内容正文:
云天化中学2025年秋季学期高二物理半月检测(一)
云天化中学:高一物理教研组 时间:2025年9月3日星期三
试题特点:新高考物理与学科素养
I卷选择题(54分)
一、选择题:(本题共6小题,每小题5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 物理思想方法是物理学科素养的重要内容,可帮助我们提升思维水平,形成综合能力。下列说法正确的是( )
A. 卡文迪什利用扭秤测量万有引力常量用到了微元法的思想
B. 合力、分力等概念的建立体现了等效替代的思想
C. 加速度公式与电势都采用了比值定义法
D. 点电荷、电场都是抓住主要因素忽略次要因素建立的理想化模型
2. 关于动量、冲量、动量的变化量、动能,下列说法中正确的是( )
A. 物体动量为零时,一定处于平衡状态
B. 从同一高度释放的两个完全相同鸡蛋,掉在水泥地上的鸡蛋动量比掉在海绵上的鸡蛋的动量变化大。所以前者容易碎
C. 人从高处跳下时,总有一个屈膝的动作,是为了减小地面对人的冲量
D. 质量一定的物体,动量增大2倍,其动能增大4倍
3. 如图是微信跳一跳小游戏,物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。不同的操作方式会使同一物体的运动轨迹出现如图所示的两种水平线情况,不计阻力,则可推断出( )
A. 轨迹甲的起跳速度较大 B. 轨迹乙的动量变化较大
C. 两条轨迹最高点速度相同 D. 两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同
4. 如图所示两个小球、,在光滑水平面上沿同一直线同向做匀速直线运动,已知它们的质量分别为,,球的速度是,球的速度是,则它们发生正碰后,其速度可能分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
5. 如图所示,水平天花板下方固定一光滑定滑轮,在定滑轮正下方处固定一带正电的点电荷。不带电的A球与带正电的B球用绝缘轻绳跨过连接,A、B均视为质点,初始系统静止且。若B的电荷量缓慢减少,在B到达正下方前,则( )
A. B球的轨迹是一段圆弧
B. A球的质量大于B球的质量
C. 此过程中点电荷对B球的库仑力变大
D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
6. 两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为,质量为的小物块从点静止释放,其运动的图象如图乙所示,其中点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是( )
A. 由到的过程中物块的电势能先减小后变大
B. 由点到点电势逐渐升高
C. B、C两点间的电势差
D. 点为中垂线上电场强度最大的点,场强
二、选择题:(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选的得0分)
7. 如图甲所示,两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正向对心碰撞。小球a、b质量分别为m1和m2,且m1 = 200g。取水平向右为正方向,两小球碰撞前后位移随时间变化的x—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 球b的质量为
B. 碰撞前后a的动量变化量为
C. 碰撞时a对b所施冲量为
D. 该碰撞是弹性碰撞
8. 医用口罩内有一层带电的熔喷布用于过滤空气中有害粉尘。熔喷布静电驻极处理(使熔喷布带电)原理如图所示,针尖电极与平板电极间加上高压电,形成图示电场,针尖上聚集的电子在电场力作用下向熔喷布运动,最终附着在熔喷布上使其带上负电,图中虚线为等势面。以下说法正确的是( )
A. 因为正极板是带电平板,因此针尖和平板之间形成匀强电场
B. 点电势低于点电势
C. 两点电场强度相同
D. 电子从针尖向熔喷布运动过程,其电势能减小
9. 如图所示,空间中有两个电荷量相同的点电荷A、B,电荷周围的电场线分布如图所示。MN为两点电荷A、B连线的中垂线,且M、N点到O点距离相同,C、D为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. O点的电势为零
B. C点的电场强度小于D点的电场强度
C. M点的电场强度和N点的电场强度相同
D. M点的电势和N点的电势相同
10. 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )
A. A、B两点电场强度相等,电势相等
B. A、B两点的电场强度不相等,电势相等
C. 感应电荷产生的附加场强大小是|EA|>|EB|
D. 当电键K闭合时,电子沿导线移向大地
Ⅱ卷非选择题(46分)
实验题
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;本实验中_______(填“需要”或“不需要”)。
(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粘合一起共同速度通过光电门2。测得滑块通过光电门1、2的时间分别为和。该步骤中_________(填“需要”或“不需要”)测量遮光条的宽度。
(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. 如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,AB=4 cm,BC=3 cm.把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移到B点,电场力做功W1=4.8×10-8J;再由B点移到C点克服电场力做功W2=4.8×10-8J。
(1)求A、B和B、C间的电势差UAB和UBC;
(2)若取B点的电势为零,求A、C两点的电势φA和φC;
(3)在图中画出电场方向.
13. 如图所示,长为的水平传送带,以的速度顺时针匀速传动,左侧有一光滑平台,平台上静置一质量为的滑块B,滑块B上方的O点系一长为、不可伸长的轻质细线,细线另一端系一质量为的小球A,A、B均可视为质点。传送带右侧有一长为的粗糙平台,粗糙平台右侧与倾角为的足够长斜面平滑连接。初始时A、B刚好接触但无挤压,现将细线拉直至水平,并将A由静止释放,A运动到最低点与滑块B发生弹性碰撞,碰后立即取走A,传送带与平台等高,B在通过各衔接处时速度大小不变。已知B与传送带间的动摩擦因数为,与右侧平台及斜面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,。求:
(1)碰前瞬间细线对小球A的拉力大小;
(2)碰后瞬间滑块B的速度大小;
(3)滑块B最终停下的位置距传送带右侧的距离。
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云天化中学2025年秋季学期高二物理半月检测(一)
云天化中学:高一物理教研组 时间:2025年9月3日星期三
试题特点:新高考物理与学科素养
I卷选择题(54分)
一、选择题:(本题共6小题,每小题5分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1. 物理思想方法是物理学科素养的重要内容,可帮助我们提升思维水平,形成综合能力。下列说法正确的是( )
A. 卡文迪什利用扭秤测量万有引力常量用到了微元法的思想
B. 合力、分力等概念的建立体现了等效替代的思想
C. 加速度公式与电势都采用了比值定义法
D. 点电荷、电场都是抓住主要因素忽略次要因素建立的理想化模型
【答案】B
【解析】
【详解】A.卡文迪什的扭秤实验通过放大微小形变测量引力常量,采用的是放大法,而非微元法,故A错误;
B.合力与分力的等效性体现了等效替代思想,故B正确;
C.加速度公式是牛顿第二定律的表达式(决定式),而电势是比值定义法,故C错误;
D.点电荷是理想化模型,但电场是客观存在的物质,并非理想化模型,故D错误。
故选B。
2. 关于动量、冲量、动量的变化量、动能,下列说法中正确的是( )
A. 物体动量为零时,一定处于平衡状态
B. 从同一高度释放的两个完全相同鸡蛋,掉在水泥地上的鸡蛋动量比掉在海绵上的鸡蛋的动量变化大。所以前者容易碎
C. 人从高处跳下时,总有一个屈膝的动作,是为了减小地面对人的冲量
D. 质量一定的物体,动量增大2倍,其动能增大4倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.物体动量为零时,不一定处于平衡状态,例如上抛物体到达最高点时,故A错误;
B.鸡蛋从同一高度下落,落地前的速度大小相等,故落地前的动量相等,而最后的速度均为零;故说明动量的变化一定相等;由动量定理可知冲量也一定相等;但由于掉在水泥地上的时间较短,则说明鸡蛋掉在水泥地上动量变化较快,从而导致冲击力较大;使鸡蛋易碎;故B错误;
C.人从高处跳下时,总有一个屈膝的动作,是为了增加着地时间,减小地面对人的冲击力,不会减小地面对人的冲量,故C错误;
D.质量一定的物体,动量增大2倍,根据
则说明速度增大2倍,所以其动能
增大4倍,故D正确。
故选D。
3. 如图是微信跳一跳小游戏,物体需要从平台A跳跃到前方更高的平台B上。不同的操作方式会使同一物体的运动轨迹出现如图所示的两种水平线情况,不计阻力,则可推断出( )
A. 轨迹甲的起跳速度较大 B. 轨迹乙的动量变化较大
C. 两条轨迹最高点速度相同 D. 两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.甲乙能达到的竖直高度相同,根据
可知,运动时间相同;因甲的水平位移较小,则根据
可知,甲的水平速度较小;根据vy=gt可知,甲乙竖直速度相同,可知甲的起跳速度较小,故A错误;
B.根据
因甲乙时间相同,可知甲乙动量变化相同,故B错误;
C.甲的水平速度较小,可知甲轨迹最高点的速度较小,故C错误;
D.根据
因甲乙竖直速度相等,可知两条轨迹起跳瞬间重力的功率相同,故D正确。
故选D。
4. 如图所示两个小球、,在光滑水平面上沿同一直线同向做匀速直线运动,已知它们的质量分别为,,球的速度是,球的速度是,则它们发生正碰后,其速度可能分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】A
【解析】
【详解】碰前总动量为;碰前总能量
A.若,,则碰后总动量为
碰后总能量,则选项A正确;
B.若,,则不符合实际,选项B错误;
C.若,,则碰后总动量为,总动量不守恒,选项C错误;
D.若,,则碰后总动量为
碰后总能量,能量增加,不可能,选项D错误。
故选A。
5. 如图所示,水平天花板下方固定一光滑定滑轮,在定滑轮正下方处固定一带正电的点电荷。不带电的A球与带正电的B球用绝缘轻绳跨过连接,A、B均视为质点,初始系统静止且。若B的电荷量缓慢减少,在B到达正下方前,则( )
A. B球的轨迹是一段圆弧
B. A球的质量大于B球的质量
C. 此过程中点电荷对B球的库仑力变大
D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐减小
【答案】A
【解析】
【详解】AB.开始时B球受力如图所示
由相似三角形可知
因,可知
则A球的质量小于B球的质量:由于不变,不变,可知不变,则随着B球所带的电荷量缓慢减少,B球的轨迹是一段圆弧,故A正确,B错误;
C.根据,则有
则随着B的电荷量缓慢减少,减小,减小,即此过程中点电荷对B球的库仑力减小,故C错误;
D.因滑轮两侧绳子拉力不变,当B球下降时,两侧细绳的夹角减小,则合力变大,即此过程中滑轮受到轻绳的作用力逐渐变大,故D错误。
故选A。
6. 两个等量同种点电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示,一个电荷量为,质量为的小物块从点静止释放,其运动的图象如图乙所示,其中点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)则下列说法正确的是( )
A. 由到的过程中物块的电势能先减小后变大
B. 由点到点电势逐渐升高
C. B、C两点间的电势差
D. 点为中垂线上电场强度最大的点,场强
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据v-t图可知从C到A物块的速度一直增大,物块的动能增大,电场力做正功,则电势能一直减小,故A错误;
B.根据两个等量的同种正电荷其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点的过程中电势逐渐降低,故B错误;
C.由v-t图可知B点的速度为vB=4m/s,物块在C到B过程,根据动能定理得
解得
可知,故C错误;
D.根据v-t图的斜率等于加速度,可得物块在B点的加速度最大为
所受的电场力最大为Fm=mam=2×2N=4N
则电场强度的最大值为,故D正确;
故选D。
二、选择题:(本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选的得0分)
7. 如图甲所示,两小球a、b在足够长的光滑水平面上发生正向对心碰撞。小球a、b质量分别为m1和m2,且m1 = 200g。取水平向右为正方向,两小球碰撞前后位移随时间变化的x—t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 球b的质量为
B. 碰撞前后a的动量变化量为
C. 碰撞时a对b所施冲量为
D. 该碰撞是弹性碰撞
【答案】CD
【解析】
【详解】A.碰撞前球a做匀速运动,球b静止,由图乙可求得两球碰前、后的速度分别为,
根据动量守恒
解得,故A错误;
B.碰撞前后的动量变化量为,故B错误;
C.根据动量定理,碰撞时对所施冲量为,故C正确;
D.该碰撞若是弹性碰撞,则需满足
带入数据可得等号两边都等于1.6J,故D正确。
故选CD。
8. 医用口罩内有一层带电的熔喷布用于过滤空气中有害粉尘。熔喷布静电驻极处理(使熔喷布带电)原理如图所示,针尖电极与平板电极间加上高压电,形成图示电场,针尖上聚集的电子在电场力作用下向熔喷布运动,最终附着在熔喷布上使其带上负电,图中虚线为等势面。以下说法正确的是( )
A. 因为正极板是带电平板,因此针尖和平板之间形成匀强电场
B. 点电势低于点电势
C. 两点电场强度相同
D. 电子从针尖向熔喷布运动过程,其电势能减小
【答案】BD
【解析】
【详解】A.电场线是从正电荷(正极板)或者无穷远处发出,到负电荷或无穷远处为止,且电场线不闭合,图中虚线没有平行等间距,并非匀强电场,故A错误;
B.沿着电场线方向电势逐渐降低,电场线方向大致是从平板电极指向针尖电极,所以点电势低于点电势,故B正确;
C.电场强度是矢量,两点电场强度大小相等,但方向不同,所以电场强度不同,故C错误;
D.电子从针尖向熔喷布运动过程,电场力做正功,根据电场力做功与电势能变化关系,电场力做正功,电势能减小,故D正确。
故选BD。
9. 如图所示,空间中有两个电荷量相同的点电荷A、B,电荷周围的电场线分布如图所示。MN为两点电荷A、B连线的中垂线,且M、N点到O点距离相同,C、D为某一条电场线上的两点。若规定无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( )
A. O点的电势为零
B. C点的电场强度小于D点的电场强度
C. M点的电场强度和N点的电场强度相同
D. M点的电势和N点的电势相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据题意可知该电场为等量正电荷产生的电场,故O点的电势不为零,故A错误;
B.场强大的地方电场线越密集,故可知C点的电场强度小于D点的电场强度,故B正确;
C.根据等量正电荷产生的电场分布特点可知M点的电场强度和N点的电场强度大小相同,方向相反,故C错误;
D.M点和N点到两等量正电荷的距离相等,根据对称性可知M点的电势和N点的电势相同,故D正确。
故选BD。
10. 如图所示,把一个架在绝缘支架上的枕形导体放在正电荷形成的电场中,导体处于静电平衡时,下列说法正确的是( )
A. A、B两点电场强度相等,电势相等
B. A、B两点的电场强度不相等,电势相等
C. 感应电荷产生的附加场强大小是|EA|>|EB|
D. 当电键K闭合时,电子沿导线移向大地
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.枕形导体在点电荷附近,出现静电感应现象,导致电荷重新分布,因此在枕形导体内部出现感应电荷的电场,与点电荷的电场叠加,内部电场强度处处为零,整个导体是一个等势体,所以A、B两点电场强度相等,电势相等,故A正确,B错误;
C.点电荷产生的电场在A点的场强大于在B点的场强,而枕形导体产生的感应电荷的电场与点电荷的电场叠加后合场强为零,所以感应电荷在A点产生的附加电场大于在B点产生的电场,故C正确;
D.当电键K闭合时,枕形导体左端仍然带负电,右端不带电,即电子从大地沿导线移向枕形导体右端,与右端的正电荷中和,故D错误。
故选AC。
Ⅱ卷非选择题(46分)
实验题
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;本实验中_______(填“需要”或“不需要”)。
(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粘合一起共同速度通过光电门2。测得滑块通过光电门1、2的时间分别为和。该步骤中_________(填“需要”或“不需要”)测量遮光条的宽度。
(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)不需要 (2)相等
(3)不需要 (4) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
因为该碰撞为完全非弹性碰撞,碰撞后黏在一起,所以对两物体质量无要求。
【小问2详解】
轻推滑块a后,a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。
【小问3详解】
设遮光条宽度为d,由题意可知滑块a碰滑块b前速度大小
滑块a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,所以不需要测量遮光条的宽度;
【小问4详解】
由上分析可知
变形得
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. 如图所示,匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形,AB=4 cm,BC=3 cm.把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移到B点,电场力做功W1=4.8×10-8J;再由B点移到C点克服电场力做功W2=4.8×10-8J。
(1)求A、B和B、C间的电势差UAB和UBC;
(2)若取B点的电势为零,求A、C两点的电势φA和φC;
(3)在图中画出电场方向.
【答案】(1) UAB=-240V,UAB =240V;(2) φA=-240V,φC=-240V;(3)
【解析】
【详解】(1)由题意可知,把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移到B点,电场力做功W1=4.8×10-8J; A、B间的电势差为:
由B点移到C点克服电场力做功为:W2=4.8×10-8J,B、C间的电势差为:
(2)若取B点的电势为零,则有:
UAB=-240V=φA-φB
所以:
φA=-240V
因为:
UBC=240V=φB-φC
所以:
φC=-240V
(3)A、C两点的电势都是-240V,所以直线AC是等势线,电场方向垂直于等势线,沿着电场线电势降低,所以电场方向是垂直于AC向上,如图所示:
13. 如图所示,长为的水平传送带,以的速度顺时针匀速传动,左侧有一光滑平台,平台上静置一质量为的滑块B,滑块B上方的O点系一长为、不可伸长的轻质细线,细线另一端系一质量为的小球A,A、B均可视为质点。传送带右侧有一长为的粗糙平台,粗糙平台右侧与倾角为的足够长斜面平滑连接。初始时A、B刚好接触但无挤压,现将细线拉直至水平,并将A由静止释放,A运动到最低点与滑块B发生弹性碰撞,碰后立即取走A,传送带与平台等高,B在通过各衔接处时速度大小不变。已知B与传送带间的动摩擦因数为,与右侧平台及斜面的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,。求:
(1)碰前瞬间细线对小球A的拉力大小;
(2)碰后瞬间滑块B的速度大小;
(3)滑块B最终停下的位置距传送带右侧的距离。
【答案】(1)
(2)
(3)1m
【解析】
【小问1详解】
设A与B碰前速度为,由机械能守恒得
在最低点,对A有
联立,解得
【小问2详解】
A和B发生弹性碰撞,动量守恒
机械能守恒
解得碰后B速度为
【小问3详解】
,故B先做匀加速运动,设加速到需通过的位移为
有,其中
解得
,故B加速到后与传送带共速,最后以滑出传送带。设第一次滑上斜面最大距离为
由动能定理,有
解得
由于,故B将沿斜面下滑
设B回到传送带右端时速度为,有
解得
B滑上传送带,向左运动的最大位移为,有
解得
由运动学规律可知,B回到传送带右端时速度仍为,若右侧平台足够长,B减速到零通过的距离为,有
解得,则B最终停下的位置距传送带右端1m。
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