精品解析:海南省华东师范大学第二附属中学乐东黄流中学2024-2025学年高二上学期第三次月考物理试题
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内容正文:
华二黄中2024-2025学年度高二物理第三次月考卷
高二年级物理试卷
一、单项选择题
1. 下列物理量中,属于矢量的是( )
A. 位移 B. 时间 C. 电流 D. 热量
2. 图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则 ( )
A. 极板间电势差减小 B. 电容器的电容增大
C. 极板间电场强度增大 D. 电容器储存能量增大
3. 我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a、b、c、d四点中电场强度最大的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
4. 将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示.其中阻值最接近的两个电阻是 ( )
A. a和b B. b和d C. a和c D. c和d
5. 如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A. CE B. C. D.
6. 如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且 ;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
7. 如图,甲乙两人静止在冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去,设甲推乙的力远大于冰面对人的摩擦力,两人与冰面间动摩擦因数相等,则下列说法正确的是( )
A. 若,分开后乙先停下来
B. 若,分开后,乙滑行的距离短
C. 若,在推动过程中,甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
D. 无论甲、乙质量关系如何,在推动过程中,甲、乙两人组成系统的总动量守恒
8. 一质点做简谐运动,其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示,下列选项中错误的是( )
A. 该简谐运动的频率是50Hz,振幅是7cm
B. 该简谐运动的表达式可能为
C. 时振子的位移为
D. 时振子的速度最大,沿x轴负方向。
二、多项选择题
9. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量是,B球的动量是,A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能为( )
A. B.
C. D.
10. 一颗子弹以水平速度穿透一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后,二者运动方向均不变.设子弹与木块间相互作用力恒定,木块最后速度为v,则( )
A. 越大,v越大
B. 越小,v越大
C. 子弹质量越大,v越大
D. 木块质量越小,v越大
11. 如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m.t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______(双选,填正确答案标号)
A. h=1.7m
B. 简谐运动的周期是0.8s
C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m
D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
12. 如图(a),水平地面上固定有一倾角为的足够长光滑斜面,一质量为的滑块锁定在斜面上。时解除锁定,同时对滑块施加沿斜面方向的拉力,随时间的变化关系如图(b)所示,取沿斜面向下为正方向,重力加速度大小为,则滑块( )
A. 在内一直沿斜面向下运动
B. 在内所受合外力的总冲量大小为零
C. 在时动量大小是在时的一半
D. 在内的位移大小比在内的小
13. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2
D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量,微粒在电容器中的运动轨迹不变
三、实验题
14. 小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0,根据如图所示电路图进行实验时,
(1)电流表量程应选择___________(填“0.6A”或“3A”),保护电阻应选用_______(填“A”或“B”);
A.定值电阻(阻值10.0Ω,额定功率10W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时电压为________V;
(3)根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示,则干电池的电动势E=______V,内阻r=_____Ω(小数点后保留两位)。
15. 如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验,下列做法正确的是_____(填选项前的字母)。
A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B. 选用两个半径不同的小球进行实验
C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先,将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次。然后,把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端,再将质量为m1的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次。分别确定平均落点,记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
a.图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点_____;
b.分别测出O点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON。在误差允许范围内,若关系式_______成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
四、解答题
16. )一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸,当振子上下振动时,以速率水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示的图像.、、、为纸上印迹的位置坐标,由此图求振动的周期和振幅.
17. 如图,竖直向上的匀强电场中,用长为L的绝缘细线系住一带电小球,在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点,A点为最低点,B点与O点等高。当小球运动到A点时,细线对小球的拉力恰好为0,已知小球的电荷量为、质量为m,A、B两点间的电势差为U,重力加速度大小为g,求:
(1)电场强度E的大小。
(2)小球在A、B两点的速度大小。
18. 如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m,A与B的质量相等,A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰撞前瞬间A的速率v.
(2)碰撞后瞬间A与B整体的速度.
(3)A与B整体在桌面上滑动的距离L.
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华二黄中2024-2025学年度高二物理第三次月考卷
高二年级物理试卷
一、单项选择题
1. 下列物理量中,属于矢量的是( )
A. 位移 B. 时间 C. 电流 D. 热量
【答案】A
【解析】
【详解】A.位移既有大小又有方向,且运算法则为平行四边形法则,是矢量,故A正确;
BD.时间和热量均只有大小没有方向,是标量,故BD错误;
C.电流运算法则是算术法则,是标量,故C错误。
故选A。
2. 图示是“研究电容器两极板间距对电容大小的影响”实验,保持电荷量不变,当极板间距增大时,静电计指针张角增大,则 ( )
A. 极板间电势差减小 B. 电容器的电容增大
C. 极板间电场强度增大 D. 电容器储存能量增大
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据,可得当极板间距增大时电容减小,由于电容器的带电量不变,故极板间电势差增大,故AB错误;
C.根据得
故场强不变,故C错误;
D.移动极板的过程中要克服电场力做功,故电容器储存能量增大,故D正确。
故选D。
3. 我国古人最早发现了尖端放电现象,并将其用于生产生活,如许多古塔的顶端采用“伞状”金属饰物在雷雨天时保护古塔。雷雨中某时刻,一古塔顶端附近等势线分布如图所示,相邻等势线电势差相等,则a、b、c、d四点中电场强度最大的是( )
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】C
【解析】
【详解】在静电场中,等差等势线的疏密程度反映电场强度的大小。图中c点的等差等势线相对最密集,故该点的电场强度最大。
故选C。
4. 将四个定值电阻a、b、c、d分别接入电路,测得相应的电流、电压值如图所示.其中阻值最接近的两个电阻是 ( )
A. a和b B. b和d C. a和c D. c和d
【答案】A
【解析】
【详解】根据欧姆定律可得:,即该点与原点连线的斜率等于该电阻值,由图像可知,a和b阻值接近相等,故选A.
点睛:此题关键是知道U-I线的斜率等于电阻,根据该点与原点连线的斜率可判断阻值的关系.
5. 如图所示电路,已知电源电动势为E,内阻不计,电容器电容为C,闭合开关K,待电路稳定后,电容器上电荷量为( )
A. CE B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】电路稳定后,由于电源内阻不计,则整个回路可看成3R、2R的串联部分与R、4R的串联部分并联,若取电源负极为零电势点,则电容器上极板的电势为
电容器下极板的电势为
则电容两端的电压
则电容器上的电荷量为
故选C。
6. 如图,两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和,且 ;a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点,且a、b、c与两导线共面;b点在两导线之间,b、d的连线与导线所在平面垂直.磁感应强度可能为零的点是
A. a点 B. b点 C. c点 D. d点
【答案】C
【解析】
【详解】试题分析:两电流在该点的合磁感应强度为0,说明两电流在该点的磁感应强度满足等大反向关系,根据右手螺旋定则在两电流的同侧磁感应强度方向相反,则为或,又,所以该点距远距近,所以是点,故选项C正确,选项ABD错误.
考点:通电直导线和通电线圈周围磁场的方向
【名师点睛】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向,再由矢量的合成方法可得出磁感应强度为零的点的位置;本题考查了安培定则及矢量的合成方法,特别应注意磁场的空间性,注意培养空间想象能力.
7. 如图,甲乙两人静止在冰面上,甲推乙后,两人向相反方向滑去,设甲推乙的力远大于冰面对人的摩擦力,两人与冰面间动摩擦因数相等,则下列说法正确的是( )
A. 若,分开后乙先停下来
B. 若,分开后,乙滑行的距离短
C. 若,在推动过程中,甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量
D. 无论甲、乙质量关系如何,在推动过程中,甲、乙两人组成系统的总动量守恒
【答案】D
【解析】
【详解】CD.在推动过程中,甲对乙的冲量等于乙对甲的冲量,在推动过程中,由于甲推乙的力远大于冰面对人的摩擦力,则甲、乙两人组成系统的总动量守恒,故C错误,D正确;
AB.在推动过程中,甲对乙的冲量等于乙对甲的冲量,若
则两人分开时甲的速度小于乙的速度,两人与冰面间动摩擦因数相等,则分开后两人减速的加速度大小相等,根据
所以
,
即分开后甲先停下来,甲滑行的距离短,故AB错误。
故选D。
8. 一质点做简谐运动,其相对于平衡位置的位移x与时间t的关系图线如图所示,下列选项中错误的是( )
A. 该简谐运动的频率是50Hz,振幅是7cm
B. 该简谐运动的表达式可能为
C. 时振子的位移为
D. 时振子的速度最大,沿x轴负方向。
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据图像可知,该简谐运动的周期是,所以频率为
振幅是7cm,故A正确;
B.应该完整的规则的正弦式振动方程为
将上述函数的图像向左平移
得到图像中的波形,则该简谐运动的表达式可能为
故B正确;
D.根据图像可知,时振子处于平衡位置,振子的速度最大,速度方向沿x轴负方向,故D正确;
C.由于
可以解得时振子的位移为
故C错误。
本题选错误的,故选C。
二、多项选择题
9. 质量相等的A、B两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动,A球的动量是,B球的动量是,A球追上B球发生碰撞,则碰撞后A、B两球的动量可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】从动量守恒的角度分析,四个选项都正确;
A.碰撞前B在前,A在后,碰撞后如果二者同向,一定仍是B在前,A在后,A不可能超越B,所以碰撞后A的速度应小于或等于B的速度。而选项中显然碰撞后A的速度大于B的速度,这是不符合实际情况的,故A错误;
BCD.从能量角度分析,A、B碰撞过程中没有其他形式的能量转化为它们的动能,所以碰撞后它们的总动能不能增加。碰撞前的总动能
计算碰撞后A、B的总动能,B选项中
C选项中
D选项中
故D错误BC正确。
故选BC。
10. 一颗子弹以水平速度穿透一块在光滑水平面上迎面滑来的木块后,二者运动方向均不变.设子弹与木块间相互作用力恒定,木块最后速度为v,则( )
A. 越大,v越大
B. 越小,v越大
C. 子弹质量越大,v越大
D. 木块质量越小,v越大
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.子弹穿透木块过程中,子弹与木块间相互作用力恒定,两者都做匀减速运动,子弹的位移与木块的位移大小之和等于木块的厚度,若质量不变,则两者的加速度不变,当子弹的初速度v0越大时,子弹穿过木块的时间越短,且木块的位移越小,由于木块初速度和加速度不变,所以末速度v越大,如下图所示
A正确,B错误;
C.子弹的质量越大,由于作用力不变,则加速度越小,初速度v0一定,则子弹位移越大,木块位移越小,由于木块初速度和加速度不变,所以末速度v越大,如下图所示
C正确;
D.木块质量越小,其加速度越大,初速度不变,子弹穿过木块的时间变大,则木块末速度v变小,如下图所示
D错误。
故选AC。
【点睛】本题考查了对v-t图象的理解和应用,解决本题的关键是子弹的位移与木块的位移之和等于木块的厚度.
11. 如图,轻弹簧上端固定,下端连接一小物块,物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向,物块简谐运动的表达式为y=0.1sin(2.5πt)m.t=0时刻,一小球从距物块h高处自由落下;t=0.6s时,小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小为g=10m/s2.以下判断正确的是______(双选,填正确答案标号)
A. h=1.7m
B. 简谐运动的周期是0.8s
C. 0.6s内物块运动的路程是0.2m
D. t=0.4s时,物块与小球运动方向相反
【答案】AB
【解析】
【详解】t=0.6s时,物块的位移为y=0.1sin(2.5π×0.6)m= -0.1m;则对小球,解得h=1.7m ,选项A正确;简谐运动的周期是,选项B正确;0.6s内物块运动的路程是3A=0.3m,选项C错误;t=0.4s=,此时物块在平衡位置向下振动,则此时物块与小球运动方向相同,选项D错误.
12. 如图(a),水平地面上固定有一倾角为的足够长光滑斜面,一质量为的滑块锁定在斜面上。时解除锁定,同时对滑块施加沿斜面方向的拉力,随时间的变化关系如图(b)所示,取沿斜面向下为正方向,重力加速度大小为,则滑块( )
A. 在内一直沿斜面向下运动
B. 在内所受合外力的总冲量大小为零
C. 在时动量大小是在时的一半
D. 在内的位移大小比在内的小
【答案】AD
【解析】
【详解】根据图像可知当时,物块加速度为
方向沿斜面向下;当时,物块加速度大小为
方向沿斜面向上,作出物块内的图像
A.根据图像可知,物体一直沿斜面向下运动,故A正确;
B.根据图像可知,物块的末速度不等于0,根据动量定理
故B错误;
C.根据图像可知时物块速度大于时物块的速度,故时动量不是时的一半,故C错误;
D.图像与横轴围成的面积表示位移,故由图像可知过程物体的位移小于的位移,故D正确。
故选AD。
13. 一带正电微粒从静止开始经电压加速后,射入水平放置的平行板电容器,极板间电压为。微粒射入时紧靠下极板边缘,速度方向与极板夹角为,微粒运动轨迹的最高点到极板左右两端的水平距离分别为和L,到两极板距离均为d,如图所示。忽略边缘效应,不计重力。下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 微粒穿过电容器区域的偏转角度的正切值为2
D. 仅改变微粒的质量或者电荷数量,微粒在电容器中的运动轨迹不变
【答案】BD
【解析】
【详解】B.粒子在电容器中水平方向做匀速直线运动,竖直方向做匀变速直线直线运动,根据电场强度和电势差的关系及场强和电场力的关系可得
,
粒子射入电容器后的速度为,水平方向和竖直方向的分速度
,
从射入到运动到最高点由运动学关系
粒子射入电场时由动能定理可得
联立解得
B正确;
A.粒子从射入到运动到最高点由运动学可得
,
联立可得
A错误;
C.粒子穿过电容器时从最高点到穿出时由运动学可得
,
射入电容器到最高点有
解得
设粒子穿过电容器与水平的夹角为,则
粒子射入电场和水平的夹角为
C错误;
D.粒子射入到最高点的过程水平方向的位移为,竖直方向的位移为
联立
,,
解得
且
,
即解得
即粒子在运动到最高点的过程中水平和竖直位移均与电荷量和质量无关,最高点到射出电容器过程同理
,,
即轨迹不会变化,D正确。
故选BD。
三、实验题
14. 小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时,为防止电流过大而损坏器材,电路中加了一个保护电阻R0,根据如图所示电路图进行实验时,
(1)电流表量程应选择___________(填“0.6A”或“3A”),保护电阻应选用_______(填“A”或“B”);
A.定值电阻(阻值10.0Ω,额定功率10W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示,则此时电压为________V;
(3)根据实验测得的5组数据画出的U-I图线如图3所示,则干电池的电动势E=______V,内阻r=_____Ω(小数点后保留两位)。
【答案】 ①. 0.6A ②. B ③. 1.20 ④. 1.45 ⑤. 0.50
【解析】
【详解】(1)[1][2]一节干电池的电动势为1.5V,若定值电阻选择10.0Ω的,则电路中电流一定不超过0.15A,此时所给两个电流表指针的偏转幅度均不能达到量程的三分之一以上,读数误差较大,所以定值电阻应选择2.0Ω的,此时电路中电流一定不超过0.75A,再通过调节滑动变阻器,可使电路中电流控制在0.6A以下,所以电流表选择0.6A量程。
(2)[3]易知实验中所选电压表量程为3V,此时表盘分度值为0.1V,需要估读到0.01V,则读数为
(3)[4][5]根据闭合电路欧姆定律可知
所以图像的纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示r+R0,则
15. 如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)关于本实验,下列做法正确的是_____(填选项前的字母)。
A. 实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B. 选用两个半径不同的小球进行实验
C. 用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先,将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次。然后,把质量为m2的被碰小球置于斜槽末端,再将质量为m1的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次。分别确定平均落点,记为M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
a.图乙为实验的落点记录,简要说明如何确定平均落点_____;
b.分别测出O点到平均落点的距离,记为OP、OM和ON。在误差允许范围内,若关系式_______成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
【答案】(1)AC (2) ①. 用圆规画圆,尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表平均落点 ②. m1OP = m1OM+m2ON
【解析】
【小问1详解】
A.为了确保小球做平抛运动,即实验前,调节装置,使斜槽末端水平,故A正确;
B.为使两小球发生的碰撞为对心正碰,两小球半径需相同,故B错误;
C.为使碰后入射小球与被碰小球同时飞出,需要用质量大的小球碰撞质量小的小球,故C正确。
故选AC。
【小问2详解】
[1]用圆规画圆,尽可能用最小的圆把各个落点圈住,这个圆的圆心位置代表平均落点;
[2]碰撞前、后小球均做平抛运动,平抛高度相同,由
可知,小球的运动时间相同,所以水平位移与平抛初速度成正比,未放前,平抛落点为P点,放了未后,碰撞后、的落地分别为M点、N点,设平抛时间为t,故若碰撞前后动量守恒,有
整理得
若该式成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
四、解答题
16. )一竖直悬挂的弹簧振子,下端装有一记录笔,在竖直面内放置有一记录纸,当振子上下振动时,以速率水平向左匀速拉动记录纸,记录笔在纸上留下如图所示的图像.、、、为纸上印迹的位置坐标,由此图求振动的周期和振幅.
【答案】 ;
【解析】
【详解】试题分析:设周期为,振幅为.
由题意可得:
17. 如图,竖直向上的匀强电场中,用长为L的绝缘细线系住一带电小球,在竖直平面内绕O点做圆周运动。图中A、B为圆周上的两点,A点为最低点,B点与O点等高。当小球运动到A点时,细线对小球的拉力恰好为0,已知小球的电荷量为、质量为m,A、B两点间的电势差为U,重力加速度大小为g,求:
(1)电场强度E的大小。
(2)小球在A、B两点的速度大小。
【答案】(1);(2),
【解析】
【详解】(1)在匀强电场中,根据公式可得场强为
(2)在A点细线对小球的拉力为0,根据牛顿第二定律得
A到B过程根据动能定理得
联立解得
18. 如图所示,竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切,小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点.现将A无初速度释放,A与B碰撞后结合为一个整体,并沿桌面滑动.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m,A与B的质量相等,A与B整体与桌面之间的动摩擦因数=0.2.取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)碰撞前瞬间A的速率v.
(2)碰撞后瞬间A与B整体的速度.
(3)A与B整体在桌面上滑动的距离L.
【答案】(1)2m/s (2)1m/s (3)0.25m
【解析】
【详解】(1)对A从圆弧最高点到最低点的过程应用机械能守恒定律有:
可得
(2)A在圆弧轨道底部和B相撞,满足动量守恒,有:,可得
(3)对AB一起滑动过程,由动能定理得:,可得L=0.25m
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