第一次月考物理参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
B B D A C C BCD ACD AC BD
11.(1)负（2分） (2)充满电后电容器的电荷量（2分） (3)6×10－3（2分）
12. (1)D(2分) F（2分） (2)m1 ＝m1 ＋m2 （3 分）
(3) m1LE＝m1LD＋m2LF （3分）
13. 【答案】(1)2.0 m 10 cm (2)沿 x轴正方向 5 m/s (3)0.7 m
【解析】(1)由题图甲知，波的波长λ＝2.0 m， ..................(2 分)
振幅 A＝10 cm； ..................(2 分)
(2)v 2＝ ＝ m/s＝5 m/s， ..................(3 分)
0.4
由题图乙知，质点 P在 t＝0时刻正向上运动，由“上下坡法”知波的传播方向沿 x轴正方向．
(3)由于周期 T＝0.4 s,0.7 s＝13T，
4
t＝0时刻，质点 Q处于平衡位置，
3
故质点 Q运动的路程 s＝(1＋ )×4A＝0.7 m. ..................(4 分)
4
13. 【答案】（1） （2） （3）0.16m
【解析】（1）粒子经加速电场 U1加速，获得速度 v，由动能定理得 ，...(2 分)
解得 m/s。 ..................(1 分)
（2）在速度选择器中做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力平衡，得 Eq=qvB1，..(1 分)
， ...............(1 分)
得 U2=B1dv=0.2×0.06×1×106 V=1.2×104 V ...............(2 分)
（3）在 B2中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 ， .........(2 分)
得粒子在 B2磁场中做匀速圆周运动的半径：r=0.1m，由几何关系 ，..(1 分)
所以，正方向的边长 。 .........(1 分)
14. 【答案】(1)① ② 2· (2)
【解析】(1)①设离子带电荷量为 q，质量为 m，经电场加速后的速度为 v，
则有 qU＝ mv2 .........(2 分)
离子飞越真空管，AB做匀速直线运动，
则 L＝vt1 .........(1 分)
联立得离子比荷 ＝ . .........(1 分)
{#{QQABIRQQaQQggoCgioAAJBAAAAQAhhCAwWlSQCCEECGQQkBkEACECAIoKOogOBAAAoIAoAAgABgFAAFBAABA=A}=#}}#}
②离子在匀强电场区域 BC中做往返运动，设加速度为 a，则 qE＝ma .........(1 分)
t2＝ ＋ .........(2 分)
联立得离子比荷 ＝ 2· . .........(1 分)
(2)两离子初速度分别为 v、v′，
则 t＝ ＋ ，t′＝ ＋ ； .........(2 分)
Δt＝t－t′＝ (v′－v)，.........(1 分)
要使Δt＝0，则须 ＝0，
所以 E＝ ..........(2 分)
15. 【答案】(1)5 m/s 10 m/s (2)3.5×10－2m (3)2.5×10－2m
【解析】(1)子弹射穿物块 A后，A以速度 vA沿桌面水平向右做匀速直线运动，离开桌面后做平抛运动，
1
由平抛运动公式 h＝ gt2 .........(1 分)
2
解得运动时间 t＝0.40 s
A v 则 离开桌面时的速度大小 A＝ ＝5 m/s .........(1 分)
设子弹射入物块 B后，子弹与 B的共同速度为 vB，子弹与两物块作用过程中系统动量守恒，根据动量
守恒定律有
mv0＝MvA＋(M＋m)vB .........(2 分)
代入数据，解得 B离开桌面时的速度大小 vB＝10 m/s .........(1 分)
(2) 设子弹离开 A时的速度大小为 v1，子弹射穿物块 A过程，A、B与子弹组成的系统动量守恒，根据
动量守恒定律有 mv0＝mv1＋2MvA， .........(1 分)
解得 v1＝40 m/s
子弹在物块 B中穿行的过程中，由动能定理得
FfL
1 1 1
B＝ MvA2＋ mv12－ (M＋m)vB2① .........(2 分)2 2 2
子弹在物块 A中穿行的过程中，由动能定理得
FfL
1 1 1
A＝ mv02－ mv12－ (M＋M)vA2② .........(2 分)2 2 2
由①②联立并代入数据解得 LB＝3.5×10－2m .........(1 分)
(3)子弹在物块 A中穿行的过程中，物块 A在水平桌面上的位移为 s1，由动能定理得
F 11s1＝ (M＋M)vA2－0③ .........(2 分)2
子弹在物块 B中穿行的过程中，物块 B在水平桌面上的位移为 s2，由动能定理得
Ffs
1
2＝ Mv
1
B2－ MvA2④ .........(2 分)2 2
B到桌边的最小初始距离 smin＝s1＋s2⑤
联立解得 smin＝2.5×10－2m .........(1 分)
{#{QQABIRQQaQQggoCgioAAJBAAAAQAhhCAwWlSQCCEECGQQkBkEACECAIoKOogOBAAAoIAoAAgABgFAAFBAABA=A}=#}}#}邵东市2023-2024学年高二上学期10月第一次月考物理试卷
一、单选题（共 6 小题,,每题 4 分，共 24 分,只有一个选项符合题目要求.）
如图，实线 a、b、c 是某一电场中的三条等势线，虚线为电子仅在电场力作用下的运动轨迹，P、Q 是轨迹上的两点，则( )
A. 等势线 a 的电势比等势线 c 的电势高 B. 电子在 P 点的速度小于在 Q 点的速度
C. 电子在 P 点的加速度小于在 Q 点的加速度 D. 电子在 P 点的电势能小于在 Q 点的电势能
使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用。如图，若水柱截面积为 S，水流以速度 v 垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对钢板的冲力为( )
A. ρSv B. ρSv2 C. ρSv2 D. ρSv
3.（2206-2225、2228 选做） 在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图像如图所示，假设向右为正方向，则质点加速度向右且速度向右的时间是( )
A. 0～1 s 内 B. 1～2 s 内 C. 2～3 s 内 D. 3～4 s 内
（2226、2227 班选做）如图甲所示，PQ 和 MN 为水平平行放置的两光滑金属导轨，两导轨相距 L
＝1 m，导体棒 ab 垂直于导轨放在导轨上，导体棒的中点用细绳经滑轮与物体相连，细绳一部分与导轨共面且平行，另一部分与导轨所在平面垂直，物体放在水平面上，匀强磁场的磁感应强度为 B＝1 T， 方向竖直向下，开始时绳子刚好要绷紧，现给导体棒中通入电流，使导体棒向左做加速运动，物体运 动的加速度大小与导体棒中通入的电流大小关系如图乙所示，重力加速度大小 g 取 10 m/s2。则物体和导体棒的质量分别为( )
A. 0.1 kg 0.1 kg B. 0.9 kg 0.1 kg
C. 0.1 kg 1.0 kg D. 1.0 kg 0.9 kg
(2023·四川绵阳科学城第一中学高二期末)如图所示，在 x 轴上的－3a 处和 3a 处分别固定电荷量为 QA、QB 的正点电荷A、B，图中曲线是两点电荷电势φ与位置 x 间的关系图像，其中 x＝a 处为曲线的最低点。现从 x＝2a 处由静止释放一质量为 m、电荷量为＋q 的点电荷，点电荷仅在电场力作用下运动，则下列正确的有( )
x＝a 处电场强度为零，点电荷的速度最大
两点电荷的电荷量之比 QA∶QB＝3∶1
点电荷可能到达 x＝－2a 处
点电荷将以 x＝a 为中心做往复运动
如图所示，静止在光滑水平面上的小车质量为 M，固定在小车上的杆用长为 l 的轻绳与质量为 m 的小球相连，将小球拉至右端水平向后由静止释放，则小车向右移动的最大距离为( )
如图所示，用两根绝缘线把两个小球悬挂起来，a 球带电荷量为＋q，b 球带电荷量为－2q，若两球间的库仑力远小于 b 球的重力，且两根线都处于绷紧状态，现加一水平向左的匀强电场，待平衡时， 表示平衡状态的图是( )
A. B.
C. D.
二、多选题（共 4 小题,每题 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，全部选对得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错得 0 分.）
(2023·惠来县第一中学高二期中)如图，平行板电容器与直流电源连接，电源正极接地。初始电容器不带电，闭合开关，电路稳定后，一个带电油滴位于电容器中的 P 点且处于静止状态。下列说法正确的是( )
带电油滴带正电
保持开关闭合，上极板下移，带电油滴向上运动
保持开关闭合，上极板上移，P 点电势降低
电路稳定后，断开开关，下极板下移，带电油滴保持静止
如图所示，在光滑水平面上停放质量为 m 的装有弧形槽的小车．现有一质量也为 m 的小球以 v0 的水平速度沿切线水平的槽口向小车滑去(不计摩擦)，到达某一高度后，小球又返回小车右端，则( )
小球在小车上到达最高点时的速度大小为
小球离车后，对地将向右做平抛运动
小球离车后，对地将做自由落体运动
此过程中小球对小车做的功为
（2206-2225、2228 选做）如图所示，实线是一列简谐横波某时刻的波形，虚线是经过 0.5 s 后的波形．已知波的周期为 T，而且 0.25 s当波沿 x 轴正方向传播时，该波的波速为 7 m/s
当波沿 x 轴正方向传播时，在这 0.5 s 内，x＝1.5 m 处的质点通过的路程为 50 cm
当波沿 x 轴负方向传播时，x＝1.5 m 处的质点 M 比 x＝1.75 m 处的质点 N 在 0.5 s 内通过的路程小
当 t＝0.1 s 时，x＝1.5 m 处的质点的位移一定是 0
9、（2226、2227 班选做）轻质刚性绝缘细线吊着一质量为 m＝0.41 kg、边长 L＝1.0 m、匝数 n＝10 的正方形线圈，且线圈上下边保持水平，其总电阻为 R＝1.0 Ω.线圈的下半部分分布着与线圈平面垂直的有界磁场，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示．重力加速度取 10 m/s2，则下列判断正确的是( )
线圈的电功率为 0.25 W
线圈中的感应电流大小为 1.0 A
0～6 s 内通过导线横截面的电荷量为 3.0 C
t＝0 时轻质细线的拉力大小为 4.0 N
如图所示，空间存在方向水平向右、电场强度大小为 E 的匀强电场，一个质量为 m、电荷量为＋q 的小球从 A 点以初速度 v0 竖直向上抛出，经过一段时间落回到与 A 点等高的位置 B 点(图中未画出)， 重力加速度为 g，下列说法正确的是( )
小球运动到最高点时距离 A 点的高度为
小球运动到最高点时速度大小为
小球运动过程中动能最小为
A、B 两点之间的电势差为
三、实验题（共 2 小题）
11.(6 分) 随着传感器技术的不断进步，传感器在中学实验室开始普及。某同学用电流传感器和电压传感器做“观察电容器的充、放电现象”实验，电路如图甲所示。
先使开关S 与 1 端相连，电源向电容器充电，这个过程很快完成，充满电的电容器下极板带 电；
然后把开关S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流电压信息传入计算机，经处理后得到电流随时间变化的 i－t 图像，如图乙所示，图线与 i 轴及 t 轴所围成的面积表示
(选填“充满电后电容器的电荷量”或“充满电后电容器储存的电能”)； (3)若电源电压为 6 V，电容器的电容为 1 000 μF，则电容器充满电后的电荷量为 C。
12.（10 分） 为了验证碰撞中的动量是否守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，某同学选取了两个体积相同、质量不等的小球，按下述步骤进行实验：
①用天平测出两个小球的质量分别为 m1 和 m2，且 m1>m2；
②按如图所示安装好实验装置，将斜槽 AB 固定在桌边，使槽的末端点的切线水平，将一斜面 BC 连接在斜槽末端；
③先不放小球 m2，让小球 m1 从斜槽顶端 A 处由静止开始滚下，记下小球 m1 在斜面上的落点位置；
④将小球 m2 放在斜槽前端边缘处，让小球 m1 从斜槽顶端 A 处滚下，使它们发生碰撞，记下小球 m1 和小球 m2 在斜面上的落点位置．
⑤用毫米刻度尺量出各个落点位置到斜槽末端点 B 的距离．图中 D、E、F 点是该同学记下的小球在斜面上的几个落点位置，到 B 点的距离分别为 LD、LE、LF.
根据该同学的实验，回答下列问题：
小球 m1 与 m2 发生碰撞后，m1 的落点是图中的 ，m2 的落点是图中的 ；
用测得的物理量来表示，只需满足关系式 ．则说明碰撞过程中动量是守恒的．(结果用 m1、m2、LD、LE、LF 来表示)
用测得的物理量来表示，只要再满足关系式 ，说明两小球的碰撞是弹性碰撞(结果用 m1、m2、LD、LE、LF 来表示)．
三、计算题（本题共 3 个小题，共 40 分，要求有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤， 只有结果没有过程的不能得分，有数值计算的必须写出数值和单位）
13.（11 分） （2206-2225、2228 选做）如图所示，一列沿 x 轴传播的简谐横波，t＝0 时刻的波形图如图甲所示，图乙表示 x＝1.0 m 处质点 P 的振动图像．求：
波的波长λ和振幅 A；
请判断这列波的传播方向，并计算该简谐横波传播速度 v 的大小； (3)t＝0.7 s 内质点 Q 运动的路程 s.
13（11 分）（2226、2227 班选做） 如图所示为质谱仪上的原理图，M 为粒子加速器，电压为 U1=5 000 V；N 为速度选择器，磁场与电场正交，磁感应强度为 B1=0.2 T，板间距离为 d=0.06 m；P 为一个边长为 l 的正方形 abcd 的磁场区，磁感应强度为 B2=0.1 T，方向垂直纸面向外，其中 dc 的中点 S 开有小
孔，外侧紧贴 dc 放置一块荧光屏．今有一比荷为的正离子从静止开始经加速后，恰好通过速度选择器，从 a 孔以平行于 ab 方向进入 abcd 磁场区，正离子刚好经过小孔 S 打在荧光屏上．求：
粒子离开加速器时的速度 v；
速度选择器的电压 U2；
正方形 abcd 边长 l．
14.（13 分） 飞行时间质谱仪可通过测量离子飞行时间得到离子的比荷.如图甲，带正电的离子经电
压为 U 的电场加速后进入长度为 L 的真空管 AB，可测得离子飞越 AB 所用时间 t1.改进以上方法，如图乙，让离子飞越 AB 后进入电场强度为 E(方向如图乙)的匀强电场区域 BC，在电场的作用下离子返回 B 端，此时，测得离子从 A 出发后飞行的总时间 t2.(不计离子重力)
忽略离子源中离子的初速度，①用 t1 计算比荷；
②用 t2 计算比荷．
离子源中相同比荷离子的初速度不尽相同，设两个比荷都为 的离子在 A 端的速度分别为 v 和
v′(v≠v′)，在改进后的方法中，它们飞行的总时间通常不同，存在时间差Δt，可通过调节电场 E 使Δt＝0.求此时 E 的大小．
15.（16 分） 如图所示，两物块 A、B 并排静置于高 h＝0.80 m 的光滑水平桌面上，物块的质量均为M＝0.60 kg.一颗质量 m＝0.10 kg 的子弹 C 以 v0＝100 m/s 的水平速度从左面射入 A，子弹射穿 A 后接着射入 B 并留在 B 中，此时 A、B 都没有离开桌面．已知物块 A 的长度为 0.27 m，A 离开桌面后， 落地点到桌边的水平距离 s＝2.0 m．设子弹在物块 A、B 中穿行时受到的阻力大小相等，重力加速度 g 取 10 m/s2.(平抛过程中物块可看成质点)求：
(1)物块 A 和物块 B 离开桌面时速度的大小分别是多少； (2)子弹在物块 B 中打入的深度；
(3)若使子弹在物块 B 中穿行时物块 B 未离开桌面，则物块 B 到桌边的最小初始距离为多少？
