湖南省衡阳市2021-2022学年高二上学期质量监测（12月）物理试题（PDF版含答案）

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　
２０２１—２０２２ 学年度衡阳市高中二年级质量监测
物 理 卷
　 　 注意事项：１ 本试卷共三道大题，满分 １００ 分
２ 测试时量：７５ 分钟，请同学们科学、合理地安排好答题时间
３ 本卷为试题卷，答案必须答在答题卡的指定位置，答在试题卷上无效
第Ⅰ卷　 选择题（共 ４４ 分）
一、选择题：本题共 ６ 小题，每小题 ４ 分，共 ２４ 分 在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
合题目要求的
１ 科学研究方法对物理学的发展意义深远，实验法、归纳法、演绎法、类比法、理想实验法等对
揭示物理现象的本质十分重要 下列哪个成果是运用理想实验法得到
Ａ 伽利略发现“力不是维持物体运动的原因”
Ｂ 库仑发现“库仑定律”
Ｃ 卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
Ｄ 法拉第发现电磁感应现象，并总结出“电磁感应定律”
２ 路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯 若车匀速向左沿直线运动
的同时梯子匀加速上升，则关于对站在梯子上的工人的描述正确的是
Ａ 工人相对地面的运动轨迹一定是曲线
Ｂ 工人相对地面的运动轨迹一定是直线
Ｃ 工人相对地面的运动轨迹可能是直线，也可能是曲线
Ｄ 工人受到的合力可能是恒力，也可能是变力
３ 蹦极是一项刺激的户外休闲活动，足以使蹦极者在空中体验几秒钟的“自
由落体” 如图所示，蹦极者站在高塔顶端，将一端固定的弹性长绳绑在
踝关节处 然后双臂伸开，双腿并拢，头朝下跳离高塔 设弹性绳的原长
为 Ｌ，蹦极者下落第一个 Ｌ５ 所用的时间为 ｔ１，下落第二个
Ｌ
５ 所用的时间为
ｔ２ 把蹦极者视为质点，认为蹦极者离开塔顶时的速度为零，不计空气阻力，则满足
ｔ ｔ ｔ ｔ
Ａ １ ＜ １ ＜ ２ Ｂ ２ ＜ １ｔ ｔ ＜ ３ Ｃ ３ ＜
１
ｔ ＜ ４ Ｄ ４ ＜
１
２ ２ ２ ｔ
＜ ５
２
４ ２０２１ 年 ６ 月 ２５ 日，我国首条高原电气化铁路———拉萨至林芝铁路正式通车，结束了藏东南
不通铁路的历史 动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力
的车厢叫拖车 假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直
轨道上运行过程中阻力与车重成正比 某列车组由 ８ 节车厢组成，其中第 １、５ 节车厢为动
车，其余为拖车，其运行的最大速率为 １８０ｋｍ ／ ｈ，若再把第 ３、７ 节车厢改为动车，其运行的
最大速率将变为
Ａ ４００ｋｍ ／ ｈ Ｂ ３６０ｋｍ ／ ｈ Ｃ ２４０ｋｍ ／ ｈ Ｄ １８０ｋｍ ／ ｈ
—高中二年级质量监测物理试卷　 第 １ 页　 （共 ４ 页）—
５ 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的
粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设 Ｍ 点和 Ｎ 点的电势分别为 φＭ、
φＮ，粒子在 Ｍ 点和 Ｎ 点时加速度大小分别为 ａＭ、ａＮ，速度大小分别为 ｖＭ、
ｖＮ，电势能分别为 ＥｐＭ、ＥｐＮ ． 下列判断正确的是
Ａ ｖＭ ＜ ｖＮ，ａＭ ＜ ａＮ　 　 Ｂ ｖＭ ＜ ｖＮ，φＭ ＜φＮ　 　 Ｃ ａＭ ＜ ａＮ，ＥｐＭ ＜ＥｐＮ　 　 Ｄ φＭ ＜ φＮ，ＥｐＭ ＜ ＥｐＮ
６ ２０２１ 年 １０ 月 １６ 日，神舟十三号载人飞船与空间站天和核心舱成功对接，神舟十三号航天
员乘组将在空间站组合体工作生活 １８０ 天，进一步刷新中国航天员单次飞行任务太空驻留
时间的纪录 已知天和号核心舱在距离地面高度约为 ４００ｋｍ 做匀速圆周运动，地
球半径约为 ６４００ｋｍ 则下列说法正确的是
Ａ 天和号核心舱绕地球运动周期大于 ２４ｈ
Ｂ 天和号核心舱绕地球运动的速度大于 ７ ９ｋｍ ／ ｓ
Ｃ 神舟十三号载人飞船需先减速离开低轨道，才能实现与天和号核
心舱对接
Ｄ 天和号核心舱绕地球运动的速度大于地球赤道上的物体随地球自转的速度
二、选择题：本题共 ４ 小题，每小题 ５ 分，共 ２０ 分 在每小题给出的四个选项中，有多项符合题
目要求 全部选对的得 ５ 分，选对但不全的得 ３ 分，有选错的得 ０ 分
７ 一只蜗牛沿着弧形菜叶从右向左缓慢爬行，如图所示 下列说法正确的是
Ａ 菜叶对蜗牛的弹力大小一定不变
Ｂ 菜叶对蜗牛的摩擦力大小先变小后变大
Ｃ 蜗牛受到的合力大小不变
Ｄ 菜叶对蜗牛的作用力大小先变小后变大
８ 如图所示，平行板电容器与电动势为 Ｅ 的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地，静电计所
带电荷量很少，可被忽略 一带负电油滴被固定于电容器中的 Ｐ 点 现将平行板电容器的
下极板竖直向下移动一小段距离，则下列说法中正确的是
Ａ 平行板电容器的电容值将变大
Ｂ 静电计指针张角变小
Ｃ 带电油滴的电势能将减少
Ｄ 若先将上极板与电源正极的导线断开，再将下极板向下
移动一小段距离，则带电油滴所受电场力不变
９ 如图，电机带动长度 Ｌ ＝６ｍ 的水平传送带以速度 ｖ ＝１０ｍ／ ｓ 匀速向右传动，一质量为 ｍ ＝３ｋｇ 的
小木块以一定水平速度 ｖ０（ｖ０ ＜ ｖ）从传送带左端滑入，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为
μ ＝０ ３，当小木块与传送带相对静止时，恰好到达传送带右端，重力加速度 ｇ ＝１０ｍ／ ｓ２ 则
Ａ ｖ０ ＝ ８ｍ ／ ｓ
Ｂ 小物块与传送带划痕长度为 ６ｍ
Ｃ 过程中摩擦产热为 ５４Ｊ
Ｄ 电机带动传送带匀速传动输出的总能量为 ６０Ｊ
１０ 如图所示电路中，电源内阻为 ｒ，电流表 Ａ 和电压表 Ｖ 均为理想电表。 平行板电容器 Ｃ 内
部有一个用绝缘细线悬挂的带电小球，稳定时细线偏离竖直方向一个小角度，当滑动变阻
器滑片 Ｐ 从右端向左端滑动的过程中，下列说法正确的是
Ａ． 电流表示数减小
Ｂ． 电压表示数减小
Ｃ． 细线与竖直方向的偏角减小
Ｄ． 滑片 Ｐ 移动中可能有两个位置使电源输出功率相等
—高中二年级质量监测物理试卷　 第 ２ 页　 （共 ４ 页）—
第Ⅱ卷　 非选择题（共 ５６ 分）
三、非选择题
１１ （６ 分）“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示，已知打点计时
器所用电源频率为 ５０Ｈｚ，试回答下列问题
　 　
（１）实验中在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中，打出了一条纸带如图乙所示，Ａ、Ｂ、Ｃ、
Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇ 这些点的间距如图中标示，其中每相邻两点间还有 ４ 个计时点未画出 根
据测量结果计算：打 Ｃ 点时小车的速度大小为　 　 　 　 ｍ ／ ｓ；小车运动的加速度大小
为　 　 　 　 ｍ ／ ｓ２ （结果保留二位有效数字）
（２）在某次利用上述已调整好的装置进行实验时，保持砝码盘中砝码个数不变，小车自身
的质量保持不变（已知小车的质量远大于砝码盘和盘中砝码的
质量），在小车上加一个砝码，并测出此时小车的加速度 ａ，调整
小车上的砝码，进行多次实验，得到多组数据，以小车上砝码的质
量 ｍ 为横坐标，相应加速度的倒数 １ａ 为纵坐标，在坐标纸上作出
如图丁所示的 １ａ －ｍ 关系图线，实验结果验证了牛顿第二定律
如果图中纵轴上的截距为 ｂ，图线的斜率为 ｋ，则小车的质量为　 　 　 　
１２ （９ 分）某同学从电子市场买了一块手机电池，该同学通过实验测量该电池的电动势和内
阻，除了开关和若干导线以外，还有如下器材可供选择：
Ａ 电流表 Ａ（０ ６Ａ，ｒＡ ＝ ２ ０Ω）
Ｂ 电压表 Ｖ（５Ｖ，ｒＶ≈１０００Ω）
Ｃ 滑动变阻器 Ｒ１（０ ～ ２０Ω，１Ａ）
Ｄ 滑动变阻器 Ｒ２（０ ～ １０００Ω，２００ｍＡ）
（１）为了使测量结果尽可能准确，请根据现有器材在方框中设计电路图（画在答题卡上），
其中滑动变阻器应选　 　 　 　 （填写前面的字母序号） （４ 分）
（２）根据实验中记录的电压表的示数 Ｕ 与电流表的示数 Ｉ 的值，经描点、连线得到图像，如图所
示，根据图中所给数据，该电池的电动势与内电阻分别为 Ｅ ＝ 　 　 　 　 Ｖ，ｒ ＝ 　 　 　 　 Ω，按
照此实验方法请分析内电阻的测量值与真实值大小关系，即 ｒ测 　 　 　 　 ｒ真（选填：“大于”
“等于”或“小于”） （５ 分）
—高中二年级质量监测物理试卷　 第 ３ 页　 （共 ４ 页）—
１３ （１３ 分）２０２２ 年第 ２４ 届冬季奥林匹克运动会将在北京市和张家口市举行，跳台滑雪是其
中颇具观赏性的项目之一 如图所示，倾角为 θ ＝ ３７ 、 长为 Ｌ 的助滑直道 ＡＢ 与半径为 Ｒ ＝
７５ｍ 圆弧滑道 ＢＣ 平滑连接，Ｃ 为滑道最低点，滑道 ＢＣ 高 ｈ ＝ １５ｍ 运动员从 Ａ 处由静止
开始自由下滑，到达 Ｂ 点时速度大小为 ｖＢ ＝ ２０ｍ ／ ｓ，到达 Ｃ 点时速度大小为 ｖＣ ＝ ２５ｍ ／ ｓ 已
知运动员连同滑板的质量为 ｍ ＝ ６０ｋｇ，滑板与直滑道 ＡＢ 间的动摩擦因数为 μ ＝ ０ １２５，重
力加速度 ｇ ＝ １０ｍ ／ ｓ２，ｓｉｎ３７ ＝ ０ ６，ｃｏｓ３７ ＝ ０ ８，求：
（１）运动员连同滑板在直滑道 ＡＢ 上运动的加速度大小和直道 ＡＢ 的
长度 Ｌ 的值；
（２）运动员连同滑板从 Ｂ 点运动到 Ｃ 点的过程中克服阻力所做
的功；
（３）运动员连同滑板运动到 Ｃ 时，滑道对滑板的作用力
１４ （１３ 分）如题图所示，将一个质量为 ｍ，电量为 ｑ 的带正电荷的小球
用长为 Ｌ 的绝缘细线悬挂在天花板上 Ｏ 点，空间存在一个水平向右
的匀强电场，小球静止在 Ａ 点时细线与竖直方向夹角为 θ ＝ ３０°，已
知重力加速度为 ｇ
（１）求匀强电场的电场强度 Ｅ 的大小；
（２）若剪断细线，求剪断细线后小球的加速度 ａ 的大小和方向；
（３）若剪断细线的瞬间给小球一个竖直向上的初速度 ｖ０，求此后小球在空中运动过程中的
最小动能 Ｅｋ 是多少
１５ （１５ 分）如图所示为某农庄灌溉工程的示意图，龙头离地面高为
ｈ，地面与水池的水面的距离为 Ｈ 用水泵从水池抽水（抽水过程
中 Ｈ 保持不变），水的密度为 ρ，重力加速度为 ｇ，水从管口以不
变的速度 ｖ０ 源源不断地沿水平方向喷出，水落地的位置到管口
的水平距离为 １０ｈ 设管口横截面积为 Ｓ，管口各处水的速度都
相同，不计空气阻力 求：
（１）管口处水流的速度 ｖ０ 的大小；
（２） 每秒内从管口流出的水的质量 ｍ；
（３）不计额外功的损失，水泵输出的功率 Ｐ
—高中二年级质量监测物理试卷　 第 ４ 页　 （共 ４ 页）—
２０２１—２０２２ 学年度衡阳市高中二年级质量监测
物理参考答案
第Ⅰ卷　 选择题（共 ４４ 分）
题　 号 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０
答　 案 Ａ Ａ Ｂ Ｂ Ｃ Ｄ ＢＣ ＣＤ ＡＤ ＡＢＤ
第Ⅱ卷　 非选择题（共 ５６ 分）
１１ （１）１ ２　 １ ５　 　 （２） ｂｋ
１２ （１）如右图　 Ｃ
（２）３ ６　 １ ０（或 １）　 等于
１３ （１）运动员从 Ａ 点到 Ｂ 点做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
ｍｇｓｉｎ３７° － μｍｇｃｏｓ３７° ＝ｍａ ………………………………………… （２ 分）
解得 ａ ＝ ５ｍ ／ ｓ２ ……………………………………………………… （１ 分）
由运动学公式得 ｖ２Ｂ ＝ ２ａＬ …………………………………………… （２ 分）
解得 Ｌ ＝ ４０ｍ ………………………………………………………… （１ 分）
（２）运动员从 Ｂ 点到 Ｃ 点的过程，由动能定理得
ｍｇｈ －Ｗ ＝ １ ｍｖ２ － １ ｍｖ２２ Ｃ ２ Ｂ …………………………………………… （２ 分）
代入数据解得 Ｗ ＝ ２２５０Ｊ …………………………………………… （２ 分）
２
（３）运动员过 Ｃ 点，Ｎ －ｍｇ ＝ｍ ｖＲ ……………………………………… （２ 分）
Ｎ ＝ １１００Ｎ …………………………………………………………… （１ 分）
１４ （１）小球受力如图 １ 所示，ｔａｎθ ＝ ｑＥｍｇ…………… （２ 分）
Ｅ ＝ ｍｇｔａｎθｑ ＝
３ｍｇ
３ｑ ………………………… （２ 分）
（２）剪断细线后，受重力与电场力，Ｆ合 ＝
ｍｇ
ｃｏｓθ …… （２ 分） 图 １
由牛顿第二定律得 Ｆ合 ＝ｍａ
ａ ＝ ｇ ２ ３ｃｏｓθ ＝ ３ ｇ ……………………………………………………… （２ 分）
方向与竖直方向成 ３０°夹角斜向右下方 ………………………… （１ 分）
—高中二年级质量监测物理试卷参考答案　 第 １ 页　 （共 ２ 页）—
（３）如图 ２ 所示，以小球初位置为原点，原细线方向为 ｙ 轴，
垂直原细线方向为 ｘ 轴建立坐标系，求沿 ｘ 轴方向做匀
速直线运动，沿 ｙ 轴方向做匀减速直线运动，当小球沿 ｙ
轴方向分速度为 ０ 时，最小合速度即为 ｖ，此时动能最
小
图 ２
ｖ
ｖ ＝ ｖｘ ＝ ｖ０ｓｉｎθ ＝
０
２ …………………………………………………… （２ 分）
Ｅ １ ２ １ ２ｋ ＝ ２ ｍｖ ＝ ８ ｍｖ０ ………………………………………………… （２ 分）
１５ （１）水从管口沿水平方向喷出后做平抛运动，设水喷出时速度为 ｖ０，落地时间为 ｔ，则有：
竖直方向：ｈ ＝ １２ ｇｔ
２ ………………………………………………… （２ 分）
水平方向：１０ｈ ＝ ｖ０ ｔ ………………………………………………… （２ 分）
解得：ｖ０ ＝ ５ ２ｇｈ …………………………………………………… （２ 分）
（２）时间 ｔ 内喷出的水的质量 ｍ ＝ ρＶ ＝ ρｖｔＳ …………………………… （２ 分）
每秒喷出的水的质量：ｍ ＝ ρＳ ５０ｇｈ ……………………………… （２ 分）
（３）时间 ｔ 内水泵输出功 Ｗ ＝ｍｇ（Ｈ ＋ ｈ） ＋ １２ ｍｖ
２
０ ……………………… （２ 分）
输出功率：Ｐ ＝ Ｗｔ ……………………………………………………… （１ 分）
联立解得：Ｐ ＝ ρＳｇ（Ｈ ＋ ２６ｈ） ５０ｇｈ ………………………………… （２ 分）
—高中二年级质量监测物理试卷参考答案　 第 ２ 页　 （共 ２ 页）—