【文档说明】湖北省襄阳市第五中学2023-2024学年高二上学期9月月考物理试卷 Word版含解析.docx,共(16)页,1.441 MB,由小赞的店铺上传
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襄阳五中2023-2024学年高二上学期9月月考物理试卷一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1.下列关于简谐运动说法正确的是()A.简谐运动属于一种匀变速运动B.做简谐运动的物体在平衡位置的速度为0C.做简谐运动的物体经过
同一位置时的速度必然相同D.做简谐运动的物体的位移方向与回复力方向必然相反【答案】D【解析】【详解】A.简谐运动的合外力时刻发生变化,是一种变加速运动,故A错误;B.做简谐运动的物体在平衡位置的速度最大,不为0,故B错误;C.做简谐运动的物体经过同一位置时的速度大小一定相同,速
度方向不一定相同,故C错误;D.做简谐运动的物体的位移方向与回复力方向必然相反,故D正确。故选D。2.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,沿水平面向右匀速运动,已知重力加速度大小为g,下列关于物体在时间t内所受力的冲量正确的是()A
.拉力F的冲量大小为FtB.拉力F的冲量大小为cosFtC.摩擦力的冲量大小为FtD.重力的冲量大小为0【答案】A【解析】【详解】AB.由冲量的定义知,拉力F的冲量大小为FIFt=的故A正确,B错误;C.由平衡条件可得摩擦力的大小cosfF=则摩擦力的冲量大小为fcosIftFt
==故C错误;D.由冲量的定义可知,重力的冲量大小为GImgt=故D错误。故选A。3.如图所示,放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A、B,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直,A的电量保持不变,
B由于漏电而下降少许后重新平衡,下列说法中正确的是()A.小球A对筒底的压力变小B.小球A、B间的库仑力不变C.小球A、B间的库仑力变小D.小球B对筒壁的压力变大【答案】D【解析】【详解】A.以整体为研究对象可知,筒底对A球的支
持力大小等于A、B两球的重力,由牛顿第三定律可知A对筒底的压力也等于A、B两球的重力,小球A对筒底的压力不变,A错误;BC.小球A、B间的库仑力cosmgF=角变大,cos变小,库仑力F变大,BC错误;D.隔离B球受力如图所示,根据受力平衡有1tanFmg
=B由于漏电而下降少许重新平衡,角变大,因此筒壁给球B的支持力增大,根据作用力与反作用力可知B球对筒壁的压力变大,D正确;故选D。4.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的x-t(位移—时间)图像。已知m1=0.1kg。
由此可以判断()A.碰前质量为m1的小球静止,质量为m2的小球向左运动B.碰后质量为m2的小球和质量为m1的小球都向右运动C.m2=0.3kgD.两个小球的碰撞是非弹性碰撞【答案】C【解析】【详解】A.由图象可知,碰前小球1做向右做匀速直线运
动,小球2静止,故A错误;B.位移—时间图像中,图像斜率的正负表示物体速度的方向,由图可知,碰后小球1向左运动,小球2向右运动,故B错误;C.碰撞前小球1的速度为08m4m/s2sv==碰撞后小球1的速度为18m2m/s4sv==碰撞后小球2
的速度为28m2m/s4sv==碰撞过程中,两个小球组成的系统动量守恒102211mvmvmv=−解得20.3kgm=故C正确;D.碰撞前两个小球的总动能为2k1100.2J18Evm==碰撞后两小球的总动能为
22k2112211J2820.Evmvm=+=两小球组成的系统碰撞前后总动能保持不变,故碰撞过程为完全弹性碰撞,故D错误。故选C。5.如图所示,电源电压为12V,电源内阻不能忽略且为1.0Ω,电路中的电阻R为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开
关S后,电动机正常转动时,电流表的示数为2.0A.则以下判断中正确的是()A.电动机的输出功率为12.0WB.电源输出的电功率为24.0WC.电动机产生的热功率4.0WD.电动机两端的电压为6.0V【
答案】A【解析】【详解】D.电路中电流表的示数为2.0A,所以电动机的电压为U=E−U内−UR=E−Ir−IR=12V−2.0×1.0V−2.0×1.5V=7V故D错误;AC.电动机的总功率为P总=UI=7×
2.0W=14W电动机发热功率为P热=I2RM=2.02×0.5W=2W所以电动机的输出功率为P机=14W−2W=12W故A正确,C错误;B.电源的输出的功率为P输出=EI−I2r=12×2.0W−2.02×1W=20W故
B错误。故选A。6.如图,平行金属板中带电质点P处于静止状态,不考虑电流表和电压表对电路的影响,选地面的电势为零,当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,下列说法正确的是()A.电压表读数增大,电流表读数也增大B.带电质点P的电势能减小C.电源的输出功率不可能一直增大D
.若电压表、电流表的示数变化量分别为U和I,则1||||UrRI=+【答案】D【解析】【详解】A.当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4的阻值减小,电路的总电流增大,电源内阻和1R两端的电压增大,电压表读数减小,故A错误;
的B.质点P受重力和电场力作用,电场力竖直向上。当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时,R4的阻值减小,根据串反并同规律,电容器两端电压减小,电容器内电场强度减小,质点P所受电场力减小,质点P向下运动,电场力做负功,质点P的电势能增大,故B
错误;C.当电源外电阻等于电源内阻时,电源的输出功率最大,若电源外电阻小于电源内阻时,电源的输出功率可能一直增大,故C错误;D.根据闭合电路欧姆定律1()UEIrR=−+解得1||||UrRI=+故D正确。故选D7.如图,同一平面内的a、b、c、d四点处于匀强电场中,电场方向与此平面平行
,M为a、c连线的中点,N为b、d连线的中点。一电荷量为q(0q)的粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1;若该粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2。下列说法正确的是()A.此匀强电场的场强方向一定与a、b两点连线平行B.
若该粒子从M点移动到N点,则电场力做功一定为122WW+C.若c、d之间的距离为L,则该电场的场强大小一定为2WqLD.若12WW=,则a、M两点之间的电势差大于b、N两点之间的电势差【答案】B【解析】【详解】AC.根
据题目已知信息,无法判断电场方向,则该电场的场强大小不一定为2WqL,故AC错误;。B.粒子从a点移动到b点,其电势能减小W1,则()1abqW−=粒子从c点移动到d点,其电势能减小W2,则()2cdqW−=匀强电场中,沿着相同方向每前进相同距离,电势的变化相同,可得aMMc
−=−即2acM+=同理可得2bdN+=则该粒子从M点移动到N点,则电场力做功为()()()12122MNabcdWWWqq+=−=−+−=故B正确;D.若12WW=,由B选项分析可知abcd−=−即acbd−=−M为a、c连线的中点,N为b、
d连线的中点,有()12aMac−=−()12bNbd−=−解得aMbN−=−即a、M两点之间的电势差等于b、N两点之间的电势差,故D错误。故选B。二、多项选择题:本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项
中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。8.如图甲,弹簧振子以О点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动,取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是(
)A.振子的振动频率为2.5HzB.任意0.3s内振子通过的路程均为12cmC.0.1~0.3s内,振子的加速度先增大后减小,方向向右D.0.2~0.4s内,振子的速度先增大后减小,方向先向左后向右【答案】AC【解析】【详解】A.由图乙可知,
振子的振动频率为1fT==2.5Hz故A正确;B.振子在任意0.3s内通过的路程与其振动过程的起止位置有关,所以不确定是否为12cm。故B错误;C.由图乙可知t=0.1s到t=0.3s的时间内,振子的位移先增大后减小,方向始终沿负方
向,由kxam=−可知,加速度大小先增大后减小,方向始终沿正方向,即始终向右。故C正确;D.同理,t=0.2s到t=0.4s的时间内,振子先向平衡位置运动后远离平衡位置,因此速度先增大后减小,方向始终沿正方向,即始终向右。故D错误。故选AC。9.
如图所示,A、B两物体质量之比mA∶mB=3∶2,原来静止在平板小车C上,A、B间有一根被压缩的弹簧,地面光滑,当两物体被同时释放后,则()A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B组成的系统动量守恒B.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,则A、B、C组成的系统动量守恒C.若A、
B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统动量守恒D.不论A、B所受的摩擦力大小如何,A、B、C组成的系统动量守恒【答案】BCD【解析】【详解】A.若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,若A、B相对C滑动,则A、B系统水平方向所受到的摩擦力大
小不等,水平方向合力不为零,故A、B组成的系统动量不守恒,故选项A错误;BD.对A、B、C组成系统,由于水平面光滑,所以无论A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同与否,整个系统动量守恒,故选项BD正确;C.若A、B所受的摩擦力大小相等,则A、B组成的系统所受到的合外力为零,故系统的动量
守恒,故选项C正确;故选BCD。10.如图甲为平行板电容器,板间距为d,两板间电压做周期性变化如图乙所示,图乙中U0、T为已知值,比荷为k的正离子以初速度v0沿中线平行于两板的方向从左侧射入两板间,经过时间T从右侧射出。假设
在运动过程中没有碰到极板,离子重力不计。离子从不同时刻射入电场,离开电场时垂直极板方向的位移不同,离子离开电场时垂直于极板方向的位移大小可能为()A.204kUTdB.2038kUTdC.202kUTdD.2058kUTd【答案】AB【解析】【
详解】如果离子在12T、32T…时刻进入电场,离子先在水平方向上做匀速直线运动,运动2T后,两板间电压为0U,离子开始偏转,做类平抛运动,侧向位移为y,这些离子离开电场时的侧向位移为2220011()(8)2222UqdykUTTTamd===如果离子在0、T、2T…时刻进入电场
,则离子先在两板间做类平抛运动,侧向位移为1y,然后做匀速直线运动,侧向位移为2y,由题意可知的22200111()(8)2222UqdykUTTTamd===偏转2T时离子的竖直分速度为00222yUqUTqTTvamdm
d===在之后的2T内离子做匀速直线运动,向下运动的距离为22024ydTykUvT==离子偏离中心线的距离为122038kUTdyyy=+=因此,离子在电场中垂直极板方向的位移最小值是208kUTd,最大值是2038kUTd,即离子离开电场时垂直于极
板方向的位移大小范围为2200388kUTkUTydd故选AB。三、非选择题:11.某同学做“验证动量守恒定律”的实验装置如图甲所示,请回答下列问题:(1)实验室准备了两种遮光条,用螺旋测微器测量遮光条A的宽度如图乙所示,其读数为_
_______mm;用20分度的游标卡尺测量遮光条B的宽度如图丙所示,其读数为_________mm,为了减小实验误差,两遮光条应选用遮光条____________(填“A”或“B”).(2)测得两滑块P、Q(带有遮光条)的质量分别为1m和2m,实验中,用细线将两
滑块P、Q连接使轻弹簧压缩后静止,然后烧断细线,轻弹簧将两滑块P、Q弹开,测得两滑块P、Q上的遮光条通过光电门的时间分别为1t、2t.若两滑块P、Q弹开的过程中系统动量守恒,则需要验证的关系式为__________
_(用题中所给符号表示).【答案】①.6.859##6.860##6.861②.10.15③.A④.1212mmtt=【解析】【详解】(1)[1]用螺旋测微器测量遮光条A的宽度读数为6.5mm+0.01mm×36.0=6.860mm;[2]用20分度的游标
卡尺测量遮光条B的宽度读数为10mm+0.05mm×3=10.15mm;[3]为了减小实验误差,两遮光条应选用宽度较小的遮光条A;(2)[4]两滑块P、Q通过光电门的速度分别为11dvt=22dvt=若动量守恒
,则1122mvmv=即1212ddmmtt=即1212mmtt=12.某同学为了测量某一节干电池的电动势和内阻,进行了以下操作:(1)该同学首先用多用电表的直流2.5V挡粗略测量该节干电池的电动势,电表指针如图甲所示,则该电表读数为__________V。(2)该同
学认为用多用电表测量误差较大,为了能比较准确地进行测量,他利用部分实验器材进行了如下实验:A.待测干电池B.电流表G(满偏电流2.0mA,内阻为100Ω)C.电流表A(量程0~0.6A,内阻约1Ω)D.滑动变阻器R1(0~10Ω,额定电流为2A)E.
滑动变阻器R2(0~1kΩ,额定电流为1A)F.电阻箱R0(阻值为9999.9Ω)G.开关一个,导线若干为了能比较准确地进行测量,根据要求回答下列问题:①实验中滑动变阻器R,应选__________(填“R1”、或“R2”);②为了操作方便,需利用电流表G和电阻箱改装
成量程为2V的电压表,需__________(填“串联”或“并联”)阻值R=__________Ω的电阻箱;③该同学画出实验电路图如图乙所示;④如图丙所示是该同学根据正确的实验得到的数据作出的图线,其中
纵坐标I1为电流表G的示数,横坐标I2为电流表A的示数。由图可知,被测干电池的电动势为E=______V,内阻为r=_______Ω(结果均保留两位有效数字)。【答案】(1)1.20(2)①.R1②.串联③.900④.1.4⑤.0.67【解析】【小
问1详解】由图可知,读数为1.20V;【小问2详解】[1]待测干电池阻值较小,为使电表变化明显,选择最大阻值较小的1R;[2][3]电流表G改装成电压表需要串联电阻,串联的阻值为ggg20.002100Ω900Ω0.002UIRRI−−===[3][4]根据闭合电路欧姆定律()1
g2IRREIr+=−整理可得12ggrEIIRRRR=−+++结合图像可得为g1.4EmARR=+,3g0.4100.6rRR−=+解得1.4VE=,0.67Ωr=13.如图所示,一根细绝缘线上端固定,下端系一个质量为0.1kgm=的带电小球,将整个装置放入一匀强电场当中,电场强度大小
为1N/CE=,方向水平向右,已知:当细线偏离竖直方向为30=时,小球处于平衡状态,重力加速度为210m/sg=,试求:(1)小球带何种电荷,带电量为多少?(2)若将绝缘细线剪断,小球在1st=时
间内运动的位移大小。【答案】(1)正电,3C3;(2)103m3【解析】【详解】(1)由题图分析可得,小球所受电场力水平向右,故小球带正电。设小球带电量为q,根据受力平衡可得tanqEmg=解得tan3C3mgqE==(2)绳剪断后,小球做匀加速直
线运动,根据牛顿第二定律可得cosmgma=根据运动学公式可得212xat=方程联立解得103m3x=14.如图所示,光滑水平面上有一个带有14光滑圆弧轨道的滑块,其质量为3m,一质量为m的小球以速度0v沿水平
面滑上轨道,恰好能到达圆弧轨道的顶端,求:(1)小球到达圆弧轨道顶端时的速度大小v;(2)光滑圆弧轨道的半径R;(3)小球与滑块分离时滑块的速度大小v。【答案】(1)04v;(2)2038vg;(3)02v【解析】【详解】(1)小球和圆
弧轨道在水平方向上动量守恒,结合题意,球到达圆弧轨道顶端时,滑块和圆弧轨道速度相等,根据动量守恒定律得0(3)mvmmv=+解得小球达到圆弧轨道顶端时04vv=(2)由题意可知,小球和圆弧轨道组成的系统机械能守
恒,可得22011(3)22mgRmmvmv++=解得2038vRg=(3)设小球与滑块分离时小球的速度大小为1v,滑块的速度大小v,根据动量守恒定律和机械能守恒定律得'013mvmvmv=−+22'201111
3222mvmvmv=+联立解得'02vv=15.如图甲,粗糙绝缘水平面上有两个完全相同的金属小滑块A、B,质量均为m。空间有场强大小均为E、方向均沿水平且相反的两个匀强电场,滑块B处于电场分界线上。开始时,A带电量为2q+,B不带电,A、B相距s,速度
均为0,一段时间后A、B发生弹性正碰,且碰撞时间极短,碰后A、B所带电荷量均恒为q+,碰后A的最大速度恰好与碰前的最大速度大小相等,A的部分vt−关系如图乙所示(mv为未知量),整个过程中,A、B之间的库仑力视为真空中点电荷的相互作用,静电力常量为k,A、B与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力且
大小均为qE。求:(1)经多长时间A、B发生弹性正碰;(2)碰撞后A的速度最大时A、B间的距离;(3)碰撞分离后至A速度达到最大的过程中,A、B间的库仑力对A、B做的总功。【答案】(1)2smtqE=;(2)2kqxE=;(3)42WqEsqqEk=+【解
析】【详解】(1)A受到的合外力大小2FqEqE=−由牛顿第二定律可得A的加速度大小FqEamm==设经时间t发生碰撞,则212sat=联立解得2smtqE=(2)碰撞后A的速度最大时所受合力为零,有qEqEF+=库设A、B间的距离为x,则22qFkx=库可得2kqxE=(3)碰撞前
A的瞬时速度为mv,有m2vas=设碰后瞬间B的速度为0v,A的瞬时速度为v,A、B发生弹性正碰时动量守恒、机械能守恒,有m0mvmvmv=+222m0111222mvmvmv=+可得0v=,02qEsvm=
碰撞分离后至A速度达到最大的过程中,A、B系统受到的合外力为零,动量守恒,有0mBmvmvmv=−设库仑力对A、B做的总功为W,由动能定理可得222mB0111222WqExqExmvmvmv−−=+−可得4
2WqEsqqEk=+