内容正文:
昌宁县第二中学高二年级2024年秋季学期9月份月考
物理试卷
测试时间:75分钟 满分:100分 难度系数
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第3页,第II卷第4页至第6页。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第12题只有一项符合题目要求,每小题4分;第题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)
1. 下列四组物理量中均为标量的是( )
A. 电势 电场强度 B. 电势差 功率
C. 动量 动能 D. 速度 加速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.电势只有大小没有方向,是标量;电场强度既有大小又有方向,是矢量,故A错误;
B.热量和功率都只有大小没有方向,都是标量,故B正确;
C.动量既有大小又有方向,是矢量;动能只有大小没有方向,是标量,故C错误;
D.速度和加速度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量,故D错误。
故选B。
2. 某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5s后听到石头直接落到崖底的声音,探险者离崖底的高度最接近的是( )
A. 25m B. 50m C. 110m D. 150m
【答案】C
【解析】
【详解】由于声音在空气中传播的速度比自由落体下落5s的速度大的多,可以忽略声音在空气中的传播时间,由自由落体规律 则选C.
3. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s.汽车运动的图如图所示,则汽车的加速度大小为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据速度时间图像可以知道,在驾驶员反应时间内,汽车的位移为,所以汽车在减速阶段的位移 根据 可解得: 故C对;ABD错;
综上所述本题答案是:C
【点睛】驾驶员在发应时间内做匀速运动,根据图像可以求出匀速过程的位移,再利用求出运动过程中的加速度的大小.
4. 如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,,半径Ob与重力的夹角为37°。已知,,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】D
【解析】
【详解】对光滑圆柱体受力分析如图
由题意有
故选D。
5. 2008年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地的2.16米望远镜,发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b,2019年,该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍,若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为( )
A. B. 2 C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】地球绕太阳公转和行星望舒绕恒星羲和的匀速圆周运动都是由万有引力提供向心力,有
解得公转的线速度大小为
其中中心天体的质量之比为2:1,公转的轨道半径相等,则望舒与地球公转速度大小的比值为,故选C。
6. 在正点电荷产生的电场中有、两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为。下列说法正确的是( )
A. 若把带负电的试探电荷从点移到点,电场力做正功,则
B. 若把带正电试探电荷从点移到点,电场力做负功,则
C. 若,则点到电荷的距离比点的远
D. 若,则点到电荷的距离比点的近
【答案】A
【解析】
【详解】A.若把带负电的试探电荷从点移到点,电场力做正功,则是逆着电场线运动,电势增加,故有,故A正确;
B.若把带正电的试探电荷从点移到点,电场力做负功,则是逆着电场线运动;根据正点电荷产生的电场特点可知,故B错误;
C.沿着电场线的方向电势降低,根据正点电荷产生的电场特点可知若,则点到电荷的距离比点的近,故C错误;
D.电场线的疏密程度表示电场强度的大小,根据正点电荷产生的电场特点可知若,则点到电荷的距离比点的远,故D错误。
故选A。
7. 如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A. m=0.7 kg,f=0.5 N B. m=0.7 kg,f=1.0N
C. m=0.8kg,f=0.5 N D. m=0.8 kg,f=1.0N
【答案】A
【解析】
【分析】本题结合图像考查动能定理。
【详解】0~10m内物块上滑,由动能定理得
整理得
结合0~10m内的图像得,斜率的绝对值
10~20 m内物块下滑,由动能定理得
整理得
结合10~20 m内的图像得,斜率
联立解得
故选A。
8. 某弹簧振子沿轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. 时,振子的速度为零,加速度为正的最大值
B. 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C. 时,振子的速度为零,加速度为负的最大值
D. 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
【答案】AC
【解析】
【详解】A.由图像知时,振子在负向最大位移处,故速度为零,加速度为
加速度最大,方向与位移相反,为正方向,故A正确;
B.时,振子的速度为正,加速度为零,故B错误;
C.时,振子的速度为零,加速度负向最大,故C正确;
D.时,振子的速度为负,加速度为零,故D错误。
故选AC。
9. 如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A. 做匀加速直线运动
B. 在O点所受静电力为0
C. 由E到O的时间大于由O到F的时间
D. 由E到F的过程中电势能先减小后增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据等量同种电荷连线中垂线上电场强度分布可知,间的电场不是匀强电场,负点电荷受到的电场力是变力,根据牛顿第二定律可知负电荷的加速度不恒定,故负电荷做变加速直线运动,故A错误;
B.根据场强叠加可知O点的电场强度为零,故在O点所受静电力为零,故B正确;
C.带负电的点电荷在E点由静止释放后,根据对称性可知,其将以O点为对称中心做往复运动,由E到O的时间等于由O到F的时间,故C错误;
D.负点电荷由E到O,电场力方向与位移方向相同,电场力做正功,电势能减小,由O到F,电场力方向与位移方向相反,电场力做负功,电势能增大,故由E到F的过程中电势能先减小后增大,故D正确。
故选BD。
10. 在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP > OM,OM = ON,则小球( )
A. 在运动过程中,电势能先增加后减少
B. 在P点的电势能大于在N点的电势能
C. 在M点的机械能等于在N点的机械能
D. 从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
【答案】BC
【解析】
【详解】ABC.由题知,OP > OM,OM = ON,则根据点电荷的电势分布情况可知
φM = φN > φP
则带负电的小球在运动过程中,电势能先减小后增大,且
EpP > EpM = EpN
则小球的电势能与机械能之和守恒,则带负电的小球在M点的机械能等于在N点的机械能,A错误、BC正确;
D.从M点运动到N点的过程中,电场力先做正功后做负功,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题,共57分)
注意事项:
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11. 在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0)。
①下列说法正确的是_______。
A.实验所用斜槽应尽量光滑
B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
②根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v0=_______。
A. B. C. D.
③在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是_______。
【答案】 ①. C ②. D ③. 确保多次运动的轨迹相同
【解析】
【详解】①[1]A.只要保证小球每次从同一位置静止释放,到达斜槽末端的速度大小都相同,与实验所用斜槽是否光滑无关,故A错误;
B.画轨迹时应应舍去误差较大的点,把误差小的点用平滑的曲线连接起来,故B错误;
C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离远点较远的点的数据,便于减小读数产生的偶然误差,故C正确;
故选C。
②[2] 坐标原点O为抛出点,由平抛规律有
联立解得平抛的初速度为
故选D。
③[3] 小球多次从斜槽上同一位置由静止释放是为了保证到达斜槽末端的速度大小都相同,从而能确保多次运动的轨迹相同。
12. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下:
①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制xA、xB随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞;
(2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s (保留2位有效数字);
(3)通过分析,得出质量为200.0g滑块是________(填“A”或“B”)。
【答案】(1)1.0 (2)0.20
(3)B
【解析】
【小问1详解】
由图像的斜率表示速度可知两滑块的速度在时发生突变,即这个时候发生了碰撞;
【小问2详解】
根据图像斜率的绝对值表示速度大小可知碰撞前瞬间B的速度大小为
【小问3详解】
由题图乙知,碰撞前A的速度大小,碰撞后A的速度大小约为,由题图丙可知,碰撞后B的速度大小为,A和B碰撞过程动量守恒,则有
代入数据解得
所以质量为200.0g的滑块是B。
三、计算题(本大题共3小题,共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为 。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面上顶端,另一端系有一个带电小球 A,细线与斜面平行。小球的质量为 m、电荷量为 q。小球 A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B,两球心高度相同、间距为 d。静电力常数为 k,重力加速度为 g,两带电小球视为点电荷。小球 A 静止在斜面上,求:
(1)小球 A 与 B 之间的库仑力的大小;
(2)当细线上的拉力为零时,小球的的值。
【答案】(1) ;(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球 A 与 B 之间的库仑力的大小
(2)当细线上的拉力为零时
解得
14. 如图所示,在匀强电场中有一虚线圆,ab和cd是圆的两条直径,其中ab与电场方向的夹角为60°,ab=0.2m,cd与电场方向平行,已知a、b两点的电势差Uab=20V,a点电势φa=10V。求:
(1)b点的电势φb;
(2)匀强电场的电场强度E;
(3)cd间的电势差Ucd;
(4)一电荷量q为1.0×10-14C、质量m为2.0×10-15kg的正电荷由c静止运动到d时的速度vd。
【答案】(1)-10V
(2)200V/m (3)40V
(4)20m/s
【解析】
【小问1详解】
根据电势差定义可得
解得
【小问2详解】
根据
可得电场强度的大小
【小问3详解】
cd间的电势差为
【小问4详解】
电荷由c运动到d,根据动能定理可得
解得
15. 如图所示,在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧,弹簧原长时上端与刻度尺上的A点等高。质量m=0.5kg的篮球静止在弹簧正上方,其底端距A点高度h1=1.10m。篮球静止释放,测得第一次撞击弹簧时,弹簧的最大形变量x1=0.15m,第一次反弹至最高点,篮球底端距A点的高度h2=0.873m,篮球多次反弹后静止在弹簧的上端,此时弹簧的形变量x2=0.01m,弹性势能为Ep=0.025J。若篮球运动时受到的空气阻力大小恒定,忽略篮球与弹簧碰撞时的能量损失和篮球的形变,弹簧形变在弹性限度范围内,g = 9.8m/s2。求:
(1)弹簧劲度系数;
(2)篮球在运动过程中受到的空气阻力;
(3)篮球在整个运动过程中通过的路程;
(4)篮球在整个运动过程中速度最大的位置。
【答案】(1)490N/m;(2)0.49N;(3)11.05m;(4)0.009m
【解析】
【详解】(1)球静止在弹簧上,根据共点力平衡条件可得
得
(2)球从开始运动到第一次上升到最高点,动能定理
解得
(3)球在整个运动过程中总路程s
解得
(4)球在首次下落过程中,合力为零处速度最大,速度最大时弹簧形变量为,则
在A点下方,离A点
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昌宁县第二中学高二年级2024年秋季学期9月份月考
物理试卷
测试时间:75分钟 满分:100分 难度系数
本试卷分第I卷(选择题)和第II卷(非选择题)两部分。第I卷第1页至第3页,第II卷第4页至第6页。考试结束后,请将答题卡交回。满分100分,考试用时75分钟。
第I卷(选择题,共43分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚。
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。
一、选择题(本大题共10小题,共43分。在每小题给出的四个选项中,第12题只有一项符合题目要求,每小题4分;第题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)
1. 下列四组物理量中均为标量的是( )
A. 电势 电场强度 B. 电势差 功率
C. 动量 动能 D. 速度 加速度
2. 某探险者在野外攀岩时,踩落一小石块,约5s后听到石头直接落到崖底的声音,探险者离崖底的高度最接近的是( )
A. 25m B. 50m C. 110m D. 150m
3. 汽车以10m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5s.汽车运动的图如图所示,则汽车的加速度大小为
A. B. C. D.
4. 如图所示,水平面上固定两排平行的半圆柱体,重为G的光滑圆柱体静置其上,a、b为相切点,,半径Ob与重力的夹角为37°。已知,,则圆柱体受到的支持力Fa、Fb大小为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5. 2008年,我国天文学家利用国家天文台兴隆观测基地2.16米望远镜,发现了一颗绕恒星HD173416运动的系外行星HD173416b,2019年,该恒星和行星被国际天文学联合会分别命名为“羲和”和“望舒”,天文观测得到恒星羲和的质量是太阳质量的2倍,若将望舒与地球的公转均视为匀速圆周运动,且公转的轨道半径相等。则望舒与地球公转速度大小的比值为( )
A. B. 2 C. D.
6. 在正点电荷产生的电场中有、两点,其电势分别为、,电场强度大小分别为。下列说法正确的是( )
A. 若把带负电的试探电荷从点移到点,电场力做正功,则
B. 若把带正电的试探电荷从点移到点,电场力做负功,则
C. 若,则点到电荷的距离比点的远
D. 若,则点到电荷的距离比点的近
7. 如图(a)所示,一物块以一定初速度沿倾角为30°的固定斜面上滑,运动过程中摩擦力大小f恒定,物块动能Ek与运动路程s的关系如图(b)所示。重力加速度大小取10 m/s2,物块质量m和所受摩擦力大小f分别为( )
A. m=0.7 kg,f=0.5 N B. m=0.7 kg,f=1.0N
C. m=0.8kg,f=0.5 N D. m=0.8 kg,f=1.0N
8. 某弹簧振子沿轴的简谐运动图像如图所示,下列描述正确的是( )
A. 时,振子的速度为零,加速度为正的最大值
B. 时,振子的速度为负,加速度为正的最大值
C. 时,振子速度为零,加速度为负的最大值
D. 时,振子的速度为正,加速度为负的最大值
9. 如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后( )
A. 做匀加速直线运动
B. 在O点所受静电力为0
C. 由E到O的时间大于由O到F的时间
D. 由E到F的过程中电势能先减小后增大
10. 在O点处固定一个正点电荷,P点在O点右上方。从P点由静止释放一个带负电的小球,小球仅在重力和该点电荷电场力作用下在竖直面内运动,其一段轨迹如图所示。M、N是轨迹上的两点,OP > OM,OM = ON,则小球( )
A. 在运动过程中,电势能先增加后减少
B. 在P点的电势能大于在N点的电势能
C. 在M点机械能等于在N点的机械能
D. 从M点运动到N点的过程中,电场力始终不做功
第II卷(非选择题,共57分)
注意事项:
第II卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共15分)
11. 在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x0,y0)。
①下列说法正确的是_______。
A.实验所用斜槽应尽量光滑
B.画轨迹时应把所有描出点用平滑的曲线连接起来
C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据
②根据题目所给信息,小球做平抛运动的初速度大小v0=_______。
A. B. C. D.
③在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是_______。
12. 在第四次“天宫课堂”中,航天员演示了动量守恒实验。受此启发,某同学使用如图甲所示的装置进行了碰撞实验,气垫导轨两端分别安装a、b两个位移传感器,a测量滑块A与它的距离xA,b测量滑块B与它的距离xB。部分实验步骤如下:
①测量两个滑块的质量,分别为200.0g和400.0g;
②接通气源,调整气垫导轨水平;
③拨动两滑块,使A、B均向右运动;
④导出传感器记录的数据,绘制xA、xB随时间变化的图像,分别如图乙、图丙所示。
回答以下问题:
(1)从图像可知两滑块在t=_________s时发生碰撞;
(2)滑块B碰撞前的速度大小v=_____________ m/s (保留2位有效数字);
(3)通过分析,得出质量为200.0g的滑块是________(填“A”或“B”)。
三、计算题(本大题共3小题,共42分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,水平地面上固定一个光滑绝缘斜面,斜面与水平面的夹角为 。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面上顶端,另一端系有一个带电小球 A,细线与斜面平行。小球的质量为 m、电荷量为 q。小球 A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球 B,两球心高度相同、间距为 d。静电力常数为 k,重力加速度为 g,两带电小球视为点电荷。小球 A 静止在斜面上,求:
(1)小球 A 与 B 之间库仑力的大小;
(2)当细线上的拉力为零时,小球的的值。
14. 如图所示,在匀强电场中有一虚线圆,ab和cd是圆的两条直径,其中ab与电场方向的夹角为60°,ab=0.2m,cd与电场方向平行,已知a、b两点的电势差Uab=20V,a点电势φa=10V。求:
(1)b点的电势φb;
(2)匀强电场的电场强度E;
(3)cd间的电势差Ucd;
(4)一电荷量q为1.0×10-14C、质量m为2.0×10-15kg的正电荷由c静止运动到d时的速度vd。
15. 如图所示,在地面上竖直固定了刻度尺和轻质弹簧,弹簧原长时上端与刻度尺上的A点等高。质量m=0.5kg的篮球静止在弹簧正上方,其底端距A点高度h1=1.10m。篮球静止释放,测得第一次撞击弹簧时,弹簧的最大形变量x1=0.15m,第一次反弹至最高点,篮球底端距A点的高度h2=0.873m,篮球多次反弹后静止在弹簧的上端,此时弹簧的形变量x2=0.01m,弹性势能为Ep=0.025J。若篮球运动时受到的空气阻力大小恒定,忽略篮球与弹簧碰撞时的能量损失和篮球的形变,弹簧形变在弹性限度范围内,g = 9.8m/s2。求:
(1)弹簧的劲度系数;
(2)篮球在运动过程中受到的空气阻力;
(3)篮球在整个运动过程中通过的路程;
(4)篮球在整个运动过程中速度最大的位置。
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