湖南省长沙市望城区长郡斑马湖中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

高二物理试卷 一、单选题 1．关于冲量、动量、机械振动，下列说法正确的是（　　） A．物体所受合外力冲量越大，它的动量也就越大 B．用力推物体但没有推动，该力对物体的冲量为0 C．物体的动量发生变化，其动能可能不变 D．物体做受迫振动达到稳定后，物体振动的频率等于物体的固有频率 2．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业．为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是（　　） A．消防队员做匀加速直线运动 B．消防队员做匀变速曲线运动 C．消防队员做变加速曲线运动 D．消防队员水平方向的速度保持不变 3．对于牛顿第二定律，简单理解成（　　） A．作用力和反作用力，大小相等，方向相反，性质相同 B．力除以质量，等于加速度 C．力乘以位移，等于力做的功 D．质量乘以速度，等于动量 4．某同学用单色光a、b分别照射同一双缝干涉实验装置，双缝到光屏的距离保持不变，在光屏上出现的干涉图样分别如图所示，下列关于两单色光a、b的说法中正确的是（　　） A．单色光a比单色光b更容易发生明显衍射 B．单色光a的频率小于单色光b的频率 C．单色光a的光子能量大于单色光b的光子能量 D．在同一玻璃砖中单色光a的传播速度比b大 5．在太阳系之外，科学家发现了一颗最适宜人类居住的类地行星，绕恒星橙矮星运行，命名为“开普勒438b”。其运行的周期为地球运行周期的p倍，轨道半径为日地距离的q倍。假设该行星绕星的运动与地球绕太阳的运动均可看做匀速圆周运动，则橙矮星与太阳的质量之比为（　　） A． B． C． D． 6．关于自由落体运动，下列说法正确的是（　　） A．在开始下落后的连续三个1s内，通过的位移之比是1∶4∶9 B．在开始下落后的连续三个1s内，平均速度大小之比是1∶2∶3 C．从开始下落到距下落点4m、8m、12m，所经历的时间之比为1∶2∶3 D．从开始下落到距下落点4m、8m、12m，所经历的时间之比为1∶∶ 7．如图所示，质量均为m的A、B两个弹性小球，用长为的不可伸长轻绳连接．现将两球置于间距为l的足够高处，当A球自由下落的同时，B球以速度指向A球水平抛出．不计空气阻力，则从开始释放到绳子绷紧过程中（　　）． A．A球下落高度为时，一定与B球发生碰撞 B．碰撞后瞬间A的速度大小为 C．轻绳拉直过程中，A的水平速度增加 D．轻绳拉直过程中，B球受到绳子拉力的冲量为 二、多选题 8．在倾角为30°的斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以2v和v的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上。下列说法中正确的是（　　） A．甲、乙两球落在斜面上时速度方向相同 B．甲、乙两球在空中的运动时间之比为2：1 C．甲、乙两球落地点到顶端的水平位移之比为2：1 D．甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为2：1 9．现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内存在上、下宽度均为d的匀强电场与匀强磁场。电场强度大小为E，方向竖直向下；磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子（不计重力）从电场的上边界的O点由静止释放，运动到磁场的下边界的 P点时正好与下边界相切。若把电场下移至磁场所在区域，如图乙所示，重新让粒子从上边界M点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点 N，下列说法正确的是（　　） A．匀强磁场B的大小为 B．粒子从O点运动到P点的时间为 C．粒子经过N点时速度大小为 D．MN两点的竖直距离为 10．如图所示，半径为R的两平行金属圆环竖直固定，两圆环各带等量的同种电荷，电荷量为Q且电荷分布均匀，两圆环中心连线O1O2与环面垂直，P、M、F、N、S为连线O1O2上的五个位置，且O1P=PM=MF=FN=NS=SO2=R。取无穷远处为零电势点且不计两圆环电荷间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A．O1、O2两点场强不为0，电势为0 B．F点的场强为0，电势不为0 C．将正的试探电荷q沿连线O1O2由P点移动到N点其电势能先减小后增大 D．P点的场强大小为 11．如图甲所示，A、B、C、D为匀强电场中相邻的等差等势面，电量为q、质量为m的带电小球垂直等势面D竖直向上抛出，恰能到达等势面A，该过程中小球的动能和机械能随高度h的变化关系如图乙所示，为已知量，重力加速度为g，不计空气阻力，则（　　） A．小球抛出时的初速度 B．电场强度的大小为 C．相邻等势面间电势差的大小为 D．小球抛出时的重力势能为 三、实验探究题 12．某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。 主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：重物用轻绳挂在动滑轮上（二者的总质量为m），其下端与纸带相连；轻绳左端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，右端跨过定滑轮与质量为M的钩码连接； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。 请回答以下问题： （1）已知打点计时器的打点周期为0.02s，某次实验所得纸带如图乙所示，M、P和P、N间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为　 　（结果保留两位有效数字）。 （2）实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为，则重物和动滑轮的总质量　 　，当钩码与二者总质量相等时，重物的加速度大小为　 　。（本问结果均用k、b表示） 13．某学习小组在实验室发现一盒子内有8个相同的钩码，由于标识模糊，无法知道钩码的质量。为了测定钩码的质量，找到了以下实验器材：一端带定滑轮的长木板，质量为228g的木块、打点计时器、电源、纸带、坐标纸、细线等。他们设计了以下实验步骤： A．如图所示，将长木板置于水平桌面上，把打点计时器固定在长木板上并与电源连接，纸带穿过打点计时器并与木块相连，细线一端与木块相连，另一端跨过定滑轮挂上钩码，其余钩码都叠放在木块上； B．使木块靠近打点计时器，接通电源，释放木块，打点计时器在纸带上打下一系列点，记下悬挂钩码的个数n； C．将木块上的钩码逐个移到悬挂钩码端，更换纸带，重复实验操作B； D．通过纸带算出，悬挂不同钩码个数n所对应的加速度a； E.以a为纵坐标，n为横坐标，建立直角坐标系作出a-n图像。则； （1）该实验中，打点计时器使用的电源为　 　 （ 选填“直流电”或“交流电”）。 （2）为了利用以上器材完成实验，还需要下列器材是____。 A．秒表 B．螺旋测微器. C．毫米刻度尺 D．干电池 （3）如图，为由实验数据作出的a-n图象，重力加速度g=9.8 m/s2。由图可知，单个钩码的质量为　 　g（保留三位有效数字）。此实验还可以测出木块与木板间的动摩擦因数为　 　 （4）在上述实验过程中，如果平衡了摩擦力，则与未平衡摩擦力相比，作出的a-n图线的斜率　 　。（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 四、计算题 14． 如图所示，一辆质量的汽车在平直公路上做匀加速直线运动。从静止开始运动，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是、、。求： （1）汽车的加速度a的大小； （2）汽车在第2s末的速度大小v； （3）汽车所受合外力F的大小。 15．如图所示，MN和PQ是两根互相平行、间距为d、竖直放置的光滑金属导轨，且处于磁感应强度为B的匀强磁场中，已知导轨足够长，且电阻不计。ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆的质量为m，电阻为r。将开关S闭合，让ab由静止开始自由下落高度h后杆的速度达到最大。已知重力加速度为g。 （1）请大致画出金属杆的速度随时间变化的图像； （2）杆在下落过程中通过金属杆的电量、产生的热量； （3）杆下落这段高度需要的时间。 16． 地表附近存在着环境电场，该电场可视为场强大小为E、方向竖直向下的匀强电场，蜘蛛可以通过向空中吐出带电蛛丝实现飞行如图，在无风的天气里，质量为m的蜘蛛，从地面向空中吐出4根蛛丝，恰好可以使它脱离地面；在有水平风的天气里，时蜘蛛从地面向空中吐出n（且为偶数）根蛛丝，T时刻咬断一半蛛丝，经过一段时间后落到地面完成“迁徙”，假设蜘蛛吐出的每根蛛丝都相同，且电荷集中在蛛丝顶端，蜘蛛自身始终不带电；已知重力加速度为g，水平风力大小恒为，忽略空气对蜘蛛的其他作用力。 （1）判断蛛丝的电性，求每根蛛丝的带电量q； （2）蜘蛛要实现空中“迁徙”求n的值； （3）求蜘蛛“迁徙”一次飞行的水平距离x（计算结果可以保留根号）。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 答案解析部分 1．【答案】C 【知识点】动量定理；受迫振动和共振；动量 2．【答案】B 【知识点】运动的合成与分解 3．【答案】B 【知识点】牛顿第三定律；牛顿第二定律；功的概念；动量 4．【答案】C 【知识点】光的折射及折射定律；干涉条纹和光的波长之间的关系；光的衍射；光子及其动量 5．【答案】B 【知识点】万有引力定律 6．【答案】D 【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；自由落体运动 7．【答案】D 【知识点】平抛运动；碰撞模型 【解析】【解答】A、A球下落h时，与B球发生碰撞， 对B球：平抛运动，水平位移为： 竖直位移： 联立解得： A错误； B、由A项知，碰撞前瞬间A球水平方向速度为零，B球水平方向速度为v0 A、B两球都是弹性小球，碰撞瞬间，两球组成的系统，内力远大于外力（两球的重力），在水平方向上满足弹性碰撞， A、B两球质量相等， 联立解得， 但碰撞过程，A、B两球竖直方向的速度与碰撞前后是不变的，碰撞后A竖直方向速度为：， 故碰后A的速度为，B错误； C、在绳子拉直的瞬间，由于绳子是不可伸长的，由两小球组成的系统满足水平方向动量守恒，所以当两者沿水平方向速度相等后，绳子上的拉离瞬间消失，所以，最终两球沿水平方向的速度相等，竖直方向分速度不变，所以两小球沿水平方向分速度，所以轻绳拉直的过程中，A水平方向速度从v0开始减小。C错误； D、轻绳拉直过程中，B球水平方向的速度从0开始增大到，由动量定理知，该过程绳子拉力的冲量，D正确。 故答案为：D 。 【分析】本题考查平抛运动、弹性碰撞、动量定理，难度较大，本题难点在于A、B两球两次水平方向动量守恒，第一次两小球碰撞，第二次绳子拉直瞬间，均可以看成系统内力远大于外力（两小球的重力），根据动量守恒定律判断两小球相互作用前后的水平方向的速度大小。 8．【答案】A,B 【知识点】平抛运动 【解析】【解答】A.设小球落在斜面上时，速度与水平方向的夹角为α，则 ， 因为小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为定值，可知，两球接触斜面的瞬间，速度方向相同，末速度 ；A符合题意. B.设小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为θ， ， 只要落到斜面上，角度不变，t与初速度成正比，甲、乙两小球运动的时间之比为2：1；B符合题意. C.甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移：x＝v0t，由于初速度之比为2：1，飞行的时间之比为2：1，所以水平方向的位移之比为4：1；C不符合题意. D.甲、乙两球飞行过程中水平方向的位移之比为4：1，由于斜面得夹角是相同的，所以甲、乙两球落地点到顶点的距离之比为4：1；D不符合题意. 故答案为：AB 【分析】物体做平抛运动，水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，落地时利用水平位移和竖直位移的关系列方程求解运动时间，再结合选项分析求解即可。 9．【答案】A,C 【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动 10．【答案】B,D 【知识点】电场强度的叠加 11．【答案】A,C 【知识点】带电粒子在电场中的运动综合 12．【答案】（1） （2）； 【知识点】实验验证牛顿第二定律 13．【答案】（1）交流电 （2）C （3）49.6；0.5 （4）变小 【知识点】牛顿第二定律 【解析】【解答】解：（1）该实验中，打点计时器使用的电源为“交流电”。 （2）为了利用以上器材完成实验，还需要下列器材是 A.由打点计时器可以计时，不需要秒表，A不符合题意； B.不需要螺旋测微器测量长度，B不符合题意； C.打点纸带间的距离需要毫米刻度尺，C符合题意； D.不需要干电池，D不符合题意。 故答案为：C。 （3）因为没有平衡摩擦力，设木块与木板间的摩擦因数为µ，由牛顿第二定律可得 由图象可知，n=0时－µg=－4.9 µ=0.5 图象斜率 解得m=0.0496kg=49.6g 测出木块与木板间的动摩擦因数为µ=0.5 如果平衡了摩擦力，由牛顿第二定律可有 由此可知，则与未平衡摩擦力相比，作出的a-n图线的斜率变小。 【分析】（1）打点计时器使用的电源是交变电流； （2）根据各实验仪器的作用进行分析判断正确的选项； （3）没平衡摩擦力时对木块进行受力分析，根据牛顿第二定律得出a-n的表达式，结合图像得出木块的质量以及木块与木板的动摩擦因数； （4）平衡摩擦力时根据牛顿第二定律得出a-n图像的斜率变化情况。 14．【答案】（1）汽车在平直公路上从静止开始做匀加速直线运动，有 解得 （2）汽车在第2s末的速度大小 （3）根据牛顿第二定律有 解得 【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿第二定律 【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的位移-时间公式求解；（2）根据匀变速直线运动的速度-时间公式求解；（3）由牛顿第二定律求解汽车所受合外力F的大小。 15．【答案】（1）解：S闭合后，金属杆在下滑过程中，受到重力和安培力作用，随着速度增大，金属杆产生的感应电动势增大，感应电流增大，金属杆受到的安培力增大，则合力减小，加速度减小，金属杆做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力大小相等时，金属杆做匀速直线运动，其速度—时间图像如图所示。 （2）解：在下落过程中通过金属杆的电量为q•Δt 根据法拉第电磁感应定律得 根据闭合电路欧姆定律得 联立可得：q 设金属杆的最大速度为v。当重力与安培力大小相等时，金属杆的速度最大，则mg＝BId 又I 联立解得：v 金属杆由静止开始自由下落高度h的过程，由能量守恒定律得 mgh＝Q 解得杆产生的热量：Q＝mgh （3）解：设杆下落这段高度需要的时间为Δt。 取竖直向下为正方向，由动量定理得 mgΔt﹣Bd•Δt＝mv﹣0 又•Δt＝q 联立解得：Δt 【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的电路类问题；电磁感应中的动力学问题 【解析】【分析】（1）对金属杆进行受力分析，根据牛顿第二定律及安培力公式分析金属杆加速度与速度的变化情况，再根据v-t图像的斜率表示加速度确定速度与时间的关系图像； （2）当金属杆速度最大时，金属杆的加速度为零。根据平衡条件确定此时金属杆的速度。再根据电流定义式及电磁感应定律及能量守恒定律进行解答。 （3）对金属杆进行受力分析，对金属杆通过动量定理进行解答，注意规定正方向。 16．【答案】（1）以蜘蛛和蛛丝整体的研究对象，蜘蛛所受重力大小与蛛丝所受电场力大小相等方向相反，所以蛛丝带负电。由二力平衡知 解得 （2）依题意，蜘蛛要完成起飞，则；咬断一半蛛丝后，能够降落，则，故 又为偶数，则 （3）设蜘蛛咬断蛛丝前、后，竖直方向加速度大小分别为、，咬断蛛丝前 咬断蛛丝后 设咬断蛛丝时，蜘蛛速度为，上升了，咬断蛛丝后，又上升了，到达最高点。有 蜘蛛咬断蛛丝后，设继续飞行时间为，有 蜘蛛在空中飞行时，设水平加速度为，有 迁徙距离 联立解得 【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；运动的合成与分解；带电粒子在重力场和电场复合场中的运动 【解析】【分析】（1） 蜘蛛所受重力大小与蛛丝所受电场力是一对平衡力，大小相等，方向相反； （2）根据蜘蛛要完成起飞以及完成降落所需要的条件求解； （3） 求出蜘蛛咬断蛛丝前、后，竖直方向加速度大小以及运动位移大小 ，蜘蛛咬断蛛丝后在空中运动时，水平方向和竖直方向都有加速度，结合匀变速直线运动的规律求解 学科网（北京）股份有限公司 $$