广东揭阳第一中学2026-2027学年高二上学期阶段考（一）物理试卷

揭阳一中高二第一学期阶段考（一）物理试卷 参考答案 一、单项选择题（每题4分，共28分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 C B C C C D C 二、多项选择题（每题6分，共18分；全对得6分，选对不全得3分，选错得0分） 题号 8 9 10 答案 ABC ACD ABD 三、实验题（共16分） 11．（10分） （1）不必；必须 （2）＞ （3）5∶2 （4）B 12．（6分） （1）0.119 （2）两球在运动过程中受到摩擦阻力（及空气阻力）的作用，使碰后测得的速度（平均间距）偏小 （3）m_A d₀² ＝ m_A d₁² ＋ m_B d₂² （d₀、d₁、d₂ 分别为碰前球A、碰后球A、碰后球B的平均间距） 四、计算题（共38分） 13．（8分） （1）小球平衡时受重力 mg、电场力 qE 和细线拉力，由平衡条件： qE ＝ mg·tan30° E ≈ 2.9×10⁵ N/C （2）改变电场方向后仍保持平衡，当所加电场最小时，电场力方向垂直于细线，此时： qEmin ＝ mg·sin30° Emin ＝ 2.5×10⁵ N/C 方向：垂直于细线斜向右上方（与水平方向成30°角） 14．（12分） （1）弹性球和网球一起由静止自由下落，落地前瞬间速度： （m＋M）gh ＝ ½（m＋M）v²，得 v ＝ √(2gh) （2）网球与地面作用时间 Δt 内，速度由 v 反向变为 v，取向上为正方向，由动量定理： （F － Mg）Δt ＝ Mv －（－Mv）＝ 2Mv，其中 M ＝ 3m 解得 F ＝ Mg ＋ 2Mv/Δt ＝ 3mg ＋ 6m√(2gh)/Δt （3）网球反弹后以 v 向上，弹性球仍以 v 向下，二者发生弹性碰撞，取向上为正： v₁′＝［(m₁－m₂)u₁＋2m₂u₂］/(m₁＋m₂)，其中 m₁＝m、u₁＝－v，m₂＝M＝3m、u₂＝v v₁′＝［(m－3m)(－v)＋2×3m×v ］/(m＋3m)＝（2mv＋6mv）/(4m) ＝ 2v ＝ 2√(2gh) 所以弹性球反弹后能达到的最大高度 h′ ＝ 4h 15．（18分） （1）A从静止加速到O点，由动能定理： qE·L₁ ＝ ½ m_A v² E ＝ m_A v² /（2qL₁）＝（2 × 3²）/（2 × 0.3 × 1）＝ 30 N/C （2）A、B发生弹性碰撞，B原来静止，取A碰前速度方向为正： v_B ＝ 2m_A v /（m_A＋m_B）＝（2 × 2 × 3）/（2＋1）＝ 4 m/s （3）C相对B向左滑动，当C沿圆弧上升到最高点（相对B上升 h）时二者共速 v₂， 水平方向动量守恒：m_B v_B ＝（m_B＋m_C）v₂，得 v₂ ＝（1 × 4）/（1＋1）＝ 2 m/s 能量守恒：½ m_B v_B² ＝ ½（m_B＋m_C）v₂² ＋ m_C g h ＋ μm_C g L₂ 代入：8 ＝ 4 ＋ 10h ＋ 0.1 × 10 × 0.4，解得 h ＝ 0.36 m ＜ r ＝ 0.4 m 所以C不能从Q点脱离物块B （4）设C在粗糙轨道上滑动的相对路程为 x，若最终与B共速 v₂，由能量守恒： μm_C g x ＝ ½ m_B v_B² － ½（m_B＋m_C）v₂²，得 x ＝（8 － 4）/（0.1 × 1 × 10）＝ 4 m ＞ 2L₂ ＝ 0.8 m 所以C能从B的右端与B分离 设分离时B、C的速度分别为 v₃、v₄，由动量守恒： m_B v_B ＝ m_B v₃ ＋ m_C v₄，得 v₃ ＋ v₄ ＝ 4 由能量守恒：½ m_B v_B² ＝ ½ m_B v₃² ＋ ½ m_C v₄² ＋ μm_C g·2L₂ 代入：8 ＝ ½（v₃²＋v₄²）＋ 0.1 × 10 × 0.8，得 v₃²＋v₄² ＝ 14.4 由（v₃＋v₄）²＝ v₃²＋v₄²＋2v₃v₄ 得 v₃v₄ ＝ 0.8，即 v₃、v₄ 是 t² － 4t ＋ 0.8 ＝ 0 的两根 v₃ ＝ 2 － 4√5/5 m/s，v₄ ＝ 2 ＋ 4√5/5 m/s 所以分离时C的速度大小为 v_C ≈ 3.8 m/s 学科网（北京）股份有限公司 $ 揭阳一中高二第一学期阶段考（一）物理试卷 一、单选题（每题4分，共28分） 1．某同学对电学中相关概念和公式的理解如下，下列说法正确的是（　） A．由C=，电容器的电容和Q成正比，和U成反比 B．在E=中，U、d分别是匀强电场中任意两点间的电势差和距离 C．把负电荷从初位置移到末位置静电力做正功，初位置的电势比末位置电势低 D．由φ=，电荷在电场中电势能越大，电荷所在位置电势越高 2．如图甲所示，压力传感器固定在左侧墙壁上，弹性小球以某一速度向左运动，与压力传感器碰撞过程中，压力F和时间t的关系图像如图乙所示，电脑计算得出该图像与t轴围成的面积为0.36（N·s）。已知小球质量为0.3kg，不计轨道阻力和碰撞过程中的能量损失，则弹性小球的初速度v大小为（　） A．0.5m/s B．0.6m/s C．1.0m/s D．1.2m/s 3．把头发屑悬浮在蓖麻油里，加上电场，可以模拟出电场线的分布情况，如图甲是模拟孤立点电荷和金属板之间的电场照片，乙图为简化后的电场线分布情况，则（　） A．由图甲可知，电场线是真实存在的 B．图甲中，没有头发屑的地方没有电场 C．图乙中A点的电场强度大于B点的电场强度 D．A点的电势高于B点的电势，同一电荷放在A点的电势能也更大 4．手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。手指按压触摸屏，两极板与手指间电场线如图所示。若维持电容器工作电压恒定，下列说法正确的是（　） A．M点的电场强度比N点大 B．M点的电势比N点高 C．手指按压触摸屏时，电容器处于充电状态 D．手指按压触摸屏时，等效电容器电容变小 5．如图所示，一绝缘且光滑的竖直细杆处于两固定的等量异种点电荷+Q、-Q的连线的中垂线上，A、O、B为细杆上的三点，O为+Q、-Q连线的中点，AO=BO。现有电荷量为+q、质量为m的小球套在杆上，从A点起以初速度v0向B滑动，到达B点的过程中，则（　） A．小球从A到B运动过程中先加速后减速 B．在O点时小球加速度为零 C．从A到B小球受到的电场力先变大后变小 D．从A到B小球受到的电场力的方向始终水平向左 6．航天员离开空间站太空行走时，连同装备共100kg，在离飞船60m的位置与空间站处于相对静止的状态，装备中有一个高压气源，能以50m/s的速度喷出气体，为了能在5min内返回空间站，他需要在开始返回的瞬间至少一次性向后喷出气体的质量是（不计喷出气体后航天员和装备质量的变化）（　） A．0.10kg B．0.20kg C．0.35kg D．0.40kg 7．一带电粒子仅在静电力作用下从A点开始以-v0做直线运动，其v-t图像如图所示。粒子在t0时刻运动到B点，3t0时刻运动到C点，下列判断正确的是（　） A．A、B、C三点的电势关系为φB>φA>φC B．A、B、C三点的电场强度大小关系为EC>EB>EA C．粒子从A点经B点运动到C点，电势能先增加后减少 D．粒子从A点经B点运动到C点，静电力先做正功后做负功 二、多选题（每题6分，共18分，全对6分，选对不全3分，选错0分） 8．人们对手机的依赖性和成瘾性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机碰到头部的情况。若手机质量为120g，从离人约20cm的高度无初速度掉落，碰到头部后手机未反弹，头部受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g=10m/s2。下列分析正确的是（　） A．手机接触头部之前的速度约为2m/s B．手机对头部的冲量大小约为0.48N·s C．手机对头部的作用力大小约为2.4N D．手机与头部作用过程中手机动量变化大小约为0.48kg·m/s 9．如图所示，在水平气垫导轨上放置一个滑块，滑块上固定着一个V型轨道，轨道最低处平滑连接，轨道高度为h，滑块和轨道的总质量为2m，小球质量为m，某时刻从斜面轨道右边最高处静止释放小球，小球与轨道间的摩擦力可忽略不计，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　） A．小球下滑到最低点时，滑块向右运动 B．小球第一次到达最低点时的速度为 C．小球到达左边最高点时，小球与滑块通过的水平位移大小之比为2:1 D．先固定滑块再释放小球，当小球到达最低点时解除滑块固定，滑块会左右往复运动 10．如图所示，可视为质点的质量m=1kg的带正电小球，带电量为q，小球以与水平方向成30°向左上方抛出，速度v=10m/s，地面上方有一水平向右的足够大的电场，电场强度E=，在小球从抛出到落地的过程中，g取10m/s2，下列说法正确的是（　） A．小球做匀变速运动 B．小球运动过程加速度大小g C．若选地面为参考平面，小球运动过程中的最大重力势能为50J D．小球落地时小球的电势能增加了J 三、实验题 11．（10分）某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末端在水平地面上垂直投影为O，地面上叠放白纸和复写纸。 实验步骤一：将球1从斜槽上释放，从轨道末端抛出，落到复写纸上，并在白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到若干个落点痕迹，并确定球1落点的平均位置P。 实验步骤二：将球2放在轨道末端，将球1仍从斜槽上释放，球1和球2碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，确定它们落点的平均位置M、N，如图乙所示。 甲 乙 丙 （1）本实验中，斜槽轨道＿＿＿光滑，且斜槽轨道末端＿＿＿水平。（均填“必须”或“不必”） （2）实验中小球1的质量m1和小球2的质量m2应满足m1＿＿＿（填“>”“=”或“<”）m2。 （3）某次实验中得出的落点情况如图丙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则球1和球2质量之比：m1 : m2 = ＿＿＿ （4）一同学在实验中记录了某次碰撞前后小球落点的位置P和M、N，发现M、N点不在OP连线上，下列图中落点位置可能正确的是＿＿＿（填字母）。 A． B． C． D． 12．（6分）某实验小组利用手机摄像功能验证A、B两小球在一维碰撞过程中动量是否守恒，操作步骤如下： a．用天平测量两球的质量mA、mB，将A、B两小球静置在水平桌面上，在桌面正上方固定好手机； b．启动手机摄像功能，给A球一初速度，使A、B两球发生碰撞； c．将视频导入电脑，利用视频分析软件获得两球在连续相等时间间隔末的位置如图所示； d．通过转换比例，测出碰前A球的平均间距d0和碰后A、B两球各自的平均间距d1、d2，将测得数据记在表格中。 名称 质量(g) 碰前平均间距(cm) 碰后平均间距(cm) 碰前动量(kg·m/s) 碰后动量(kg·m/s) A 60.0 2.50 0.49 0.150 0.029 B 40.0 2.98 p2 请回答以下问题： （1）根据表格中数据，可求得p2=＿＿＿kg·m/s（结果保留3位有效数字）； （2）实验小组根据实验结果，可以认为：在误差允许范围内，两小球碰撞前后动量守恒。但也发现，碰前的总动量总是略大于碰后的总动量，其原因是＿＿＿＿＿＿； （3）若要进一步研究是否为弹性碰撞，需要验证的表达式为＿＿＿＿＿＿（用mA、mB、d0、d1、d2表示）。 四、计算题 13．（8分）如图所示，用一根绝缘细线悬挂一个带电小球，小球的质量为1.0×10-2kg，所带的电荷量为+2.0×10-8C。现加一水平向右的匀强电场，平衡时绝缘细线与竖直方向成30°角，则： （1）该匀强电场的电场强度为多大？ （2）若改变所加电场的方向，使小球在图中位置仍保持平衡，所加的最小电场的电场强度大小为多大？方向如何？ 14．（12分）物理课堂上，老师带同学们做了一个有趣的实验：如图甲所示，老师让某同学将一个弹性球叠放在一个网球上，举到头顶附近，然后一起由静止释放，发现弹性球和网球碰撞后，被反弹的弹性球能打到教室的天花板。若将该实验简化为如图乙所示模型，弹性球和网球均可视为质点，网球和地面碰撞完成后恰与弹性球碰撞，所有碰撞均为弹性碰撞。已知弹性球的质量为m，网球的质量为M=3m，初始释放高度为h，网球和弹性球的球心始终在同一竖直线上，不计空气阻力，求： （1）网球落地前瞬间，弹性球和网球共同的速度大小； （2）网球与地面的作用时间为Δt，求网球受地面的平均作用力大小； （3）弹性球反弹后能达到的最大高度H。 15．（18分）如图所示，水平地面光滑，O点左侧空间存在水平向右的匀强电场。质量为m1=2kg、带电荷量为+q=0.3C的绝缘物块A初始静止在O点左侧L1=1m处。O点右侧有质量为m2=1kg的物块B，B含半径为r=0.4m的四分之一光滑圆弧PQ与长为L2=0.4m的粗糙水平轨道PR；质量为m3=1kg的物块C静置于PR段的最右端，C与PR段间动摩擦因数为μ=0.1。现将物块A由静止释放，加速运动至O点时速度为v0=3m/s，后与静止的B发生弹性碰撞，且碰撞后瞬间A立即被锁定在O点，A、C均为质点，重力加速度取g=10m/s2。 （1）求匀强电场的场强大小E； （2）求A、B碰后B的速度大小； （3）通过计算判断C是否能够从Q点脱离物块B； （4）C是否能够从B的右端与B分离，若能，计算分离时C的速度大小；若不能，确定C最后在B上的位置（结果可用根号表示） 试卷第 页（共6页） 学科网（北京）股份有限公司 $