泗阳县实验高级中学2023-2024学年高二上学期第一次调研测试物理试卷(含答案)

这是一份泗阳县实验高级中学2023-2024学年高二上学期第一次调研测试物理试卷(含答案)，共10页。试卷主要包含了单选题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、下列关于能量量子化说法正确的是( )
A.爱因斯坦最早提出了能量量子化假说B.普朗克认为微观粒子能量是连续的
C.频率为v的光的能量子为hvD.电磁波波长越长，其能量子越大
2、关于电磁波的特性和应用，下列说法正确的是( )
A.红外线和X射线都有很高的穿透本领，常用于医学上透视人体
B.过强的紫外线照射有利于人的皮肤健康
C.电磁波中频率最大的为γ射线，最容易发生衍射现象
D.紫外线和X射线都可以使感光底片感光
3、在下列四个图中，关于通电直导线所受安培力以及通电导体周围的磁感线，正确的是( )
A.B.
C.D.
4、已知离通电长直导线距离相同的点，磁感应强度大小与电流大小成正比。如图所示为某电路中的一部分，电路中通以恒定电流I，构成正方形，已知段电阻是段电阻的2倍，测得电流在正方形中心O处产生的磁感应强度大小为。若现截去段，电路中总电流不变，则此时O点处的磁感应强度大小为( )
A.B.C.D.
5、如图所示是一个趣味实验中的“电磁小火车”，“小火车”是两端都吸有强磁铁的干电池，“轨道”是用裸铜线绕成的螺线管。将干电池与强磁铁组成的“小火车”放入螺线管内，就会沿螺线管运动。下列关于螺线管电流方向、强磁铁的磁极、“小火车”运动方向符合实际的是( )
A.
B.
C.
D.
6、如图所示，质量相等的小球A和小车B组成动量小车，置于光滑的水平面上，紧靠小车右端有一固定挡板，现将小球A拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，则( )
A.当小球向左摆动时，小车也一定向左运动
B.当小球向左摆动时，小车可能向右运动
C.当小球达到最高点时，小球和小车速度一定相同
D.在任意时刻，小球和小车在水平方向的动量一定守恒
7、女子短道速滑接力赛的交接训练中，如图所示，接棒选手的质量为，刚滑到时，质量为的交棒选手以速度从后面滑来，快速推送接棒选手，完成接力过程，两选手分开瞬间交棒选手的速度为。已知交接棒过程中两选手的速度方向均在同一直线上，忽略冰面上的一切摩擦.则完成交接棒后，接棒选手的速度大小为( )
A.B.C.D.
8、水流射向物体，会对物体产生冲击力。假设水枪喷水口的横截面积为S，喷出水流的流速为v，水流垂直射向以恒定速度匀速向前行驶的小车左壁，并沿左壁流入车厢内，如图所示。已知水的密度为ρ，则小车受到的平均冲击力是( )
A.B.C.D.
9、两球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，，，，，当A追上B并发生碰撞后，两球速度的可能值是（取两球碰前的运动方向为正）( )
A.，B.，
C.，D.，
10、如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰。小球的质量分别为和。图乙为它们碰撞前后的图像。已知，如图向右为正方向。由此可以判断( )
A.碰前和都向右运动B.碰后两物体动量大小相等
C.D.碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
11、已知四个钢球的质量分别为、m、、，悬挂在天花板上，初始时刻四个钢球相互接触且球心在一条直线上，与天花板距离均为L，四条绳都是竖直的，现将A球拉起60°的角度由静止释放，重力加速度为g，则D球被弹起的瞬间获得的速度最接近于( )
A.5B.6C.7D.8
二、计算题
12、为实现“验证动量守恒定律”的实验目的，小明设计了一个实验方案。实验装置如图所示，实验中选取两个半径相同、质量不等的小球，按以下步骤进行实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为和；
②安装实验装置，将斜槽AB固定在桌边，调节斜槽，使轨道槽的末端切线水平，再将一斜面BC连接在斜槽末端；
③先不放小球，让小球从斜槽顶端A处由静止释放，标记小球在斜面上的落点位置P；
④将小球放在斜槽末端B处，让小球从斜槽顶端A处由静止释放，两球发生碰撞，分别标记小球、在斜面上的落点位置M、N；
⑤用毫米刻度尺测出各落点位置到斜槽末端B的距离。图中从M、P、N点是实验过程中记下的小球在斜面上的三个落点位置；从M、P、N到B点的距离分别为；依据上述实验步骤，请回答下面问题：
（1）两小球的质量、应满足_______（填“>”“=”或“<”）；
（2）用实验中测得的数据来表示，只要满足关系式_______，就能说明两球碰撞前后动量是守恒的；
（3）若改变两个小球的材质，步骤③中小球_______（填“一定”或“不一定”）落在中间落点位置P；若斜槽光滑，_______（填“可以”或“不可以”）不大于；
（4）若两小球的碰撞是弹性碰撞，图中P、M分别是小球碰前、碰后的落点位置，实验测得，则预计小球的落点位置_______cm（保留四位有效数字或可用根号表示）。
13、如图1所示，金属框架AOC处于与框架垂直的匀强磁场中，，导体棒PQ与框架接触良好构成回路，且。导体棒从零时刻由O位置以匀速向右运动，磁场的磁感应强度随时间变化的图像如图2所示直线。求：
（1）时刻，回路的磁通量；
（2）从零时刻到的过程中，回路中磁通量的变化量。
14、如图所示，人们有时用“打夯”的方式把松散的地面夯实。设某次打夯符合以下模型：两人通过绳子将重物从地面提升，当重物重心上升20cm时，两人同时释放绳子，让重物由静止开始自由下落，最终重物落地将地面夯实。已知重物的质量为50kg，重物与地而接触0.02s后停止运动，不计空气阻力，g取。试求：
（1）重物在空中自由下落过程中重力的冲量大小；
（2）地面对重物的平均作用力的大小。
15、如图所示，小球A质量为m，系在细线的一端，线的另一端固定在O点，O点到光滑水平面的距离为h。物块B和C的质量分别是m和，B与C用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B物块位于O点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B发生弹性正碰（碰撞时间极短），小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，求
（1）小球A和物块B碰撞后的速度大小；
（2）碰撞过程物块B受到的冲量；
（3）碰后轻弹簧获得的最大弹性势能。
16、如图，倾角的足够长的斜面固定在水平面上，斜面上放一长的“L”形木板，质量。将质量的小物块（视为质点）置于木板的上端，小物块与木板间的摩擦可忽略不计，木板与斜面间的动摩擦因数。小物块和木板由静止释放，小物块与木板发生弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取，求：
（1）小物块和木板刚释放时的加速度大小；
（2）小物块第一次与木板碰撞后瞬间两者的速度大小；
（3）小物块与木板从静止释放到发生第二次碰撞的过程中系统损失的机械能。
参考答案
1、答案：C
解析：A.能量子假说是由普朗克最早提出来的，故A错误；
B.根据普朗克能量量子化假说，微观粒子能量不连续，故B错误；
CD.能量子的能量
所以电磁波波长越长，其能量子越小。故C正确，D错误。
故选C。
2、答案：D
解析：X射线有很高的穿透本领，常用于医学透视人体，红外线没有，选项A错误；过强的紫外线照射对人的皮肤有害，选项B错误；电磁波中频率最大的为γ射线，其波长最短，最不容易发生衍射现象，选项C错误。
3、答案：B
解析：A.根据左手定则可知，通电直导线所受安培力与图中相反，故A错误；
B.根据左手定则可知，图中安培力方向向左，故B正确；
C.根据安培定则可知，图中磁感线方向向右，故C错误；
D.根据安培定则可知，磁感线方向顺时针，故D错误。
故选B。
4、答案：B
解析：由于段电阻是段电阻的2倍，根据并联电路电流与电阻成反比，则通过段电流大小是段的一半，根据安培定则及磁场叠加原理可知，段电流在O点产生的磁感应强度方向与段产生的方向相反，且已知离通电长直导线距离相同的点，磁感应强度大小与电流大小成正比，则可得段电流在O点产生的磁感应强度大小为，段电流在O点产生的磁感应强度大小为，现截去段，电路中电流保持I不变，则段电流变为原来的3倍，则产生的磁感应强度也为原来3倍，则B正确。
故选B。
5、答案：A
解析：AB.根据安培定则可知，螺线管产生的磁场的方向向右；因为小火车是放在螺线管里面的，小火车左侧磁铁的N被螺线管左侧磁极S吸引（参考小磁针），而小火车右侧磁铁N极要受到右侧N极的排斥力，方向沿螺线管内部磁感线方向，最终小火车两侧磁铁所受总合力向左；小火车运动向左运动，故A正确，B错误；
C.根据安培定则可知，螺线管产生的磁场的方向向右；因为小火车是放在螺线管里面的，小火车左侧磁铁的N被螺线管左侧磁极S吸引（参考小磁针），而小火车右侧磁铁S极要受到右侧N极的吸引力，方向沿螺线管内部磁感线方向，最终小火车两侧磁铁所受总合力向左；小火车处于静止状态，故C错误；
D.根据安培定则可知，螺线管产生的磁场的方向向左；因为小火车是放在螺线管里面的，小火车左侧磁铁的N被螺线管左侧磁极N排斥（参考小磁针），而小火车右侧磁铁N极要受到右侧S极的吸引力，方向沿螺线管内部磁感线方向，最终小火车两侧磁铁所受总合力向右，小火车运动向右运动，故D错误。
故选A。
6、答案：C
解析：当小球向左摆动到最低点时，细线对小车的拉力沿右下方，由于有挡板，则小车不动，此过程中小球和小车系统在水平方向动量不守恒；当小球向左摆动经过最低点继续向左运动时，摆线对小车的拉力沿左下方，则小车向左运动，此过程中小球和小车系统在水平方向动量守恒，当小球达到最高点时，小球和小车速度一定相同，故选项C正确，ABD错误。
故选C。
7、答案：B
解析：以两选手的运动方向为正方向，设交棒选手质量为，接棒选手的质量为，由动量守恒定律可得
即
解得
故选B。
8、答案：D
解析：取极短时间内与小车接触的水为研究对象
根据动量定理
再根据
可知
D正确。
故选D。
9、答案：A
解析：以A的初速度方向为正方向，碰撞前系统的总动量为
系统总的机械能为
A.如果，，碰后系统动量为
碰后系统机械能为
碰撞过程系统满足动量守恒，满足机械能不增加原则，故A正确；
B.如果，，碰后系统动量为
碰撞过程系统不满足动量守恒，故B错误；
C.如果，，碰后系统动量为
碰后系统机械能为
碰撞过程系统满足动量守恒，不满足机械能不增加原则，故C错误；
D.如果，，则碰撞后A的速度大于B的速度，不符合实际情况，故D错误。
故选A。
10、答案：C
解析：A.根据图像的斜率表示速度，可知碰前向右运动，处于静止状态，故A错误；
BC.根据图像的斜率表示速度，可知碰前的速度为
碰后和的速度分别为
，
根据动量守恒可得
联立解得
碰后两物体的速度大小相等，但质量不相等，则动量大小不相等，故B错误，C正确；
D.碰撞过程中系统损失的机械能为
故D错误。
故选C。
11、答案：D
解析：设两球质量分别为M和m，A球下落到最低点时的速度满足
解得
两球相碰时，根据动量守恒定律和能量守恒定律有
解得
因M是m的100倍，则接近；同理B和C碰后，C的速度接近于；C和D碰后，D的速度接近于，即
故选D。
12、答案：（1）>；（2）（3）不一定；可以；（4）69.64/
解析：（1）为使碰撞过程小球不出现反弹，入射小球质量应大于被碰小球质量。
（2）小球从碰撞后分别做平抛运动，到落到斜面上时，由平抛运动规律有
，
解得
解得
所以为验证动量守恒定律，只需要验证
（3）改变两个小球的材质，碰撞后速度发生改变，被碰后小球不一定落在中间落点位置；若斜槽光滑，小球反弹后再离开斜槽末端时的速度不变，所以可以不大于。
（4）若两小球发生弹性碰撞，则由机械能守恒定律有
将速度大小代入得
解得
解得
13、答案：（1）；（2）
解析：（1）在时刻，根据图2可知此时磁场的磁感应强度为
此时导体棒运动的位移为
闭合回路围成的面积为
回路的磁通量为
（2）根据图2可知推导出磁场在时刻的磁感应强度为
由图可知B随t的变化满足
代入数据解得
则在时刻的磁感应强度为
从零时刻到的过程中磁通量变化为
磁通量的变化量为
14、答案：（1）；（2）
解析：（1）重物在空中下落过程为自由落体运动，则
重物在空中自由下落过程中重力的冲量大小
解得
（2）以竖直向下为正方向，重物与地面相互作用过程中，根据动量定理
解得
15、答案：（1）0，；（2），方向水平向右；（3）
解析：（1）设小球运动到最低点与物块B碰撞前的速度大小为v，根据机械能守恒定律有
取水平向右为正方向，A、B弹性碰撞，有
解得
，
（2）由动量定理可得，碰撞过程物块B受到的冲量为
所以
方向水平向右
（3）碰撞后当物块B与物块C速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，据动量守恒定律有
据机械能守恒定律
解得
16、答案：（1），0；（2）小物块速度大小为，木板速度大小为；（3）
解析：（1）由木板的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，设最大静摩擦力为f，即
代入数据得
设木板重力沿着斜面向下的分力为，有
代入数据得
即木板在沿着斜面方向受力平衡，木板最初受力平衡处于静止状态，由于小物块与木板间的摩擦可忽略不计，小木块沿着木板向下做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，由牛顿第二定律有
得加速度为
（2）设沿着斜面向下为正方向，小物块碰撞木板前的速度为，由
得
设小物块第一次与木板碰撞后小物块速度为，木板速度为，小物块与木板碰撞瞬间，由动量守恒定律有
碰撞过程为弹性碰撞，由能量守恒有
解得
即小物块速度大小为，方向沿着斜面向上，木板速度大小为，方向沿着斜面向下。
（3）小物块与木板碰撞后，小物块先沿着斜面向上做匀减速直线运动，后沿着斜面向下做匀加速直线运动，最终与木板相碰，该过程木板一直沿着斜面向下做匀速直线运动，设小物块第一次与木板碰撞到第二次碰撞过程，所用时间为t，由小物块和木板的位移相等，有
解得
由于系统中只有木板与斜面间存在摩擦力，系统损失的机械能为木板下滑过程中克服摩擦力做的功，即
系统损失的机械能为