四川省成都市2023-2024學年高二物理上學期10月月考試題含解析

時間：75分鐘滿分100分一、單項選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。1.關(guān)于元電荷和點電荷下列說法正確的是（）A.元電荷就是點電荷B.元電荷實際上是指電子和質(zhì)子本身C.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷D.一個帶電體能否看成點電荷，不是看它尺寸的絕對值，而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計【答案】D【解析】【詳解】AB.元電荷是指一個電子所帶的電荷量，元電荷是最小電荷單位，并不是指電子或質(zhì)子本身，也不是點電荷，故AB錯誤；C.任何帶電體所帶電荷量或等于元電荷e，或者是元電荷e的整數(shù)倍，故C錯誤；D.點電荷是理想化模型，一個帶電體能否看成點電荷，不是看它的尺寸的絕對值，而是看它的形狀和尺寸對相互作用力的影響能否忽略不計，故D正確2.如圖1所示，彈簧振子以點O為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動。取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖2所示，下列說法正確的是（）A.時，振子經(jīng)過O點向左運動 B.時，振子在O點右側(cè)2.5cm處C.和時，振子的速度相同 D.時，振子的動能最大【答案】D【解析】【分析】【詳解】A．時，圖像切線的斜率為正，說明振子的速度為正，故振子經(jīng)過O點向右運動，A錯誤；B．在內(nèi)，振子做變速運動，不是勻速運動，所以時，振子不在O點右側(cè)2.5cm處，B錯誤；C．由圖像切線的斜率可知，在時，斜率為負，說明振子的速度為負，在時，斜率為正，說明振子的速度為正，故和時，振子的速度不相同，C錯誤；D．由圖線可知，振子的周期為4s，當時，振子剛好在平衡位置，故振子的動能最大，D正確。故選D。3.通過天文觀察得知，某行星質(zhì)量為，半徑為，行星表面無大氣存在，其同步衛(wèi)星的軌道半徑為，已知萬有引力常數(shù)為，則以下說法錯誤的是（）A.該行星的自轉(zhuǎn)周期為B.不考慮自轉(zhuǎn)的影響，在該行星表面高處以初速度平拋一物體，落地時水平位移為C.該行星的第一宇宙速度為D.該行星同步衛(wèi)星軌道處的重力加速度為【答案】D【解析】【詳解】A．該行星的自轉(zhuǎn)周期等于星球同步衛(wèi)星的周期，由解得故A正確；B．該行星表面由解得由平拋規(guī)律知，解得故B正確；C．根據(jù)解得故C正確；D．行星同步衛(wèi)星軌道處解得故D錯誤。本題選錯誤的，故選D。4.三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑。球1的帶電荷量為2q，球2的帶電荷量為nq，均為正電荷。球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F?，F(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變。由此可知()A.n＝8 B.n＝10C.n＝12 D.n＝14【答案】C【解析】【詳解】設(shè)1、2距離為R，則球1、2之間作用力為與2接觸后，它們帶的電的電量平分，均為，再3與1接觸后，它們帶的電的總電量平分，均為，將球3移至遠處后，球1、2之間作用力為聯(lián)立以上解得n=12故C正確，ABD錯誤。5.圖甲為一沿x軸方向傳播的簡諧橫波在某一時刻的波形圖，P、Q、M、N是平衡位置分別在m、m、m、m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點N以此時刻為計時起點的振動圖象，則下列說法正確的是（）A.在0.15s時間內(nèi)，質(zhì)點P沿x軸負方向移動了3mB.這列波的傳播速度為20m/sC.這列波沿x軸正方向傳播D.從此時刻開始，質(zhì)點M比質(zhì)點Q早0.1s到達正最大位移處【答案】B【解析】【詳解】ABC．由乙圖中知波傳播的周期T=0.2s，由甲圖中知波的波長=4m，則波的傳播速度由乙圖中知t=0時刻質(zhì)點N經(jīng)平衡位置向上運動，則波沿x軸負方向傳播；在0.15s時間內(nèi)，質(zhì)點P僅在平衡位置附近振動了，通過的路程為0.3m，質(zhì)點P并不隨波遷移，故AC錯誤，B正確；D．從此時刻開始，質(zhì)點M到達正最大位移處用時，即0.1s，質(zhì)點Q在此時刻振動方向向下，到達正最大位移處用時，即0.15s，所以質(zhì)點M比質(zhì)點Q早0.05s到達正最大位移處，故D錯誤。故選B。6.如圖甲，固定在豎直面內(nèi)的光滑圓形管道內(nèi)有一小球在做圓周運動，小球直徑略小于管道內(nèi)徑，管道最低處N裝有連著數(shù)字計時器的光電門，可測球經(jīng)過N點時的速率，最高處裝有力的傳感器M，可測出球經(jīng)過M點時對管道作用力F（豎直向上為正），用同一小球以不同的初速度重復試驗，得到F與的關(guān)系圖像如圖乙，c為圖像與橫軸交點坐標，b為圖像延長線與縱軸交點坐標，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A.小球的質(zhì)量為B.小球做圓周運動的半徑為C.當小球經(jīng)過N點時滿足，則經(jīng)過M點時對內(nèi)管道壁有壓力D.若小球經(jīng)過N點時滿足，則經(jīng)過M點時對軌道無壓力【答案】ABD【解析】【詳解】AB.設(shè)小球的質(zhì)量為，做圓周運動的半徑為，從最高點到最低點，由動能定理得解得小球經(jīng)過M點時，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立可得根據(jù)圖像的斜率和縱軸截距可得聯(lián)立解得故AB正確；C．由乙圖可知，當時，經(jīng)過M點時對管道作用力，方向為豎直向上，對外管道壁有壓力，但對內(nèi)管道壁無壓力，故C錯誤；D．由乙圖可知，當時，球經(jīng)過M點時對管道作用力，故D正確。故選ABD。7.在一次拍籃球比賽中，已知籃球質(zhì)量為，為保證籃球與地面碰撞后自然跳起的最大高度均為，需每次在球到達最高點時拍球，每次拍球作用距離為，使球在離手時獲得一個豎直向下的速度。若不計空氣阻力及球的形變，取，則下列說法正確的是（）A.手給球的沖量等于B.若每次手與球作用時間是0.2s，則手給球的平均作用力為6NC.人對球做的功為D.球落地速度為【答案】B【解析】【詳解】A．根據(jù)題述，使球在離手時獲得一個豎直向下的初速度，根據(jù)動量定理，合外力給球的沖量手給球的沖量與重力沖量之和等于合外力沖量，手給球的沖量小于，故A錯誤；B．根據(jù)解得故B正確；C．根據(jù)動能定理解得故C錯誤；D．根據(jù)可得球落地速度為故D錯誤。故選B。二、多項選題：本題共3小題，每小題5分，共15分8.在光滑水平面內(nèi)有一直角坐標系xOy，在t=0時刻，質(zhì)量為m=2kg的物塊從直角坐標系的坐標原點O以一初速度沿y軸正方向開始運動，同時受一沿+x方向的恒力F作用，其沿x方向的位移x與x方向的速度的平方關(guān)系如圖甲所示，沿y方向的位移y隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示。下列說法正確的是A.物塊做勻變速曲線運動B.物塊受到的恒力F=1NC.t=4s時物塊位移s=10m，方向與x軸正向成37°D.t=4s時物塊的速度為=5.5m/s，方向與x軸正向成37°【答案】AC【解析】【詳解】A．分析物體在x方向上的運動情況，根據(jù)速度-位移關(guān)系可知，，x-vx2圖象的斜率表示加速度二倍的倒數(shù)，a=1m/s2，位移-時間圖象的斜率等于速度，傾斜的直線表示物體做勻速直線運動，y方向上做勻速直線運動，則物體做勻變速曲線運動，故A正確；B．根據(jù)牛頓第二定律可知，F(xiàn)=ma=2N，故B錯誤；C．t=4s時，x方向上的位移x=at2=8my方向上的位移y=6m，根據(jù)運動的合成與分解可知，物塊的位移方向與x軸的夾角θ滿足可得故C正確；D．物體做類平拋運動，t=4s時，速度與x軸的夾角φ滿足tanφ=2tanθ，即φ≠37°，故D錯誤。故選AC。9.甲乙兩列簡諧橫波在同一均勻介質(zhì)中沿軸相向傳播，波速，某時刻的波形如圖所示，、、為介質(zhì)中的三個質(zhì)點，則下列說法正確的是（）A.兩列簡諧橫波不能發(fā)生干涉現(xiàn)象B.處的質(zhì)點從圖示時刻開始經(jīng)通過的路程為C.從圖示時刻開始，經(jīng)過質(zhì)點、的速度相同D.以點開始振動時為計時起點，則質(zhì)點的振動方程為【答案】CD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，兩列波波速相同，波長相同，則周期相同頻率頻率相同，故兩列簡諧橫波能發(fā)生干涉現(xiàn)象，故A錯誤；B．處的質(zhì)點，兩波到達該處疊加減弱，所以振幅為振幅之差5cm，甲波傳到該處乙波傳到該處通過的路程故B錯誤；C．此時波形圖的表達式為因此可知此時波向右傳播，經(jīng)過1s傳播距離為，即的質(zhì)點的振動形式傳給M，的質(zhì)點的振動形式傳給N,因此1s后兩只點速度相同，故C正確；D．兩列波同時到達P點，P點振幅為兩列振幅之和故D正確。故選CD。10.傳送帶在工業(yè)生產(chǎn)中有著巨大的作用，例如可以利用傳送帶分揀魚蝦，其原理如圖所示。傳送帶傾角為，長度為2l，以速度順時針勻速轉(zhuǎn)動。該裝置工作時，將混合的魚蝦無初速放到傳送帶中點。為研究方便，僅研究一只蝦與一條魚，已知魚和蝦的質(zhì)量分別為、，動摩擦因數(shù)分別為、，且魚和蝦均可視為質(zhì)點?；旌系聂~蝦放到傳送帶上后，魚會沿傳送帶往上運動，且到達傳送帶最高點前已達到速度；蝦會沿傳送帶往下運動。魚蝦在傳送帶上的整個過程中，下列說法正確的是（）A.傳送帶與魚之間摩擦產(chǎn)生的熱量為B.傳送帶對魚做功為C.傳送帶對蝦做功為D.傳送帶與蝦之間摩擦產(chǎn)生的熱量為【答案】BC【解析】【詳解】A．由于魚達傳送帶最高點前已達到速度v0，則魚與傳送帶間的相對位移小于l，所以傳送帶與魚之間摩擦產(chǎn)生的熱量故A錯誤；B．傳送帶對魚做功為故B正確；C．蝦沿傳送帶往下運動，摩擦力方向向上，則傳送帶對蝦做功為故C正確；D．傳送帶與蝦相向運動，蝦運動的位移大小為l，則傳送帶與蝦的相對位移大于l，所以傳送帶與蝦之間摩擦產(chǎn)生的熱量故D錯誤。故選BC。三、實驗題（本大題共2小題，其中11題6分，12題9分，共15分）11.某實驗小組同學用如圖所示的裝置“探究影響電荷間相互作用力的因素”。把帶電荷量為的小球用絕緣絲線系在鐵架臺上，將帶電荷量為的帶電體置于水平桌面上，先后移動到、、等位置，調(diào)節(jié)絲線的長度使帶電小球和帶電體始終位于同一水平線上。（1）若帶電小球的質(zhì)量為，重力加速度為，帶電體在位置時，絲線偏離豎直方向的夾角為，則帶電小球受到的靜電力大小為______（用m、g及的三角函數(shù)表示）。（2）本實驗方案采用的物理方法是______（選填“理想實驗法”“等效替代法”“控制變量法”或“微小量放大法”）。（3）通過上述操作可以得出的結(jié)論有______。A.保持、不變，帶電體在位置時，絲線偏離豎直方向的夾角較大，靜電力較大B.保持、不變，帶電體在位置時，絲線偏離豎直方向的夾角較大，靜電力較大C.保持帶電體的位置不變，帶電體的帶電荷量越大，絲線偏離豎直方向的夾角越大，靜電力越大D.保持帶電體的位置不變，帶電小球的帶電荷量越大，絲線偏離豎直方向的夾角越小，靜電力越小【答案】①.②.控制變量法③.AC##CA【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)題意，對帶電小球受力分析，受重力、繩子拉力和庫侖力，如圖所示由平衡條件可得（2）[2]本實驗為“探究影響電荷間相互作用力的因素”，需采用的物理方法是控制變量法。（3）[3]AB．根據(jù)題意，由庫侖定律可知，保持、不變，當距離最小時，庫侖力最大，絲線偏離豎直方向的夾角最大，即帶電體在位置時，絲線偏離豎直方向的夾角較大，靜電力較大，故B錯誤，A正確；CD．根據(jù)題意，由庫侖定律可知，保持兩電荷距離不變，則電荷量的乘積越大，庫侖力越大，絲線偏離豎直方向的夾角越大，故D錯誤，C正確。故選AC。12.公路在通過小型水庫泄洪閘的下游時常常要修建凹形路面，也叫“過水路面”，如圖汽車通過凹形路面．某興趣小組，想通過所學知識測量過水路面的半徑，他們設(shè)想的辦法是，通過查閱比對圖示照片的汽車真實車身長度平均值約為毫米，測得照片中的車身長度約為毫米．并根據(jù)估算的比例制作了圖示模型，表面打磨的很平滑．點是設(shè)想中模型弧的圓心位置弧長遠小于模型半徑，點是圓弧的最低點位置。另準備的實驗器材是手機和一個直徑很小的鐵球．實驗步驟如下，請予以完善，并回答有關(guān)問題：（1）將模型放在水平桌面上，并調(diào)整模型水平，將鐵球放到弧上，如果鐵球靜止時球心位置在點左側(cè)上方，可以在_________端，端下方墊加小紙片，使鐵球靜止時球心位置在C點正上方即可；（2）將手機鬧鐘功能中選擇秒表功能，并回零；（3）從點釋放鐵球，鐵球球心第一次通過初始靜止時的位置開始計時，第次大于通過該點時結(jié)束計時，手機秒表記得的時間為；（4）查閱當?shù)刂亓铀俣?，記錄為；問題：根據(jù)以上實驗數(shù)據(jù)，鐵球往復運動的周期_________；請寫出過水路面半徑的表達式________；問題：實驗中發(fā)現(xiàn)，鐵球往復運動的幅度越來越小，鐵球往復運動的周期________填“變大”、“變小”或“不變”；問題：實驗中如果沒有調(diào)節(jié)模型水平，其他步驟相同，與調(diào)節(jié)模型水平測量的結(jié)果比較，在誤差允許范圍內(nèi)的測量__________填“偏大”、“偏小”或“不變”?！敬鸢浮竣?A端②.③.④.不變⑤.不變【解析】【詳解】（1）[1]如果鐵球靜止時球心位置在點左側(cè)上方，說明右側(cè)偏高，可以在A端下方墊加小紙片，使鐵球靜止時球心位置在C點正上方即可；（4）[2]由題意可知在時間內(nèi)擺球全振動的次數(shù)為,則鐵球往復運動的周期[3]根據(jù)又有則過水路面半徑的表達式[4]周期與往復運動幅度無關(guān)，故鐵球往復運動的周期不變；[5]根據(jù)上述公式可知，實驗中如果沒有調(diào)節(jié)模型水平，其他步驟相同，手表記錄的時間t不變，與調(diào)節(jié)模型水平測量的結(jié)果比較，在誤差允許范圍內(nèi)的測量不變。四、計算題（本大題共3小題，其中13題10分，14題12分，15題20分，共42分）13.一列簡諧橫波沿x方向傳播，如圖所示，其中實線和虛線分別為t=0和t=0.5s兩時刻波形圖。求：（1）若x=4m處的質(zhì)點在t=0時刻沿y軸負方向振動，判斷這列波的傳播方向；（2）該波的傳播速度?！敬鸢浮浚?）沿x軸負方向；（2）見解析所示【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)處的質(zhì)點在時刻的運動方向可判定該簡諧橫波的傳播方向沿x軸負方向。（2）若波向右傳播，由波動規(guī)律可得若波向左傳播，同理可得14.如圖，質(zhì)量的帶正電小球套在光滑的豎直絕緣細桿上，桿底端固定一個與小球電荷量相等的小球，整個裝置處在真空中。小球從離底端的位置由靜止釋放后沿桿下滑，剛釋放時加速度大小已知靜電力常量，取重力加速度求：（1）小球所帶的電荷量：（2）小球速度最大時與距離。（3）已知小球的最大速度為求（2）下降H過程中庫侖力所做的功W?！敬鸢浮浚?）；（2）（3）【解析】【詳解】（1）小球剛釋放時受重力與庫侖力，根據(jù)牛頓第二定律，則有其中剛釋放時加速度大小為綜上所解得（2）當小球加速度時，速度最大，則有解得（3）對小球速度最大，用動能定理，有解得15.如圖所示，一水平傳送帶以的速度順時針轉(zhuǎn)動，其左端A點、右端B點分別與兩個光滑水平臺面平滑對接。右邊水平臺面上有一個傾角為45°，高為的固定光滑斜面（水平臺面與斜面由平滑圓弧連接），斜面的上方有一光滑導軌，導軌上放一質(zhì)量為的小物塊丙，小物塊丙下方由長約0.5m不可伸長的輕繩連接質(zhì)量為的小物塊乙，小物塊乙離水平臺面高為。左邊水平臺面上有一質(zhì)