内容正文:
石嘴山市第一中学2025-2026学年第一学期高二年级1月月考
物理试题
一、单选题:本题共28分。
1. 2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。这次探月工程,突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术,首次获取月背的月球样品并顺利返回。如图为某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线,下列说法中正确的是( )
A. 2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B. 研究嫦娥六号着陆过程的技术时可以把它简化成质点
C. 嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小
D. 嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是静止不动的
【答案】C
【解析】
【详解】A.2024年6月25日14时7分指是时刻,故A错误;
B.研究嫦娥六号着陆过程的技术时,研究嫦娥六号的形状、大小不能忽略,不可以把它简化成质点,故B错误;
C.平均速率是指物体的路程和通过这段路程所用时间的比值,平均速度是指物体的位移和通过这段位移所用时间的比值,嫦娥六号由图中O点到B点的路程大小大于由图中O点到B点的位移大小,运动时间相同,故嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小,故C正确;
D.嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是运动的,故D错误。
故选C。
2. 一些较高的建筑物上都安装有避雷针,关于避雷针,以下说法正确的是( )
A. 避雷针与建筑物可以存储大量电荷
B. 避雷针尖端产生的感应电荷向云层放电,中和了云层中的电荷
C. 云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地
D. 避雷针顶部制作成圆球形比尖锥形避雷效果更好
【答案】B
【解析】
【详解】A.避雷针是导体,其作用是将电荷导入大地,而非存储电荷,故A错误。
B.当云层带电时,避雷针尖端因静电感应聚集电荷,产生强电场。若电场强度足够,避雷针会先向云层放电,中和云层部分电荷,从而减少雷击风险,故B正确。
C.避雷针工作依赖静电感应,而非摩擦起电,故C错误。
D.尖端形状利于电荷聚集,增强放电效果;圆球形会减弱电场强度,降低避雷效率,故尖锥形优于圆球形,D错误。
故选B。
3. 如图所示,平行金属板、间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场(未画出),某带电粒子(不计重力)以方向平行于金属板。大小为的速度射入金属板间,粒子恰能做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 金属板间磁场方向垂直于纸面向外
B. 若粒子射入金属板间的初速度不平行于金属板,则粒子仍可能做直线运动
C. 仅将金属板间的电场强度方向变为竖直向上,粒子仍能沿直线运动
D. 仅将该带电粒子更换成其他带电粒子,并以相同速度射入金属板间,粒子仍能做直线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A.粒子做匀速直线运动,洛伦兹力与电场力等大反向,若粒子带正电,则粒子受到的电场力向下,洛伦兹力向上,左手定则可知,金属板间的磁场方向垂直于纸面向里;若粒子带负电,则粒子受到的电场力向上,洛伦兹力向下,左手定则可知,金属板间的磁场方向垂直于纸面向里,故A错误;
B.若粒子射入金属板间的初速度不平行于金属板,则粒子受到的洛伦兹力一定无法与电场力平衡,粒子不可能做直线运动,故B错误;
C.仅将金属板间的电场强度方向变为竖直向上,粒子受到的洛伦兹力一定无法与电场力平衡,粒子不可能做直线运动,故C错误;
D.仅将该带电粒子更换成其他带电粒子,并以相同速度射入金属板间,仍满足该表达式,故粒子仍能做直线运动,故D正确。
故选D。
4. 分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②围绕发声双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;③彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的( )
A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、多普勒效应、干涉、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
【答案】A
【解析】
【详解】①“空山不见人,但闻人语响”——声音绕过障碍物传播,使人能听到声音却看不到人,属于波的衍射现象。
②围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱——双股音叉产生两个相干声源,声波叠加形成加强区和减弱区,属于波的干涉现象。
③彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速——反射波频率因血液运动而改变,属于多普勒效应。
④雷声在云层里轰鸣不绝——声音在云层间多次反射形成持续回声,属于波的反射现象。
故选A。
5. 某闭合三棱柱如图所示,处于磁感应强度、方向沿轴正方向的匀强磁场中。已知为在平面内的矩形,为在平面内的正方形,下列说法正确的是( )
A. 穿过图中面的磁通量为
B. 穿过图中面的磁通量为
C. 穿过图中面的磁通量为
D. 穿过图中面的磁通量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.磁场方向与面平行,穿过面的磁通量为0,故A错误;
B.磁场方向与面平行,穿过面的磁通量为0,故B错误;
C.磁场方向与面垂直,穿过面的磁通量0.3 Wb=0.045Wb,故C正确;
D.由于AEFD面在磁场方向的投影的有效面积与BEFO面的有效面积相等,则穿过AEFD面的磁通量与穿过BEFO面的磁通量相同,均为0.045Wb,故D错误。
故选C。
6. 下列说法正确的是( )
A. 图甲是洛伦兹力演示仪的示意图,仅增大励磁线圈的电流,则电子运动的周期增大
B. 图乙是回旋加速器的示意图,仅增大加速电压U,则粒子从加速器射出的最大动能增大
C. 图丙是磁流体发电机的示意图,B极板是发电机的正极
D. 图丁是质谱仪的示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝,粒子的比荷越小
【答案】C
【解析】
【详解】A.图甲中,仅增大励磁线圈的电流,产生的磁感应强度B增大,根据洛伦兹力提供向心力有
电子运动周期为
可知磁感应强度B增大时,电子运动的周期变小,故A错误;
B.图乙中,当粒子在磁场中运动的轨道半径等于D形盒半径时,粒子从加速器射出的动能最大,则由
可得粒子从加速器射出的最大动能为
由此可知粒子从加速器射出的最大动能与加速电压U无关,故B错误;
C.图丙中,等离子体进入A、B极板之间后,受到洛伦兹力作用,由左手定则可知,带正电的粒子向B极板偏转,带负电的粒子向A极板偏转,则B极板是发电机的正极,A极板是发电机的负极,故C正确;
D.图丁中,粒子经过加速电场后,由动能定理可得
解得
粒子在磁场中,由洛伦兹力提供向心力得
可得
所以
由此可知,打在照相底片上的位置越靠近狭缝,轨道半径r越小,此时粒子的比荷越大,故D错误。
故选C。
7. 如图所示,某种气垫导轨利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔,再由导轨表面上的小孔喷出,在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层,极大地减小了摩擦力。已知滑行器的质量为,与气体的接触面积为,小孔中喷出的空气平均密度为,重力加速度取。若空气撞到滑行器内表面后速度立即减为零,要保证滑行器悬浮,空气喷出的速度大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设空气喷出的速度大小为,取极短的时间,则有
根据动量定理可得
又
联立可得
故选C。
二、多选题:本题共18分。
8. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点,再经过N点。可以判定( )
A. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
B. M点的电势高于N点的电势
C. 粒子在N点的电势能大于在M点的电势能
D. 粒子带正电
【答案】BD
【解析】
【详解】A.在M点电场线较疏,场强较小,即粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力,故A错误;
B.沿着电场线方向电势逐渐降低,可知M点的电势高于N点的电势,故B正确;
D.粒子受到的电场力沿场强切线方向指向轨迹凹侧,如图所示
可知电场力与场强方向相同,粒子带正电,故D正确;
C.从M到N的过程中,电场力做正功,电势能减小,M点的电势能大于N点的电势能,故C错误;
故选BD。
9. 关于以下四幅课本中的插图,下列说法正确的是( )
A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出极板是发电机的负极
B. 图乙是质谱仪结构示意图,打在底片上的位置越靠近入射点,粒子的比荷越小
C. 图丙是回旋加速器示意图,若仅增加电压,无法增大粒子飞出加速器时的动能
D. 图丁是粒子沿虚线通过速度选择器示意图,若不计粒子重力,由图可以判断出带电粒子电性
【答案】AC
【解析】
【详解】A.图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可知正电荷往板偏转,负电荷往板偏转,可以判断出极板是发电机的负极,A正确;
B.图乙是质谱仪结构示意图,在加速电场中,,由洛伦兹力提供向心力可得,整理可得,打在底片上的位置越靠近入射点,越小,粒子的比荷越大,B错误;
C.图丙是回旋加速器示意图,由洛伦兹力提供向心力可得,则最大动能
故若仅增加电压,无法增大粒子飞出加速器时的动能,C正确;
D.图丁是速度选择器示意图,若不计粒子重力,正、负电荷受到的电场力与洛伦兹力方向均相反,大小均能满足,故由图不可以判断出带电粒子的电性,D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,将摆球拉到A点由静止释放并计时,摆球在A、C之间小角度来回摆动,力传感器测出摆线上的拉力随时间变化的规律如图乙所示。已知,选向右为正方向,取重力加速度大小。( )
A. 单摆的周期为
B. 单摆的摆长
C. 单摆偏离平衡位置的位移随时间的表达式
D. 单摆偏离平衡位置的位移随时间的表达式
【答案】BC
【解析】
【详解】A.单摆的周期为,A错误;
B.根据,可得单摆的摆长,B正确;
CD.因振幅,初相位,可知单摆偏离平衡位置的位移随时间的表达式,C正确,D错误。
故选BC
三、非选择题:本题共54分。
11. 如图所示是用来验证动量守恒定律的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高。将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上。释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞,碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c,弹性球1、2的质量m1、m2。
(1)还需要测量的量是___________和___________。
(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为___________。(忽略小球的大小)
【答案】 ①. 立柱高h ②. 桌面离水平地面的高度H ③.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]要验证动量守恒必须知道两球碰撞前后的动量变化,根据弹性球1碰撞前后的高度a和b,由机械能守恒可以求出碰撞前后的速度,故只要测量弹性球1的质量m1,就能求出弹性球1的动量变化;根据平抛运动的规律只要测出立柱高h和桌面离水平地面的高度H就可以求出弹性球2碰撞前后的速度变化,故只要测量弹性球2的质量m2、立柱高h、桌面离水平地面的高度H就能求出弹性球2的动量变化。
(2)[3]1小球从A处下摆过程只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律有
解得
碰撞后1小球上升到最高点过程中,机械能守恒,根据机械能守恒定律有
解得
碰撞后2小球做平抛运动,由
解得
所以2小球碰后速度
所以该实验中动量守恒的表达式为
代入速度的表达式整理得
12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的_____。
A.天平 B.直流电源 C.刻度尺 D.秒表
(2)实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用vB=,其中所选方法正确的是_____(选填“甲”或“乙”)同学。
(3)实验中,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是(回答出其中一条即可)_____。
【答案】 ①. C ②. 乙 ③. 纸带与限位孔之间有摩擦或空气阻力(答对一条即可得分)
【解析】
【详解】(1)[1]A.本实验需要验证的方程是
约去质量,则有
可知不需要测量重物的质量,因此不需要天平,故A错误;
B.打点计时器需要用的是交流电流,故B错误;
C.需要用刻度尺测量距离,故C正确;
D.打点计时器利用打点能计时,因此不需要秒表,故D错误。
故选C。
(2)[2]物体由静止开始自由下落过程中受到空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力作用,不是自由落体运动,而是自由落体运动的公式,故甲同学错误;而乙同学是根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的速度,故乙同学正确;
(3)[3]实验中,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是纸带与限位孔之间有摩擦或空气阻力(答对一条即可得分)
13. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻为100Ω,求:
(1)甲电路中表头的满偏电流和b点与“-”之间的电压;
(2)乙电路中电阻和的阻值。(结果可用分数表示)
【答案】(1),
(2),
【解析】
小问1详解】
根据图甲
解得
点与“-”之间的电压
解得
【小问2详解】
根据图乙,
其中,
解得,
14. 带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场如图所示,电场强度E为,方向向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。求:
(1)平行板A和B之间的电势差;
(2)如果把B板接地,则C点和D点的电势和;
(3)如果使一个电荷量为的粒子从C点先移到P点,再移到D点,静电力做功。
【答案】(1)
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
平行板A和B之间的电势差为
【小问2详解】
如果把B板接地,则有;由
又
可得C点的电势为
由
又
可得D点的电势为
【小问3详解】
如果使一个电荷量为的粒子从C点先移到P点,再移到D点,静电力做功为
15. 在半径为R=6750km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图所示.竖直面内的光滑轨道有轨道AB和圆轨道BC组成,BC半径为r=0.4m。将质量为m=0.1kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点是对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)该星球表面的重力加速度大小;
(2)该星球的第一宇宙速度。
【答案】(1)12m/s2;(2)9×103m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)小球过C点有
又从A到C由机械能守恒得
解得
由图知
解得
(2)重力提供向心力有
得
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石嘴山市第一中学2025-2026学年第一学期高二年级1月月考
物理试题
一、单选题:本题共28分。
1. 2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功。这次探月工程,突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术,首次获取月背的月球样品并顺利返回。如图为某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线,下列说法中正确的是( )
A. 2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B. 研究嫦娥六号着陆过程的技术时可以把它简化成质点
C. 嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小
D. 嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是静止不动的
2. 一些较高的建筑物上都安装有避雷针,关于避雷针,以下说法正确的是( )
A. 避雷针与建筑物可以存储大量电荷
B. 避雷针尖端产生的感应电荷向云层放电,中和了云层中的电荷
C. 云层与避雷针发生摩擦,避雷针上产生的电荷被导入大地
D. 避雷针顶部制作成圆球形比尖锥形避雷效果更好
3. 如图所示,平行金属板、间存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面的匀强磁场(未画出),某带电粒子(不计重力)以方向平行于金属板。大小为的速度射入金属板间,粒子恰能做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A. 金属板间磁场方向垂直于纸面向外
B. 若粒子射入金属板间初速度不平行于金属板,则粒子仍可能做直线运动
C. 仅将金属板间的电场强度方向变为竖直向上,粒子仍能沿直线运动
D. 仅将该带电粒子更换成其他带电粒子,并以相同速度射入金属板间,粒子仍能做直线运动
4. 分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;③彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;④雷声在云层里轰鸣不绝。这些物理现象分别属于波的( )
A. 衍射、干涉、多普勒效应、反射 B. 衍射、多普勒效应、干涉、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
5. 某闭合三棱柱如图所示,处于磁感应强度、方向沿轴正方向的匀强磁场中。已知为在平面内的矩形,为在平面内的正方形,下列说法正确的是( )
A. 穿过图中面的磁通量为
B. 穿过图中面的磁通量为
C. 穿过图中面的磁通量为
D. 穿过图中面磁通量为
6. 下列说法正确的是( )
A. 图甲是洛伦兹力演示仪的示意图,仅增大励磁线圈的电流,则电子运动的周期增大
B. 图乙是回旋加速器的示意图,仅增大加速电压U,则粒子从加速器射出的最大动能增大
C. 图丙是磁流体发电机的示意图,B极板是发电机的正极
D. 图丁是质谱仪的示意图,粒子打在底片上的位置越靠近狭缝,粒子的比荷越小
7. 如图所示,某种气垫导轨利用小型气源将压缩空气送入导轨内腔,再由导轨表面上的小孔喷出,在导轨表面与滑行器内表面之间形成很薄的气垫层,极大地减小了摩擦力。已知滑行器的质量为,与气体的接触面积为,小孔中喷出的空气平均密度为,重力加速度取。若空气撞到滑行器内表面后速度立即减为零,要保证滑行器悬浮,空气喷出的速度大小约为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共18分。
8. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点,再经过N点。可以判定( )
A. 粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
B. M点的电势高于N点的电势
C. 粒子在N点的电势能大于在M点的电势能
D. 粒子带正电
9. 关于以下四幅课本中的插图,下列说法正确的是( )
A. 图甲是磁流体发电机结构示意图,由图可以判断出极板是发电机的负极
B. 图乙是质谱仪结构示意图,打在底片上的位置越靠近入射点,粒子的比荷越小
C. 图丙是回旋加速器示意图,若仅增加电压,无法增大粒子飞出加速器时的动能
D. 图丁是粒子沿虚线通过速度选择器示意图,若不计粒子重力,由图可以判断出带电粒子的电性
10. 如图甲所示,O点为单摆的固定悬点,将摆球拉到A点由静止释放并计时,摆球在A、C之间小角度来回摆动,力传感器测出摆线上的拉力随时间变化的规律如图乙所示。已知,选向右为正方向,取重力加速度大小。( )
A. 单摆周期为
B. 单摆的摆长
C. 单摆偏离平衡位置的位移随时间的表达式
D. 单摆偏离平衡位置的位移随时间的表达式
三、非选择题:本题共54分。
11. 如图所示是用来验证动量守恒定律的实验装置,弹性球1用细线悬挂于O点,O点下方桌子的边缘有一竖直立柱。实验时,调节悬点,使弹性球1静止时恰与立柱上的球2右端接触且两球等高。将球1拉到A点,并使之静止,同时把球2放在立柱上。释放球1,当它摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞,碰后球1向左最远可摆到B点,球2落到水平地面上的C点。测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。现已测出A点离水平桌面的距离为a、B点离水平桌面的距离为b、C点与桌子边沿间的水平距离为c,弹性球1、2的质量m1、m2。
(1)还需要测量量是___________和___________。
(2)根据测量的数据,该实验中动量守恒的表达式为___________。(忽略小球的大小)
12. “验证机械能守恒定律”的实验装置如图所示。
(1)实验中,下面哪些测量工具是必需的_____。
A.天平 B.直流电源 C.刻度尺 D.秒表
(2)实验中选取一条符合实验要求的纸带如图所示,O为纸带下落的起始点,A、B、C为纸带上选取的三个连续点。计算B点瞬时速度时,甲同学用,乙同学用vB=,其中所选方法正确的是_____(选填“甲”或“乙”)同学。
(3)实验中,发现重物减少的势能总是大于重物增加的动能,造成这种现象的原因是(回答出其中一条即可)_____。
13. 如图所示,把两只完全相同的表头进行改装,已知表头内阻为100Ω,求:
(1)甲电路中表头的满偏电流和b点与“-”之间的电压;
(2)乙电路中电阻和的阻值。(结果可用分数表示)
14. 带有等量异种电荷、相距10cm的平行板A和B之间有匀强电场如图所示,电场强度E为,方向向下。电场中C点距B板3cm,D点距A板2cm。求:
(1)平行板A和B之间的电势差;
(2)如果把B板接地,则C点和D点的电势和;
(3)如果使一个电荷量为的粒子从C点先移到P点,再移到D点,静电力做功。
15. 在半径为R=6750km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图所示.竖直面内的光滑轨道有轨道AB和圆轨道BC组成,BC半径为r=0.4m。将质量为m=0.1kg的小球,从轨道AB上高H处的某点静止滑下,用力传感器测出小球经过C点是对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)该星球表面的重力加速度大小;
(2)该星球第一宇宙速度。
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