精品解析：安徽省A10联盟2024-2025学年高二下学期3月阶段考物理试题（E）

2023级高二下学期3月阶段考 物理试题E 满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 体育课上进行跳高训练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫子相比，下列说法正确的是（　　） A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间 B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力 C. 跳高者的动量变化量不发生变化 D. 垫子可以减小跳高者的动量变化量 【答案】C 【解析】 【详解】CD．在跳高者落地的过程中，跳高者速度变化一定，动量变化是一定的，故C正确，D错误； A．由于垫子的缓冲作用，垫子可以延长跳高者的落地时间，故A错误； B．根据动量定理可知，跳高者动量变化量一定，作用时间延长后，平均冲击力减小，即垫子可以减小跳高者受到的平均冲击力，故B错误。 故选C。 2. 如图所示，一根“L”形导线，边长分别为，，置于与其所在平面平行、且与边垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为。当导线中通以电流时，该“L”形通电导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，对于“L”形导线，ab边与磁场方向平行，不受安培力作用，bc边与磁场方向垂直，受安培力作用，则该“L”形通电导线受到的安培力大小为 故选D。 3. 某同学利用电容式传感器设计了一款水箱水量监测系统，如图所示。极板MN组成的电容器视为平行板电容器，充电后与电源断开，M板固定，N板通过一绝缘轻杆与漂浮在水面上的浮子Q相连，浮子Q上下移动带动N板上下移动，可通过测量电容器极板间的电压来监测水量。下列说法正确的是（　　） A. 如果水箱的水量增加，则该电容器电容变小 B. 如果水箱的水量增加，则该电容器极板间的电压变小 C. 如果水箱的水量减少，则该电容器极板的电荷量变小 D. 如果水箱的水量减少，则该电容器极板间的电场强度变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．充电后与电源断开，则电容器带电量一定，如果水箱的水量增加，则两板间距减小，根据 则该电容器电容变大，根据Q=CU可知，该电容器极板间的电压变小，选项A错误，B正确； CD．如果水箱的水量减少，因电容器带电量一定，则根据， 可得 该电容器极板的电荷量不变，电容器极板间的电场强度不变，选项CD 错误。 故选B。 4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高 处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力 随时间 的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度 ，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s B. 碰撞过程中 的冲量大小为 C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m D. 碰撞过程中系统损失的机械能为20J 【答案】C 【解析】 【详解】A．头锤落到气囊上表面时的速度大小为 选项A错误； B．根据F-t图像的面积等于F的冲量可知，碰撞过程中F的冲量大小为 选项B错误； C．向上为正方向，碰撞过程由动量定理 解得 可得碰撞结束后头锤上升的最大高度为 选项C正确； D．碰撞过程中系统损失的机械能为 选项D错误。 故选C。 5. 用一内阻不计，电动势为12V的电源给电动机M供电。闭合开关S，电动机开始工作，电动机中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 电动机线圈的电阻为8Ω B. 电动机消耗的电功率为14.4W C. 电动机的输出功率为3.6W D. 电动机线圈的发热功率为1.6W 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知电动机刚开始转动时的电流 由欧姆定律得电动机的电阻 故A错误； B．由图乙可知电动机正常工作时的电流 则电动机消耗的电功率 故B错误； CD．电动机正常工作时的发热功率 电动机正常工作时的输出功率 故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，一块蹄形磁铁放在水平桌面上，磁极间的磁场可视为匀强磁场，一根重力为G的直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，棒与磁感应强度的方向垂直，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，棒仍处于匀强磁场中，静止时悬线与竖直方向的夹角为。下列说法错误的是（　　） A. 导体棒中的电流方向为从1流向2 B. 若电流大小加倍，再次稳定后夹角也将加倍 C. 该匀强磁场的磁感应强度的大小为 D. 仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转30°，悬线的拉力将变小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题图可知，导体棒所在处的磁场方向竖直向上，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，受到的安培力水平向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向为从1流向2，故A正确，不满足题意要求； BC．根据受力平衡可得 可得该匀强磁场的磁感应强度的大小为 可知若电流大小加倍，再次稳定后夹角的正切值也将加倍，但不是夹角也将加倍，故B错误，满足题意要求；C正确，不满足题意要求； D．磁场方向变化前，安培力与重力方向垂直，悬线的拉力大小为 仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转30°，则安培力大小不变，方向也逆时针旋转30°，此时安培力与重力的夹角增大为，根据平行四边形定则可知，安培力与重力的合力减小，则悬线的拉力大小变小，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 7. 竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下。一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】D．从O到A运动过程中，随小球运动的位移x变化，电场强度E先增大后减小，且O和A点的电场强度不为零，故D错误； A．小球受到竖直向上的电场力先增大后减小，还受到重力，电场力一直做负功，故小球的机械能减小，小球的机械能EJ随位移x变化的图像的斜率 故A正确； B．小球的动能Ek随位移x变化的图像的斜率 小球合力先变小后变大，故B错误； C．沿着电场线方向，电势一直降低，故C错误。 故选A。 8. 在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与木块相对静止。设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅图中子弹与木块可能的相对位置是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】子弹打击木块过程，系统动量守恒，则有 对木块，根据动能定理有 解得木块的位移 对子弹，根据动能定理有 解得子弹的位移 比较可知 它们的相对位移 它们位移的大小关系是 故选A。 二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，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。 9. 如图所示，竖直面内有正交匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 带电油滴做匀速直线运动 C. 初速度的大小为 D. 电场强度的大小为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于带电油滴做直线运动，若油滴做变速运动，则洛伦兹力大小方向发生变化，油滴则做曲线运动，不符合题意，故油滴一定做匀速直线运动，根据左手定则可知，油滴受洛伦兹力方向斜向左上，可知油滴带正电，故A错误，B正确； CD．油滴受力如图 根据平衡条件可知 解得 故C正确，D错误。 故选BC 。 10. 如图甲所示，质量m=2kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s经过光滑水平面上的O点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力F，F随时间t变化的规律如图乙所示（沿x轴正方向时F取正值），则下列说法正确的是（　　） A. 物块在第5s末的速度大小为2m/s B. 物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3:1 C. 物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2 D. 物块在0~3s内的位移大小为15m 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．如图乙所示，由动量定理有 代入数据解得，， 由平均速度可得， 所以 故AB错误； C．第4s内物块通过的位移 4~6s内物块通过的位移 则物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2，故C正确； D．0~1s物块通过的位移 故在0~3s内物块通过的位移 故D正确。 故选CD 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示。安装好器材后，进行了以下操作，完成下列填空： （1）用天平测得滑块（含遮光条）、（含橡皮泥）的质量分别为、； （2）打开气泵，待稳定后调节气垫导轨，直至轻推滑块后，上遮光条通过光电门1和2的时间__________（填“相等”或“不等”），说明气垫导轨已调至水平； （3）将滑块推至光电门1的左侧，将滑块放在光电门1和2之间。向右轻推一下，滑块通过光电门1后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2.测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为和； （4）改变滑块推出时的速度，重复步骤（3）.作出以为纵坐标，以_______（填“”或“”）为横坐标的图线。若该图线为过原点的直线，且直线的斜率________，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。 【答案】 ①. 相等 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]轻推滑块后，上遮光条通过光电门1和2的时间相等，说明滑块匀速运动，即说明气垫导轨已调至水平； [2][3]设遮光条宽度为d，题意可知滑块碰滑块b前速度大小 滑块碰滑块b后整体速度 规定向右为正方向，由动量守恒有 联立解得 整理得 可知图线为过原点的直线，且直线的斜率 则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。 12. 某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池的电动势和内阻，并探究电极间距对和的影响，实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻，量程为0~1mA，电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。 （1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值； （2）调节电阻箱，改变电路中电流，利用测量数据作出图像，其中电压为电阻箱两端电压； （3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示； （4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”） （5）曲线（c）对应水果电池电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字） 【答案】 ①. 最大 ②. 不变 ③. 增大 ④. 0.980（0.975~0.985） ⑤. 425（418~432） 【解析】 【详解】（1）[1]滑动变阻器在电路中起限流作用，为了确保电路安全，开关闭合前电阻箱接入电路的阻值要调至最大。 （4）[2][3]根据闭合电路欧姆定律有 根据电源的图像可知，纵截距表示电源的电动势，斜率的绝对值表示电源和电流表的内阻，当保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示图像，图像斜率的绝对值依次增大，图像纵轴截距不变，可知，随电极间距的增大，电动势不变，内阻逐渐增大。 （5）[4]结合上述，根据图像可知，曲线（c）对应的水果电池电动势大小 [5]由于 结合曲线（c）有 解得 四、计算题∶本大题共3题，共42分。 13. 如图所示，电阻不计的金属框宽度，固定在倾角的斜面上，下端接一电动势，内阻的电源。金属框所在的区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量的金属杆ab垂直放在导轨上，ab接入电路的有效电阻，当开关闭合后ab处于静止状态。取重力加速度，，，求： （1）金属杆ab受到的安培力大小； （2）金属杆ab给导轨的摩擦力。 【答案】（1）8N （2）4N，方向沿斜面向下 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律 根据安培力大小公式，有 （2）对金属杆ab受力分析如图所示 根据沿斜面方向受力平衡有 解得 根据牛顿第三定律，金属杆ab给导轨的摩擦力大小为4N，方向沿斜面向下。 14. 光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为R的圆弧，圆弧面与水平台面相切．小球从滑块的最高点沿圆弧面由静止释放，已知小球和滑块的质量分别为m、3m，重力加速度为g，小球可视为质点，在小球滑到圆弧面底端的过程中，求： （1）小球的水平位移大小； （2）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的速度大小； （3）小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面底端压力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球对地水平分速度大小为v1，滑块对地速度大小为v2，水平位移大小分别为x1、x2，在小球下滑过程，小球和滑块组成的系统水平方向动量守恒，有 整理后有 由几何关系有 解得 【小问2详解】 当小球滑到圆弧面底端时，小球的速度大小为v3，滑块的速度大小为v4，满足动量守恒、机械能守恒，有， 解得， 【小问3详解】 小球在圆弧面最底端时相对于圆弧的速度 根据牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可得小球对圆弧面底端的压力大小 解得 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内充满着沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小，第三象限内充满着垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度从y轴上点垂直射入匀强磁场，从x负半轴进入第二象限，接着从y轴上点与y轴正方向成角进入第一象限，最后从x轴上的D（图中未画出）点射出电场。不计粒子重力，求： （1）磁感应强度的大小； （2）粒子从A点运动到C点所用的时间； （3）D点的位置坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系知 解得 根据洛伦兹力提供向心力 联立解得 【小问2详解】 粒子在磁场中偏转的圆心角为，故运动时间为 在第二象限做匀速直线运动，位移大小为 故运动时间为 粒子从A点运动到C点所用的时间为 【小问3详解】 粒子在第一象限做类斜抛运动，根据牛顿第二定律 解得 竖直方向初速度大小为 根据运动学规律 解得（负值舍去） 水平方向匀速运动，故 故D点的位置坐标为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高二下学期3月阶段考 物理试题E 满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。 一、选择题：本大题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 体育课上进行跳高训练时，一定会在跳高架的正下方放置垫子，降低受伤风险。在跳高者落地的过程中，与不放垫子相比，下列说法正确的是（　　） A. 垫子可以缩短跳高者的落地时间 B. 垫子可以增大跳高者受到的平均冲击力 C. 跳高者动量变化量不发生变化 D. 垫子可以减小跳高者的动量变化量 2. 如图所示，一根“L”形导线，边长分别为，，置于与其所在平面平行、且与边垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为。当导线中通以电流时，该“L”形通电导线受到的安培力大小为（　　） A. B. C. D. 3. 某同学利用电容式传感器设计了一款水箱水量监测系统，如图所示。极板MN组成的电容器视为平行板电容器，充电后与电源断开，M板固定，N板通过一绝缘轻杆与漂浮在水面上的浮子Q相连，浮子Q上下移动带动N板上下移动，可通过测量电容器极板间的电压来监测水量。下列说法正确的是（　　） A. 如果水箱水量增加，则该电容器电容变小 B. 如果水箱水量增加，则该电容器极板间的电压变小 C. 如果水箱的水量减少，则该电容器极板的电荷量变小 D. 如果水箱的水量减少，则该电容器极板间的电场强度变小 4. 安全气囊是汽车重要的被动安全装备，能够在车辆发生碰撞时迅速充气弹出，为车内乘客提供保护。如图甲所示，在某安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从距气囊上表面高 处由静止释放，与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊上表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力 随时间 的变化规律可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质量 ，重力加速度 ，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 头锤落到气囊上表面时的速度大小为4m/s B. 碰撞过程中 的冲量大小为 C. 碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.8m D. 碰撞过程中系统损失的机械能为20J 5. 用一内阻不计，电动势为12V的电源给电动机M供电。闭合开关S，电动机开始工作，电动机中电流I随时间t变化的图像如图乙所示，当电流稳定时电动机正常工作，下列说法正确的是（　　） A. 电动机线圈的电阻为8Ω B. 电动机消耗的电功率为14.4W C. 电动机的输出功率为3.6W D. 电动机线圈的发热功率为1.6W 6. 如图所示，一块蹄形磁铁放在水平桌面上，磁极间的磁场可视为匀强磁场，一根重力为G的直导体棒水平悬挂在磁铁的两极之间，棒与磁感应强度的方向垂直，导体棒在匀强磁场中的有效长度为L。当导体棒中通过的电流为I时，导体棒向蹄形磁铁外侧开口处偏转，棒仍处于匀强磁场中，静止时悬线与竖直方向的夹角为。下列说法错误的是（　　） A. 导体棒中的电流方向为从1流向2 B. 若电流大小加倍，再次稳定后夹角也将加倍 C. 该匀强磁场的磁感应强度的大小为 D. 仅将磁场方向在竖直面内逆时针旋转30°，悬线的拉力将变小 7. 竖直平面内有一电场，电场线分布如图所示，Ox轴竖直向下。一带负电的小球从O点由静止释放沿Ox轴正向运动，从O到A运动的过程中，下列关于小球的机械能EJ、动能Ek、电场的电势φ及电场强度E随小球运动的位移x变化的图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 8. 在一次射击游戏中，子弹以某一水平初速度击中静止在光滑水平地面上的木块，进入木块一定深度后与木块相对静止。设木块对子弹的阻力大小恒定，子弹从进入木块到刚与木块相对静止的过程中，下列四幅图中子弹与木块可能的相对位置是（　　） A. B. C. D. 二、选择题：本大题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的选项中，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。 9. 如图所示，竖直面内有正交的匀强电场和匀强磁场，其中电场的方向与水平方向的夹角为。一带电油滴以一定的初速度沿电场方向射入，恰好做直线运动。已知磁感应强度为，油滴的质量为、电荷量为，重力加速度为。则下列判断正确的是（　　） A. 油滴带负电 B. 带电油滴做匀速直线运动 C. 初速度的大小为 D. 电场强度的大小为 10. 如图甲所示，质量m=2kg的小物块（可视为质点）以初速度v0=4m/s经过光滑水平面上的O点开始计时，并同时给物块施加一沿水平方向的拉力F，F随时间t变化的规律如图乙所示（沿x轴正方向时F取正值），则下列说法正确的是（　　） A. 物块在第5s末的速度大小为2m/s B. 物块在第2s内与第3s内通过的位移大小之比为3:1 C. 物块在第4s内与4~6s内通过的位移大小之比为1:2 D. 物块在0~3s内的位移大小为15m 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 某实验小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图所示安装好器材后，进行了以下操作，完成下列填空： （1）用天平测得滑块（含遮光条）、（含橡皮泥）的质量分别为、； （2）打开气泵，待稳定后调节气垫导轨，直至轻推滑块后，上遮光条通过光电门1和2的时间__________（填“相等”或“不等”），说明气垫导轨已调至水平； （3）将滑块推至光电门1的左侧，将滑块放在光电门1和2之间。向右轻推一下，滑块通过光电门1后与静止的滑块碰撞并粘在一起以共同速度通过光电门2.测得滑块上的遮光条通过光电门1、2的时间分别为和； （4）改变滑块推出时的速度，重复步骤（3）.作出以为纵坐标，以_______（填“”或“”）为横坐标的图线。若该图线为过原点的直线，且直线的斜率________，则证明碰撞过程中两滑块的总动量守恒。 12. 某实验小组利用铜片、锌片和苹果制作了一个水果电池，他们测量水果电池电动势和内阻，并探究电极间距对和的影响，实验电路图如图甲所示。已知电流表的内阻，量程为0~1mA，电阻箱阻值的变化范围为0~9999Ω。 （1）连接电路后，开关闭合前电阻箱的阻值应调节到______（填“最大”“最小”或“任意”）值； （2）调节电阻箱，改变电路中的电流，利用测量数据作出图像，其中电压为电阻箱两端电压； （3）保持铜片和锌片插入苹果中的深度不变，依次增加铜片与锌片的间距，先后得到图像如图乙中（a）、（b）、（c）、（d）所示； （4）由图乙可知：在该实验中，随电极间距的增大，该水果电池的电动势______，内阻______；（均填“增大”“减小”或“不变”） （5）曲线（c）对应的水果电池电动势E=______V，内阻r=______Ω。（均保留3位有效数字） 四、计算题∶本大题共3题，共42分。 13. 如图所示，电阻不计的金属框宽度，固定在倾角的斜面上，下端接一电动势，内阻的电源。金属框所在的区域加一磁感应强度大小的匀强磁场，磁场方向垂直斜面向下。现把一根质量的金属杆ab垂直放在导轨上，ab接入电路的有效电阻，当开关闭合后ab处于静止状态。取重力加速度，，，求： （1）金属杆ab受到的安培力大小； （2）金属杆ab给导轨的摩擦力。 14. 光滑水平台面上有一滑块，滑块右侧面是半径为R的圆弧，圆弧面与水平台面相切．小球从滑块的最高点沿圆弧面由静止释放，已知小球和滑块的质量分别为m、3m，重力加速度为g，小球可视为质点，在小球滑到圆弧面底端的过程中，求： （1）小球的水平位移大小； （2）小球刚滑到圆弧面底端时，滑块的速度大小； （3）小球刚滑到圆弧面底端时，小球对圆弧面底端的压力大小。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy的第一象限内充满着沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小，第三象限内充满着垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带正电粒子以初速度从y轴上点垂直射入匀强磁场，从x负半轴进入第二象限，接着从y轴上点与y轴正方向成角进入第一象限，最后从x轴上的D（图中未画出）点射出电场。不计粒子重力，求： （1）磁感应强度的大小； （2）粒子从A点运动到C点所用的时间； （3）D点的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$