江西省南昌市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（月考）

这是一份江西省南昌市第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（月考），共10页。试卷主要包含了选择题，填空题，计算题等内容，欢迎下载使用。
试卷总分：100分 考试时长：75分钟
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共48分。1﹣7小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，8﹣10小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。）
1. 如图为库仑扭秤，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球A，另一端通过物体B使绝缘棒平衡。当把另一个与A完全相同的带电金属小球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的库仑力使悬丝扭转。当A带电q，C带电-2q，A、C间的距离为r时，A、C间的库仑力为F；让C与A接触后分开，当C和A的距离为2r时，A、C间库仑力的大小为( )
A. F8B. F16C. F32D. F64
2. 研究发现高压水枪的穿透力非常强，日常生活中常使用高压水枪清洗汽车上的污渍，若水从枪口喷出时的速度大小为100m/s，近距离垂直喷射到车身上，水枪出水口直径为5mm。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到车身上时速度在短时间内变为零，由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3，则水枪在物体表面产生的冲击力约为( )
A. 50NB. 100NC. 200ND. 260N
3. 如图所示，a、b是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为α、β，且β>a。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则下列叙述正确的是( )
A. a球的质量比b球的质量小B. a球的电荷量比b球的电荷量大
C. a、b两球飞行的水平距离相等D. 两球同时落地
4. 质量相等的A、B两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球A而只释放B球时，B球被弹出落到距桌边水平距离为x的地面上，如图所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，则B球的落地点距桌边( )
A. x2B. 2xC. xD. 22x
5. 如图所示，带电小球1固定在空中A点，带电小球2在库仑斥力的作用下沿光滑绝缘水平面向右做加速运动，运动到B点时加速度大小为a，A、B连线与竖直方向的夹角为30°，当小球2运动到C点，A、C连线与竖直方向夹角为60°角时，小球2的加速度大小为(两小球均可看成点电荷)( )
A. 12aB. 32aC. 33aD. 34a
6. 如图所示，一个小孩将质量为m1的石头以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中漏出，则( )
A. 球和砂车的共同速度v=m1v0csθM+m1
B. 球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统动量守恒
C. 砂子漏出后做直线运动，水平方向的速度变小
D. 当漏出质量为m2的砂子时，砂车的速度v'=v=Mv0csθM+m1
7. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是p1=5 kg·m/s，p2=7 kg·m/s，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为10 kg·m/s，则甲球质量m1与乙球质量m2间的关系可能正确的是 ( )
A. m 1=m 2B. 2m 1=m 2C. 4m 1=m 2D. 6m 1=m 2
8. 如图所示，将带负电的棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列哪些方法能使两球都带电( )
A. 先把两球分开，再移走棒B. 先移走棒，再把两球分开
C. 先使甲球瞬时接地，再移走棒D. 使棒与甲球瞬时接触，再移走棒
9. 冰壶比赛是2022年北京冬奥会的比赛项目。蓝壶(实心圆)以动能Ek碰撞静止的红壶(与蓝壶材料相同，质量相等)(空心圆)，某兴趣小组将碰撞前后两壶的位置标记如图所示，A、B分别为碰前瞬间蓝壶、红壶所在位置，C、D分别为碰撞后蓝壶、红壶停止的位置。则由图可知( )
A. 碰后瞬间蓝壶、红壶的瞬时速度之比为1:2
B. 碰后瞬间蓝壶、红壶的瞬时速度之比为1:4
C. 碰撞过程中损失的动能约为49Ek
D. 碰撞过程中损失的动能约为59Ek
10. 如图所示，带有14光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，一质量为m的小球以水平速度v0从小车左端冲上小车，一段时间后小球从小车的左端飞出，已知小车的质量为4m，重力加速度大小为g，下列说法正确的是( )
A. 小球上升的最大高度为v022gB. 小球从小车的左端飞出的速度大小为35v0
C. 小球从小车的左端飞出后小车的速度大小为15v0D. 整个过程中小球对小车做的功为825mv02
二、填空题（每空2分，共16分）
11. 如图所示，真空中有两个可视为点电荷的带正电小球，相距L，电荷量分别为Q和4Q，如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应 (填“带正电”或“带负电”)；电荷量是Q的 倍；应放在离Q 的地方。
12. 如图所示，abcde是半径为r的圆的内接正五边形，在其顶点a、b、c、d处各固定有电荷量为+Q的点电荷，在e处固定有电荷量为-3Q的点电荷，则放置在圆心O处的点电荷-q所受到的库仑力F的方向为 ，(作答格式为：**指向**） 大小为 ．
13. 如图1所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为m1的A球从斜槽上某一固定位置C由静止释放，A球从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把质量为m2的B球放在水平轨道末端，将A球仍从位置C由静止释放，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2所示。
(1)下列说法中正确的有______ (选填选项前的字母)。
A.安装轨道时，轨道末端必须水平
B.实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
C.实验中两个小球的质量应满足m10，qB=-q0，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为k，求：
(1)弹簧伸长量Δx；
(2)C球的电荷量qC和相邻小球间距离L。
15. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求：
(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；
(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；
(3)物块A最终停止位置到Q点的距离．
16. 如图所示，一质量M=4kg的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成，BC与CD相切于C，BC所对圆心角θ=37°，CD长L=3m。质量m=1kg的小物块从某一高度处的A点以v0=4m/s的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B点进入圆弧轨道，滑到D点时刚好与小车达到共同速度v=1.2m/s。取g=10m/s2，sin37°=0.6，忽略空气阻力。
(1)求A、B间的水平距离x；
(2)求物块从C滑到D所用时间t0；
(3)若在小物块抛出时拔掉销钉，求小车向左运动到最大位移处时滑块离小车左端的水平距离Δx。
南昌一中2023-2024学年度上学期高二第一次月考物理答案
1. C2. C 3. D 4. D 5. C 6. A 7. C
8. ACD 9. AC 10. BD
11. 带负电 49 L3 12. 从e指向O；4kQqr2。
13. (1)AE；(2)m1x2=m1x1+m2x3；(3)m1y2=m1y3+m2y1；
14. 解：(1)以A、B、C整体为研究对象可得F弹=3Mgsinα……………………2分
因此弹簧伸长量为Δx=3Mgsin αk0 ……………………2分
(2)设相邻小球间距为L，根据平衡可知小球C带正电，kq0qCL2=kq0qC4L2+Mgsinα ……………2分
对B球有kq02L2=kq0qCL2+Mgsinα ……………………2分
解得qC=47q0……………………2分
L= 3kq027Mgsin α ……………………2分
15、 (1)物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点，设物块A在P点的速度大小为vP，
由机械能守恒定律有：mgR＝eq \f(1,2)mveq \\al(P2,)……………………1分
在最低点轨道对物块的支持力大小为FN，由牛顿第二定律有：FN－mg＝meq \f(v\\al(P2,),R)，……………2分
联立解得：FN＝3mg，……………………1分
由牛顿第三定律可知物块对轨道P点的压力大小为3mg.
（2）设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为v0，由动能定理有
mgR－μmgR＝eq \f(1,2)mveq \\al(02,)－0，……………………1分
解得v0＝eq \r(gR)，……………………1分
当物块A、物块B具有共同速度v时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有：
mv0＝(m＋2m)v，……………………1分
eq \f(1,2)mveq \\al(02,)＝eq \f(1,2)(m＋2m)v2＋Ep，……………………1分
联立解得Ep＝eq \f(1,3)mgR.……………………2分
(3)设物块A与弹簧分离时，A、B的速度大小分别为v1、v2，规定向右为正方向，则有
mv0＝－mv1＋2mv2，……………………1分
eq \f(1,2)mveq \\al(02,)＝eq \f(1,2)mveq \\al(12,)＋eq \f(1,2)(2m)veq \\al(22,)，……………………1分
联立解得：v1＝eq \f(1,3)eq \r(gR)，……………………1分
设A最终停在Q点左侧距Q点x处，由动能定理有：－μmgx＝0－eq \f(1,2)mveq \\al(12,)……………………2分
解得x＝eq \f(1,9)R.……………………1分
解：(1)由平抛规律：
tanθ=gtv0……………………1分
t=0.3s…………………1分
x=v0t……………………1分
x=1.2m………………1分
(2)物块在CD段滑动过程中，由动量守恒定律：mv1=(M+m)v，………………1分
解得：v1=6m/s，………………1分
由功能关系：fL=12mv12-12(M+m)v2………………1分
解得f=4.8N，………………1分
对物块，由动量定理：-ft0=mv -mv1………………1分
联立知，t0=1s；………………1分
(3)有销钉时，mgH+12mv02=12mv12………………1分
由几何关系：H-12gt2=R(1-csθ)………………1分
解得R=2.75m，………………1分
BC间水平距离：xBC=Rsinθ=1.65m，
拔掉销钉，小车向左达最大位移时其速度为0，此时物块的速度为4m/s………………1分
由能量守恒：mgH=f(Δx-xBC)………………1分
解得Δx≈3.73m。 ………………1分