2021-2022学年新疆喀什地区岳普湖县高二（下）第一次调研物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年新疆喀什地区岳普湖县高二（下）第一次调研物理试卷

1.  光滑水平桌面上有P、Q两个物块，将一轻弹簧置于P、Q之间，用外力缓慢压P、Q，撤去外力后，P、Q开始运动，Q的动能是P的动能的n倍，则P和Q的质量之比为(    )

A.  B.  C. n D. 1

2.  如图所示，当S闭合后，小磁针处在通电电流磁场中的位置正确的是(    )

A.  B.
C.  D.

3.  用比值法定义物理量是物理学中一种常用的方法，下面四个物理量都是用比值法定义的，以下公式不属于定义式的是(    )

A. 电流强度 B. 电容 C. 电势 D. 场强

4.  如图所示，小明在演示惯性现象时，将一杯水放在桌边，杯下压一张纸条。若缓慢拉动纸条，发现杯子会出现滑落；当他快速拉动纸条时，发现杯子并没有滑落。对于这个实验，下列说法正确的是(    )

A. 缓慢拉动纸条时，杯子与纸条间的滑动摩擦力较大
B. 快速拉动纸条时，杯子与纸条间的滑动摩擦力较大
C. 缓慢拉动纸条，杯子获得的动量较大
D. 快速拉动纸条，杯子获得的动量较大
 

5.  在电磁感应现象中，下列说法中正确的是(    )

A. 感应电流的磁场总是跟原来的磁场方向相反
B. 感应电流的磁场总是阻碍原来磁场磁通量的变化
C. 闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D. 闭合线框放在变化的磁场中一定能产生感应电流

6.  如图所示，当开关S断开时，电压表示数为3V，当开关S闭合时，电压表示数为，则外电阻R与电源内阻r之比为(    )

A. 5：3 B. 3：5 C. 2：3 D. 3：2

7.  下列各图的线圈中能产生感应电流的是(    )

A.  B.
C.  D.

8.  一段粗细均匀的金属导体的横截面积是S，导体单位长度内的自由电子数为n，金属内的自由电子电荷量为e，自由电子做无规则热运动的速率为，导体中通过的电流为I，以下说法中正确的有(    )

A. 自由电子定向移动的速率为
B. 自由电子定向移动的速率为
C. 自由电子定向移动的速率为真空中的光速c
D. 自由电子定向移动的速率为

9.  如图所示，一把塑料尺与毛巾摩擦过程中，有大量电子从塑料尺转移到了毛巾上，那么根据上述信息，若塑料尺和毛巾都和人体没有电荷交换，下列说法正确的是(    )

A. 毛巾呈中性
B. 毛巾带正电
C. 毛巾带负电
D. 塑料尺和毛巾带等量异种电荷

10.  如图所示，a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱，现把此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电，并要求滑片P向c移动时，小灯泡两端电压减小，下列说法中正确的是(    )

A. a接电源正极，b接电源负极，c、d接小灯泡两端
B. a接电源正极，b接电源负极，c、a接小灯泡两端
C. a接电源正极，b接电源负极，d、b接小灯泡两端
D. a接电源正极，b接电源负极，d、a接小灯泡两端

11.  如图为某电场等势面的分布情况，则下列说法正确的是(    )

A. 放在A、B两点的所有电荷的电势能均相等
B. A点的电场强度大于B点的电场强度
C. a粒子在d等势面的电势能是
D. 若把电子从b等势面移动到e等势面，则静电力做功15eV

12.  如图所示，位于光滑水平桌面，质量相等的小滑块P和Q都可以视作质点，Q与轻质弹簧相连，设Q静止，P以某一初动能水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用表示弹簧具有的最大弹性势能，用表示Q具有的最大动能，则(    )
 

A.  B.  C.  D.

13.  某实验小组在进行“验证动量守恒定律”的实验。入射球与被碰球半径相同。

用游标卡尺测量直径相同的入射球与被碰球的直径，测量结果如图甲所示，该球直径为______cm。
实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______填选项前的符号，间接地解决这个问题。
A.小球开始释放高度小球抛出点距地面的高度H
C.小球做平抛运动的射程小球的直径
实验装置如图乙所示，先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，再把B球静置于水平槽前端边缘处，让A球仍从C处由静止滚下。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹，未放B球时，A球落地点是记录纸上的______；放上B球后B球的落地点是记录纸上的______点。
释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：，，用天平称得入射小球A的质量，，被碰小球B的质量若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的数据处理表格填写完整。答案保留三位有效数字

根据上面表格中的数据处理数据，你认为能得到的结论是______。
实验中，关于入射小球在斜槽上释放点的高低对实验影响的说法中正确的是______。
A.释放点越低，小球受阻力越小，入射小球速度越小，误差越小
B.释放点越低，两球碰后水平位移越小，水平位移测量的相对误差越小，两球速度的测量越准确
C.释放点越高，两球相碰时，相互作用的内力越大，碰撞前后动量之差越小，误差越小
D.释放点越高，入射小球对被碰小球的作用力越大，轨道对被碰小球的阻力越小。

14.  某同学为研究热敏电阻约几百欧的关系，准备有以下器材。
A.待测热敏电阻
B.电压表量程3V，内阻约为
C.电流表量程60mA，内阻约为
D.滑动变阻器
E.电源电动势3V，内阻可忽略
F.开关与导线若干

为使实验误差较小，要求测得多组数据进行分析，以下的四个电路中应选用______ 进行实验；
该同学对两个不同的热敏电阻、分别进行了测量，得到了两个热敏电阻的关系曲线，如图所示。把热敏电阻、串联后接到电动势为、内阻不计的电源上，此时的阻值为______ 结果保留三位有效数字。

15.  如图所示，在xOy坐标平面中，有正方形区域abcd，其中的两条边界与坐标轴重合，区域内有竖直向上的匀强电场，电场强度为E。质量为m、电量为q的带电粒子不计重力，由初速度为零经加速电场后获得速度，并从坐标原点沿x轴正方向进入电场，恰好从c点飞出电场。求：
加速电压U；
、c两点间的电势差。

16.  如图所示，用的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度为，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是，那么：
不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是多大？
考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力又是多大？取

17.  如图所示，匀强电场与水平面夹角为，斜向左上方，绝缘直杆上套着一个重为G的带负电荷的滑环，滑环受到的电场力大小等于其重力的一半，当直杆与水平面成时滑环受到的摩擦力和直杆与水平面成时滑环受到的摩擦力大小相等。求：
摩擦力的大小；
滑环与直杆的动摩擦因数。

18.  如图所示，B、C是两块完全相同的长为1m的木板，静止在光滑水平地面上，木板B的右端与C的左端相距，物块可视为质点静止在C的右端。用的水平向右恒力作用于木板B上使其从静止开始运动。一段时间后，B与C碰撞，碰撞时间极短，碰撞瞬间，作用在木板B上的水平力撤除，木板B和C碰撞粘在一起。已知物块A质量为2kg，木板B、C的质量均为1kg，物块A与B、C之间的动摩擦因数均为，重力加速度g取求：
物体A、B、C最终的速度大小
若要使碰撞后，A停在B物体上，则F的取值范围

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：设P与Q的质量分别为m和M；撤去外力后，系统不受外力，所以总动量守恒，设二者的动量分别为和；P的动量方向为正方向，
则根据动量守恒定律有：
故：；
根据动能与动量的关系：
所以：
由题意：
联立得：。
故ABD错误，C正确
故选：C。
分析撤去外力后的受力情况，明确系统总动量守恒，再根据动量守恒定律列式，结合动能的表达式即可求得质量的比值。
本题考查动量守恒定律的应用，要注意明确撤去拉力后的动量大小始终为零，同时在列式时一定要注意动量的矢量性。
 

2.【答案】D 

【解析】解：A、由右手螺旋定则可判断出电流产生的磁场的方向在小磁针处垂直于纸面向外，所以小磁针的N极应向外。故A错误；
B、由右手螺旋定则可判断出螺线管电流产生的磁场的方向N极向上，螺线管的左侧磁场的方向向下，小磁针的N极应向下。故B错误；
C、由右手螺旋定则可判断出环形电流产生的磁场的方向在小磁针处垂直于纸面向里，所以小磁针的N极应向里。故C错误；
D、由右手螺旋定则可判断出螺线管电流产生的磁场的方向N极向下，U形电磁铁的方向左侧是S极，右侧是N极，所以小磁针的N极向左。故D正确。
故选：D。
由右手螺旋定则可判断出电流产生的磁场的方向，再由小磁针静止时N极所指的方向为该点磁感线的方向判定即可；
本题考查安培定则及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向．
 

3.【答案】A 

【解析】解：A、当电阻一定时，电流与电压成正比，当电压一定时，电流与电阻成反比，故不是定义式，故A符合题意；
B、电容是电容器容纳电荷的本领，与所带的电量、以及极板之间的电势差无关，是定义式。故B不符合题意；
C、选择零势点后，电场中各点电势是确定的，与电荷电势能、电荷量无关，属于比值定义法，故C不符合题意；
D、场强是场本身的一种属性，与试探电荷的受力大小和电荷量无关，是定义式，故D不符合题意；
本题选不属于定义式的，故选：A。
所谓比值定义法，就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法．比值法定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质的最本质的属性，它不随定义所用的物理量的大小取舍而改变，只能反映物理量之间的数值关系，不能反映因果关系．
解决本题的关键理解并掌握比值定义法的特点：被定义的物理量往往是反映物质的属性，与定义所用的物理量无关．
 

4.【答案】C 

【解析】解：无论是缓慢拉动纸条还是快速拉动纸条，杯子与纸条间的滑动摩擦力都是相等的，故AB错误；
快速拉动纸条时，纸条与杯子作用时间短，摩擦力对杯子的冲量较小，缓慢拉动纸条时，纸条与杯子作用时间长，摩擦力对杯子的冲量较大；由动量定理可知，缓慢拉动纸条，杯子获得的动量较大，快速拉动纸条，杯子获得的动量较小，故C正确，D错误。
故选：C。
在抽动纸条时，杯子受到的摩擦力均为滑动摩擦力，大小相等，但由于抽拉的时间不同使杯子受到的冲量不同；根据牛顿第二定律分析加速度大小、位移大小。
本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，知道合外力的冲量才等于动量的变化。
 

5.【答案】B 

【解析】解：A、感应电流产生的磁场总要阻碍产生感应电流的磁场的变化，原磁场的磁通量增加，感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反，原磁场的磁通量减小，感应电流的磁场方向原来的磁场方向相同．故A错误，B正确．
C、闭合线框放在匀强磁场中，整体做切割磁感线运动，穿过线框的磁通量没有变化，一定不能产生感应电流．故C错误；
D、根据感应电流产生的条件可知：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流，闭合线框若平行与磁场的方向放在变化的磁场中，不能产生感应电流．故D错误．
故选：
1、原磁场的磁通量增加，感应电流的磁场方向与原来的磁场方向相反，原磁场的磁通量减小，感应电流的磁场方向原来的磁场方向相同．
2、感应电流产生的条件：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流．
本题考查楞次定律和感应电流的产生条件，应明确产生感应电流的条件：只要穿过闭合线圈的磁通量发生变化，线圈中一定有感应电流．
 

6.【答案】D 

【解析】解：开关断开时，电压表的示数等于电源的电动势，故；
当开关闭合时，电压表示数为R两端的电压，由可知，内电压；
故外电阻与内电阻的比值；
故选：D。
开关断开时，电压表示数即为电源的电动势；开关闭合时，由闭合电路的欧姆定律可求内外电阻上的电压之比，即可求得内外电阻之比．
本题考查闭合电路欧姆定律的应用，要根据题意灵活选择闭合电路的欧姆定律的表达式列式求解．
 

7.【答案】D 

【解析】解：A、由于线圈不闭合，则不会产生感应电流，故A错误；
B、线圈在匀强磁场中运动，穿过线圈的磁通量不变，则不会产生感应电流，故B错误；
C、通过线圈的磁通量始终为0即不变，则不会产生感应电流，故C错误；
D、穿过回路的磁通量增大，且回路为闭合电路，则回路中会产生感应电流，故D正确。
故选：D。
明确产生感应电流的条件为：穿过线圈的磁通量发生变化且线圈为闭合。
本题考查感应电流的条件，解答关键在于分析各种情况下穿过闭合线圈内部的磁通量或磁感应线条数是否发生变化。
 

8.【答案】D 

【解析】解：
AC、电流是由自由电子定向移动形成的；与光速及自由电子无规则运动的速率无关；故AC错误；
BD、由电流的微观表达式可知：时间t内通过某一横截面积的电量
由电流的定义可知电流的微观表达式为：
；
则；
故D正确；
故选：D。
本题要求能掌握电流的微观表达式，同时注意区分电子的定向移动速率、无规则热运动的速率以及电能的传导速率。
 

9.【答案】CD 

【解析】解：电子转移到了毛巾上，所以毛巾带负电。根据电荷守恒定律可知，塑料尺和毛巾带等量异种电荷，故AB错误，CD正确。
故选：CD。
摩擦起电的实质是电子的转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电．
摩擦起电和静电感应的实质是电子的转移，只是摩擦起电是电子从一个物体转移到另一个物体，而静电感应是电子从物体的一部分转移到另一部分．
 

10.【答案】BD 

【解析】解：分压式电路的正确接法是“一上两下”，而且a与b需要接电源的两极，可将a接电源的正极，b接电源的负极。由于题目要求“滑片P向c移动时，小灯泡两端电压减小”，可知滑片P向c移动时，分压部分的电阻丝的长度要减小。由图可知，滑片P向c移动时，P与a之间的电阻丝长度减小，所以需要将c、a或d、a接小灯泡的两端，故BD正确，AC错误。
故选：BD。
根据分压式电路中滑动变阻器的的接法，可以判断出接法。
分压式电路中，变阻器的接法一定注意，下面的两个接线柱要直接接到电源的两极上，上面的两个接线柱，接哪一个都是一样的。
 

11.【答案】BD 

【解析】解：A、A、B两点处于同一等势面，所以A、B两点的电势相等，根据可知，放在A、B两点的电荷的电势能不一定相等，故A错误；
B、等差等势面密集的地方电场强度大，由图可知，A点的电场强度大于B点的电场强度，故B正确；
C、粒子带2个单位的正电荷，故电势能，故C错误；
D.由电场力做功与电势能的关系可知，把电子从b等势面移动到e等势面，静电力做功是，故D正确。
故选：BD。
根据电场线的疏密程度判断电场强度的大小；根据沿着电场线，电势逐渐降低来判断电势的高低；根据等差等势面来确定电势差大小，再由电势差与电场力做功关系公式来判断电场力做功的多少。
本题关键明确等势面的性质，知道等差等势面越密的地方，电场线也越密；同时掌握电势的定义以及电场力做功与电势能之间的关系。
 

12.【答案】AD 

【解析】

【分析】
当P、Q速度相等时，弹簧的弹性势能最大，根据动量守恒定律和能量守恒定律求出弹簧的最大弹性势能．
当弹簧被压缩后再次恢复原长时Q的动能最大，应用动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出Q的最大动能．
本题综合考查了动量守恒定律和能量守恒定律，难度不大，关键知道当两者速度相同时，弹簧的弹性势能最大．
【解答】
解：A、弹簧的最大弹性势能发生在P、Q的速度相等时，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由能量守恒定律得，弹簧的最大弹性势能为：，
解得：，故A正确，B错误；
C、由于P、Q之间发生的是完全弹性碰撞，且P、Q的质量相等，最终P、Q将交换速度，即小滑块P将静止，小滑块Q以动能运动，故C错误，D正确。
故选：AD。  

13.【答案】实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的动量守恒  C 

【解析】解：球的直径为。
小球离开轨道后做平抛运动，由于小球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度，故选C。
小球和B小球相撞后，B小球的速度增大，A小球的速度减小，所以碰撞后A球的落地点距离O点最近，B小球离O点最远，中间一个点是未放B球时A的落地点，所以未放B球时，A球落地点是记录纸上的P点；放了B球后，A球碰后速度变慢，故落点应为M点；
将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，则碰撞后总动量为：
。
则可知碰撞前后动量近似相等，在实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的动量守恒；
入射球的释放点越高，入射前碰撞前的速度越大，相撞时内力越大，阻力的影响相对越小，可以较好地满足动量守恒的条件，也有利于减小测量水平位移时的相对误差，从而使实验的误差减小。故ABD错误，C正确。
故答案为：；；；M；；实验误差允许范围内，可认为系统在碰前和碰后的动量守恒；。
明确游标卡尺的读数方法，从而读出直径；
明确实验原理，知道利用平抛运动来验证动量守恒的基本原理；
如图，P为碰撞前，球A落点的平均位置，M、N分别为碰撞后球B和球A落点的平均位置，本实验的基本原理是利用平抛运动的规律：高度相等时，平抛运动时间相等，水平位移与初速度成正比，将运动时间看作时间单位，可由水平位移表示初速度，需要测量：OP、OM、ON，以及两球的质量。
根据题意求出碰后的总动量，即可明确实验结论；
动量守恒的条件是系统所受的合力为零或内力远大于外力，入球球的释放点越高，入射前碰撞前的速度越大，相撞时内力越大，阻力影响越小，动量越守恒。
本题关键理解基本原理是利用平抛运动知识，用水平位移替代平抛运动的初速度，知道动量守恒的条件，并能通过实验进行验证。
 

14.【答案】B 156 

【解析】解：测量热敏电阻的关系，热敏电阻两端的电压和电流要从零开始变化，所以要用滑动变阻器分压式接法；
根据所给仪器，电压表内阻与待测电阻的比值小于待测电阻与电流表内阻的比值，故用电流表内接法，故B正确，ACD错误。
在图像中找一条平行于横轴的横线，当该横线与两条图线的交点对应的U之和等于6V时，该横线与纵轴的交点即为电路中的电流，可得到电流约为27mA时符合此条件，此时B两端电压约为，所以
故答案为：；；
根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法，然后选择实验电路图。
在坐标系内作出电源的图象，然后根据图示图象求出热敏电阻两端电压与电流，然后求出电阻阻值。
本题考查了实验电路的选择与实验数据处理，根据题意确定滑动变阻器与电流表的接法是选择实验电路的前提。
 

15.【答案】解：在加速电场中加速时，根据动能定理有

整理解得
进入偏转电场时，带电粒子做类平抛运动，有
x轴方向
y轴方向
根据牛顿第二定律有
根据匀强电场电势差与场强的关系可得

联立整理解得
答：加速电压；
、c两点间的电势差。 

【解析】根据动能定理，结合题意求出加速电压；
根据类平抛运动的处理思路，结合牛顿第二定律求出a、c两点间的电势差。
在处理带电粒子在匀强电场中类平抛运动问题时，可以采用运动的合成与分解的方法，把曲线运动转化为直线运动来处理。
 

16.【答案】解：以铁锤为研究对象，不计重力时，只受钉子的平均作用力，方向竖直向上，设为，取竖直向上为正，由动量定理可得
解得
方向竖直向上，由牛顿第三定律知，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力为200N，方向竖直向下；
若考虑重力，设此时铁锤受钉子的平均作用力为，对铁锤应用动量定理，取竖直向上为正，则
解得
方向竖直向上，由牛顿第三定律知，此时铁锤钉钉子时钉子受到的平均作用力为205N，方向竖直向下
答：不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是200N，方向竖直向下；
考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子时，钉子受到的平均作用力是205N，方向竖直向下。 

【解析】对铁锤，根据受力情况应用动量定理可以求出铁锤对钉子的作用力，注意比较考虑重力和不计重力时的区别。
本题考查动量定理的应用，要求作用在求铁锤对钉子的作用力时，时间的长短和内力与外力的大小是决定是否考虑铁锤的重力的关键因素。
 

17.【答案】解：当木板倾角为时，在垂直于斜面的方向上有：  ①
当木板倾角为时，在垂直于斜面的方向上有：   ②
比较①②可知，在动摩擦因数相等的情况下，一定是木板的倾角为时滑环所受的是静摩擦力，时滑环所受的是滑动摩擦力。
木板的倾角为时滑环受力平衡，可得：   ③
木板的倾角为时物块受到的摩擦力为：   ④
联立③④解得：
答：摩擦力的大小为；
滑环与直杆的动摩擦因数为。 

【解析】对两种情况下物块受力分析，然后通过支持力的比较判断出其中一种情况下为滑动摩擦力，另一种情况下为静摩擦力，最后结合共点力平衡的条件求出摩擦力的大小；
由滑动摩擦力的公式即可求出。
本题以倾斜直杆的滑环在电场和重力场中为情景，考查力的平衡和学生的推理能力和科学思维，解答的关键是正确对物块进行受力分析。
 

18.【答案】解：木板B从静止开始运动到与C碰前瞬间的过程，由动能定理得：
 ①
解得：②
B与C碰撞过程，时间极短，内力极大，对B、C组成的系统动量守恒，取向右为正方向，则有：
  ③
解得：④
之后A受摩擦而加速，B、C受摩擦而减速，最终A、B、C共速，对A、B、C组成的系统动量守恒有：
   ⑤
解得：⑥
设要使碰撞后，A停在B物体上的右侧，F的大小为。
根据动能定理有 ⑦
对B、C组成的系统由动量守恒有
   ⑧
对A、B、C组成的系统动量守恒有：
 ⑨
   ⑩
由以上各式得：
设要使碰撞后，A停在B物体上的左侧，F的大小为  
 
 BC碰撞过程，有
 A、B、C组成的系统动量守恒有：
   
   
由以上各式得：
综上两种情况，则F的取值范围为。
答：
物体A、B、C最终的速度大小是。
若要使碰撞后，A停在B物体上，则F的取值范围为。 

【解析】木板B从静止开始运动到与C碰前瞬间的过程，根据动能定理求出B的速度，B与C碰撞过程，时间极短，内力极大，根据B、C组成的系统动量守恒求出碰后瞬间BC的共同速度。之后A受摩擦而加速，B、C受摩擦而减速，最终A、B、C共速，对A、B、C组成的系统，根据动量守恒定律求三者共同速度。
分别研究要使碰撞后，A停在B物体上的右侧和左侧两种情形，根据动能定理、动量守恒定律和能量守恒定律结合求解。
解决该题关键要分析各个过程物体的运动情况，掌握动能定理和系统动量守恒定律。要知道涉及板长时往往根据能量守恒定律列式研究。