江西省南昌市重点中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 江西省南昌市重点中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 396.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-10-11 14:41:37 | ||
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文档简介
南昌市重点中学2023-2024学年高二上学期10月月考
物理试卷
试卷总分：100分 考试时长：75分钟
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共48分。1﹣7小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，8﹣10小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。）
1. 如图为库仑扭秤，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球，另一端通过物体使绝缘棒平衡。当把另一个与完全相同的带电金属小球插入容器并使它靠近时，和之间的库仑力使悬丝扭转。当带电，带电，、间的距离为时，、间的库仑力为；让与接触后分开，当和的距离为时，、间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
2. 研究发现高压水枪的穿透力非常强，日常生活中常使用高压水枪清洗汽车上的污渍，若水从枪口喷出时的速度大小为，近距离垂直喷射到车身上，水枪出水口直径为。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到车身上时速度在短时间内变为零，由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度，则水枪在物体表面产生的冲击力约为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，、是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则下列叙述正确的是( )
A. 球的质量比球的质量小 B. 球的电荷量比球的电荷量大
C. 、两球飞行的水平距离相等 D. 两球同时落地
4. 质量相等的、两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球而只释放球时，球被弹出落到距桌边水平距离为的地面上，如图所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走左边的挡板，将、同时释放，则球的落地点距桌边( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，带电小球固定在空中点，带电小球在库仑斥力的作用下沿光滑绝缘水平面向右做加速运动，运动到点时加速度大小为，、连线与竖直方向的夹角为，当小球运动到点，、连线与竖直方向夹角为角时，小球的加速度大小为两小球均可看成点电荷( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，一个小孩将质量为的石头以大小为、仰角为的初速度抛入一个装有砂子的总质量为的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中漏出，则( )
A. 球和砂车的共同速度
B. 球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统动量守恒
C. 砂子漏出后做直线运动，水平方向的速度变小
D. 当漏出质量为的砂子时，砂车的速度
7. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是，，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则甲球质量与乙球质量间的关系可能正确的是 ( )
A. B. C. D.
8. 如图所示，将带负电的棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列哪些方法能使两球都带电( )
A. 先把两球分开，再移走棒 B. 先移走棒，再把两球分开
C. 先使甲球瞬时接地，再移走棒 D. 使棒与甲球瞬时接触，再移走棒
9. 冰壶比赛是年北京冬奥会的比赛项目。蓝壶实心圆以动能碰撞静止的红壶与蓝壶材料相同，质量相等空心圆，某兴趣小组将碰撞前后两壶的位置标记如图所示，、分别为碰前瞬间蓝壶、红壶所在位置，、分别为碰撞后蓝壶、红壶停止的位置。则由图可知( )
A. 碰后瞬间蓝壶、红壶的瞬时速度之比为
B. 碰后瞬间蓝壶、红壶的瞬时速度之比为
C. 碰撞过程中损失的动能约为
D. 碰撞过程中损失的动能约为
10. 如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，一质量为的小球以水平速度从小车左端冲上小车，一段时间后小球从小车的左端飞出，已知小车的质量为，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 小球上升的最大高度为 B. 小球从小车的左端飞出的速度大小为
C. 小球从小车的左端飞出后小车的速度大小为D. 整个过程中小球对小车做的功为
二、填空题（每空2分，共16分）
11. 如图所示，真空中有两个可视为点电荷的带正电小球，相距，电荷量分别为和，如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应 填“带正电”或“带负电”；电荷量是的 倍；应放在离 的地方。
12. 如图所示，是半径为的圆的内接正五边形，在其顶点、、、处各固定有电荷量为的点电荷，在处固定有电荷量为的点电荷，则放置在圆心处的点电荷所受到的库仑力的方向为 ，(作答格式为：**指向**） 大小为 ．
13. 如图所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止释放，球从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作次，得到个落点痕迹，再把质量为的球放在水平轨道末端，将球仍从位置由静止释放，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作次，、、为三个落点的平均位置，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图所示。
下列说法中正确的有______ 选填选项前的字母。
安装轨道时，轨道末端必须水平
实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
实验中两个小球的质量应满足
除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺和秒表
未放球时，球落点的平均位置是点
实验中，测量出两个小球的质量、，测量出三个落点的平均位置与点距离、、的长度分别为、、。在实验误差允许范围内，若满足关系式______ 用所测物理量的字母表示，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
某实验小组设计用上述装置来研究碰撞前后动能的变化，实验方案如下：如图所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球和硬塑料球进行实验，测量出、两个小球的质量、，其他操作重复验证动量守恒时的步骤。、、为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为，用刻度尺测量、、到的距离分别为、、。
在实验误差允许范围内，若满足关系式______ 用所测物理量的字母表示，则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
五、计算题（本大题共3小题，14题12分，15题16分，17题16分）
14. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与球连接。、、三小球的质量均为，，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为，求：
弹簧伸长量；
球的电荷量和相邻小球间距离。
15. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求：
(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；
(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；
(3)物块A最终停止位置到Q点的距离．
16. 如图所示，一质量的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道和水平粗糙轨道组成，与相切于，所对圆心角，长。质量的小物块从某一高度处的点以的速度水平抛出，恰好沿切线方向自点进入圆弧轨道，滑到点时刚好与小车达到共同速度。取，，忽略空气阻力。
求、间的水平距离；
求物块从滑到所用时间；
若在小物块抛出时拔掉销钉，求小车向左运动到最大位移处时滑块离小车左端的水平距离。
物理答案
1. C 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. D
11. 带负电 12. 从指向；。
13. ；；；
14. 解：以、、整体为研究对象可得……………………2分
因此弹簧伸长量为 ……………………2分
设相邻小球间距为，根据平衡可知小球带正电， ……………2分
对球有 ……………………2分
解得……………………2分
……………………2分
15、 (1)物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点，设物块A在P点的速度大小为vP，
由机械能守恒定律有：mgR＝mv……………………1分
在最低点轨道对物块的支持力大小为FN，由牛顿第二定律有：FN－mg＝m，……………2分
联立解得：FN＝3mg，……………………1分
由牛顿第三定律可知物块对轨道P点的压力大小为3mg.
（2）设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为v0，由动能定理有
mgR－μmgR＝mv－0，……………………1分
解得v0＝，……………………1分
当物块A、物块B具有共同速度v时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有：
mv0＝(m＋2m)v，……………………1分
mv＝(m＋2m)v2＋Ep，……………………1分
联立解得Ep＝mgR.……………………2分
(3)设物块A与弹簧分离时，A、B的速度大小分别为v1、v2，规定向右为正方向，则有
mv0＝－mv1＋2mv2，……………………1分
mv＝mv＋(2m)v，……………………1分
联立解得：v1＝，……………………1分
设A最终停在Q点左侧距Q点x处，由动能定理有：－μmgx＝0－mv……………………2分
解得x＝R.……………………1分
解：由平抛规律：
……………………1分
…………………1分
……………………1分
………………1分
物块在段滑动过程中，由动量守恒定律：，………………1分
解得：，………………1分
由功能关系：………………1分
解得，………………1分
对物块，由动量定理：………………1分
联立知，；………………1分
有销钉时，………………1分
由几何关系：………………1分
解得，………………1分
间水平距离：，
拔掉销钉，小车向左达最大位移时其速度为，此时物块的速度为………………1分
由能量守恒：………………1分
解得。 ………………1分
物理试卷
试卷总分：100分 考试时长：75分钟
一、选择题（本大题共10小题，每小题4分，共48分。1﹣7小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，8﹣10小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求。）
1. 如图为库仑扭秤，细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的小球，另一端通过物体使绝缘棒平衡。当把另一个与完全相同的带电金属小球插入容器并使它靠近时，和之间的库仑力使悬丝扭转。当带电，带电，、间的距离为时，、间的库仑力为；让与接触后分开，当和的距离为时，、间库仑力的大小为( )
A. B. C. D.
2. 研究发现高压水枪的穿透力非常强，日常生活中常使用高压水枪清洗汽车上的污渍，若水从枪口喷出时的速度大小为，近距离垂直喷射到车身上，水枪出水口直径为。忽略水从枪口喷出后的发散效应，水喷射到车身上时速度在短时间内变为零，由于水柱前端的水与物体表面相互作用时间很短，因此在分析水对物体表面的作用力时可忽略这部分水所受的重力。已知水的密度，则水枪在物体表面产生的冲击力约为( )
A. B. C. D.
3. 如图所示，、是两个带有同种电荷的小球，用绝缘细线悬挂于同一点，两球静止时，它们距水平地面的高度相等，绳与竖直方向的夹角分别为、，且。若同时剪断两根细线，空气阻力不计，两球带电量不变，则下列叙述正确的是( )
A. 球的质量比球的质量小 B. 球的电荷量比球的电荷量大
C. 、两球飞行的水平距离相等 D. 两球同时落地
4. 质量相等的、两球之间压缩一根轻质弹簧，静置于光滑水平桌面上，当用板挡住小球而只释放球时，球被弹出落到距桌边水平距离为的地面上，如图所示，若再次以相同力压缩该弹簧，取走左边的挡板，将、同时释放，则球的落地点距桌边( )
A. B. C. D.
5. 如图所示，带电小球固定在空中点，带电小球在库仑斥力的作用下沿光滑绝缘水平面向右做加速运动，运动到点时加速度大小为，、连线与竖直方向的夹角为，当小球运动到点，、连线与竖直方向夹角为角时，小球的加速度大小为两小球均可看成点电荷( )
A. B. C. D.
6. 如图所示，一个小孩将质量为的石头以大小为、仰角为的初速度抛入一个装有砂子的总质量为的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中漏出，则( )
A. 球和砂车的共同速度
B. 球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统动量守恒
C. 砂子漏出后做直线运动，水平方向的速度变小
D. 当漏出质量为的砂子时，砂车的速度
7. 甲、乙两球在水平光滑轨道上同向运动，已知它们的动量分别是，，甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则甲球质量与乙球质量间的关系可能正确的是 ( )
A. B. C. D.
8. 如图所示，将带负电的棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下列哪些方法能使两球都带电( )
A. 先把两球分开，再移走棒 B. 先移走棒，再把两球分开
C. 先使甲球瞬时接地，再移走棒 D. 使棒与甲球瞬时接触，再移走棒
9. 冰壶比赛是年北京冬奥会的比赛项目。蓝壶实心圆以动能碰撞静止的红壶与蓝壶材料相同，质量相等空心圆，某兴趣小组将碰撞前后两壶的位置标记如图所示，、分别为碰前瞬间蓝壶、红壶所在位置，、分别为碰撞后蓝壶、红壶停止的位置。则由图可知( )
A. 碰后瞬间蓝壶、红壶的瞬时速度之比为
B. 碰后瞬间蓝壶、红壶的瞬时速度之比为
C. 碰撞过程中损失的动能约为
D. 碰撞过程中损失的动能约为
10. 如图所示，带有光滑圆弧轨道的小车静止置于光滑水平面上，一质量为的小球以水平速度从小车左端冲上小车，一段时间后小球从小车的左端飞出，已知小车的质量为，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 小球上升的最大高度为 B. 小球从小车的左端飞出的速度大小为
C. 小球从小车的左端飞出后小车的速度大小为D. 整个过程中小球对小车做的功为
二、填空题（每空2分，共16分）
11. 如图所示，真空中有两个可视为点电荷的带正电小球，相距，电荷量分别为和，如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应 填“带正电”或“带负电”；电荷量是的 倍；应放在离 的地方。
12. 如图所示，是半径为的圆的内接正五边形，在其顶点、、、处各固定有电荷量为的点电荷，在处固定有电荷量为的点电荷，则放置在圆心处的点电荷所受到的库仑力的方向为 ，(作答格式为：**指向**） 大小为 ．
13. 如图所示，用半径相同的两个小球的碰撞验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止释放，球从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作次，得到个落点痕迹，再把质量为的球放在水平轨道末端，将球仍从位置由静止释放，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作次，、、为三个落点的平均位置，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图所示。
下列说法中正确的有______ 选填选项前的字母。
安装轨道时，轨道末端必须水平
实验前应该测出斜槽末端距地面的高度
实验中两个小球的质量应满足
除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺和秒表
未放球时，球落点的平均位置是点
实验中，测量出两个小球的质量、，测量出三个落点的平均位置与点距离、、的长度分别为、、。在实验误差允许范围内，若满足关系式______ 用所测物理量的字母表示，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。
某实验小组设计用上述装置来研究碰撞前后动能的变化，实验方案如下：如图所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球和硬塑料球进行实验，测量出、两个小球的质量、，其他操作重复验证动量守恒时的步骤。、、为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为，用刻度尺测量、、到的距离分别为、、。
在实验误差允许范围内，若满足关系式______ 用所测物理量的字母表示，则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
五、计算题（本大题共3小题，14题12分，15题16分，17题16分）
14. 如图所示，在倾角为的光滑绝缘斜面上固定一个挡板，在挡板上连接一根劲度系数为的绝缘轻质弹簧，弹簧另一端与球连接。、、三小球的质量均为，，，当系统处于静止状态时，三小球等间距排列。已知静电力常量为，求：
弹簧伸长量；
球的电荷量和相邻小球间距离。
15. 如图所示，半径为R的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平地面在P点相切，一个质量为2m的物块B(可视为质点)静止在水平地面上，左端固定有水平轻弹簧，Q点为弹簧处于原长时的左端点，P、Q间的距离为R，PQ段地面粗糙、动摩擦因数为μ＝0.5，Q点右侧水平地面光滑，现将质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为g.求：
(1)物块A沿圆弧轨道滑至P点时对轨道的压力大小；
(2)弹簧被压缩的最大弹性势能(未超过弹性限度)；
(3)物块A最终停止位置到Q点的距离．
16. 如图所示，一质量的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道和水平粗糙轨道组成，与相切于，所对圆心角，长。质量的小物块从某一高度处的点以的速度水平抛出，恰好沿切线方向自点进入圆弧轨道，滑到点时刚好与小车达到共同速度。取，，忽略空气阻力。
求、间的水平距离；
求物块从滑到所用时间；
若在小物块抛出时拔掉销钉，求小车向左运动到最大位移处时滑块离小车左端的水平距离。
物理答案
1. C 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. 10. D
11. 带负电 12. 从指向；。
13. ；；；
14. 解：以、、整体为研究对象可得……………………2分
因此弹簧伸长量为 ……………………2分
设相邻小球间距为，根据平衡可知小球带正电， ……………2分
对球有 ……………………2分
解得……………………2分
……………………2分
15、 (1)物块A从静止沿圆弧轨道滑至P点，设物块A在P点的速度大小为vP，
由机械能守恒定律有：mgR＝mv……………………1分
在最低点轨道对物块的支持力大小为FN，由牛顿第二定律有：FN－mg＝m，……………2分
联立解得：FN＝3mg，……………………1分
由牛顿第三定律可知物块对轨道P点的压力大小为3mg.
（2）设物块A与弹簧接触前瞬间的速度大小为v0，由动能定理有
mgR－μmgR＝mv－0，……………………1分
解得v0＝，……………………1分
当物块A、物块B具有共同速度v时，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律有：
mv0＝(m＋2m)v，……………………1分
mv＝(m＋2m)v2＋Ep，……………………1分
联立解得Ep＝mgR.……………………2分
(3)设物块A与弹簧分离时，A、B的速度大小分别为v1、v2，规定向右为正方向，则有
mv0＝－mv1＋2mv2，……………………1分
mv＝mv＋(2m)v，……………………1分
联立解得：v1＝，……………………1分
设A最终停在Q点左侧距Q点x处，由动能定理有：－μmgx＝0－mv……………………2分
解得x＝R.……………………1分
解：由平抛规律：
……………………1分
…………………1分
……………………1分
………………1分
物块在段滑动过程中，由动量守恒定律：，………………1分
解得：，………………1分
由功能关系：………………1分
解得，………………1分
对物块，由动量定理：………………1分
联立知，；………………1分
有销钉时，………………1分
由几何关系：………………1分
解得，………………1分
间水平距离：，
拔掉销钉，小车向左达最大位移时其速度为，此时物块的速度为………………1分
由能量守恒：………………1分
解得。 ………………1分
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