湖南省长沙市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考物理试题(无答案)

长沙市名校2023-2024学年高二上学期第一次月考
物理
时量：75分钟 满分：100分
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、单选题（每小题4分，共24分）
1．一代代物理学家们在探究客观世界的过程中，不断发现物理规律，总结研究方法，推动了生产力的发展和人类文明的进步．下列关于物理学史和物理学方法的叙述，错误的是（ ）
A．“电场强度”概念的提出应用了比值定义法
B．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪什成功测量出了引力常量G的值
C．开普勒总结了行星运动的规律，并结合第谷的数据找出了行星按照这些规律运动的原因
D．法国物理学家库仑用扭秤实验发现了库仑定律
2．如图所示，有一带电荷量为＋q的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d，此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心．若图中a点处的电场强度为零，静电力常量为k，则图中b点处的电场强度大小是（ ）
A． B． C．0 D．
3．2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空，飞船入轨后，于北京时间2023年5月30日16时29分，成功对接于空间站天和核心舱径向端口，18时22分，翘盼已久的神舟十五号航天员乘组顺利打开“家门”，欢迎远道而来的神舟十六号航天员乘组人驻“天宫”．如图所示，已知空间站在距地球表面约400千米的高空绕地球做匀速圆周运动，地球半径约为6400km，地球同步卫星距地面高度约为36000km．下列说法正确的是（ ）
A．空间站绕地球做圆周运动的线速度略大于第一宇宙速度
B．航天员在空间站中每天大约能看到6次日出
C．空间站运行的向心加速度与地球表面附近重力加速度之比约为162∶172
D．空间站与地球同步卫星的线速度大小之比约为1∶4
4．如图为某同学组装完成的简易多用电表的电路图．图中E是电池，其中电动势为1.5V；R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻，R6是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA，内阻为480Ω．虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连．该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡．下列说法正确的是（ ）
A．图中的A端与红色表笔相连接
B．在使用多用电表之前，调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置
C．在使用多用电表欧姆挡时，中值电阻读数表示的电阻大小为1500Ω
D．根据题给条件可得R1+R2=120Ω，R4=880Ω
5．如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷的小滑块，可视为质点，在x=1m处以初速度沿x轴正方向运动．小滑块的质量为m=2kg，带电量为q=-0.1C．整个运动区域仅存在平行于x轴水平方向的电场，图乙是滑块电势能Ep随位置x变化的部分图像，P点是图线的最低点，虚线AB是图像在x=1m处的切线，并且AB经过(1,2)和(2,1)两点，重力加速度g取10m/s2．下列说法正确的是（ ）
图甲 图乙
A．在x=1m处的电场强度大小为20V/m
B．滑块向右运动的过程中，加速度先增大后减小
C．滑块运动至x=3m处时，速度的大小为2.5m/s
D．若滑块恰好能到达x=5m处，则该处的电势为-50V
6．如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻，R1>r，R3为滑动变阻器，C为下极板接地的平行板电容器，电表均为理想电表．初始状态的S1和S2均闭合，滑片P位于中点，此时两极板之间的固定带电油滴M所受电场力恰好与重力平衡．下列说法正确的是（ ）
A．现保持S1闭合，将S2断开．滑片P向下移动，则A1示数和电源效率均减小
B．现保持S1闭合，将S2断开．滑片P向上移动，则电源总功率和输出功率均增大
C．保持S1、S2闭合，将上极板向下平移一小段距离，则V的示数不变，带电油滴M的电势能增大
D．保持S1、S2闭合，将下极板向下平移一小段距离，则油滴所在处的电势增大，流过A2的电流方向为a→b
二、多选题（每小题5分，共20分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不选的得0分）
7．一段粗细均匀的导体的横截面积为S，流过其中的电流强度恒为I，导体每单位体积内的自由电子数为n，每个自由电子所带的电荷量为e，自由电子沿着导体定向移动的平均速率为v．在Δt时间内，通过导体横截面的自由电子数为（ ）
A． B． C． D．
8．蹦床是小朋友喜欢的户外运动项目．如图所示，一质量为m的小朋友，某次弹跳中从床面上方高h1处由静止落下，下落的时间为t1，落到床面上屈伸弹起后离开床面的最大高度为h2，上升的时间为t2．已知h2>h1，重力加速度为g，不计空气阻力，此过程中（ ）
A．床面对小朋友弹力的最大值为mg
B．小朋友所受重力的冲量为）
C．小朋友离开床面时的速度大小为
D．小朋友的机械能增加了
9．如图，一电子仅在电场力作用下运动，经过a时的动能为12eV，从a到d的过程中克服电场力所做的功为6eV．虚线a、b、c、d、f代表匀强电场内间距相等的一组等势面，已知平面b上的电势为4V．下列说法正确的是（ ）
A．平面d上的电势为零
B．该电子一定能到达平面f
C．该电子经过平面c时，其电势能为-2eV
D．该电子经过平面a时的速率是经过d时的2倍
10．如图所示，滑块A和足够长的木板B叠放在水平地面上，A和B之间的动摩擦因数是B和地面之间的动摩擦因数的4倍，A和B的质量均为m．现对A施加一水平向右逐渐增大的力F，当F增大到F0时A开始运动，之后力F按图乙所示的规律继续增大，图乙中的x为A运动的位移，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．对两物块的运动过程，以下说法正确的是（ ）
甲 乙
A．当F>2F0，木块A和木板B开始相对滑动
B．当F>3F0，木块A和木板B开始相对滑动
C．自x=0至木板x=x0木板B对A做功大小为
D．x=x0时，木板B的速度大小为
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、实验题（11小题5分；12小题11分）
11．（5分）如图甲所示为“研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒”的实验．
图甲 图乙
（1）弹性小球1的质量为m1，弹性小球2的质量为m2，下列做法正确的是_________
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．两球的质量应满足m1大于m2
C．让入射小球的直径大于被碰小球的直径
D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放
（2）如图乙所示，碰撞前后落点的位置为P、M和N，测量OP、OM和ON的距离，满足关系式_________________（用m1、m2、OP、OM及ON表示），即可验证两球碰撞前后动量守恒．
12．（11分）新能源汽车已经普遍走进了我们的生活，某校学生实验小组通过网络找到了比亚迪“秦”电池铭牌，电池采用的是比亚迪刀片电池技术.已知该车内的整块动力电池的额定电压为320V，额定容量为26A·h，整块动力电池是由100块电芯串联而成．现将一块电芯拆解出来，测量其电动势E和内阻r．
（1）实验前利用1A恒流电源对一块电芯进行充电，充满的时间要_________h．
（2）为了能较准确的测量一块电芯的电动势E和内阻r，该同学设计了一个可以排除电流表A和电压表V内阻影响的实验方案，如图1所示，记录了单刀双掷开关S2分别接1、2对应的多组电压表的示数U和电流表的示数I，根据实验记录的数据绘制如图2中所示的A、B两条U-I图线，可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接_________（选填“1”或“2”）中的实验数据描出的，综合A、B两条图线，此电芯的内阻r＝_________（用图中EA、EB、IA、IB表示）．
图1 图2 图3
（3）考虑到刀片电池电芯的内阻较小，为了防止调节滑动变阻器电阻过小时由于电流过大而损坏器材，该同学在电路中用了一个保护电阻R0，如图3所示，除电芯、开关、导线外，可供选择使用的实验器材还有：
A．电流表（量程0.6A） B．电流表（量程3A）
C．电压表（量程3V） D．电压表（量程15V）
E．定值电阻（阻值2Ω，额定功率2W） F．定值电阻（阻值20Ω，额定功率20W）
G．滑动变阻器（阻值10Ω） H．滑动变阻器（阻值100Ω）
为了器材的安全、测量的准确和操作的方便，电流表应选_________；定值电阻R0选_________；滑动变阻器R应选_________．（填仪器前的字母）
四、计算题（第13题10分，第14题14分，第15题16分）
13．（10分）长沙市岳麓区某中学校园体育节已经拉开帷幕，其中男子九人制足球赛也将随之举行．如图所示，小廖同学正在练习用头颠球．某一次足球由静止下落0.6m，被重新顶起，离开头部后竖直上升至1m处．已知足球与头部的作用时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，足球在空中时空气阻力为1N，大小不变，其他时间空气阻力不计．重力加速度g取10m／s2，在此过程中，求：
（1）足球在空中下落过程中空气阻力对它的冲量大小；
（2）足球与头部作用过程中，头对足球的平均作用力．
14．（14分）如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O，半径为r，内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点．该区间存在方向水平向右的匀强电场，一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动（电荷量不变），经过C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g．求：
（1）小球所受的静电力大小；
（2）小球在A点的速度v0为多大时，小球经过B点时对圆轨道的压力最小；
（3）在（2）的条件下，小球经过B点时对圆轨道的压力的最小值．
15．（16分）如图所示，一根轻弹簧左端固定于竖直墙上，右端被质量m=1kg且可视为质点的小物块压缩而处于静止状态，且弹簧与物块不拴接，弹簧原长小于光滑平台的长度．在平台的右端有一传送带，AB长L=5m，物块与传送带间的动摩擦因数μ1=0.2，与传送带相邻的粗糙水平面BC长s=1.5m，它与物块间的动摩擦因数μ2=0.3，在C点右侧有一半径为R的光滑竖直圆弧与BC平滑连接，圆弧对应的圆心角为θ=120°，在圆弧的最高点F处有一固定挡板，物块撞上挡板后会以原速率反弹回来．若传送带以v=5m/s的速率顺时针转动，不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失，当弹簧储存的Ep=18J能量全部释放时，小物块恰能滑到与圆心等高的E点，取g=10m/s2．
（1）求物块第一次到达B点时的速度和右侧圆弧的轨道半径R；
（2）求小物块最终停下时与C点的距离；
（3）若传送带的速度大小可调，欲使小物块与挡板只碰一次，且碰后不脱离轨道，求传送带速度的可调节范围．