2021-2022学年河北省秦皇岛市第一中学高二上学期第一次月考物理试题（Word版）

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秦皇岛市第一中学2021-2022学年第一学期第一次月考高二物理一．单选题（共8小题，每题4分，共32分）1．在真空中，两个分别带有电荷量﹣Q和+3Q的相同金属小球（均可视为点电荷），固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为F．两小球相互接触后将其固定距离变为，则两球间库仑力的大小之比为（　　）A．1：12 B．3：4 C．4：3 D．12：12．如图所示，p、p′分别表示物体受到冲量前、后的动量，短线表示的动量大小为15kg•m/s，长线表示的动量大小为30kg•m/s，箭头表示动量的方向。在下列所给的四种情况下，物体动量改变量相同的是（　　）A．①② B．②④ C．①③ D．③④3．如图所示，A、两个大小相同、质量不等的小球放在光滑水平地面上，A以的速率向右运动，以的速率向左运动，发生正碰后A、两小球都以的速率反弹，则、两小球的质量之比为（　　）A． B． C． D．4．小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线．则下列说法中正确的是（　　）A．随着所加电压的增大，小灯的电阻减小 B．对应P点，小灯泡电阻为，功率为P＝U1I2 C．对应P点，小灯泡电阻为R＝  ， 功率为P＝U1I2 D．对应P点，小灯泡电阻为图中矩形PQOM所围的面积 5．如图甲所示，为物块与轻质弹簧组成的弹簧振子，在竖直方向上做简谐运动。取竖直向上为正方向，该弹簧振子的振动图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．t＝2s时，振子向上振动 B．t＝2s到t＝3s过程中，振子的速度增大 C．t＝0.5s和t＝1.5s时，振子的加速度相同 D．t＝0.5s和t＝1.5s时，振子的速度相同6．如图所示，其中电流表A的量程为0.6A内阻为5Ω，表盘均匀划分为30个小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于电流表内阻的；R2的阻值等于电流表内阻的2倍。若用接线柱1、2测电流1、3测电压，则下列分析正确的是（　　）A．将接线柱1、2接入电路时，每一小格表示0.02A B．将接线柱1、2接入电路时，改装成的电流表的量程为2.0AC．将接线柱1、3接入电路时，改装成的电压表的量程为20VD．将接线柱1、3接入电路时，每一小格表示0.7V7．如图所示，在光滑的水平面上有2020个完全相同的小球等间距的排成一条直线，均处于静止状态。现给第一个小球初动能Ek，若小球间的所有碰撞均为完全非弹性碰撞，则整个碰撞过程中损失的机械能总量为（　　）A．Ek B．Ek C．Ek D．Ek8．在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的小球，以5.0m/s的速度向前运动，与质量为0.3kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度v木＝4.2m/s，则（　　）A．这一假设是合理的，碰撞后小球的速度v球＝﹣1.3m/s B．这一假设是合理的，碰撞后小球的速度v球＝1.3m/s C．这一假设是不合理的，因为这种情况不可能发生 D．这一假设是可能发生的，但因题给的条件不足，球的速度不能确定二．多选题（共4小题，每题4分，选不全2分，共16分）9．有两个振动的振动方程分别是：x1＝3sin（100πt+），x2＝5sin（100πt+），下列说法正确的是（　　）A．它们的振幅相同 B．它们的周期相同 C．它们的相差恒定 D．它们的振动步调一致10．如图所示为伏安法测电阻的一种常用电路，以下分析正确的是（　　）A．此接法的测量值大于真实值 B．此接法的测量值小于真实值C．此接法要求待测电阻值远大于电流表内阻D．开始实验时滑动变阻器滑动头P应处在最右端11．如图，C是放在光滑水平面上的一块右端有固定挡板的长木板，在木板的上面有两块可视为质点的小滑块A和B，A的质量为m、B的质量为2m，C的质量为3m，A，B与木板间的动摩擦因数均为μ。最初木板静止，A以初速度v0从C的左端、B以初速度2v0从木板中间某一位置同时以水平向右的方向滑上木板C。在之后的运动过程中B恰好不与C的右挡板碰撞；重力加速度为g，则对整个运动过程，下列说法正确的是(    )A. 滑块A的最小速度为B. 滑块B的最小速度为C. 滑块B与长木板C右挡板间距为D. 全过程系统的机械能减少了12．如图所示，竖直平面内有一个半径为R的圆周，另外空间有一平行于圆周平面的匀强电场，A、D两点为圆周上和圆心同一高度的点，C点为圆周上的最高点。在与OA夹角为θ＝30°的圆弧B点上有一粒子源，以相同大小的初速度v0在竖直面（平行于圆周面）内沿各个方向发射质量为m，带电的同种微粒，在对比通过圆周上各点的微粒中，发现从圆周D点上离开的微粒机械能最大，从圆周E点（OE与竖直方向夹角α＝30°）上离开的微粒动能最大，已知重力加速度为g，取最低点F所在水平面为重力零势能面。则有（　　）A．电场一定沿OD方向指向D，且电场力等于mg B．通过E点的微粒动能大小为（+1）mgR+mv02 C．动能最小的点一定在BC圆弧之间 D．A点的动能一定小于B点三．实验题（共2小题，每空2分，共16分）13．某物理兴趣小组利用如图甲所示的装置进行验证动量守恒定律的实验。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门。水平平台上A点右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为水平面，当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量ma、mb；C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧，静止放置在平台上；D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；G．改变弹簧压缩量，进行多次测量。（1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度，如图乙所示，则遮光条的宽度为　      　mm。（2）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即　      　＝　      　（用上述实验所涉及物理量的字母表示）。14．在“测定电源的电动势和内阻”的实验中，某同学用如图甲所示的电路测量一电源的电动势E和内阻r（E约为3V，r很小），除了电源、开关S、导线外，实验室可供选择的器材还有：A．电流表A1（量程3A）B．电流表A2（量程0.6A）C．电压表V（量程3V）D．定值电阻R0（阻值4Ω）E．滑动变阻器R1（0～10Ω）F．滑动变阻器R2（0～100Ω）（1）为了更加准确地进行测量，电流表应 　 　，滑动变阻器应选 　 　（填器材前的字母代号）；（2）该同学连接好器材进行实验，移动滑动变阻器滑片，测得多组电流I、电压U的数据，作出U﹣I图像如图乙所示，根据图像得出电池的电动势E＝　 　V；内阻r＝　 　Ω（计算结果均保留2位小数）；（3）考虑电表内阻引起的系统误差，电动势E的测量值　         　真实值，内阻r的测量值  　　 　　 　真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）。四．解答题（共3小题，共36分）15．（8分）如图A，B，C三点都在匀强电场中，已知，，，把一个电荷量的正电荷从A移到B，电场力的做功为零；从B移到C，电场力做功为  ，求该匀强电场的场强大小和方向？（）      16．（10分）使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速变为反向0.5v，已知水的密度为ρ，则(1)单位时间内射到钢板上水的质量？(2)水对钢板的冲击力为多少？    17．（18分）如图甲所示，三个物体A、B、C静止放在光滑水平面上，物体A、B用一轻质弹簧连接，并用细线拴连使弹簧处于压缩状态，此时弹簧长度L＝0.1m；三个物体的质量分别为mA＝0.1kg、mB＝0.2kg和mC＝0.1kg。现将细线烧断，物体A、B在弹簧弹力作用下做往复运动（运动过程中物体A不会碰到物体C）。若此过程中弹簧始终在弹性限度内，并设以向右为正方向，从细线烧断后开始计时，物体A的速度﹣时间图象如图乙所示。求：（1）物体B运动速度的最大值；（2）从细线烧断到弹簧第一次伸长到L1＝0.4m时，物体B运动的位移大小；（3）若在某时刻使物体C以vC＝4m/s的速度向右运动，它将与正在做往复运动的物体A发生碰撞，并立即结合在一起，试求在以后的运动过程中，弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围。    秦皇岛市第一中学2021-2022学年第一学期第一次月考高二物理试题答案123456BCBCCD789101112DCBCACABCBC13答案：故答案为：（1）3.550； （2）ma；mbs。14.答案为：（1）B；E；（2）2.93；0.50；（3）小于；小于。15答案．，垂直斜向下 16．解：(1)取时间t内的水研究对象。设t时间内有体积为V的水打在钢板上，则这些水的质量为：m＝ρV＝ρSv，(2)以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F，以水运动的方向为正方向，由动量定理有：Ft＝0﹣mv，即：F＝﹣＝﹣ρSv2，负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反，由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为ρSv2。答：水对钢板的冲击力为1.5ρSv2。17．解：（1）对于物体A、B与轻质弹簧组成的系统，当烧断细线后动量守恒，设物体B运动的最大速度为vB，有：mAvA+mBvB＝0vB＝﹣＝﹣vA，由图乙可知，当t＝时，物体A的速度vA达到最大，vA＝﹣4m/s则 vB＝2m/s即物体B运动的最大速度为2m/s，（2）设A、B的位移大小分别为xA、xB，瞬时速度的大小分别为v′A、v′B由于系统动量守恒，则在任何时刻有：mAv′A﹣mBv′B＝0则在极短的时间△t内有：mAv′A△t﹣mBv′B△t＝0  mAv′A△t＝mBv′B△t累加求和得：mA∑v′A△t＝mB∑v′B△t  mAxA＝mBxB  xB＝，xA＝xA依题意：xA+xB＝L1﹣L解得：xB＝0.1m（3）因水平方向系统不受外力，故系统动量守恒，因此，不论A、C两物体何时何处相碰，三物体速度相同时的速度是一个定值，总动能也是一个定值，且三个物体速度相同时具有最大弹性势能。设三个物体速度相同时的速度为v共，依据动量守恒定律有：mCvC＝（mA+mB+mC）v共，解得：v共＝1m/s当A在运动过程中速度为4m/s，且与C同向时，跟C相碰，A、C相碰后速度v1＝vA＝vC，设此过程中具有的最大弹性势能为E1，由能量守恒得：E1＝（mA+mC）v12+mB﹣（mA+mB+mC）＝1.8J当A在运动过程中速度为﹣4m/s时，跟C相碰，设A、C相碰后速度为v2，由动量守恒得：mCvC﹣mAvA＝（mA+mC）v2，解得：v2＝0设此过程中具有的最大弹性势能设为E2由能量守恒：E2＝（mA+mC）v22+mBvB2﹣（mA+mB+mC）v共2＝0.2J由上可得：弹簧具有的最大弹性势能Epm的可能值的范围：0.2J≤Epm＜1.8J。答：（1）物体B运动速度的最大值为2m/s；（2）从细线烧断到弹簧第一次伸长到L1＝0.4m时，物体B运动的位移大小为0.1m；（3）在以后的运动过程中，弹簧可能具有的最大弹性势能的取值范围为0.2J≤Epm＜1.8J。