陕西省西安市重点中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题(无答案)

西安市重点中学2023-2024学年高二上学期12月月考
物理试题
一、单选题（共10小题，共40分。每小题4分，全部选对得4分，选错或不选得0分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．动量是矢量，冲量是标量
B．一个物体的合外力不变时，其动量一定不变
C．易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力
D．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力
2．如图所示，木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩。当撤去外力后，下列说法正确的是（ ）
A．a尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒
B．a尚未离开墙壁前，a、b和弹簧组成的系统机械能不守恒
C．a离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒
D．a离开墙壁后，a和b组成的系统机械能守恒
3．关于磁场下列说法正确的是（ ）
A．一小段通电导线在磁场中所受安培力的方向就是该处的磁场方向
B．宇宙射线中的粒子（电子）从赤道上空进入地磁场时将向西偏
C．通电导线在磁场中某点不受磁场对其作用力，则该点的磁感应强度一定为零
D．根据定义式，磁场中某点的磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
4．如图是A、B两个导体的伏安特性曲线，其中图线A的斜率为k，且图线A与横轴成角．关于这两个导体的伏安特性曲线，下列错误的是（ ）
A．两条图线相交时，两导体的电阻相等工
B．导体A的电阻值不随电压变化而变化
C．B的电阻随电压的增大而减小
D．B导体的伏安特性曲线上某点切线的斜率为相应状态的电阻的倒数
5．将一直导线折成如图所示的形状，其中，，，然后将其置于垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场中，A、B、C位于纸面内。现在导线中通以大小为I、方向如图的电流，该通电导线受到的安培力大小为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，带电粒子（不计重力）在以下四种仪器中运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲图中从左侧射入的带正电粒子，若速度满足，将向下极板偏转
B．乙图中等离子体进入A、B极板之间后，A极板电势高于B极板电势
C．丙图中仅增大通过励磁线圈的电流，则电子的运动半径减小
D．丁图中只要增大加速电压，粒子就能获得更大的动能
7．平行金属板中带电质点P处于静止状态，电流表和电压表为理想电表，电源内阻不可忽略，当滑动变阻器的滑片向b端移动时，则（ ）
A．电压表示数减小 B．电流表示数减小
C．质点P将向上运动 D．电源的输出功率一定增大
8．在x轴上方有垂直于纸面的匀强磁场，同一种带电粒子从O点射入磁场。当入射方向与x轴的夹角时，速度为、的两个粒子分别从a、b两点射出磁场，当时，为了使粒子从ab的中点c射出磁场，则速度应为（ ）
A． B． C． D．
9．一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束质子在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计重力和粒子之间的相互作用。已知粒子的质量为m、电荷量为。则在磁场中运动时间最长的粒子，其运动速率为（ ）
A． B． C． D．
10．水刀切割具有精度高，无热变形、无毛刺等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为d的圆柱形水流垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的流量（单位时间流出水的体积）为Q，水的密度为，则钢板受到水的平均冲力大小为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本题共4小题，共16分。每小题4分，全部选对得4分，选对部分得2分，有选错或不选得0分）
11．光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，经时间t刚好滑到斜面底端。重力加速度为g，则下列说法中正确的是（ ）
A．滑块下滑的过程中重力对B的冲量大小为，方向竖直向下
B．滑块下滑的过程中A、B组成的系统机械能守恒，动量不守恒
C．滑块下滑的过程中B的动量增量大小等于A的动量增量大小
D．滑块下滑的过程中斜面体向左滑动的距离为
12．1932年，查德威克用未知射线轰击氢核，发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子（即中子）组成。如图，中子以速度分别碰撞静止的氢核和氮核，碰撞后氢核和氮核的速度分别为和。设碰撞为弹性正碰，中子的质量为m，氢核的质量为m，氮核的质量为14m，不考虑相对论效应，下列说法正确的是（ ）
A．大于 B．中子和氦核碰撞后向相反方向运动
C．碰撞后氮核的动量比氢核的小 D．碰撞后氮核的动能比氢核的小
13．由中国提供永磁体的阿尔法磁谱仪的原理如图所示，其主要使命是探索宇宙中的反物质，所谓反物质，即质量与正粒子相等，带电量与正粒子相等但符号相反。假如使一束质子（氢原子核）、反质子、粒子（氦原子核）、反粒子组成的射线，以相同速度大小通过进入匀强磁场中形成四条径迹，则（ ）
A．1和2是反粒子径迹 B．3和4是反粒子径迹
C．2为反质子径迹 D．4为粒子径迹
14．地球大气层外部有一层复杂的电离层，既分布有地磁场，又分布有电场。假设某时刻在该空间中有一区域存在如图所示的电场和磁场，电场的方向在纸面内斜向左下方，磁场的方向垂直于纸面向里。此时，一带电粒子恰以速度v垂直于电场和磁场射入该区域。不计重力作用，在该区域中，这一带电粒子的运动情况可能是（ ）
A．做匀速直线运动 B．做匀速圆周运动
C．立即向右上方偏转 D．做匀变速直线运动
三、实验题（本题共两小题，每空2分，共16分）
15．图甲是验证动量守恒定律的装置，气垫导轨上安装了1、2两个光电门，两滑块上均固定一相同的竖直遮光条。
（1）实验前，接通气源后，在导轨上轻放一个滑块，给滑块一初速度，使它从轨道左端向右运动，发现滑块通过光电门1的时间小于通过光电门2的时间。为使导轨水平，可调节Q使轨道右端______（选填“升高”或“降低”）一些；
（2）测出滑块A和遮光条的总质量为，滑块B和遮光条的总质量为。将滑块A静置于两光电门之间，将滑块B静置于光电门2右侧，推动B，使其获得水平向左的速度，经过光电门2并与A发生碰撞且被弹回，再次经过光电门2。光电门2先后记录的挡光时间为、，光电门1．记录的挡光时间为。小明想用上述物理量验证该碰撞过程动量守恒，则他要验证的关系式是______；
（3）小徐猜想该碰撞还是弹性碰撞，他用了一个只包含、和的关系式来验证自己的猜想，则他要验证的关系式是______。
16．在“金属丝电阻率的测量”的实验中：
（1）用伏安法测量金属丝的电阻（阻值约为5Ω），实验中除开关、若干导线之外还提供下列器材：
电流表（量程0~0.6A，内阻约0.1Ω）
电流表（量程0~3A，内阻约0.01Ω）；
电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ）；
电压表（量程0~15V，内阻约20kΩ）；
滑动变阻器R（0~20Ω）；
电源E（电动势为3.0V，内阻不计）。
为了调节方便，测量准确，实验中电流表应选______，电压表应选______。
（2）根据所选用的实验器材，应选用如图中电路图______（选填“甲”或“乙”）进行实验。
（3）若通过测量可知，金属丝接入电路的长度为L，直径为d，通过金属丝的电流为I，金属丝两端的电压为U，由此可计算得出金属丝的电阻率______（用题目所给字母表示）。
（4）本实验在测量电阻时，由电压表或电流表的内阻引起的误差属于系统误差。在未消除该系统误差时本实验的电阻丝的测量阻值为，若已知电阻丝的真实阻值为，则应有______（填写“大于”“小于”或“等于”）
四、计算题（本题共3小题，17题6分，18题8分，19题14分，解答过程应写出必要的文字说明，只有答案不得分。共28分）
17．（6分）如图所示的电路中，电源电压为60V，内阻不计，电阻，电动机的内阻，电压表的示数为50V，电动机正常工作，求电动机的输出功率。
18．（8分）如图所示，一沙袋用无弹性轻细绳悬于O点．开始时沙袋处于静止，此后弹丸以水平速度击中沙袋后均未穿出．第一次弹丸的速度为，打入沙袋后二者共同摆动的最大摆角为30°．当他们第1次返回图示位置时，第2粒弹丸以水平速度又击中沙袋，使沙袋向右摆动且最大摆角仍为30°．若弹丸质量是沙袋质量的倍，求的比值是多少？
19．（14分）如图所示，直角坐标系中，y轴左侧有一半径为a的圆形匀强磁场区域，与y轴相切于A点，A点坐标为，第一象限内也存在着匀强磁场，两区域磁场的磁感应强度大小均为B，方向垂直纸面向外。圆形磁场区域下方有两长度均为2a的金属极板M、N，两极板与x轴平行放置且右端与y轴齐平。现仅考虑纸面平面内，在极板M的上表面均匀分布着相同的带电粒子，每个粒子的质量为m，电量为。两极板加电压后，在板间产生的匀强电场使这些粒子从静止开始加速，并顺利从网状极板N穿出，然后经过圆形磁场都从A点进入第一象限。其中部分粒子打在放置于x轴的感光板CD上，感光板的长度为2.8a，厚度不计，其左端C点坐标为打到感光板上的粒子立即被吸收，从第一象限磁场射出的粒子不再重新回到磁场中。不计粒子的重力和相互作用，忽略粒子与感光板碰撞的时间。
（1）求两极板间的电压U；
（2）在感光板上某区域内的同一位置会先后两次接收到粒子，该区域称为“二度感光区”，
求：
①“二度感光区”的长度L；
②打在“二度感光区”的粒子数与打在整个感光板上的粒子数的比值；
（3）改变感光板材料，让它仅对垂直打来的粒子有反弹作用（不考虑打在感光板边缘C、D两点的粒子），且每次反弹后速度方向相反，大小变为原来的一半，则该粒子在磁场中运动的总时间t和总路程s。