江西省宜春市宜丰县宜丰名校2023-2024高二上学期12月月考物理试题(含解析)

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江西省宜丰中学 2023-2024 (上) 创新部高二 12 月考试物理试卷
一、 选择题 (1 -7 为单选, 8-10 为多选, 每小题 5 分, 共 50 分)
1. 如图所示, 一质点做匀加速直线运动先后经过A、 B、 C 三点。
已知从A到B和从B到C速度的增加量AW均为6m/S, AB 间的距
离 x i= 3m,BC 间的距离x2=13m, 则物体的加速度为 ( )
(
D
.
)A. 3.6m /s2 B. 4m is2 C .
2.计算机键盘每个按键下面都连有两块小金属片,两块金属片之间有一定的空气间隙,
组成一个可变电容器, 如图所示。 当键盘连接电源不断电, 按下某个按键时, 与之相连
的电子线路就发出该按键相关的信号。 松开按键时, 则 ( )
A. 电容器的电容变小 B. 极板的电量变大
C. 两极板间的电压变小 D. 两极板间的场强变大
3. 靠墙静蹲有助于膝痛康复和腿部力量强化, 如图所示, 大龙同学在康复训练中保持
靠墙静蹲, 双腿与肩同宽, 保持小腿垂直于地面, 不考虑人与墙壁之间的摩擦力, 下列
说法正确的是 ( )
A. 地面对人的作用力方向为竖直向上
B. 地面对人的摩擦力与竖直墙壁垂直
C. 大腿与墙壁的夹角 θ 越大, 人所受合力越大
D. 地面对人的支持力与人的重力是一对相互作用力
4. 我国航天事业发展迅速, 人造卫星数量位居世界前列。 不同的卫星 (质量一般不同) 做圆周运动的 轨道高度不同, 现以这些卫星距离地球表面的高度为横轴, 卫星的周期 T、 加速度 a、 速度 v、 动能 Ek 为纵轴作出图像, 下列图像中可能正确的是 ( )
A. B. C. D .
5. 沿 x 轴传播的一 列简谐横波在t=0时刻的波动图像
如图甲所示, 质点 Q 的振动图像如图乙所示, 下列说
法正确的是 ( )
A. 该波沿 x 轴正方向传播
B. 该波的波长为 10m
C. 该波的传播速度为 12m/s
D. t=0时刻 处的质点偏离平衡位置的位移大小为10、5cm
6. 如图所示, 在空间中水平面 MN 的下方分布着方向竖直向上的匀强电场, 质量为 m 的带电小球由 MN 上方的 A 点以一定的初速度水平抛出, 从 B 点进入电场, 到达 C 点时速度方向恰好水平。 已知 A、
B、C 三点在同一 直线上, AB=3BC ,重力加速度为 g。下列说法正确的是( )
A. 小球所受电场力大小为 3mg B. 小球带负电
C. 小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间之比为5:1
D. 小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的合外力冲量的大小相等
7. 宜丰中学科技节中, 小王同学设计了运输轨道, 如图甲所示, 可简化为倾角为θ的足够长固定绝缘 光滑斜面。 以斜面底端为坐标原点, 沿斜面向上为 x 轴的正方向, 且沿 x 轴部分区域存在电场。 在斜 面底端由静止释放一质量为 m、 电荷量为+q 的滑块, 在滑块向上运动的一段过程中, 机械能 E 随位 置坐标 x 的变化如图乙所示, 曲线 A 点处切线斜率最大。 滑块可视为质点, 不计空气阻力, 不计滑块 产生的电场。 以下说法正确的是 ( )
A. 在 过程中, 滑块动能先减小后恒定
B. 在处滑块的动能最大,
C. 在。-3的过程中重力势能与电势能之和一 直增大
D. 在 过程中, 滑块先加速后减速
8. 链球是利用双手投掷的竞远项目, 在一次投掷链球时, 李为同学两手握着链球上铁链的把手, 经过 3~5 圈加速旋转, 带动链球旋转, 最后链球脱手而出, 整个过程可简化为某倾斜平面内的加速圆周运 动和脱离后的斜抛运动, 如图所示。 忽略空气阻力, 下列说法中正确的是 ( )
A. 链球做加速圆周运动过程中, 相同时间内速度的变化量一定
相同
B. 链球做加速圆周运动过程中, 链球的重力、 铁链对链球拉力
的合力等于链球的向心力
C. 链球做斜抛运动过程中, 相同时间内速度的变化量一定相同
D. 链球做斜抛运动过程中, 重力功率的绝对值先减小到零然后一 直增大
9. 如图所示, 大龙同学从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时, 左手拿着球筒, 右手迅速拍打筒的上端 边缘, 使筒获得向下的初速度并与左手发生相对运动, 筒内的羽毛球就可以从上端出来。 已知球筒质 量为 M=90g(不含球的质量),球筒与手之间的滑动摩擦力为f1=2.6N, 羽毛球质量为 m =5g,
球头离筒的上端距离为d=9cm, 球头离筒的下端距离为d'=7cm , 球与筒之间的滑动摩擦 力为f2=0. 1N 重力加速度 g= 10m/s2, 空气阻力忽略不计, 当球筒获得一个初速度后 ( )
A. 羽毛球的加速度大小为30m/s口
B. 羽毛球筒的加速度大小为10m/s
C. 若羽毛球头部能从上端筒口出来, 则筒获得的初速度至少为 3m/s
D. 若羽毛球筒获得的初速度大小合适, 羽毛球可能从下端筒口出来
10. 如图所示, 一个光滑斜面与一个光滑的竖直圆轨道在 A 点相切, B 点为圆轨道的最低点, C 点为 圆轨道的最高点, 整个空间存在水平向左的匀强电场。 一质量为 m= 1kg, 电荷量为 q (q>0) 的带电
小球从斜面上静止释放, 小球始终能沿轨道运动。 已知电场强度, θ=53° , 圆轨道半径 R= 1m,
g 取 10m/s2, sin53°=0.8, cos53°=0.6。 则以下说法中正确的是 ( )
A. 刚释放小球时小球的加速度的大小为 3.5m/s2
B. 若小球能到达 C 点, 释放点与 A 的距离至少为 1.2m
C. 若小球恰能到达 C 点, 此运动过程中小球对轨道的最大压力为 75N
D. 若小球恰能到达 C 点, 则在 C 点对轨道的压力为 0
二、 实验题 (每空 3 分, 共 12 分)
11. 宜丰中学 LSF 小组设计了如图甲所示的装置来测量当地的重力
加速度。 A、 B 为材料不同的小桶, 其中小桶 A 上装有遮光片, B
内装有若干质量均为 m 的金属球,两个小桶用绕过光滑定滑轮的轻
绳连接, 竖直标尺下端固定有光电门。 开始时系统处于静止状态,
测得绳子的拉力为 Mg, 并记下遮光片在标尺上对准的位置。
(1) 用游标卡尺测遮光片的宽度 d, 如图乙所示, 则 d=
cm;
(2) 将小桶 B 内的一个小球放到小桶 A 中, 然后由静止释放小桶 A, 记录遮光片通过光电门的遮光 时间 t, 通过刻度尺测出小桶 A 释放时遮光片到光电门的距离 h, 则遮光片通过光电门时小桶 B 的速度 v= , 小桶 A 的加速度 a= ;(用 d、 t、 h 表示)
(3) 将小桶 B 中的 2 个, 3 个, 4 个 ……n 个小球转移到小桶 A 中, 仍由静止释放小桶 A, 并保持每
次小桶 A 下落的初始位置不变, 测得多组遮光片通过光电门所对应的遮光时间 t, 以为纵轴, 以 n 为横轴,作出图像,如果作出的图线过坐标原点且斜率为 k,则当地的重力加速度 g= 。(用 k、 m、 M、 d、 h 等表示)
三、 解答题 (共 38 分, 12 题 10 分, 13 题 12 分, 14 题 18 分)
12. 如图, 某同学设计的幼儿园安全斜直滑梯由长 和 的两段不同材料
AB 和 BC 制成, 滑梯与水平地面夹角。一小朋友从A点由静止滑下, 经6S到达
C点速度恰好为零。 重力加速度g取 10 m/s2, sin37o=0.6, cos376=0.8。 求:
(1) 小朋友滑行过程中的最大速度;
(2) 小朋友与 和 材料间的动摩擦因数 和 。
13. 如图甲所示, 长为 L 的平行金属板水平固定放置, 两板间加有如图丙所示的方波电压, 图丙中UO、
T 均已知, 在两板中线左端 P 点有一个粒子源, 不断地从 P 点射出质量为 m、 电荷量为 q 的带正电的 粒子, 粒子穿过两板所用的时间为 T, 从 t=0 时刻射入两板间的粒子刚好从下板右端边缘射出, 在两板 右边的竖直虚线 MN 右侧有竖直向下的匀强电
场, 电场强度大小等于, 在电场中有一水平
放置的粒子接收板,粒子接收板的上表面比平行
板下板的上表面低的高度为板间距离的一 半,不
计粒子重力, 不计粒子间的相互作用, 求:
(1) 两平行金属板间的距离;
(2) 接收板上能接收到粒子区域的长度为多少。
14. 如图甲所示, 倾角6=306的斜面固定在水平地面上, 斜面上放置长度L=1m 、 质量M =3kg 的长 木板 A, 长木板的下端恰好与斜面底部齐平; 一 可视为质点、 质量m=lkg 、 带电量的物 块 B 放在木板上, 与木板上端距离d=0.15m; 与木板上端距离d=lm的虚线右侧存在足够宽匀强
电场, 电场方向垂直斜面向上. t=0时刻起, 一沿斜面向上的恒力 F 作用在长木板上, ls后撤去 F, 物块 B 在。~1s内运动的v-t图像如图乙所示, 且物块 B 在t=1.3s时速度恰好减为 0. 已知物块与长木
板间的动摩擦因数, 长木板与斜面间
的动摩擦因数,物块 B 带电量始终不
变, 重力加速度 g 取10m/s2, 求:
(1) 恒力 F 的大小;
(2) 匀强电场的电场强度大小;
(3) 从t=0时刻起到木板下端再次与斜面底部齐平的过程中, 物块 B 与木板 A 间因摩擦产生的热量 .
2
物理参考答案:
1. A 【详解】 已知从 A 到 B 和从 B 到 C 速度的增加最AW均为6m/S, 可得 A 到 B 的时间, B 到 C 的
时间相等, 根据匀变速直线运动规律可知, B 点的速度为, 根据匀变速直线运动运动规 律以及加速度定义式可得, , 解得, 加速度为
, 故选 A。
2. A 【详解】 A. 电容器极板间距 增大, 由可知, 电容变小, A 正确; B. 松开按键时, 由可知, 极板的电量变小, B 错误; C. 由题意可知可变电容器与电源连接, 所以其两端电压 U不变, C 错误; D. 由可知极板间的电场强度E变小, D 错误。 故选 A。
3. B 【详解】 A. 人的受力如图
地面对人的作用力时支持力与摩擦力的合力, 方向斜向上, A 错误; B. 地面地面
对人的摩擦力水平向左, 与竖直墙壁垂直, B 正确; C. 人处于静止状态, 所受合
力 一 直为零, C 错误; D. 地面对人的支持力与人的重力是一对平衡力, D 错误。
故选 B。
4. B 【详解】 根据, A. 可得
, 因 h=0 时 T 不为零, 则选项 A 错误; B. 可得", 随
h 的增加, 加速度非线性减小, 选项 B 可能正确; C. 可得, 随 h 增加, 速度 v 减小, 选项 C 错误; D. 动能, 因这些卫星的质量关系不确定, 则随 h 增加, 动能不一定减
小, 选项 D 错误; 故选 B。
5. D 【详解】 A. 根据质点 Q 的振动图像可知t=0时刻质点 Q 沿 y 轴正方向振动, 则该波沿 x 轴负方
向传播, 选项 A 错误; BC. 该波的波长, 周期T=1.2S, 根据可得该波的传播速度 w=10m/s, 选项 BC 均错误; D. 波动图像的方程为
t=0时刻, x=0 处的质点偏离平衡位置的位移大小为 10cm, 选项 D 正确。 故选 D。
6. D 【详解】 C. 小球在水平方向做匀速直线运动, 在竖直方向做匀变速运动, A、 B、 C 三点在同一 直线上, AB= 3BC , 可知, 小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的运动时间之比为, C 错误; A. 在 竖直方向上, 小球从 A 到 B 做匀加速运动, 加速度大小为g, 从 B 到 C 做匀减速运动, 加速度大小为 a, A、 C 两点竖直方向的速度均为零, 则有 解得α=3g, 根据牛顿第二定律可知
, 解得=4g, A 错误; B. 从 B 到 C 小球在竖直方向上做减速运动, 即所受合力竖直 向上, 因此可以判断小球所受电场力竖直向上, 小球带正电, B 错误; D. 小球从 A 到 B 与从 B 到 C
的合外力冲量的大小分别表示为, , 小球从 A 到 B 与从 B 到 C 的合 外力冲量的大小相等, D 正确。 故选 D。
7. D【详解】A. 根据可知机械能 E 随位置坐标 x 的变化图像中图像上某点切线的斜率表示 电场力, 由于滑块由静止开始运动, 则刚刚释放时的电场力大于重力沿斜面的分力, 结合图像可知,
图像的斜率先增大后减小至 0, 则电场力先增大至最大值, 后减小至 0, 可知电场力与重力沿斜面的方 向大小相等的时刻在 中间的某一位置, 在该位置, 滑块所受合力为 0, 该位置之后, 电场力小于 重力沿斜面的分立, 根据动能定理可知在 过程中, 滑块动能先增大后减小, A 错误; B. 动能最 大位置时, 滑块速度最大, 滑块所受合力为 0, 根据上述可知, 动能最大的位置在在 中间的某一 位置, B 错误; C. 根据上述可知, 在的过程中滑块动能先增大后减小, 而滑块在运动过程中只 有重力势能、 电势能与动能之间的转化, 可知在的过程中重力势能与电势能之和先减小后增大, C 错误; D. 根据上述可知, 在 过程中, 滑块向上运动, 滑块先做加速度增大的加速运动, 后做 加速度减小的加速运动, 再做加速度反向增大的减速运动, 最后做匀减速运动, 即在 过程中, 滑 块先加速后减速, D 正确。 故选 D。
8. CD 【详解】 A. 链球做加速圆周运动过程中, 加速度变化, 所以相同时间内速度的变化量不相同 , 故 A 错误; B. 链球做加速圆周运动过程中, 链球的速度大小变化, 所以链球的重力、 铁链对链球拉 力的合力不等于链球的向心力, 故 B 错误; C. 链球斜抛过程中加速度恒定, 所以相同时间内速度的 变化量一定相同, 故 C 正确; D. 若链球在做斜抛运动过程中, 重力的功率为p=mgvp, 由于竖直方 向速度先减小到零后一 直增大, 所以重力功率的绝对值先减小到零然后一 直增大, 故 D 正确。 故选 CD。 9. AC 【详解】 A. 对羽毛球受力分析, 由牛顿第二定律可得mg+f2=ma, 解得
q=30m/s2, 故 A 正确; B. 羽毛球筒受力分析, 由牛顿第二定律可得Mg-ff-f2=Ma2 解得 2=-20m/s2, 负号表示筒的加速度方向竖直向上, 说明筒向下做匀减速直线运动。 故 B 错误; C. 若
敲打一次后, 羽毛球头部能从上端筒口出来, 则当羽毛球到达筒口时二者速度相等, 此时筒获得的初
速度为最小, 有 , …"…联立, 解得, 故 C 正确; D. 设 筒的初速度为 v 时, 羽毛球恰好从下端筒口出来, 则此时筒的速度减为零, 则有, 0=v+a2t, 解得v=4、5m/s>3m/s易知与题意不符, 所以羽毛球不可能从下端筒口出来。 故 D 错误。
故选 AC。
10. AC 【详解】 A. 对小球受力分析, 小球所受电场力水平向左, 由牛顿第二定律得
wgsinθ-Eqcos0=w 解得 m/s2, 故 A 正确;
B. 设重力与电场力的合力方向与竖直方向成α角, 如图
故, 解得α=376, 大小为,
小球恰好能过等效最高点 E 时也就恰好能到达 C 点, 在 E 点由牛
顿第二定律得, 从释放到到达 E 点, 由动能定理得
, 代入数据解得, 故 B 错 误; C. 此时若小球能到达 C 点, 应先恰能到达 E 点, 对 E 点受力分析得, 解得
, 对 D 到 E 由动能定理得, 解得, 对 D 点由牛顿 第二定律得, 由牛顿第三定律得压力FS=N=75N, 故 C 正确; D. 对 E 到 C 由动能定 理得, 解得m/s, 对 C 点由牛顿第二定律得
… , 由牛顿第三定律得压力R'=N'=7.25N, 故 D 错误。 故选 AC。
3
11. 0.535
【详解】(1) [1]由游标卡尺的读数规则可知遮光片的宽度d=5mm+0.05x7mm=5.35mm=0.535cm (2) [2][3]由题意可得, 遮光片通过光电门时小桶 A 的速度
由于小桶 A、 B 都沿绳方向运动, 故此时小桶 B 的速度等于小桶 A 的速度
由运动学规律知 解得小桶 A 运动的加速度为
(3) [4]根据机械能守恒定律有
整理可得 得到的图线为过原点的直线且斜率
则当地的重力加速度
12. (1) vm=4m/s;(2) ,
【详解】(1) 小朋友滑至点速度最大, 依据匀变速直线运动规律, 有
解得vm=4m/s
(2) 设小朋友在AB、 BC 段的加速度大小分别为 和 α2, 在 AB 段, 小朋友匀加速运动, 有 2=2q
代入数据得α1=2m/s2 依据牛顿第二定律, 有
代入数据得1=05 在 BC 段, 小朋友匀减速运动, 有 。-㎡=-2
代入数据得a2=lm/s2 依据牛顿第二定律有
解得
13. (1) ;(2)
【详解】(1) 设板间距离为 d, 从 t=0 时刻射进电场的粒子, 刚好从下板右端边缘射出, 则粒子在电场
运动的加速度大小, 则, 解得
(2) 由于所有粒子穿过电场的时间均为 T, 因此所有粒子出电场时沿电场方向的速度为零, 即所有粒 子射出电场时速度大小为, 方向水平向右。 根据对称性, 从 t= 0.5T 时刻进入电场的粒子刚好从上板 右边缘水平向右射出。 即所有粒子射出两板间的区域在两板右端间长为 d 的区域内。 从上板右端边缘
射出的粒子进入 MN 右侧电场后, 做类平抛运动。 则 , , 解得
从下板右端边缘射出的粒子进入 MN 右侧电场后, 做类平抛运动。 则 , 解得
因此接收板上有粒子打上的区域长度
14. (1) F =48N ;(2) E=5、5×I0*N/C;(3)
【详解】(1) 由图乙可得, 0~1s物块 B 加速度大小为q=2m/s2
若物块 B 与长木板发生相对滑动, 则 μmgcosθ-mgsinθ=mao, 得q=2.5m/s2
, 故恒力 F 作用后, 两者相对静止, 一起向上加速, 对 整体有
F=μ2(M+m)gcosθ-(M+m)gsinθ=(M+m)q, 得 F =48N
(2) 0~1s内 一起运动的位移为
得, 即撤去外力时木板恰运动到电场边缘, 假设撤去外力后AB 相对静止 一起减速, 对 AB 整体有μ2(M+m)gcosθ+(M+m)gsinθ=(M+m)a2, 得
对物块 B 有fi+mgsinθ=a, 得 。=5N假设成立, 两者相对静止 一起减速, 在此加速度下若 B 减速为零, 则运动距离为
得 SM=0.2m>d, 即物块 B 到达电场边缘时尚未减速为零。,得或(舍
弃)
物块 B 在t=1.3s减速为零, 则共进入电场后的加速度大小为,
mgsinθ+μ1(mgcosθ-qE)=mas得E=5、5×I0*N/c
(3) 物块 B 进入电场后减速为零经过的位移为
长木板 A 减速为零的位移为, 则
得 , s =005m
即物块 B 尚未冲出长木板 A 的上端, A 物体减速为零后, 因 μ2Mgcosθ=Mgsin6 故 A 静止不动, 物块 B 离开电场时, 速度与进入时候等大反向, 即v2=v2
对 B: μmgcosθ-mgsinθ=mag
对 A: μmgcosθ+Mgsinθ-μ2(M+m)gcosθ=Ma
得0, 0
两者共速时w'-a=a
得 , v=0.25m/s
此过程中长木板 A、 物块 B 各自的位移大小为,
得 s=0.0375m, s'=0.1875m
与木板间无摩擦生热, 仅在物块 B 离开电场后与长木板 A 有摩擦生热, 即 得
4
(
高三 (上)
物理周测
11
答题卡
班级
姓名
分数
) (
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
) (
11.

1


2


3

) (
三、 解答题 (共
38 分,
12 题
10 分,
13 题
12 分,
14 题
18 分)
12
.
13
.
)
14.
1
2

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