2024-2025学年河南省郑州市宇华实验学校高二（上）月考物理试卷（9月）（含答案）

2024-2025学年河南省郑州市宇华实验学校高二（上）月考
物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.如图所示，质量为的小球与质量未知的滑环用绕过光滑定滑轮的不可伸长的轻绳连接，连接滑环的绳与杆垂直并在同一竖直平面内。滑环套在与竖直方向成的粗细均匀的固定杆上，滑环和杆间的动摩擦因数，初始时滑环恰好不下滑，现对小球施加一个水平力，使小球在水平力的作用下沿着圆弧轨迹缓慢上移，设滑环与杆间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是( )
A. 外力先增大后减小 B. 滑环的质量
C. 滑环受到的摩擦力逐渐变大 D. 固定杆给滑环的弹力方向垂直于杆向上
2.为了节能，某地铁出口处的自动扶梯斜坡型在较长时间无人乘行时会自动停止运行，当有人站上去时又会慢慢启动，加速到一定速度后再匀速运行。对于此自动扶梯启动并将人送到高处的过程如图所示，以下说法正确的是( )
A. 匀速运行时，人不受摩擦力的作用
B. 人对扶梯的压力是由于扶梯踏板发生弹性形变而产生的
C. 在自动扶梯启动加速的阶段，人处于超重状态
D. 匀速运行时，人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对平衡力
3.质量为的玩具动力小车在水平面上运动时，牵引力和受到的阻力均为恒力，如图所示，小车用一根不可伸长的轻绳拉着质量为的物体由静止开始运动。当小车拖动物体行驶的位移为时，小车达到额定功率，轻绳从物体上脱落。物体继续滑行一段时间后停下，其总位移为。物体与地面间的动摩擦因数不变，不计空气阻力。小车的额定功率为( )
A. B.
C. D.
4.年月日，我国发射了“嫦娥六号”探测器，开启了人类首次对月球背面采样返回任务。本次登陆月球，“嫦娥六号”需经历如图所示的次变轨过程其中Ⅰ为圆轨道，Ⅱ、Ⅲ为椭圆轨道，之后择机进入着陆过程，然后进入月球表面。已知点为四条轨道的共切点，点为轨道Ⅱ上的远月点，引力常量为，则下列说法正确的是( )
A. “嫦娥六号”在轨道上运动时，运行的周期
B. 若轨道Ⅰ近似贴近月球表面，已知“嫦娥六号”在轨道Ⅰ上运动的周期，可以推知月球的密度
C. “嫦娥六号”在轨道Ⅱ上经过点与轨道Ⅰ上经过该点，由于轨道不同，加速度也不同
D. “嫦娥六号”在轨道Ⅱ上由点运动到点的过程中，由于引力做负功，其机械能逐渐减小
5.如图所示，半径为的虚线圆位于竖直面内，和为相互垂直的两条直径，其中位于水平方向。竖直平面内有足够大的匀强电场，场强大小为，方向与圆周平面平行。在圆周平面内将质量为、带电荷量为的小球可视为质点，从点以相同的速率在圆周平面向各个方向抛出，小球会经过圆周上不同的点。在这些点中，到达点时小球的动能最大。若将小球从点垂直电场方向抛出，小球恰好能经过点，则小球初速度为重力加速度为( )
A. B. C. D.
6.若通以电流的圆形线圈在线圈内产生的磁场近似为方向垂直线圈平面的匀强磁场，其大小的数量级为。现有横截面半径为的导线构成半径为的圆形线圈处于超导状态，其电阻率上限为。开始时线圈通有的电流，则线圈的感应电动势大小的数量级和一年后电流减小量的数量级分别为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
7.如图所示为电磁打点计时器的部分结构示意图，它由底板、励磁线圈、永磁体和带有打点振针的振动片等组成．当线圈中通以、的交变电流时，电流的磁场使振动片磁化，其右端就会在永磁体的磁场中上下振动，从而使振针在拖动的纸带上打出点迹．下列关于电磁打点计时器的说法中正确的是
A. 当线圈中通有如图所示方向的电流时，振动片右侧受到向上的磁场力
B. 接通电源后，振动片就立即以其固有频率持续稳定的振动
C. 在允许的范围内增大电源电压时，会增大振针的打点频率
D. 断开打点计时器电源的瞬间，振动片立即停止振动
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示四幅图为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，物体在这段时间内的位移大于
B. 图乙中，物体的加速度为
C. 图丙中，阴影面积表示时间内物体的加速度变化量
D. 图丁中，时物体的速度为
9.如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为的、两物块可视为质点，两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，、两物块与轴的距离分别为和，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块、始终与圆盘保持相对静止。当物块转到最高点时，两根绳子拉力均为零，且、所受摩擦力均刚好等于最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是( )
A.
B.
C. 运动过程中绳子对拉力的最大值为
D. 运动过程中所受摩擦力最小值为
10.示波器是一种多功能电学仪器，是由加速电场和偏转电场组成的。如图，不同的带负电粒子在电压为的电场中由静止开始加速，从孔射出，然后射入电压为的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，速度偏转角度为，已知带负电粒子均能射出平行板间电场区域，则( )
A. 若比荷相等，则带负电粒子从孔射出的速率相等
B. 若电荷量相等，则带负电粒子从孔射出时的动能相等
C. 若比荷不相等，则带负电粒子的速度偏转角度不同
D. 若电荷量不相等，则带负电粒子从平行金属板射出时动能不相等
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.有同学利用如图所示的装置来验证力的平行四边形定则在竖直木板上铺有白纸，固定两个光滑的滑轮和将绳子打一个结点，每个钩码的重量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根绳子的拉力、
和，回答下列问题
改变钩码个数，实验能完成的是_________。
钩码的个数，
钩码的个数，
钩码的个数
钩码的个数，，
在拆下钩码和绳子前，必要的步骤是__________。
标记结点的位置，并记录、、三段绳子的方向
量出、、三段绳子的长度
用量角器量出三段绳子之间的夹角
记录钩码的个数、、
用天平测出钩码的质量
在作图时，你认为下图中是正确的__________。填“甲”或“乙”
12.小华同学设计了如图甲所示的实验装置探究物体质量一定时加速度与力的关系。其中小车的质量为未知，与小车连接在一起的定滑轮的质量为，砂和砂桶的总质量为，力传感器可测出轻绳中的拉力大小。
除了图甲已给出的实验器材外，还需要的测量工具有______。
A.秒表 天平 刻度尺 弹簧秤
实验时_____填“需要”或“不需要”将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力；_____填“需要”或“不需要”满足“远大于”这一条件。
将小车靠近打点计时器，先接通电源频率为，再释放小车，记录力传感器的示数。将得到的一条清晰的纸带，从点开始每隔四个点取一个计数点，分别计为、、、、，各计数点到点的距离如图乙所示，小车的加速度大小为_____结果保留位有效数字。
最后小华同学以力传感器的示数为横坐标，加速度为纵坐标，画出的图像如图丙是一条直线，图线与横坐标轴的夹角为，图线的斜率为，则小车的质量______。
A. ． ． ．
四、计算题：本大题共4小题，共38分。
13.无人机是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机，它具有体积小、造价低、使用方便等优点，随着民用无人机的快速发展，广告、影视、婚礼视频记录等正越来越多地出现无人机的身影，如图所示是我国新研究生产的一款航拍器无人机。该款无人机内置电动势、容量的智能电池，其内电阻忽略不计。若该款无人机正常工作时电池输出稳定的电流为，飞行时电动机工作效率，其他设施正常工作时的电功率为。求：
充满一次电，该款无人机理论上正常工作的最长时间；
电动机内输出的机械能；
已知该款无人机的总质量为，假设无人机飞行时所受到空气阻力恒为，取，求该款无人机竖直上升飞行时的最大速度。
14.如图所示，倾角的直轨道与半径的圆弧形光滑轨道相切于点，为圆弧轨道的圆心，为竖直方向上的直径，质量的小滑块可从斜面上的不同位置由静止释放，已知小滑块与直轨道间的动摩擦因数，重力加速度取，。
若释放点距点的长度，求小滑块到最低点时对轨道的压力大小；
若小滑块恰好能通过圆弧轨道的最高点，求释放点距点的距离。
15.如图所示，长度为的细绳上端固定在天花板上点，下端拴着质量为的小球．当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角，此时小球静止于光滑的水平面上．
当球以角速度做圆锥摆运动时，细绳的拉力为多大？水平面受到的压力是多大？
当球以角速度做圆锥摆运动时，细绳的拉力及水平面受到的压力各是多大？
16.光滑绝缘水平面上有一质量、电荷量的小球系在长的绝缘细线上线的另一端固定在点。整个装置放置于的匀强电场中，电场方向与水平面平行且沿方向，如图所示此图为俯视图。现给小球一垂直于细线的初速度使其从点开始绕点做圆周运动，小球可视为质点。
求小球运动过程中绳子拉力的最大值；
小球转过角度满足时，求绳子张力大小关于的表达式；
当某次小球运动到点时，电场方向突然反向但场强大小不变，并且此后小球每转过，场强均反向且场强大小不变，假设细线最大张力足够，记小球在点的动能为，求这以后小球第次回到点时的表达式。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.；
；
甲
12.
需要 不需要
13.解：由题可得理论上正常工作的最长时间
代入数据得：
由能量守恒定律得：
又
联立解得：
当加速度时速度最大，即
又
联立解得：
答：充满一次电，该款无人机理论上正常工作的最长时间为；
电动机内输出的机械能为；
该款无人机竖直上升飞行时的最大速度为。
14.从释放点到点，根据动能定理
在点，根据牛顿第二定律
根据牛顿第三定律，小滑块到最低点时对轨道的压力大小
解得
小滑块恰好能通过圆弧轨道的最高点，在 点，由牛顿第二定律可得
滑块由释放运动到 点过程，由动能定理得
解得

15.解：对小球受力分析，作出力图如图球在水平面内做匀速圆周运动，由重力、水平面的支持力和绳子拉力的合力提供向心力，则
根据牛顿第二定律，得
水平方向有：
竖直方向有：
又
解得，
根据牛顿第三定律得知水平面受到的压力
设小球对桌面恰好无压力时角速度为，即
代入解得，
由于，故小球离开桌面做匀速圆周运动，则此时小球的受力如图设绳子与竖直方向的夹角为，则有


联立解得
16.由题意可知小球在 点时绳中张力最大，在 点对小球由牛顿第二定律
解得
由牛顿第二定律得
由动能定理得
解得

从电场第一次反向到小球第 次回到 点，对小球列全过程动能定理

解得


第1页，共1页