湖南省常德市汉寿县第一中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题

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湖南省常德市汉寿县第一中学2022-2023学年高二下学期第一次月考物理试题时量75分钟  总分100分一、单选题（每小题4分，共24分）1．甲、乙两车沿平直公路同向行驶，时两车并排，甲车前匀速之后匀减速，乙车匀减速直至停止，图像如图所示，下列说法正确的是（　　）A．两车位移之比B．两车减速过程中的加速度之比C．时两车间的距离最大，最大距离为D．时两车间距离最大，最大距离为2．图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　）A．按下按钮过程，螺线管端电势较高B．松开按钮过程，螺线管P端电势较低C．按住按钮不动，螺线管中会产生感应电动势D．按下和松开按钮过程，螺线管产生大小相同的感应电动势3．计算机键盘每个键下面都连有一块小金属片，与该金属片隔有一定空气间隙的是另一块固定的小金属片，这组金属片组成一个可变电容器，当连接电源不断电，按下某个键时，与之相连的电子线路就给出该键相关的信号，当按下键时，电容器的（　　）A．电容变小 B．极板的电量变大C．极板间的电压变大 D．极板间的场强变小4．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨间距可调，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在垂直导体棒的匀强磁场，现在导体棒中通由a到b的恒定电流，使导体棒始终保持静止，已知磁感应强度大小为B，电流为I，重力加速度为g，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　）A．若磁场方向竖直向上，则两导轨间距为B．若磁场方向垂直斜面向上，则两导轨间距为C．若磁场方向水平向左，则两导轨间距为D．若磁场方向水平向右，则两导轨间距为5．如图甲所示，两平行金属板A、B放在真空中，间距为d，为板间水平中线，AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。时刻，有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从O点以的速度水平射入电场。T时刻小球恰好从点射出电场，小球运动过程中未与极板相碰，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　）A．小球受的静电力大小等于重力B．板间电压C．时，小球竖直方向速度为0D．时，小球竖直方向速度为06．如图，倾角为30°、质量为m的斜面体静止于光滑水平面上。轻弹簧的上端固定在斜面体的顶端A处，下端拴接一质量为的光滑小球（可视为质点）。现让系统在水平恒力F作用下以大小为的加速度水平向左做匀加速直线运动，小球与斜面相对静止且小球未运动到水平面上。已知重力加速度大小为g，不计空气阻力。则撤去力F瞬间（在撤去力F的瞬间，小球与斜面之间的弹力不变）（　　）A．弹簧的弹力大小为 B．斜面体的加速度大小为C．小球的加速度大小为0 D．小球对斜面的压力大小为二、多选题（每小题5分，选不全的得3分，共20分）7．2022年1月22日，我国实践21号卫星（SJ-21）将一颗失效的北斗导航卫星从拥挤的地球同步轨道上拖拽到了航天器稀少的更高的“墓地轨道”上，完成任务后实践21号卫星又返回到地球近地轨道上（图中未画出），如图所示，此举标志着航天器被动移位和太空垃圾处理新方式的成功执行。则该过程中A．若北斗导航卫星要从Q点逃脱地球的引力束缚，则在该处速度必须大于11.2km/sB．北斗导航卫星在“墓地轨道”上的动能小于在同步轨道上的动能C．实践21号卫星在P点从同步轨道到转移轨道需要加速D．实践21号卫星从“墓地轨道”回到地球近地轨道的过程中机械能不变8．质量为m、带电荷量为q的小物块，与倾角为的绝缘斜面间的动摩擦因数为。现使物块从斜面上由静止下滑，整个斜面置于方向水平向里的匀强磁场中，磁感应强度为B，如图所示。若带电小物块下滑时间t后对斜面的作用力恰好为零，下列说法中正确的是（    ）A．小物块一定带正电荷B．小物块在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动C．小物块对斜面压力为零时的速率为D．小物块沿斜面下滑的最大距离为9．如图所示，两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中，一根导轨位于x轴上，另一根由ab、bc两段直导轨组成，其中bc段与x轴平行，两导轨相交于原点O左侧a点，所有导轨单位长度电阻为r。导轨上一足够长金属棒MN在外力作用下沿x轴正方向以速度做匀速直线运动，金属棒单位长度电阻也为r，时刻恰好通过坐标原点O，金属棒始终与x轴垂直。设运动过程中通过金属棒的电流强度为i，金属棒受到安培力的大小为F，导轨间金属棒切割磁感线产生的电动势为E，导轨间金属棒两端的电压为U，导轨与金属棒接触良好，忽略导轨与金属棒连接处的电阻。下列图像可能正确的是（　　）A． B．C． D．10．如图所示，水平面上有相距为L的两光滑平行金属导轨，导轨上静止放有金属杆a和b，两杆均位于匀强磁场的左侧，让杆a以速度v向右运动，当杆a与杆b发生弹性碰撞后，两杆先后进入右侧的磁场中，当杆a刚进入磁场时，杆b的速度刚好为a的一半。已知a、b的质量分别为2m和m，接入电路的电阻均为R，其他电阻忽略不计，设导轨足够长，磁场足够大，则（　　）A．杆a与杆b碰撞后，杆a的速度为，方向向右B．杆b刚进入磁场时，通过b的电流为C．从b进入磁场至a刚进入磁场时，该过程产生的焦耳热为mv2D．杆a、b最终具有相同的速度，大小为三、实验题（本大题共2个小题，共20分，每空2分）11．恢复系数是反映碰撞时物体变形恢复能力的参数，它只与碰撞物体的材料有关。两物体碰撞后的恢复系数为，其中，和、分别为物体和碰撞前后的速度。某同学利用如下实验装置测定物体和碰撞后的恢复系数。实验步骤如下①按图示安装好实验器材，将斜槽AB固定在桌边，使槽的末端切线水平，将一斜面BC连接在斜槽末端；②先不放小球，让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下，记下小球在斜面上的落点位置；重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心位置为E点。③将小球放在斜槽末端边缘处，让小球从斜槽顶端A处由静止开始滚下，使它们发生碰撞，分别记下小球和在斜面上的平均落点位置分别为D点和F点；④用毫米刻度尺量出各个平均落点到斜槽末端点B的距离。图中D、E、F点到B点的距离分别为、、。根据该同学的实验，回答下列问题：（1）两小球的质量关系为________（填“＞”、“＝”或“＜”）；（2）利用实验中测量的数据表示小球和碰撞后的恢复系数为________ ；（3）若利用天平测量出两小球的质量分别为、，则满足________表示两小球碰撞前后动量守恒；若满足________表示两小球碰撞前后动量和机械能均守恒。（计算结果保留2位有效数字）12．某实验小组的同学在实验室找到了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中为电阻丝，是阻值为的定值电阻，实验中测出电阻丝的直径为d，调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U、电流表示数I以及对应的长度x，记录多组U、I的值。（1）根据实验数据绘出的图像如图乙所示，由图乙求得电池的电动势______V，内阻______；（2）根据实验数据可绘出的图像如图丙所示，图像斜率为k，可求得电阻丝的电阻率______；（3）对于本实险中的误差分析，请根据要求填写正确答案；①若选用某组U、I值，用算出电阻丝连入电路中的电阻，则计算值______其真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）；②由于电表内阻的影响，电动势的测量值______其真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）；③由于电表内阻的影响，电阻的测量值______其真实值（选填“大于”、“等于”、“小于”）。四、解答题13．（10分）两平行光滑金属导轨固定在水平面内，导轨间距为L，左端连接阻值为R的电阻，整个导轨处于与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向如图所示。一长度为L、垂直放在导轨上的金属棒沿导轨向右运动，某时刻速度为，已知金属棒电阻为r，金属棒与导轨接触良好，导轨电阻不计，求：（1）此时回路中的电流大小I；（2）此时金属棒克服安培力做功的功率P。14．（10分）如图所示，空间存在一范围足够大、方向垂直于竖直xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。让质量为m，电荷量为q（q>0）的粒子从坐标原点O沿xOy平面入射，不计粒子重力，重力加速度为g。（1）若该粒子沿y轴负方向入射后，恰好能经过x轴上的A（a，0）点，求粒子速度v0的大小；（2）若该粒子以速度v沿y轴负方向入射的同时，一不带电的小球从x轴上方某一点平行于x轴向右抛出，二者经过时间恰好相遇，求小球抛出点的纵坐标.15．（16分）如图，水平轨道分别与高为h、倾角的斜面轨道两端平滑连接，质量为m的小物块P静止在水平轨道上，质量大于m的小物块Q位于P的左侧，Q的初动能为（g为重力加速度大小），初速度方向向右；Q与P发生碰撞后，P沿斜面上滑高度后返回，在水平轨道上与Q再次发生碰撞，所有垫道均是光滑的，每次碰撞均为弹性碰撞。（1）求Q的质量；（2）求第2次碰撞后P沿斜面上滑到C点时的速度大小；（3）为保证第2次碰撞能在水平轨道上发生，求初始时P离斜面底端B的最小距离。
参考答案：1．C【详解】AB．图像中图线与时间轴围成的面积表示位移，而图线的斜率表示加速度，由图像可知两车的位移之比，两车减速过程中的加速度之比，故AB错误；CD．的时间内乙车的速度始终大于甲车的速度，甲乙两车之间的距离一直在增大，时间内，两车都做减速运动，但甲车做减速运动的加速度大于乙车做减速运动的加速度，因此任意时刻乙车的速度都大于甲车的速度，综合可知整个运动过程中乙车的速度都大于甲车的速度，故在时两车间的距离最大，且最大距离为，故C正确D错误。故选C。2．A【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A正确；B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误；C．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故C错误；D．按下和松开按钮过程，螺线管中磁通量的变化率不一定相同，故螺线管产生的感应电动势不一定相同，故D错误。故选A。3．B【详解】A．当按下键时，两金属片间的间距减小，根据电容的决定式可知d减小，电容增大，A错误；BC．根据题意电容与电源连接不断电，可知电容器两端电压不变，根据公式电容增大，极板的电量变大，B正确，C错误；D．根据公式d减小，U不变，可得极板间的场强变大，D错误。故选B。4．B【详解】A．若磁场方向竖直向上，对导体棒受力分析如图所示由力的平衡条件得解得A错误；B．若磁场方向垂直斜面向上，安培力沿导轨向上，则由力的平衡条件得解得B正确；C．若磁场方向水平向左，安培力竖直向上，则由力的平衡条件得解得C错误；D．若场方向水平向右，安培力竖直向下，不可能平衡，D错误。故选B。5．B【详解】A．设时间内小球的加速度大小为a，小球在竖直方向的位移为零，根据运动学公式可得解得由牛顿第二定律可得解得故A错误；B．根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式，有又联立可得故B正确；C．时，小球竖直方向速度为故C错误；D．时，小球竖直方向速度为故D错误。故选B。6．B【详解】AD．未撤去力F时，由题意得说明小球恰好不离开斜面，斜面对小球无作用力，弹簧拉力大小撤去力F的瞬间，弹簧弹力不发生突变，仍为，小球与斜面之间的弹力不变，故小球对斜面的压力为零，选项AD错误；B．设撤去力F瞬间斜面体的加速度大小为，则解得选项B正确；C．小球受力不变，加速度不变，大小仍为，选项C错误。故选B。7．BC【详解】A．若北斗2号G2卫星要从地球表面逃脱地球的引力束缚，则在地面处速度必须大于11.2km/s，若要从Q点逃脱地球的引力束缚，则在该处速度可以小于11.2km/s，选项A错误；B．根据可知，北斗导航卫星在“墓地轨道”上的速度小于在同步轨道上的速度，因此北斗导航卫星在“墓地轨道”上的动能小于在同步轨道上的动能，选项B正确；C．实践21号卫星在P点从同步轨道到转移轨道需要加速做离心运动，选项C正确；D．实践21号卫星从“墓地轨道”回到地球近地轨道的过程中需要点火减速，机械能减小，选项D错误。故选BC。8．BC【详解】A．在垂直于斜面方向上，物块受恒定的重力分力、洛伦兹力与支持力，由平衡条件可知洛伦兹力与支持力二者之和不变，由于在下滑过程中物块速度增大，洛伦兹力也增大，但支持力减小，说明物块下滑过程中所受洛伦滋力与支持力是同向的，即其方向是垂直于斜面向上的，由左手定则可知物块应带负电，故A错误；B．物块离开斜面前在垂直于斜面方向上由平衡条件有在平行于斜面方向有可见物块做加速度增大、速度也增大的加速运动，故B正确；C．当洛伦兹力等于重力垂直于斜面的分力时物块与斜面间压力为零，即解得故C正确；D．由动量定理有其中摩擦力可知摩擦力的冲量大小为解得物块沿斜面下滑的最大距离故D错误。故选BC。9．AC【详解】当导体棒从O点向右运动L时，即在时间内，在某时刻导体棒切割磁感线的长度（θ为ab与x轴的夹角）则根据即E-t图像是不过原点的直线； 可知回路电流不变；安培力则F-t关系为不过原点的直线；导轨间金属棒两端的电压为则U-t图像是不过原点的直线；当在时间内，导体棒切割磁感线的长度不变，感应电动势E不变，经过时间t回路总电阻感应电流则随时间的增加电流I减小，但不是线性减小；根据F=BIL可知安培力减小，但是不是线性减小；电流减小，导体棒电阻不变，则内电压减小，电动势不变，则导轨间金属棒两端的电压变大。综上所述选项AC正确，BD错误。故选AC。10．AC【详解】A．杆a与杆b发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒得解得即杆a的速度为，方向向右，A正确；B．杆b刚进入磁场时，通过b的电流为B错误；C．从b进入磁场至a刚进入磁场时，由能量守恒得该过程产生的焦耳热为C正确；D．a进入磁场后，视ab为系统，动量守恒，则有解得即杆a、b最终具有相同的速度，大小为，D错误。故选AC。11．     ＞               【详解】（1）[1]为了防止两球碰后出现反弹现象，入射球的质量一定要大于被碰球的质量，即（2）[2]设斜面的倾角为，小球打在斜面上的水平位移为时，沿斜面的位移为，根据平抛运动规律可知水平抛出小球时的初速度图中D、E、F点到B点的距离分别为、、，则可得代入给出恢复系数的表达式可得（3）[3]若满足动量守恒，则一定有代入所求速度，可得表达式应为[4]若满足机械能守恒，则有联立解得，代入给出恢复系数的表达式可得12．     1.5     0.5          大于     小于     大于【详解】（1）[1][2]根据闭合电路欧姆定律有所以U-I图像的纵截距表示E，斜率的绝对值表示R0+r，则由图可知（2）[3]根据欧姆定律可得PN段的阻值为根据电阻定律有联立以上两式可得由题意可得解得（3）[4]电路接法为电流表内接法，当选用内接法，电流测量值准确，电压测量值偏大，根据可知，计算值偏大。[5]电压表的分流使得电流表对干路电流的测量不准确，真实的干路电流比电流表的求数要略大，其大小由电压表的示数决定，因而真实的U−I图线在此图线的上方，并随电压的减小而靠近，电动势的测量值小于真实值。[6]电流表内接法测量电阻阻值时，误差来源于电流表内阻的分压，电压表测量的电压大于待测电阻两端实际电压，测量值大于真实值。13．（1）；（2）【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有根据闭合电路欧姆定律有联立解得（2）金属棒所受安培力为金属棒克服安培力做功的功率解得14．（1）；（2）【详解】（1）由题意可知，粒子在x轴下方的轨迹为半圆，设轨道半径为，有洛伦兹力提供向心力，有解得（2）洛伦兹力提供向心力，有解得粒子做匀速圆周运动的周期为，有则相遇时间为在这段时间内粒子转动的圆心角为，有如图所示，相遇点的纵坐标绝对值为小球抛出点的纵坐标为15．（1）；（2）；（3）【详解】（1）设Q的质量为M，初速度大小为V0，第1次碰撞后瞬间P、Q的速度分别为v1、V1， 以向右为正方向，由动能定义、动量守恒定律和机械能守恒定律有联立可得（2）第2次碰撞前瞬间P的速度大小为v1，方向向左；设碰撞后瞬间P、Q的速度分别v2、V2， P沿斜面上滑到C点时的速度大小为，由动量守恒定律和机械能守恒定律有联立可得（3）设初始时P离斜面底端B的距离为s，第1次碰撞后Q运动到斜面底端B所需时间为t，P运动到斜面底端B所需时间为t1，P沿斜面运动时加速度的大小为a，在斜面上运动所需总时间为t2，由运动学公式、牛顿第二定律有由题意联立上述各式并由题给条件得即初始时P离斜面底端B的最小距离为。