安徽省滁州市明光市第二中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期10月月考物理試卷

2023-2024學(xué)年上學(xué)期安徽省滁州市明光二中高二10月物理聯(lián)考（考試總分：100分考試時長：75分鐘）一、單選題（本題共計7小題，總分28分）1.下列說法正確的是()A.電場強度與試探電荷有關(guān)B.點電荷、質(zhì)點、元電荷都是理想化模型C.電勢為零的地方,電場強度可以不為零D.在電場中,電勢高的地方,試探電荷具有的電勢能一定大2.計算機鍵盤每個按鍵下都連有一塊小金屬片,與該金屬片隔有一定空氣間隙的是另一塊固定的小金屬片,這組金屬片組成一個可變的平行板電容器,如圖所示.當(dāng)按鍵被按下,此電容器的電容發(fā)生變化,與之相連的電子線路就能檢測到這個按鍵被按下,從而給出相應(yīng)的信號.已知金屬片的正對面積為50mm2,按鍵未被按下時兩金屬片的距離為0.6mm,當(dāng)按鍵被按下時兩金屬片的距離為0.3mm,假設(shè)金屬片的正對面積及兩端的電壓始終保持不變,則()A.金屬片上的電荷量減少 B.金屬片上的電荷量不變C.金屬片間的場強保持不變 D.金屬片間的場強變?yōu)樵瓉淼膬杀?.如圖所示,一半徑為r的圓盤上均勻分布著負電荷,在垂直于圓盤且過圓心c的軸線上有a、b、d三個點,a和b、b和c、c和d間的距離均為r,在a點處有一電荷量為+q的固定點電荷.已知d點處的電場強度為E0,方向由a指向d，k為靜電力常量,則b點處電場強度的大小為()A.10kq9r2-E0 B.4.如圖所示,B和C兩個小球均重為G,輕懸掛而分別靜止于圖示位置上,則AB上的拉力大小為（）A.G B.12G C.3G5.一帶電粒子在電場中僅受靜電力作用,做初速度為零的直線運動,取該直線為x軸,起始點O為坐標(biāo)原點,其速度v與位移x的關(guān)系如圖所示,則該電場的電場線分布可能是()A. B.C. D.6.汽車以10m/s的速度在馬路上勻速行駛,駕駛員發(fā)現(xiàn)正前方20米處有障礙物,立即剎車,已知駕駛員反應(yīng)時間為0.75s,汽車恰好未撞到障礙物,加速度大小為（）A.3m/s2 B.4m/s2 C.5m/s2 D.6m/s27.光滑斜面傾角θ=30°,以斜面底端為坐標(biāo)原點,沿斜面方向建立x軸,如圖甲所示,一質(zhì)量為2kg的物體(看做質(zhì)點)在沿斜面方向的拉力作用下,從斜面底端由靜止開始沿x軸正方向運動,拉力做的功W與物體坐標(biāo)x的關(guān)系如圖乙所示.重力加速度g=10m/s2.斜面足夠長,物體沿x軸正向運動過程中,下列說法正確的是（）A.物體沿斜面向上運動的最大位移為22mB.物體沿斜面向上運動的時間為4sC.在x=5m時,拉力的功率為1002WD.拉力的最大功率為300W二、多選題（本題共計3小題，總分18分）8.某衛(wèi)星繞地心的運動視為勻速圓周運動,其周期為地球自轉(zhuǎn)周期T的310,運行的軌道與地球赤道不共面(如圖).t0時刻,衛(wèi)星恰好經(jīng)過地球赤道上P點正上方.地球半徑為R,衛(wèi)星距地面高度h,引力常量為G.則A.地球質(zhì)量為400B.地球質(zhì)量為400C.從t0時刻到下一次衛(wèi)星經(jīng)過P點正上方時,衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過的角度為20D.從t0時刻到下一次衛(wèi)星經(jīng)過P點正上方時,衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過的角度為20π9.圖中虛線a、b、c、d為電場中與場強方向垂直的等間距平行直線,兩粒子1、2質(zhì)量相等,電量的絕對值均等于元電荷e.現(xiàn)將兩粒子1、2從同一虛線c上的O點均以2eV的初動能射出,兩粒子1、2在電場中運動的軌跡分別如圖中1、2實線所示,其中軌跡2剛好與a相切.點Q、P分別為軌跡1、2與b的交點.已知O點電勢高于P點,設(shè)相鄰虛線間的電勢差為U,兩粒子1、2在點Q、P的動能分別為Ek1、Ek2.若不計重力,則下列說法可能正確的是()A.Ek1=2Ek2 B.Ekl=Ek10.如圖所示,兩帶電荷量均為+q的點電荷分別固定在A、B兩點,O為A、B連線的中點,C、D為A、B連線垂直平分線上的兩點,且O點到C、D兩點的距離與到A、B兩個點距離相等.取無窮遠電勢為零,將一帶電荷量也為+q的點電荷a從無限遠處移動到O點,該電荷電勢能增加了W,然后將其沿OC移動到C點并固定.再將一電荷量為-2q的點電荷b從無限遠處移動到O點.則()A.a、b移入前,C、D兩點的場強相同B.a從O沿OC移動到C點的過程中,電場力對a做的功為零C.將a固定在C點后,O點電勢為3D.點電荷b從無限遠處移動到O點的過程中,電勢能減小了3W三、實驗題（本題共計2小題，總分16分）11.（7分）現(xiàn)要用如圖所示的裝置測量兩物體(圖中A和C,C可視為質(zhì)點)之間的動摩擦因數(shù).已知C與B之間的動摩擦因數(shù)為μ,A與B平滑對接于O點,B與水平面之間的夾角為θ,A保持水平.將C從距離O點L處靜止釋放,最終C停在A上距離O點x處.多次改變L,測量對應(yīng)的x,然后用圖像法處理數(shù)據(jù),建立x-L坐標(biāo)系,描點連線.回答下列問題:(1)為了完成本實驗,選出必要的器材_____(填標(biāo)號)；A、天平B、彈簧測力計C、毫米刻度尺(2)若x-L圖像的斜率為k,則A和C之間的動摩擦因數(shù)μ'=______；(3)若結(jié)果表明μ'的測量值偏大,則可能原因是______(填標(biāo)號).A、C的質(zhì)量測量偏大B、θ測量偏小C、θ測量偏大D、C與B之間的動摩擦因數(shù)μ的給定值偏小12.（9分）某實驗小組用落體法驗證機械能守恒定律,打點計時器固定在鐵架臺上,使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落,利用此裝置驗證機械能守恒定律.(1)本實驗中,不同組學(xué)生在實驗操作過程中出現(xiàn)如圖甲的四種情況,其中操作正確的是___________(填標(biāo)號);A. B. C. D.(2)進行正確操作后,打下的部分紙帶如圖所示,O點是打下的第一個點,A、B、C和D為另外4個連續(xù)打下的點.已知交流電頻率為50Hz,重物質(zhì)量為200g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2,則從O點到C點,重物的重力勢能變化量的絕對值|ΔEp|=___________J，C點的動能EkC=___________J(計算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字);(3)比較第(2)問中EkC與|ΔEp|的大小,出現(xiàn)這一結(jié)果的原因可能是________(填標(biāo)號).A.工作電壓的頻率偏低,導(dǎo)致打點周期偏大B.空氣阻力或紙帶與限位孔間的摩擦力C.接通電源前釋放了紙帶四、計算題（本題共計3小題，總分38分）13.（10分）跳樓機可以使人體驗失重和超重(如圖所示).現(xiàn)讓升降機將座艙送到距地面H=78m的高處,然后讓座艙自由下落,落到距地面h=30m的位置時開始制動,使座艙均勻減速,座艙落到地面時剛好停下.在該體驗中,小明將質(zhì)量m=10kg的書包平放在大腿上(不計空氣阻力,g取10m/s2).求:(1)當(dāng)座艙落到距地面h1=50m的位置時,小明對書包的作用力大小F1;(2)跳樓機制動后(勻減速階段)加速度a的大小;(3)當(dāng)座艙落到距地面h2=15m的位置時,小明對書包的作用力大小F2.14.（12分）如圖所示水平導(dǎo)軌MN和PQ分別與水平傳送帶左側(cè)和右側(cè)理想連接,豎直圓形軌道與PQ相切于Q.已知傳送帶長L=4.0m,且沿順時針方向以恒定速率v=3.0m/s勻速轉(zhuǎn)動.滑塊C以速度2.0m/s滑上傳送帶時,恰好停在Q點.已知滑塊C與傳送帶及PQ之間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.20,裝置其余部分均可視為光滑,滑塊大小不計,重力加速度g取10m/s2.(結(jié)果可帶根號):(1)求P、Q的距離;(2)已知豎直圓軌道半徑為0.55m,若要使C滑過Q點但不脫離豎直圓軌道,求C滑上傳送帶時速度的范圍.15.（16分）如圖所示,豎直平面內(nèi)足夠高處建立平面直角坐標(biāo)系Oxy，x軸沿水平方向,第二象限內(nèi)存在沿x軸正方向的勻強電場,t=0時刻一比荷qm=43×10-(1)小球a飛出勻強電場的時刻及位置;(2)勻強電場的場強大小;(3)兩小球在運動過程中的最小距離及對應(yīng)的時刻.答案一、單選題（本題共計7小題，總分28分）1.【答案】C【解析】電場強度與試探電荷無關(guān),A錯誤;點電荷、質(zhì)點是理想化模型,元電荷不是,B錯誤;等量異種電荷中點,電勢為零,電場強度不為零,C正確;負電荷放在電勢高的地方,電勢能小,D錯誤.2.【答案】D【解析】根據(jù)C=解得Q=根據(jù)E=3.【答案】A【解析】+q在d點產(chǎn)生的電場強度大小為Ed1=kq(3r)2,方向由a指向d,帶負電圓盤在d點產(chǎn)生的電場由d指向a,設(shè)電場強度大小為Ed2,d點處的電場強度為E0,方向由a指向d,則有Ed1-Ed2=E0,解得Ed2=kq(3r)2-E4.【答案】C【解析】對B、C兩球整體受力分析,正交分解得：FABcos30°+FCDcos60°=2G,FABsin30°=FCDsin60°,聯(lián)立解得：FAB=3G,選項C正確.5.【答案】B【解析】根據(jù)公式v2-v02=2ax可知勻變速直線運動的v2-x圖像是直線,題圖v-x圖像是直線,說明速度隨著位移均勻增加,相同位移速度增加量相等,又是加速運動,故增加相等的速度需要的時間逐漸減小,故加速度逐漸增加,粒子所受的電場力逐漸增加,電場線越來越密集,故B正確.6.【答案】B【解析】根據(jù)題意,設(shè)汽車的初速度為化,駕駛員的反應(yīng)時間為t1、反應(yīng)時間內(nèi)汽車的位移為x1,剎車后做勻減速運動的位移為x2、加速度為a,與障礙物最初的距離為x，則有x1=v0t1=10×0.75m=7.5m,v02=2ax2,x=x1+x2，聯(lián)立解得a=4m/s2,故選B.7.【答案】C【解析】由于拉力在沿斜面方向，則拉力做的功為W可看出W-x圖像的斜率大小代表拉力大小W則x=5vx=5F則此時拉力的功率：P故C正確；x=10m處拉力功率最大，則x則此時拉力的功率：P故D錯誤；在x=0到x=10m的過程中，物體的運動時間為解得：t1在x>10拉力為：F由：mg解得物體的加速度a物體繼續(xù)向上運動時間：t由：x則物體沿斜面向上運動的最大位移為22.5m，A錯誤；B.物體沿斜面向上運動的時間為4.5s，B錯誤。故選C。二、多選題（本題共計3小題，總分18分）8.（6分）【答案】AD【解析】AB.由題意知，衛(wèi)星繞地球運轉(zhuǎn)的周期為：T設(shè)衛(wèi)星的質(zhì)量為m，衛(wèi)星距地面的高度為h，則有：G聯(lián)立可得M故A正確，B錯誤；CD.下一次衛(wèi)星經(jīng)過P點正上方時，衛(wèi)星比地球多轉(zhuǎn)了n圈，由于一圈有兩個位置是衛(wèi)星在赤道正上方，所以有兩種情況，第一種情況是衛(wèi)星和地球都轉(zhuǎn)了整數(shù)圈，設(shè)二者分別轉(zhuǎn)了x圈、y圈，則有：xTx、y都為正整數(shù)，y最小為10，此時衛(wèi)星繞地心轉(zhuǎn)過了10圈，轉(zhuǎn)過的角度為：θ第二種情況是衛(wèi)星和地球都轉(zhuǎn)了整數(shù)圈+半圈，此時有：xT+110xT=這種情況下無解，所以從t0時刻到下一次衛(wèi)星經(jīng)過P故選AD。9.（6分）【答案】AC【解析】O點電勢高于P點,電場方向向左,電場力對粒子1做正功,兩粒子的初動能相等,則兩粒子1、2在點Q、P的動能滿足Ek1>Ek2,A正確,B錯誤;粒子2由O到切點的過程中,根據(jù)動能定理有-2|Ue|=Ek-Ek0,初動能Ek0=2eV,則U<1V,C正確,D錯誤.10.（6分）【答案】CD【解析】由于C、D兩點到A、B兩點的距離相等,由E=由等量同種電荷周圍電場線的分布特點和沿電場線方向電勢逐漸降低可知O、C兩點的電勢不相等,故由WOC當(dāng)點電荷a從無限遠處移動到O點,由題意可知電場力做的功為-W,有-W=q(0-?O),解得?O=Wq,因A、B兩處的電荷為等量同種電荷,且到O點的距離相等,當(dāng)將點電荷b由無限遠處移動到O點時,電場力做的功為W'三、實驗題（本題共計2小題，總分16分）11.（7分）(1)C【解析】由于只需要測量題中的x、L，故只需要毫米刻度尺；故選C。(2)sin【解析】C在B、A上運動的全過程中，由動能定理得：mgL變形得：x即：k解得：μ(3)CD【解析】根據(jù)：μ可知，C的質(zhì)量對結(jié)果無影響，A錯誤；若θ偏大，sinθ偏大，cosθ偏小，則根據(jù)：μ若μ偏小，則μ'故選CD。12.（9分）(1)B【解析】打點計時器應(yīng)接交流電源,操作時應(yīng)用手提住紙帶的上端,讓重物盡量靠近打點計時器.故選B.(2)0.547(附近值均可)0.588(附近值均可)【解析】由圖中可知OC之間的距離為xOC=29.00cm,因此機械能的減少量為|ΔEp|=mgxOC=0.2×9.8×0.279J=0.547J;勻變速運動時間中點的速度等于這段時間的平均速度,因此vC因此動能的增加量為：EkC(3)AC【解析】工作電壓的頻率偏低,導(dǎo)致打點周期偏大,則求得的速度偏大,可能導(dǎo)致動能的增加量大于重力勢能的減少量,A正確;存在摩擦力和空氣阻力會使重力勢能的減少量大于動能的增加量,B錯誤;提前釋放了紙帶,紙帶的初速度不為零,下落到同一位置的速度偏大才會導(dǎo)致動能的增加量大于重力勢能的減少量,C正確.四、計算題（本題共計3小題，總分38分）13.（10分）(1)0【解析】座艙自由下落到距地面：h的位置時開始制動，所以當(dāng)座艙距地面：h時，書包處于完全失重狀態(tài)，則有：F(2)16【解析】座艙自由下落高度為：H座艙開始制動時，已獲得速度vmv座艙制動過程做勻減速直線運動，則有：v聯(lián)立可得：a=16故跳樓機制動后(勻減速階段)加速度a的大小為16(3)260N【解析】由牛頓第二定律得：F代入數(shù)據(jù)得F2故