湖北襄阳市第三中学教育集团2026-2027学年高二上学期10月期中物理试题

湖比者亲阳市第三中学校训：志存赢运学天下风：之明和造多实送型 ww xf32.com 教风：爱生乐业严蘧争优学风：自主勒奄博学高效 2023~2024学年高二年级物理学科10月月考试题· 一、选择题(1一7为单选题，8一10为多选题。每题4分，共40分) 1.一个力作用在一个物体上，下列说法正确的是（) A.若力对物体做的功为0，则物体的动量变化量一定为'0 B、若动量变化量为0，则物体的动能变化量一定为0 C、物体动量变化量的方向不可能与末动量方向相同 D.物体动量变化量的方向不可能与末动量方向垂直 2.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( 丙 A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B.乙图中如果长为1、通过电流为1的短直导线在该磁场中所受磁场力的大小为F,则可测出该处磁感应强度必 为B=尽 C.丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实 D.丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实 3.如图所示，一闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点，将圆环拉至某一位置并释放，圆环摆动过程中（环平面与磁场 始终保持垂直)经过有界的水平匀强磁场区域，A、B为该磁场的竖直边界，若不计空气阻力， 则(》 A.圆环向右穿过磁场后，还能摆至原来的高度 B.在进入磁场和离开磁场时，圆环中感应电流方向相反 C.圆环进入磁场后离最低点越近速度就越大，感应电流也越大 D.圆环最终将静止在最低点 第1 4.在襄阳某学校科技节活动中，高二年级开展的水火箭制作和发射比赛现场吸引了众多师生围观。水火箭原理如图 甲所示，发射时利用压缩空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，火箭受到反冲作用而高速升空。右图是某同学 发射水火箭的精彩瞬间，若发射过程中水火箭将壳内0.5kg的水以相对地面30ms的速度在0.5s时间内快速喷出， 则火箭箭体受到的推力约为() A.15N B.150N C.25N 8 D.300N 5.用粗细均匀的相同导线制成“☆形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置×× 在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在α、c之间接一直流电源，电流方向如图 所示，abc边受到的安培力大小为F,则整个线框受到的安培力大小为( A.F B. C. D. 5 6.如图所示，一个等腰直角三角形abc中，直角边b长为8L,三角形区域内分布着垂直于纸面向外的匀强磁场， 磁感应强度大小为B,在aC边上距a点2L的P点处有一粒子源，可以沿纸面向磁场区域一侧180°范围内均匀发射 质量为m、带电荷量为g(g>0)的带电粒子，粒子的速度大小均为5gBL,不计粒子所受重力及粒子间的相互作用， 已知血7产血5产子则下列说法正确的是《） 2 A.带电粒子可以垂直打到bc边上 B.带电粒子可以垂直打到ae边上 C打到山边上的粒子数古发射总粒子数的} D.粒子打到ab边上区域的长度为4L 7.如图所示，水平冰面上有一固定的4光滑圆弧植，一质量为M=50kg的滑冰运动员面对圆弧槽静止在冰面上。某 时刻他把一质量为m=4.0kg的静止物块以大小为'。=5.0/s的对地速度沿水平方向推向圆弧槽，运动员获得向后 的速度；物块返回后，运动员又把物块以相同的对地速度推向圆弧槽，不计冰面的摩擦，重力加速度g取10/s2, 下列说法正确的是() A.物块运动过程中上升的最大高度为2.5m B.从第二次起，运动员每次推动物块做的总功相同 C.运动员可推动物块的次数为6次 D.运动员可做的总功为726J 页共3页 8.如图所示，质量分别为2(m>m2)的小球A、B用轻弹簧连接，两小. 球分别套在两平行且足够长的光滑水平轨道上，水平光滑轨道宽度和弹簧自然长 ●M 度均为d,B的左侧有一固定挡板。假设轨道足够长，A由图示位置由静止释放， 当A与B相距最近时，A的速度为，则在以后的运动过程中() A.A的最小速度是0 B,A的最小速度是%一他 m+i C.B的最大速度是 D、B的最大速度是2m m+m 9.为了测量化工厂的污水排放量，技术人员在排污管末端安装了流量计（流量Q为单位时间内流过某截面流体的体 积)。如图所示，长方体绝缘管道的长、宽、高分别为、b、c,左、右两端开口，所在空间有垂直于前后表面、磁 感应强度大小为B的匀强磁场，管道上、下两面的内侧固定有金属板M、N,污水充 M 满管道从左向右匀速流动。测得M、N间电压为U,污水流过管道时所受阻力大小 F=Lv2,为比例系数，L为污水沿流速方向的长度，y为污水的流速，污水中含有 正、负离子。则() A.污水的流量0- B.金属板M的电势不一定高于金属板N的电势 B C.:电压U与污水中离子浓度成正比 D、左、.右两侧管口的压强差△p= kal2 bB'c 10.如图所示，一半径为的圆形边界内部（不含其边界）存在一磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外的匀 强磁场。磁场边界最低点P点处有一个粒子源，该粒子源向磁场区域内同一时刻向各个方向均匀发射大量速度大小 不等，质量均为m、电荷量均为9的同种带电粒子，然后立即停止发射，粒子的速度范围是0<v≤vm。这些粒子射 出磁场时的位置均分布在P点右侧PA圆弧上，已知P1圆孤弧长为园周长的行，忽略粒 子间的相互作用，不计重力。下列说法正确的是() A.粒子带正电 B.粒子运动的最大速度，=BgBK 3m C.在磁场中有带电粒子出现的区域面积为S=2 πR2 24 4πm D磁场边界上另有一9点P四R,从巴点射出的粒子运动时间最长为1 3qB 二、实验题（每空2分，共18分) 11.某同学借助图甲所示装置验证动量守恒定律，长木板的一端垫有小木块，可以微调木板的倾斜程度，以平衡摩 擦力，使两小车均能在木板上做匀速直线运动。小车A前端贴有橡皮泥，后端与穿过打点计时器的纸带相连，接通 第2四 打点计时器电源后，让小车A以某速度做匀速直线运动，与置于木板上静止的小车B相碰并粘在一起，之后继续做 匀速直线运动。 小车 橡皮泥小车 打点计时器 长木板 B可 纸带 immm 77刀 小木块 (I)在纸带上打出的点中，每隔四个点取一个计数点，各计数点之间的距离为S,、S2、S、S,如图乙所示。打点计 时器电源频率为f,碰前小车A的速度大小为 碰后两车的共同速度大小为 (2)测得小车A(包括橡皮泥)质量为m,小车B质量为m,若表达式成立，则A、B两车碰撞前后动量守恒。 (3)若打点计时器连接交流电的实际频率小于∫，则对实验结果 (填“有”或“无”)影响。 12.某同学要将一电流表G改装成量程为0-3V的电压表V。在改装前，需要准确测量电流表G的内阻。现有器材 如下： A.待改装的电流表G(量程为0-1mA,内阻约为302)； B.定值电阻R1(阻值为252)； G C.定值电阻R(阻值为2k2); D.滑动变阻器R3（最大阻值为202，额定电流为2A): E.滑动变阻器R4(最大阻值为20k2,额定电流为0.1A): F.电阻箱R(0-9999.92): G.蓄电池E(电动势为4V,内阻不计)： H开关S1和S2,导线若干。 实验步骤如下： ①根据如图甲所示的电路，连接实物电路。 ②调节电阻箱的阻值至3k2,闭合开关S1。 ③将滑片稍微向左移动，闭合开关S2,根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值，直至闭合与断开开关S2 时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值Ro=2.24k2。 回答下列问题： (1)滑动变阻器R'应选用 (选填“R3”或“R4”)。闭合开关S1前，应将滑动变阻器的滑片移至 (选 填中央”或“右端”)。 (2)电流表G的内阻R Ω。（结果保留三位有效数字） (3)若将电流表G改装成量程为0-3V的电压表V,则应将电流表G与阻值为2的电阻箱R （选 填“串》或并)联。 页共3页 三、解答题（12+14+16，共42分，写出必要的文字说明和原理性公式，注意答题规范) 13.足够长的光滑杆水平固定，质量为m的滑块A套在杆上，滑块下方用不可伸长的轻绳连接一质量为m的小球B, 初始时系统处于静止状态。质量为m的滑块C以，的初速度与滑块A发生弹性碰撞，碰撞时间极短，不计空气阻 力，重力加速度为8。求： (I)滑块C与A碰撞后瞬间滑块C与滑块A的速度c,'; (2)小球B能上升的最大高度h。 B 14.总长L=2m、电阻r=l2的金属杆abc被弯折成等长的ab、bc段且ab⊥bc,金属杆通过等长的软导线连接在 水平天花板上，并接入如图所示的电路中，金属杆静止时α所在虚线下方区域内存在着方向垂直于纸面向里、磁感 应强度大小B=05T的匀强磁场：开关S找至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小R=-2N。已知电路中的电源 电动势均为E=3V、内阻不计，定值电阻的阻值R=22,取重力加速度大小g=10m/s2。求： (1)开关S拨至1时ab段受到的安培力大小和方向； (2)金属杆的质量m; (3)开关S拨至2时每根软导线对金属杆的拉力大小F2。 15.如图所示，在xOy坐标平面内的第一、二象限有沿y轴正方向、电场强度大小为E=的匀强电场，第三、四 4 象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。平面内y轴上的M处有一粒子发射源，能向第三象限发射 不同速率的带负电的相同粒子，速度方向与y轴正方向的夹角均为0=53°，其中发射速度大小为，的粒子a恰好没 有进入电场；已知粒子质量为m,电荷量大小为9。不计粒子的重力及其相互之间的影响。sin53°=0.8 (1)求粒子发射源的位置坐标； 个E↑ 2)若另一粒子b恰好自坐标原点O进入电场，求粒子b的发射速度大小： (3)求粒子b通过x轴从电场进入磁场的坐标。 ×0引× ×0 M ×B× × ××× 夫3页 10月月考物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B 0 BD AD AD 5.D【详解】正五角星轮廊共10条等长的边，导线相同因此每条边电阻相等，设单条边电阻为R。a、 c将闭合星形框分为两条并联支路，支路abc共2条边，总电阻R=2R,电流为山，题目给出其安培 力为F。另一条支路沿星形框的另一半，共10-2=8条边，总电阻R2=8R,设电流为12。 并联支路电压相等，由U=1R=1,风得，2R=128R;解得，= 匀强磁场中，弯曲导线的安培力等效为起点到终点直导线的安培力，即以=BL效，L效为起点、终 点的直线距离。 对abc支路：起点a、终点c,有效长度为ac的直线距离d,因此F=BId 对另一支路：起点同样是a、终点同样是c,电流方向也为a-→c,因此有效长度也为d,安培力大小 =Bd-(,两个支路安培力方向相同，总安培力为。=P+乃R4 4 44 D 6.A【详解】A、带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时洛伦兹力提供向心力，有qB=m，又粒子 运动速度为一59BL,代入解得粒子轨迹半径为5L如果粒子垂直打到c边上，则轨迹圆心在b心 上，根据几何关系可得P点到bc边的最小距离为3√2L,3√2L,存在bc边上的点到P的距离等 于半径r,根据D项分析可知此时粒子不会从b边射出，所以带电粒子可以垂直打到bc边上，故A 正确。 B.如果带电粒子垂直打到aC边上，则该点距P点的距离应为2=10L,超出了三角形区域，所以带 电粒子不可以垂直打到a心边上，故B错误； C.当粒子刚好与ab边相切时运动轨迹如图所示，圆心为O,切点为Q,过P点作OQ的垂线，垂足 为E在直角三角形OPF中，设∠OPF-,sinx艺-则a379,根据胞 关系可得当粒子运动轨迹刚好与ab边相切时粒子发射时速度方向与ac边的夹角为 37°，.则粒子发射速度方向（向上）与ac边夹角小于等于37°的所有粒子都可以打 到6边上，则打到b边上的粒子数占发射总粒子数的，故C错误 D.沿Pa方向出射的粒子到不了a点，打到ab边上的范围比aQ之间的区域小， 根据几何关系可得aQPF=rcosa-4L,故D错误：故选A。 7.D【详解】A.根据动能定理有mgh=m解得h=1,25m,放A错误； B.从第二次起，每次推动物块时运动员和物块增加的动量均为p=mw。-(-m%)=2m% 由瓦=可知，马与P不成正比，可知每次推动物块时运动员和物块增加的总动能不同，故运动员 2m 每次椎动物块做的总功不同，故B错误： CD,运动员推物块的过程中，运动员和物块组成的系统动量守恒，得Mw=(2n-1)m% 当v=时解得n=6.75,故运动员可推动物块的次数为7次，当n=7时，最终运动员的速度为 答案第1页（共4页） m/5,运动员可做的总功为W=。m+Mw=726J,C错误，D正确。故 9。AD【详解】A.由愿意可知名9=可得v-品，污水的流量Q=-如，-停：选项A正确： B.磁场B垂直纸面向里，由左手定则，则正离子受向上的洛伦兹力，正离子偏向上极板，M板电势 高，选项B错误： C.根据电场力与洛伦兹力的等量关系可知二g=gB解得U=©；故电压与粒子浓度无关，故C错误： kay2 D.根据平衡条件，则有△bc-ka而v=。解得4pp:故D正确。放选AD 10.AD【详解】A.粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力。根据题意，粒子射出磁场的位 置分布在P点右侧的圆弧上，结合左手定则（磁场垂直纸面向外），若粒子带正电，洛伦兹力方向会 使粒子轨迹向右偏转：若带负电则向左偏转，因此粒子应带正电，故A正确。 B.已知PA弧长为圆周长的分，对应的圆心角为120，最大速度对应的轨迹圆与磁场边界相切，此时 轨迹圆半径r满足几何关系r+rcos60°=R 解得r=2买，由洛伦滋力公式5=m一，可得%，=- 2 区，故B错误。 m 3m C.可能出现的所有区域如图甲所示 则粒子出现的区域面积S=受公+QY+R2-×2,×Rs血309 12 2 解得S=19区R2-R,故C错误。 27 3 D.粒子运动时间最长对应轨迹圆心角最大，当轨迹圆的弦长P2=2R时， 由几何关系可得圆心角为120°或240°，粒子运动周期T=2πm qB 若轨迹圆的圆心角为120°，运动时间1=120°x2r阳_2m 360°gB 3gB 240°2xm-4rm 若轨迹圆的圆心角为240°，运动时间t= 360°、gB 故D正确。故选D。 3gB 11.(1) Sof S.J 5 (2)mAS2=(mA+m)S (3)无 【详解】(1)山由题意可知，相邻计数点间的时间间隔为T=子 推动小车由静止开始运动，小车有个加速过程，在碰撞前小车做匀速直线运动，即在相同的时间内通 移相同，故1-2段为匀速运动的阶段，故选1-2段计算碰前的速度，则有。= 5 [2]碰撞后两车做匀速直线运动，相邻两点迹间的距离应该相等，故应该使用3~4段计算碰后速度 v=星=&/ (2)若A、B两车碰撞前后动量守恒，则m',=(ma+m)v,整理可得mS2=(m+m)S, (3)根据mS2=(m+m)S,可知，该实验结果的验证与交流电的频率无关，故打点计时器连接交流 电的实际频率小于∫，对实验结果无影响。 答案第2页（共4页） 12.R3 右端28.0 2972串 【详解】(1)由于滑动变阻器采用分压式接法，为了更便于操作，滑动变阻器应选总阻值较小的R: 闭合开关S前，应保证流过待测电路的电流为零，所以滑动变阻器的滑片移至右端： (2）闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。则电桥达到平衡，所以及=是 R·R2 代入数据解得R=28.02 (3)根据电压表的改装原理可知，若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V,则应将电流表G 与定值电阻串联，其阻值为R=)-,R,代入数据解得R=29720 1 2 13.()滑块C的速度大小为%，方向向左，滑块A的速度大小为。%，.方向向右： (2)h=量 9g 1 〔详解】(1)滑块C与滑块A碰撞过程满足动量守恒。m%=2m+m心 11 211 滑块C与滑块A碰撞前后系统的动能之和相等2×2m6-2×2m哈+2 mv 22 -i 2×二m 解得6=2 1 2 2 1%= 3%,=-% m+2m 36 m+ 即滑块C的速度大小为”，方向向左，滑块A的速度大小为子，方向向右 (2)后A、B组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒。当小球B上升到最大高度时，小球 B与滑块A遮度相同，根据m,=m+m,m以=m+网+mg,解得h= 9g 14.(1)0.5N,方向垂直于ab向上； (2) -kg; B)32N 10 4 【详解】(1)开关S拨至1时，电流为1=￡=3 R+7247A=1A 则b段受到的安培方大小为。=I号05x1x子N=0s5N 根据左手定则可知，安培力方向垂直于ab向上。 (2)开关S拨至1时，每根软导线对金属杆的拉力大小R=三N,根据对称性可知c段受到的安 4 培力大小为E=F=0.5N,安培力方向垂直于bc向上。以金属杆为对象，根据平衡条件可得 mg=2+Ec0s45°+Ros45°，解得金属杆的质量为m=5kg 10 (3)开关$拨至2时，电流大小保持不变，方向反向，则安培力大小不变，方向反向：以金属杆为 对象，根据平衡条件可得2F=mg+F,bcos45°+Fcos45° 解得每根软导线对金属杆的拉力大小为F 3N反N 4 答案第3页（共4页） 9mvo 9 15 5Bq (②)%=8%： (3)x 243m%+n351m2（=0,1,2,3,…） 50Bq 100Bg 【详解】(1)粒子a在洛伦兹力的作用下做圆周运动，则有g%,B=mS，解得R= R gB 如图所示 E 根据几何关系有R+Rsi血O=L 代入相关数据，解得L=9m 5Bq 因此粒子发射源的坐标为0， 9mvo (2)粒子b自坐标原点O进入电场，设其在磁场内圆周运动的半径为R2，如图所示 根据几何关系有R2sinO 3 设粒子b的速度为%，由第一问可知R= 9B 代入相关数据，解得%g” 9 O (3)根据牛顿第二定律，其在y轴方向上的加速度大小a=吗 O, M Rx 由于粒子带负电，加速度方向平行于y轴向下，运动时间 1=2vs cos0_2mv,Cos0 0 gE 则水平位移为x=v,sin81 代入相关数据，解得x=243m% -50Bq 在磁场中向左的水平位移为与=2风，0s0=27mm -20Bq 粒子b通过x轴从电场进入磁场的坐标x=x+(:-x2) 解得x=2430+n3l00,1,2,3,…） 50Bg 100Bg