhuǎn)化．在學(xué)習(xí)過程中要明確各種功能關(guān)系是解這類問題的關(guān)鍵．4.如圖所示，一學(xué)生練習(xí)用頭顛球。某一次足球由靜止自由下落0.45m時(shí)被重新頂起，離開頭部后豎直上升的最大高度為1.25m。已知足球與頭部的作用時(shí)間為0.2s，足球的質(zhì)量為0.5kg，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A.足球下落過程中與頭部剛接觸時(shí)動(dòng)量大小為2.5kg·m/sB.足球與頭部作用過程中動(dòng)量變化量大小為1kg·m/sC.頭部對足球平均作用力大小為足球重力大小的4倍D.頭部對足球的平均作用力大小為足球重力大小的5倍【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)解得足球下落過程中與頭部剛接觸時(shí)的速度大小為則足球下落過程中與頭部剛接觸時(shí)動(dòng)量大小為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)解得足球剛離開頭部時(shí)的速度大小為則足球與頭部作用過程中動(dòng)量變化量大小為故B錯(cuò)誤；CD．足球與人頭部的接觸過程，取向上為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得解得可知頭部對足球的平均作用力大小為足球重力大小的5倍，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5.如圖所示，固定在水平地面上的物體A的左側(cè)是圓弧面，右側(cè)是傾角為θ的斜面。一根輕繩跨過物體A頂點(diǎn)處的小滑輪，繩兩端分別系有質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體。若m1、m2都處于靜止?fàn)顟B(tài)且m2所處位置與圓心的連線跟水平方向的夾角為θ，不計(jì)一切摩擦，則m1、m2之間的大小關(guān)系是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】由題意，通過光滑的滑輪相連，左右兩側(cè)繩的拉力F大小相等，兩物體處于平衡狀態(tài)，分別對這兩個(gè)物體進(jìn)行受力分析可得聯(lián)立兩式，可得故選A。6.如圖所示，電源的電動(dòng)勢為E、內(nèi)阻為r，閉合開關(guān)S，不考慮燈絲電阻值隨溫度的變化，電流表、電壓表均為理想電表，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，下列說法正確的是（）A.電流表讀數(shù)減小，小燈泡L2變亮B.電壓表讀數(shù)變小C.ΔU與ΔI的比值的絕對值等于電源的內(nèi)阻D.有瞬時(shí)電流從a經(jīng)電阻R流向b【答案】C【解析】【詳解】A．滑動(dòng)變阻器由左端向右端滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻變大，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可知電路總電流減小，故通過電流表和L2的電流變小，L2變暗，故A錯(cuò)誤；B．由于電路總電流減小，則路端電壓增大，故電壓表讀數(shù)變大，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)閉合電路歐姆定律，則有可得故C正確；D．由于電路總電流減小，通過L2的電流變小，則L2兩端電壓變小，電容器兩端電壓變小，電容器所帶電量變小，電容器放電，有瞬時(shí)電流從b經(jīng)電阻R流向a，故D錯(cuò)誤。故選C。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯(cuò)選或不答的得0分）7.圖示是兩等量異號點(diǎn)電荷，以兩電荷連線的中點(diǎn)O為圓心畫出半圓，在半圓上有a、b、c三點(diǎn)，b點(diǎn)在兩電荷連線的垂直平分線上。下列說法正確的是（）A.a、c兩點(diǎn)電場強(qiáng)度相同B.a、c兩點(diǎn)的電勢相同C.正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能D.之間的電勢差大于之間的電勢差【答案】AC【解析】【詳解】A．根據(jù)兩等量異號點(diǎn)電荷電場的電場線，由對稱性可知，a、c兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同，A正確；BC．兩電荷連線所在處的電場線方向由a指向c，沿電場線方向電勢降低，所以a點(diǎn)電勢高于c點(diǎn)，正電荷在a點(diǎn)的電勢能大于在b點(diǎn)的電勢能，B錯(cuò)誤，C正確；D．由對稱性可知之間的電勢差等于之間的電勢差，又O點(diǎn)和b點(diǎn)等電勢，所以之間的電勢差等于之間的電勢差，D錯(cuò)誤。故選AC。8.近期，電影《火星救援》的熱映再次激起了人們對火星的關(guān)注。某火星探測器貼近火星表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知線速度大小為v，周期為T，萬有引力常量為G，下列說法正確的是（）A.可算出探測器的質(zhì)量 B.可算出火星的質(zhì)量C.可算出火星的半徑 D.若要在火星著陸，必須使飛船加速【答案】BC【解析】【詳解】C．根據(jù)可知火星的半徑為故C正確；AB．根據(jù)萬有引力提供向心力，有解得火星的質(zhì)量為故B正確，A錯(cuò)誤；D．若要在火星著陸，必須啟動(dòng)助推器使飛船減速，故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖所示，高為h=1.25m的平臺(tái)上，覆蓋一層薄冰，現(xiàn)有一質(zhì)量為60kg的滑雪愛好者，以一定的初速度v向平臺(tái)邊緣滑去，著地時(shí)的速度方向與水平地面的夾角為45°，重力加速度g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。由此可知（）A.滑雪者在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為0.5sB.滑雪者著地點(diǎn)到平臺(tái)邊緣的水平距離是2.5mC.滑雪者著地時(shí)的速度大小是5.0m/sD.滑雪者著地前瞬間，重力做功的瞬時(shí)功率是W【答案】AB【解析】【詳解】A．根據(jù)得，滑雪者在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為故A正確；B．滑雪者落地豎直方向的分速度根據(jù)平行四邊形定則知，初速度為則水平距離為故B正確；C．根據(jù)平行四邊形定則知，落地的速度為故C錯(cuò)誤；D．滑雪者落地時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率為故D錯(cuò)誤。故選AB。10.如圖所示，A、B兩個(gè)木塊靜止疊放在豎直輕彈簧上，已知mA=mB=1kg，輕彈簧的勁度系數(shù)為100N/m。若在木塊A上作用一個(gè)豎直向上的力F，使木塊A由靜止開始以2m/s2的加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從木塊A向上做勻加速運(yùn)動(dòng)開始到A、B分離的過程中，彈簧的彈性勢能減小了1.28J，取g=10m/s2，下列判斷正確的是（）A.木塊A向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中，力F的最大值是12NB.木塊A向上做勻加速運(yùn)動(dòng)的過程中，力F的最小值是12NC.從A向上做勻加速運(yùn)動(dòng)到A、B分離過程中，F(xiàn)對木塊做功0.64JD.從A向上做勻加速運(yùn)動(dòng)到A、B分離的過程中，F(xiàn)對木塊做功0.96J【答案】AC【解析】【詳解】AB．對A，有所以，當(dāng)時(shí)，F(xiàn)最大，即故A正確，B錯(cuò)誤；CD．初始位置彈簧的壓縮量為A、B分離時(shí)，，對B，有所以以A、B為一個(gè)整體，A、B上升的高度為A、B分離時(shí)的速度為由動(dòng)能定理得可得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。三、實(shí)驗(yàn)題（本題共2題，共16分，每空2分）11.用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律。主要步驟為：①將斜槽固定在水平桌面上，使槽的末端水平；②讓質(zhì)量為的入射球多次從斜槽上位置靜止釋放，記錄其平均落地點(diǎn)位置；③把質(zhì)量為的被碰球靜置于槽的末端，再將入射球從斜槽上位置靜止釋放，與被碰球相碰，并多次重復(fù)，記錄兩小球的平均落地點(diǎn)位置；④記錄小球拋出點(diǎn)在地面上的垂直投影點(diǎn)，測出碰撞前后兩小球的平均落地點(diǎn)的位置、、與的距離分別為、、，如圖乙，分析數(shù)據(jù)：（1）實(shí)驗(yàn)中入射球和被碰球的質(zhì)量應(yīng)滿足的關(guān)系為___________。A.B.C.（2）（單選）關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的有__________。A.斜槽軌道必須光滑B.鉛垂線的作用是檢驗(yàn)斜槽末端是否水平C.入射球和被碰球的半徑必須相同D.實(shí)驗(yàn)中必須測量出小球拋出點(diǎn)的離地高度（3）若兩球碰撞時(shí)的動(dòng)量守恒，應(yīng)滿足的關(guān)系式為___________；若碰撞是彈性碰撞，還應(yīng)滿足的關(guān)系式為__________。（均用題中所給物理量的符號表示）【答案】①.C②.C③.④.【解析】【詳解】（1）[1]為了避免碰撞后小球被撞回，所以要求入射球的質(zhì)量大于被碰球的質(zhì)量，即。故選C。（2）[2]A．只要保證每一次小球從同一位置靜止釋放，使得小球獲得相同的初速度即可，斜槽軌道可以不用光滑，故A錯(cuò)誤；B．鉛垂線的作用是用來確定O點(diǎn)位置的，不是用來檢驗(yàn)斜槽是否水平，故B錯(cuò)誤；C．為了能夠讓小球發(fā)生對心碰撞，入射球和被碰球的半徑必須相同，故C正確；D．小球從斜槽末端飛出后，做平拋運(yùn)動(dòng)，由于高度相同，所以在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，即可用水平位移表示速度，所以不需要測量小球拋出點(diǎn)的離地高度H，故D錯(cuò)誤。故選C。（3）[3]設(shè)小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，若滿足動(dòng)量守恒定律有整理得[4]若碰撞是彈性碰撞，還應(yīng)滿足機(jī)械能守恒定律，即12.實(shí)驗(yàn)室提供下列器材：A．電源電動(dòng)勢E、內(nèi)阻rB．電阻箱（0~999Ω）C．電流表（0~0.6A，0~3A，內(nèi)阻較?。〥．電壓表（0~3V，0~15V，內(nèi)阻較大）E．一段電阻率較大、粗細(xì)均勻的電阻絲（鎳鉻合金絲）ab，滑片P與電阻絲始終接觸良好F．螺旋測微器G．開關(guān)，導(dǎo)線若干

為測定電源電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，用電阻絲ab替代滑動(dòng)變阻器，設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)電路。其中電阻箱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P到某一位置，測出aP的長度x和對應(yīng)的電壓U、電流I的值，改變滑片P的位置，得到多組x及對應(yīng)的U、I值。根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)，用描點(diǎn)法在坐標(biāo)紙上分別作出圖像、圖像，如圖2和圖3所示，依據(jù)圖像可求得：（1）電源電動(dòng)勢E=______V，內(nèi)阻r=______Ω；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）如圖4所示，用螺旋測微器測得電阻絲的直徑d=______mm；（3）電阻絲的電阻率______Ω·m（計(jì)算結(jié)果取兩位有效數(shù)字）。【答案】①.3.0②.2.0③.0.562##0.561##0.563##0.564④.【解析】【詳解】（1）[1][2]由閉合電路歐姆定律可得可知圖像的縱軸截距等于電動(dòng)勢，則有圖像的斜率絕對值為解得內(nèi)阻為（2）[3]螺旋測微器精確值為，由圖4可知電阻絲的直徑為（3）[4]由歐姆定律可得又聯(lián)立可得可知圖像的斜率為解得阻絲電阻率為四、解答題（本題共3小題，共40分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.如圖所示，一電子（電荷量為e）經(jīng)電壓為U0的電場加速后，從兩金屬板正中央沿垂直電場方向射入平行板電容器，恰好從金屬板邊緣穿出電場。已知兩金屬板間距離為d、電壓為U，求：（1）金屬板AB的長度L；（2）電子穿出電場時(shí)的動(dòng)能Ek?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)電子飛離加速電場時(shí)的速度為，由動(dòng)能定理得電子在電場中做類平拋運(yùn)動(dòng)，則有電子偏轉(zhuǎn)時(shí)間由牛頓第二定律可得由類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得聯(lián)立解得（2）設(shè)電子穿出電場時(shí)的動(dòng)能為，根據(jù)動(dòng)能定理得解得14.如圖所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為m1=3.0kg的長木板A，板長L=8m，A的左端放著一個(gè)質(zhì)量為m2=1.0kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)），兩者均處于靜止?fàn)顟B(tài)，小物塊與木板之間的接觸面粗糙，最大靜摩擦力認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力。在木板A的左端正上方有一固定點(diǎn)O，用長為R=3.6m的不可伸長的輕繩將質(zhì)量為m3=2.0kg的小球C懸于點(diǎn)O?，F(xiàn)將輕繩拉直使輕繩與水平方向成θ=30°（如圖所示），由靜止釋放小球。此后小球C與B恰好發(fā)生彈性碰撞，碰撞過程時(shí)間極短?？諝庾枇Σ挥?jì)，取g=10m/s2。求：（1）小球C與小物塊B碰撞前瞬間的速度v0的大??；（2）小球C與小物塊B碰撞后，B的速度v2的大?。唬?）小物塊B與木板A間動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為多大時(shí)，小物塊B才不會(huì)滑出木板？【答案】（1）6m/s；（2）8m/s；（3）0.3【解析】【詳解】（1）小球C從開始下落到與B碰撞前瞬間，由動(dòng)能定理得解得（2）小球C與小物塊B在碰撞后，小球C速度為，小物塊B的速度為，由動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒得聯(lián)立解得B的速度大?。?）小物塊B在木板A上滑動(dòng)，小物塊B和木板A組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)B滑到木板A最右端時(shí)剛好不會(huì)滑出木板的速度大小為v，則解得小物塊B在木板A上滑動(dòng)的過程中，由小物塊B和木板A組成的系統(tǒng)能量守恒聯(lián)立解得15.如圖所示，一彈射游戲裝置由安裝在水平臺(tái)面上的固定彈射器、豎直光滑圓軌道（在最低點(diǎn)A分別與水平粗糙軌道AO和AC相連）、位于水平光滑軌道CD右側(cè)且固定于豎直擋板上的輕彈簧（彈性限度足夠大）組成。游戲開始前，先將質(zhì)量m1=0.02kg的滑塊1靜置于軌道CD上某處。游戲時(shí)質(zhì)量m2=0.06kg的滑塊2從O點(diǎn)彈出，經(jīng)過圓軌道并進(jìn)入水平軌道AC。每一次游戲，滑塊2彈出后就將彈射器移走?；瑝K