博爱县第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试卷(含答案)

这是一份博爱县第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试卷(含答案)，共24页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1、“神舟十一号”飞船与“天宫二号”空间实验室自动交会对接成功，如图所示，这标志着我国向建成空间站的目标又往前迈进了一大步，并为最终实现在2022年前后完成载人空间站的全部建设奠定了基础。根据以上信息，下列说法正确的是( )
A.“神舟十一号”飞船与“天宫二号”实验室对接的过程，可将它们视为质点
B.对接成功后，以“天宫二号”为参考系，“神舟十一号”飞船是运动的
C.对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室是静止的
D.载人空间站建成后，研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点
2、在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为30°，不计空气阻力，则( )
A.两枚炮弹飞行时间
B.两枚炮弹的发射速度方向相同
C.两枚炮弹的发射速度大小之比
D.两枚炮弹的发射速度大小之比
3、如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，其轨道的半长轴为r，公转周期为T，图示中、两个面积大小相等。则( )
A.行星可以不在椭圆的焦点上
B.卫星从a到b的速率逐渐增大
C.卫星从a到b的运行时间大于从c到d的时间
D.椭圆轨道半长轴立方与公转周期平方的比值只与卫星的质量有关
4、如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形（竖直放置）的四个顶点，，O点为菱形对角线的交点，现将三个电荷量均为的点电荷分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的是( )
A.O点电场强度的方向由d指向O
B.d点电场强度的方向由O指向d
C.d点的电场强度大于O点的电场强度
D.d点的电场强度等于O点的电场强度
5、下列关于电流方向的说法中正确的是( )
A.电荷的定向移动方向即为电流的方向
B.电流的方向总是从电源的正极流向负极
C.电流既有大小，又有方向，是一个矢量
D.在电源内部，电流从负极流向正极
6、如图所示，a、b、c是三根平行长直导线的截面，它们的电流大小都相同，a、c中电流方向垂直纸面向里，b中电流方向垂直纸面向外，，若直导线a在O点产生的磁感应强度大小为，则此时O点的磁感应强度大小应为( )
A.B.C.D.
7、如图所示，工人用滑轮搬运货物。轻绳跨过固定在天花板上A点的光滑定滑轮后系在等高的B点，将质量为m的货物用光滑小钩悬挂在A、B间的绳上，AC、AO与竖直方向的夹角均为30°，系统处于静止状态。已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A.轻绳的拉力
B.人对地面的摩擦力
C.若将系绳的B端向左缓慢移动，人不能保持静止状态
D.若将系绳的B端向正下方缓慢移动，人不能保持静止状态
二、多选题
8、如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是( )
A.断开S后，使B板向右平移一些
B.断开S后，使A、B两板错开一些
C.保持S闭合，使A、B两板靠近一些
D.保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些
9、如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变小B.电流表的示数变小
C.滑动变阻器消耗的功率变小D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小
10、如图所示，两质量相等的木块放在光滑的水平面上，一颗子弹以水平速度v射向木块A，先后穿过木块A和B（此过程中木块A和B没相碰）。子弹穿过木块B后的速度变为，子弹在木块A和B内的运动时间之比为。若子弹在两木块中所受阻力相等，则( )
A.木块对子弹的冲量大小之比为1:2
B.木块对子弹的冲量大小之比为1:4
C.子弹在木块A和B内克服阻力做的功之比为1:4
D.子弹在木块A和B内克服阻力做的功之比为3:4
三、实验题
11、如图甲、图乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的。数字计时器和打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，a、b分别是光电门的激光发射装置和接收装置，当一辆带遮光片的小车从a、b间通过时，数字计时器的显示屏就可以显示遮光片的遮光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，组装了一个U形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为，将此U形遮光板装在小车上，让小车做加速度不变的直线运动通过静止的光电门，实验时测得两次遮光时间分别为，。则：
（1）图乙所示为____________（选填“电磁计时器”或“电火花计时器”）.
（2）第一个遮光片通过光电时小车的速度大小为____________m/s，第二个遮光片通过光电门时小车的速度大小为____________m/s。
（3）（多选）关于图甲乙两种打点计时器，下列说法中正确的是____________.
A.甲打点计时器使用直流电源，乙打点计时器使用交流电源
B.它们都是使用10V以下的交流电源
C.当电源频率为50Hz时，它们都是每隔0.02s打一个点
D.乙打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小
（4）在某次实验中，小车拖着纸带通过打点计时器记录下的运动情况如图丙所示，图中A、B、C、D、E为连续选定的计数点，相邻计数点间的时间间隔是0.10s，则在打C点时小车的速度是____________m/s。（保留3位有效数字）
12、小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）他观察到的现象是：小球A、B________（填“同时”或“先后”）落地；
（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间________（填“变长”“不变”或“变短”）；
（3）上述现象说明：平抛运动的时间与________大小无关，平抛运动的竖直分运动是________运动；
（4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为________m/s。
四、计算题
13、多边形区域内有平行于纸面方向的匀强电场（图中未标出），已知，。已知A、B、C三点的电势分别为1V、2V、3V，现有一个电子（电荷量为e），从F点沿方向以某一初速度射入，恰好通过C点，不计电子受到的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小E；
（2）电子从F点沿方向射入电场时的初动能。（单位用eV表示）
14、如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢为匝的正方形线圈，边长。线圈绕轴在磁感强度的磁场中以角速度转动，已知线圈电阻，外电路负载电阻，不计一切摩擦。试求：
（1）由图示位置开始计时，转动过程中感应电动势的瞬时表达式；
（2）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势及通过电阻的电荷量（结果可以根式表示）；
（3）正方形线圈转一周的过程中电阻R产生的焦耳热。
15、如图所示，质量均为m、带同种正电荷的小球A、B用长均为L的a、b绝缘细线悬挂，两球处于静止状态，已知细线b的拉力与细线a的拉力大小相等，小球A、B的带电量也相等，重力加速度为g，静电力常量为k，不计小球大小，求：
（1）小球A的带电量；
（2）O点处的电场强度；
（3）若给小球A施加一个水平向左的拉力，同时给小球B一个水平向右的拉力，两力始终等大反向，让两力同时从0开始缓慢增大，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，作用于小球B上的拉力多大；此过程中作用于小球B上拉力做功为多少。（已知，）
16、如图所示，一根劲度系数、原长的轻质弹簧竖直放置在水平地面上，弹簧上端固定质量的水平薄板A，整个装置处于静止状态，此时弹簧的弹性势能。质量的小球C用足够长的轻绳悬挂在距地面处。一个质量的小物块B从薄板正上方距地面高度处由静止自由下落，与薄板A发生瞬间碰撞并粘在一起共同运动，一段时间后薄板A又与小球C发生瞬间弹性碰撞，不考虑二次碰撞，不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）小物块B与薄板A瞬间碰撞后共同速度的大小；
（2）小球C距离地面的最大高度；
（3）若仅改变小球C的质量，能否使小球C上升的最大高度高于小物块B释放的高度。
参考答案
1、答案：D
解析：A、“神舟十一号”飞船在与“天宫二号”实验室对接的过程，对“神舟十一号”和“天宫二号”姿态调整，涉及到转动，所以不能将神舟十一号和天宫二号看成质点，故A错误；B、对接成功后，神舟十一号飞船与天宫二号运动情况相同，相对静止的，故B错误；C、对接成功后，以地球为参考系，整个空间实验室绕地球转动，是运动的，故C错误；D、研究空间站绕地球飞行的时间时，形状和大小可以忽略，可将空间站视为质点，故D正确；故选：D。
2、答案：B
解析：A.山坡顶端距离底端高度为h，则
则
故A错误；
B.设山坡底边长为L,两炮弹初速度的水平方向分速度分别为和，则
则
两炮弹初速度的竖直方向分速度分别为和，则
得
设初速度、与水平方向的夹角分别为α和β，则
得
则
两枚炮弹的发射速度方向相同。故B正确。
CD.根据速度的合成
得
故CD错误。
故选B。
3、答案：B
解析：A.根据开普勒第一定律知，卫星绕行星椭圆运动，行星处于椭圆的焦点上，故A错误；
B.卫星从a到b的过程中，万有引力做正功，根据动能定理可知，速率增大，故B正确；
C.根据开普勒第二定律可知，、两个面积大小相等，则卫星从a到b的运行时间等于从c到d的时间，故C错误；
D.根据开普勒第三定律可知，椭圆轨道半长轴立方与公转周期平方的比值是定值，只与中心天体的质量有关，与卫星无关，故D错误。
故选B。
4、答案：B
解析：A、由电场的叠加原理可知，两处的正电荷在d产生的电场强度方向由O指向d，b处正电荷在d点电场方向由O指向d，因此d点电场强度的方向由O指向d。故A错误。B、O点的场强等于处正电荷产生的场强，方向由O指向d，故B正确。CD.设菱形的边长为L，根据公式分析可知三个点电荷在d点产生的场强大小E相等，由电场的叠加可知，d点的场强大小为，O点的场强大小等于b处正电荷产生的场强大小，为，可见，d点的电场强度小于O点的电场强，故C、D错误。故选：B。
5、答案：D
解析：A.物理学中电流的方向规定为正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动的反方向，故A错误；
BD.在电源的外部，电流的方向总是从电源的正极流向负极，而在电源内部，电流从负极流向正极，故B错误，D正确；
C.电流有方向，但电流的计算方法为代数方法，是标量，故C错误。
6、答案：B
解析：由安培定则可知，导线ab在O点的磁场方向竖直向下，则合磁场为；导线c在O点的磁场方向向右，大小为，则O点的磁感应强度大小
故选B。
7、答案：B
解析：A.对O点，由平衡条件得
得
故A错误；
B.设地面对人的摩擦力，由平衡条件得
由牛顿第三定律得，人对地面的摩擦力大小
故B正确；
C.若将系绳的B端向左缓慢移动，和与竖直方向的夹角θ减小，设绳子上的拉力为，得
得
θ减小，增大，绳子上的拉力减小。人受到的摩擦力
减小。故若将系绳的B端向左缓慢移动，人仍能保持静止状态。故C错误；
D.若将系绳的B端向正下方缓慢移动，绳子上的拉力不变，人受的静摩擦力不变，人仍能保持静止状态。故D错误。
故选B。
8、答案：AB
解析：A、断开S，电容器带电量保持不变，B板向右平移一些，即A、B间距增大一些，根据，d变大，C变小。根据，U增大，张角变大。故A正确。
B、断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据，S变小，C变小，根据，U增大，张角增大。故B正确。
CD、合上开关，电容器两端间的电势差不变，静电计指针张角不变。故CD错误。
故选：AB。
9、答案：AC
解析：AB.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大，路端电压减小，即电压表读数减小，选项A正确，B错误；C.将定值电阻R等效为电源内阻，即等效内阻为2r，当内阻等于外电阻时滑动变阻器消耗的功率最大，因滑动变阻器的阻值从2r减小，则滑动变阻器消耗的功率变小，选项C正确；D.因电流变大，则定值电阻R上的功率逐渐变大，选项D错误。故选AC。
10、答案：AD
解析：子弹在两木块中所受阻力相等，由冲量可得，木块对子弹的冲量之比等于子弹在木块A和B内的运动时间之比，即1:2，故A正确，B错误；设子弹穿过木块A的速度为，由动量定理得，，解得，根据动能定理得，子弹在木块内克服阻力做的功满足，则子弹在木块A和B内克服阻力做的功之比为，故C错误，D正确。
11、答案：（1）电火花计时器（2）0.05；0.1（3）CD（4）0.190
解析：（1）图乙所示为电火花打点计时器，电源采用的是交流220V。
（2）第一个遮光片通过光电门的速度大小为
第二个遮光片通过光电门的速度大小为
（3）A.打点计时器都是使用交流电源，故A错误；
B.甲为电磁打点计时器，使用低压交流电源，乙为电火花打点计时器，使用220V交流电源，故B错误；
C.当电源频率为50Hz时，打点的时间间隔
故C正确；
D.电火花打点计时器工作时，纸带运动受到的阻力较小，所以实验误差也较小，故D正确。
故选CD。
（4）根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
12、
（1）答案：同时
解析：他观察到的现象是：小球A、B同时落地；
（2）答案：不变
解析：让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间不变；
（3）答案：初速度；自由落体
解析：上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，平抛运动的竖直分运动是自由运动；
（4）答案：1.5
解析：根据得
解得
小球运动中水平分速度的大小为
13、答案：（1）（2）
解析：（1）连接可知中点的电势为，过B点作的垂线，该垂线即为等势线，方向为电场强度的方向，所以有
解得
（2）设电子的质量为m，电子从F点射入时的初速度大小为，加速度大小为a，由类平抛运动规律得：
解得
14、答案：（1）（2），（3）
解析：（1）该交流电的峰值①
开始位置与磁感线平行，瞬时值表达式②
解得，由图示位置开始转动过程中感应电动势的瞬时值表达式为
③
（2）转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小④
其中⑤
⑥
解得，由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为⑦
由闭合电路的欧姆定律得⑧
通过电阻R中流过的电量为⑨
解得⑩
（3）转动过程中，交流电的有效值为⑪
由闭合电路欧姆定律可得，感应电流
由焦耳定律可得电阻R产生的焦耳热为⑫
⑬
解得⑭
15、答案：（1）（2）见解析（3）
解析：（1）设小球A的带电量为q，则小球B的带电量为q
对A、B整体研究，细线a的拉力
对小球B研究，根据力的平衡
由题意知
解得
（2）根据电场的叠加可知，O点处电场强度
方向竖直向上。
（3）对A、B施加等大反向的水平拉力后，A、B组成的系统始终处于平衡状态，因此细线a始终处于竖直，当细线b与竖直方向的夹角为53°时，对小球B研究，根据力的平衡有
解得
由于小球A保持静止，小球B和A间的距离始终保持不变，电场力不做功，根据功能关系知，拉力对小球B做功
16、答案：（1）（2）（3）不能
解析：（1）设弹簧的压缩量为，小物块B与薄板A碰前瞬间速度为，碰撞后瞬间A与B的共同速度，薄板A与小球C发生瞬间碰撞前速度为v，碰后，薄板A的速度为，小球C速度为，由薄板A静止可得
小物块B下落过程机械能守恒
小物块B与薄板A组成的系统碰撞瞬间动量守恒
解得
（2）小物块B与薄板A组成的系统能量守恒
薄板A与小球C发生瞬间弹性碰撞的过程中，动量及能量守恒：
小球C竖直上抛
（3）由（2）可得
故小球C上升的最大高度不能高于小物块B释放的高度。