内容正文:
2026-2027学年高二(上)月考物理练习卷(10月份)
第I卷(选择题)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.如图所示,是边长为的等边三角形。在顶点放置一个电荷量为的正点电荷,在顶点放置一个电荷量为的负点电荷。已知静电力常量为,则点的电场强度( )
A. 大小为 B. 大小为
C. 方向与平行向左 D. 方向垂直向下
2.两电荷量分别为和的点电荷放在轴上的,两点,两电荷连线上各点电势随变化的关系如图所示,其中,两点的电势均为零,段中的点电势最高,则下列说法正确的是( )
A. 点的电场强度大小为零
B.
C. 、间场强方向沿轴正方向
D. 将一负点电荷从点移到点,电势能先减少后增加
3.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块并留在其中,、用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起,如图所示。则在子弹打击木块及弹簧被压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量不守恒,机械能守恒
C. 动量守恒,机械能不守恒 D. 无法判定动量、机械能是否守恒
4.如图所示,小球以的初速度与静止在光滑水平面上的小球发生碰撞,,两小球半径相同,质量分别为、,则,两小球发生碰撞后,小球的动能不可能为( )
A. B. C. D.
5.一列机械波在介质中传播,如图所示,图甲为该波在时刻的波动图像,图乙为质点的振动图像,根据图像信息判断,下列说法正确的是( )
A. 该机械波向右传播
B. 该机械波传播的波速为
C. 质点的振动方程为
D. 再经过,质点第一次回到平衡位置
6.在滑冰场上有质量的孩童,站在质量的长木板的一端,该孩童与木板在水平光滑冰面上一起以的速度向右运动。若孩童以的加速度匀加速跑向另一端,并从端点水平跑离木板时,木板恰好静止,则下列判断正确的是( )
A. 孩童跑动时受到木板的摩擦力方向向左
B. 孩童在木板上运动的时间为
C. 木板对地位移为
D. 木板长度为
7.如图,在光滑水平面上静置一质量为、长为的木块,质量为的子弹水平射入木块。设子弹在木块内运动过程中受到的阻力恒定,大小为,改变子弹的初速度大小,则( )
A. 越大,木块的末速度就越大
B. 越大,子弹与木块损失的总动能就越多
C. 越大,子弹与木块相对运动的时间就越短
D. 无论取何值,木块的末速度都不可能大于
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8.目前,世界上最先进的起重机是我国的“”轮式起重机,满足米的吊装高度,吨的极限吊装重量。被誉为“全球第一吊”,将质量的重物悬空静止后,由静止开始以加速度为匀加速向上提升重物,经过时间达到额定功率,重力加速度为,下面说法正确的是( )
A. 重物匀速的最大速度为
B. 重物匀速的最大速度为
C. 重物的机械能增量为
D. 起重机达到额定功率
9.如图所示,空间内有一匀强电场,是电场中的矩形,电场线与平面平行。已知点电势,点电势,点电势,边长,边长,,,则( )
A. 点的电势
B. 电场线与直线平行
C. 电场强度大小为
D. 电子在点的电势能等于在点的电势能
10.两块大小、形状完全相同的金属板正对水平放置,构成一个平行板电容器。将两金属板分别与电源两极相连,如图所示,闭合开关达到稳定后,在两板间有一带电液滴恰好处于静止状态,下列判断正确的是( )
A. 断开开关,减小两板间的距离,液滴向上运动
B. 断开开关,减小两板间的距离,液滴静止
C. 保持开关闭合,减小两极间的距离,液滴的重力势能增加
D. 保持开关闭合,减小两板间的距离,液滴的电势能增加
第II卷(非选择题)
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11.某同学要测量一电池组的电动势和内阻,电池组由四节干电池串联而成。备有下列器材:
电流表量程,内阻未知;
滑动变阻器最大阻值;
电阻箱最大阻值;
电键、导线若干。
由于电流表的量程太小,为完成实验需要对电流表的内阻进行测量并进行改装,该同学设计了如图甲所示电路,进行了如下操作:先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的指针满偏;保持的阻值不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的指针指到满偏量程的一半,此时电阻箱的示数为。
则电流表内阻的测量值为 ;
该实验测得的电流表的阻值 真实值选填“大于”、“小于”、“等于”。
利用改装后的电流表内阻和其他实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录多组数据,画出图像为一条直线,如图丙所示,根据图像,所测电池组的电动势为 ,内阻为 结果均保留位有效数字;电动势测量值 真实值选填“大于”、“小于”、“等于”。
12.如图甲,是利用电流传感器系统研究电容器充电情况的电路图。将电容器接入电路检查无误后进行了如下操作:
将拨至,并接通足够长的时间
将拨至
观察并保存计算机屏幕上的图,得到图线Ⅰ图乙Ⅰ
换上电容器重复前面的操作,得到图线Ⅱ图乙Ⅱ
操作的作用是使电容器 电填“充”或“放”
将拨至时,电流方向为 选填“到”或“到”
由图线可以分析出,两个电容器充电结束后,的电量 填“大于”“小于”或“等于”的电量;两个电容器相比较,的电容 填“较大”“较小”或“相等”
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13.如图所示,光滑的水平桌面左侧固定一个四分之一光滑圆弧轨道,其圆心为,半径为,点切线水平,且恰好与放置在桌面上的长木板等高。一小球从点的正上方高也为的点以初速度竖直向下抛出,从点沿切线进入圆弧轨道,在圆弧轨道下端点与放置在长木板左端的小物块发生弹性正碰,碰撞时间极短,之后小球不再与物块和长木板碰撞。已知小球、物块、长木板质量分别为、、,重力加速度,小球与物块都可以视为质点,桌面足够长,物块与木板之间的动摩擦因数,求:
小球与物块碰前小球的速度;
小球与物块碰后瞬间二者的速度大小分别为多少;
若物块恰好没有滑离长木板,则长木板的长度为多少。
14.在航空托运中,时有损坏行李的事情发生,小华同学设计了如下图所示的缓冲转运装置,卸货时飞机不动,缓冲装置紧靠飞机固定不动,转运车靠紧。包裹沿缓冲装置的光滑曲面由静止滑下,经粗糙的水平部分,滑上转运车并最终停在转运车上被运走,的右端有一固定挡板。已知与、水平面间的动摩擦因数均为,转运车与地面间的摩擦可忽略。转运车的质量为,、水平部分的长度均为。包裹可视为质点且无其它包裹影响,重力加速度。与的右挡板发生碰撞时间极短,碰撞时间和损失的机械能都可忽略。
若某包裹的质量为,从高度处由静止滑下,求包裹在距转运车右端多远的位置停下来;
若包裹的质量还是,为使该包裹能滑上并停在转运车上,则该包裹释放时的范围。结果保留两位有效数字
15.如图甲所示,长为的水平轨道与半径的竖直半圆轨道在处平滑连接,点在点的正上方,有一质量的滑块可视为质点受水平向右的外力的作用,从处由静止开始向右运动,外力与滑块位移的关系图像如图乙所示,滑块到达点时撤去外力,滑块沿半圆轨道内侧上滑,过最高点后又落回点。滑块与轨道间的动摩擦因数,取,轨道均固定,不计空气阻力。求:
滑块从到过程,水平外力对滑块做的功
滑块在处对半圆轨道的压力大小
滑块从到过程,克服摩擦力所做的功
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:点电场强度如图所示:
点电荷在点的电场强度,点电荷在点的电场强度,
由矢量运算法则可知,点的电场强度大小为,方向与平行向右,故A正确,BCD错误。
故选:。
先分析两个点电荷在处电场强度,再根据矢量合成法则进行计算。
考查了点电荷周围电场强度的叠加原理,熟练掌握常用表达式和平行四边形法则。
2.【答案】
【解析】解:、电势随变化的关系图像上各点处切线斜率代表各点的场强,图像上点的斜率不为零,点的电场强度大小不为,故A错误;
B、两点电荷一个为正电荷,一个为负电荷,因为在点电势最高,则电场强度为,则,大于,有,故B错误;
C、、间电势逐渐升高,则电场强度方向沿轴负方向,、间电势逐渐减小,则电场强度方向沿轴正方向,故C错误;
D、段中,电势先升高后降低,场强方向先沿轴负方向,后沿轴正方向,将一负点电荷从点移到点,电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故D正确。
故选:。
利用图像的斜率表示电场强度,结合电势分布判断两点电荷的电性与电荷量大小,再分析电场方向与电势能变化规律,逐一判断选项。
这是静电场图像的经典题型,考查电场强度与电势的图像关联、电荷性质判断及电势能变化分析,能检验对电场图像规律的综合理解能力。
3.【答案】
【解析】【分析】
根据机械能和动量守恒的条件分析、判断。
本题考查了机械能和动量守恒的条件。解题的关键是正确理解并掌握机械能和动量守恒的条件。
【解答】
在子弹打击木块及弹簧压缩的过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,系统所受的合外力为零,则系统的动量守恒。在此过程中,除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功,所以系统机械能不守恒。选项C正确,ABD错误。
4.【答案】
【解析】由题可知,两球碰撞过程系统动量守恒,以球的初速度方向为正方向,
如果两球发生完全弹性碰撞,
由动量守恒定律可知
由能量守恒定律可知,
解得,,
此时小球的动能为,解得,
如果两球发生完全非弹性碰撞,
由动量守恒定律可知,解得,
此时小球的动能为,解得,
根据上述分析小球的动能范围为,故BCD可能,不可能。
本题选不可能的,故选:。
5.【答案】
【解析】【详解】由图乙可知时刻质点沿轴负方向运动,根据同侧法可知该机械波向左传播,故A错误;
B.根据图甲可知该机械波的波长为
根据图乙可知该机械波的周期为
该机械波传播的波速为,故B错误;
C.根据题图可知该机械波的振幅为
设质点的振动方程为
时刻,
联立可得质点的振动方程为,故C正确;
D.根据图甲可知,时刻质点位移,代入
可知质点平衡位置的坐标为
质点第一次回到平衡位置所需的时间
可得,故D错误。
故选C。
6.【答案】
【解析】【详解】孩童向右做匀加速运动,加速度向右,合力向右,孩童水平方向仅受木板的摩擦力,因此摩擦力方向向右,故A错误;
B.孩童和木板组成的系统动量守恒,设孩童离开木板时速度为 ,由动量守恒
代入数据得
已知孩童对地加速度
由运动学公式
得运动时间 ,故B错误;
C.对木板,由牛顿第三定律,木板受到孩童的摩擦力大小 ,方向向左,木板加速度
木板对地位移 ,故C错误;
D.孩童对地位移
木板长度等于孩童相对于木板的位移 ,故D正确。
故选D。
7.【答案】
【解析】A.若子弹能穿过木块,子弹的初速度越大,子弹穿过木块的时间越短,规定向右为正方向,对木块,由动量定理得可知越大,木块的末速度就越小,故A错误;
B.若子弹能穿过木块,根据功能关系,可知子弹与木块损失的总动能为系统产生的热量,故子弹与木块损失的总动能,故越大,子弹与木块损失的总动能不变,故B错误;
C.若子弹不能穿过木块,由动量守恒定律有,解得,对木块,由动量定理得,
解得,可知越大,子弹与木块相对运动的时间就越长,故C错误;
D.由动量定理可知,要使木块获得的速度最大,子弹与木块相对运动的时间要最长,此时子弹刚好要击穿木板,设二者共同速度为,由动量守恒有,能量守恒定律得,联立解得,故D正确。
8.【答案】
【解析】解:起重机输出功率达到额定功率后,功率不再增加,当起重机对重物的拉力等于重物的重力时,重物达到最大速度
化简得,故A正确,B错误;
C.根据位移时间公式
外力做功为
代入数据得,重物增加的机械能等于起重机对重物做的功,重物的机械能增量为,故C正确;
D.重物做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,可得
又因为
代入数据得,故D错误。
故选:。
先由匀速时拉力等于重力,结合求最大速度,再分析匀加速阶段的平均功率、动能与重力势能变化判断机械能增量,最后验证额定功率表达式是否正确。
本题以起重机吊装重物为情境,结合功率、受力分析与机械能变化,考查对恒定功率和匀加速过程的规律应用,侧重物理概念的综合理解,难度适中。
9.【答案】
【解析】解:、由于电势相等,则为等势面,故电子在点的电势能等于在点的电势能,电场线与垂直,故B错误,D正确;
A、匀强电场中平行等间距的两线段端点电势差相等,则
代入数据得,故A错误;
C、设与的夹角为,即
解得
过作的垂线,即为电场线的方向,则垂线段长度
电场强度,故C正确。
故选:。
研究场景为与矩形平面平行的匀强电场,先利用匀强电场中平行等距线段两端电势差相等的规律推导点电势,确定等势面的分布情况,结合电场线与等势面垂直的特性判断电场线方向,再通过几何关系求出沿电场线方向的有效距离,结合两点电势差计算电场强度,同时根据电势高低与电荷电性判断对应位置的电势能关系。
本题考查匀强电场的电势分布规律、等势面与电场线的关联、电场强度与电势差的关系及电势能判断,属于静电场模块的典型综合题型。解题时需先利用平行等距线段电势差相等的规律推导未知点电势,再确定等势面方向,最终结合几何关系求解场强。题目难度中等,计算量较小,对学生的规律应用能力和建模分析能力有一定要求。
10.【答案】
【解析】解:、断开开关,电容器极板上的电荷量不变。根据,,推导可得,可知场强的大小与板间距离无关,故减小两板间的距离时,两极板间的电场强度不变,液滴受到的电场力不变,液滴仍静止,故A错误,B正确;
、保持开关闭合,电容器两极板间的电压不变,根据可知,减小两极间的距离,则极板间的电场强度变大,液滴受到的电场力将变大,因为原来电荷处于静止状态,故电场对电荷的作用力是向上的,故液滴会向上运动,电场力做正功,电势能减小,重力做负功,重力势能增加,故C正确,D错误。
故选:。
断开开关,减小两板间的距离,电容器极板上的电荷量不变,根据,,推导出电场强度与电容器所带电荷量的关系式,再分析板间场强的变化,进而分析液滴的运动情况;保持开关闭合,减小两极间的距离,电容器板间电压不变,根据分析板间场强的变化,判断液滴的运动情况,再分析重力势能和电势能的变化。
本题是电容器动态分析问题,根据题意确定不变量,再根据,,相结合进行分析。
11.【答案】
小于
等于
【解析】【详解】先断开开关,闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表的指针满偏,保持的阻值不变,闭合,调节电阻箱,使电流表的指针半偏,因为滑动变阻器阻值非常大,近似认为此时回路电流不变,则电阻箱的电流也为 ,此时电阻箱的示数为。则根据并联电流与电阻成反比可知,电流表内阻的测量值为。因为闭合后,回路总电阻减小,总电流增大,则流过的实际电流大于,导致测量值小于真实值。
根据闭合电路欧姆定律
化简可得
结合图丙可知,
则所测电池组的电动势为
内阻为
误差分析:推导过程已经包含了改装后电流表的内阻,公式没有系统误差,因此电动势测量值等于真实值。
12.【答案】【小题】
放
【小题】
到
【小题】
大于
较大
【解析】解:操作的作用是使电容器不带电,通过放电来实现。
将拨至时,给电容器充电,根据电路连接情况可知,电流方向为到;
根据可知,图像与时间轴围成图像面积表示电容器充电过程中极板上获得的电量,由图乙可知,图线Ⅰ与坐标轴围成面积较大,故两个电容器充电结束后,的电量大于的电量;根据可知,两次充电时电源电压相等,且的电量大于的电量,故C的电容较大。
故答案为:放;
到;
大于;较大。
将拨至时,电容器和电阻组成闭合回路,电容器放电;
根据电路连接情况进行分析;
根据图像与时间轴围成图像面积表示电容器充电过程中极板上获得的电量,结合电容的计算公式判断两电容器的电容大小。
本题的关键在于利用图像与时间轴围成的图像面积表示电容器充电过程中极板上获得的电量,掌握电容的计算公式。
13.【答案】【详解】小球从到由动能定理可得
解得
方向水平向右。
小球与物块发生弹性正碰,由动量守恒可得
由机械能守恒可得
解得,
即小球和物块速度大小均为;
物块和木板最终达到共速,在地面上一起做匀速运动,由动量守恒可得
由能量守恒得
解得
故木板长度至少为。
【解析】见答案
14.【答案】【详解】包裹从高度处由静止滑下到进入转运车,由动能定理得
解得
与相互作用的全过程,两者组成的系统满足动量守恒,取向右为正方向,则
由能量守恒定律得
解得物体在车上的相对位移为
则包裹停下来的位置距转运车右端的距离为
设包裹高度处由静止滑下,恰好进入转运车,由动能定理得
则为下滑的最小高度,解得
若滑上小车,与小车弹性碰撞后返回至小车最左端时两者共速,为不会从小车上掉下的最大高度,设最大高度为,选水平向右的方向为正方向,由、车动量守恒可得:
由能量守恒得
解得
所以
【解析】见答案
15.【答案】【小题】滑块由到的过程中,图像围成的面积等于力做的功,有
解得
【小题】滑块由到的过程中,根据动能定理有
解得
在处,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,滑块过点时对轨道的压力大小为
【小题】由平抛运动的两个分位移公式有,
解得
滑块由到的过程中,根据动能定理有
解得克服摩擦力所做的功为
【解析】解:滑块由到的过程中,图像围成的面积等于力做的功,有
解得
滑块由到的过程中,根据动能定理有
解得
在处,根据牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律可知,滑块过点时对轨道的压力大小为。
由平抛运动的两个分位移公式有,
解得
滑块由到的过程中,根据动能定理有
解得克服摩擦力所做的功为
答:;;。
由与的关系图像围成的面积等于力做的功计算;
根据动能定理滑块在处的速度,再根据牛顿第二定律,牛顿第三定律计算在处时滑块对半圆轨道的压力大小;
由平抛运动的两个分位移公式计算;
本题考查与的关系图像围成的面积等于力做的功,动能定理,牛顿第二定律,牛顿第三定律,平抛运动的规律的综合应用,是一道力与功能关系的综合问题,同时考查推理能力。
第2页,共2页
第1页,共1页
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