2024-2025学年山东省青岛第二中学高二（上）第一次月考物理试卷（含答案）

2024-2025学年山东省青岛第二中学高二（上）第一次月考物理试卷
一、单选题：本大题共6小题，共30分。
1.如图所示，带电的平行板电容器与静电计连接，下极板接地，静电计外壳接地，已知电容器上极板带负电，稳定时一带电的油滴恰好静止于两极板间的点，则下列说法正确的是( )
A. 保持下极板不动，将上极板稍微下移一点距离，静电计的张角变大
B. 保持上极板不动，将下极板稍微下移一点距离，液滴将向下运动
C. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，点电势将降低
D. 保持下极板不动，将上极板稍微向右移一点距离，带电油滴仍静止不动
2.如图所示，电源电动势，，内电阻，小灯泡标有“ ”字样，小灯泡标有“ ”字样，电动机的内阻，当闭合电键，将滑动变阻器的阻值调到时，两灯泡和电动机均能正常工作。则( )
A. 流过电动机的电流为
B. 电动机两端电压为
C. 电动机输出的机械功率为
D. 电源的输出功率为
3.如图所示的图像中，直线、分别为两个电源的路端电压与电流的关系，曲线为小灯泡的两端电压与电流的关系，三条线交于点。若将小灯泡先后分别与这两电源直接相连组成闭合回路，则( )
A. 电源电动势
B. 电源内阻
C. 电源的输出功率
D. 电源的总功率
4.如图所示，用高压水枪清洗汽车时，设水枪出水口的直径为，水柱射出出水口的速度大小为，水柱垂直射到汽车表面时的直径为，水柱垂直射到汽车表面时水的速度大小为，冲击汽车后水的速度为零。已知水的密度为。下列说法正确的是( )
A. 若，则
B. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为
C. 高压水枪单位时间喷出的水的质量为
D. 水柱对汽车的平均冲力为
5.如图甲所示，坐标原点处固定有电荷量为的点电荷，点固定有电荷量为的点电荷，。
轴上三点的横坐标分别为轴上电势随坐标的变化曲线如图乙所示，其中为图象最高点对应的横坐标，下列说法正确的是( )
A. 轴上点到点之间存在电场强度为零的点
B. 点场强大于点场强
C. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点
D. 将一带负电的试探电荷由点静止释放，试探电荷沿轴运动可到达点
6.如图所示，在点用三根等长的绝缘细线分别悬挂三个带电小球，三个小球的质量均为，稳定后构成正四面体，处于同一水平面，不计小球的大小，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 三个小球的带电量不一定相等
B. 三个小球中，可能有某两小球带异种电荷
C. 每根细线的拉力大小为任意两小球间库仑力的倍
D. 每根细线的拉力大小等于
二、多选题：本大题共4小题，共24分。
7.蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动，某游客身系弹性绳从高空点自由下落，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，如图所示。从弹性绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，若忽略空气阻力影响，下列说法正确的是( )
A. 弹性绳对人的冲量始终竖直向上
B. 弹性绳恰好伸直时，人的动量最大
C. 弹性绳对人的冲量大于重力对人的冲量
D. 在最低点时，弹性绳对人的拉力等于人的重力
8.如图所示，电源电动势为，内阻为，是定值电阻，热敏电阻的阻值随温度的降低而增大，是平行板电容器，电路中的电表均为理想电表。闭合开关，平行板电容器内的带电液滴恰好静止。分别用、、和表示电流表、电压表、电压表和电压表的示数，用、、和表示电流表、电压表、电压表和电压表的示数变化量的绝对值。当温度降低时，关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是( )
A. 和的示数均增加 B.
C. 带电液滴一定向下运动 D. 电源的输出功率可能先增加后减小
9.如图所示，空间某水平面内固定一均匀带电圆环，电荷量为，其圆心为。、是圆环轴线上关于圆心对称的两点，间距为，有一电荷量为的小球恰能静止在点，点与圆环上任意一点的连线与间的夹角均为。已知静电力常量为，重力加速度为，现给小球一沿方向的初速度，下列说法正确的是( )
A. 小球从点运动到点的过程中，做加速运动
B. 小球的质量为
C. 小球运动到点时的加速度为
D. 小球运动到点的速度大小为
10.如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为的四分之一光滑圆弧轨道，从到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自由状态，自由端在点。一质量为、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车质量是滑块质量的倍，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 滑块到达点时的速度大小为
B. 弹簧获得的最大弹性势能为
C. 滑块从点运动到点的过程中，小车运动的位移大小为
D. 滑块第一次从点运动到点时，小车对滑块的支持力大小为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图所示为实验室中“验证动量守恒定律”的实验装置示意图。
若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则应满足__________填选项前的字母。
．， ．，
．， ．，
为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是__________填选项前的字母。
直尺 游标卡尺 天平 弹簧测力计 停表
本实验巧妙地利用小球飞行的水平距离表示小球的水平速度。下面的实验条件中，不能使小球飞行的水平距离表示水平速度的是__________。
轨道末端切线未调整为水平
改变小球初始释放点的位置
使、两小球的直径之比改变为
升高桌面高度
设为碰前入射小球落点的平均位置，为碰后入射小球落点的平均位置，为碰后被碰小球落点的平均位置，则关系式__________用、及图中字母表示成立，即可达到实验目的。
12.小明同学在研究由某种材料制成的圆柱体电学元件图甲所示的过程中，进行了如下操作：
用分度的游标卡尺测量其长度如图乙所示，由图可知其长度为_________，用螺旋测微器测量其直径如图丙所示，其直径为_________。
小明为研究通过该电学元件的电流随两端电压变化的关系，设计了实验电路。为使该电学元件两端电压能从零开始调起，请你用笔画线代替导线帮他将图丁中的实物图连接完整。
小明利用中实验电路测得相关数据如下表所示，请你在图戊的坐标系中描点并画出图像。
通过图像会发现，随着两端电压的逐渐变大，该电学元件的电阻越来越_________选填“大”或“小”。
四、计算题：本大题共2小题，共28分。
13.如图所示，坐标系内有一边长为的立方体空间，整个立方体空间内存在沿轴正方向的匀强电场图中未画出，和分别是和中点。一质量为、电荷量为的带电微粒由点静止释放，恰能通过点。不计空气阻力，已知重力加速度为。
若点的电势为零，求点的电势；
若该微粒在点沿方向以初速度射入电场，求微粒离开立方体空间时的位置坐标；
若从点向正方形平面内各个方向均匀射出速率均为的该种带电微粒如图，求能从正方形区域内射出的带电微粒数与总微粒数之比。
14.如图所示，质量分别为、的小球甲、乙置于足够长的光滑水平面上并处于静止状态。某时刻，通过水平力第次给小球甲一水平向右的瞬时冲量，使其获得水平向右的速度，从甲、乙两小球发生第次弹性碰撞开始，经过时间第次给小球甲另一水平向右的瞬时冲量，使小球甲恢复到速度，此后，每当两小球碰撞结束时，总是再经过时间给小球甲某一水平向右的瞬时冲量，小球甲总能恢复到速度，如此循环所有碰撞都是一维弹性碰撞，且碰撞吋间均忽略不计，忽略空气阻力。求：
第次碰撞后瞬时，甲、乙两小球的速度；
从第次碰撞到第次碰撞所经过的时间，以及第次碰撞的位置到第次碰撞位置的距离；
从静止开始到第次碰撞结束过程中，小球甲受到的水平向右的总冲量大小。
参考答案
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11.；
；
；

12.
见解析
见解析
小

13.解：设匀强电场的电场强度为，经判定带电微粒从至做匀加速直线运动，与的合力方向沿直线，所以，
带电微粒从至电场力做功 ，
解得 。
带电微粒沿方向做匀速直线运动，得 ，
微粒沿方向做初速为零的匀加速直线运动，
解得 ，
微粒沿方向做自由落体运动， 解得 ，
所以微粒离开正方体空间时的位置坐标为 ， ， 。
设某一微粒的速度方向与方向夹角，该微粒恰好从 边上射出正方体空间，则沿方向， ，
沿方向 ，
解得 ，
带电微粒在方向运动的位移 ，所以微粒射出正方体空间时 ，
所以能从正方形区域内射出电场的带电微粒数与总粒子数之比
。

14.第次碰撞后瞬时，设甲、乙两小球的速度分别为 、 ，以水平向右为正方向，第次碰撞过程中，由动量守恒和机械能守恒，有
，
联立解得
，
甲球速度方向水平向左，乙球速度方向水平向右。
由题知，第次碰撞后经过时间 ，甲、乙两小球各自水平向左和向右运动了距离
小球甲第次获得瞬时冲量、速度恢复成 后，设又经过时间 ，甲、乙两小球发生第次碰撞，该过程中
解得
因此，从第次碰撞到第次碰撞所经过的时间
设第次碰撞的位置到第次碰撞位置的距离为，则
由分析知，小球甲第次受到的水平向右的瞬时冲量
小球甲第次受到的水平向右的瞬时冲量
之后，小球甲以速度 追上小球乙并发生第次碰撞
第次碰撞后瞬时，设甲、乙两小球的速度分别为 、 ，则有
，
联立解得
，
因此，小球甲第次受到的水平向右的瞬时冲量
之后，小球甲以速度 追上小球乙并发生第次碰撞，碰撞过程中，同理可得，第次碰撞后瞬时，设甲、乙两小球的速度分别为 、 ，则有
，
联立解得
，
因此，因此，小球甲第次受到的水平向右的瞬时冲量
由此可推，小球甲第次受到的水平向右的瞬时冲量满足
小球甲第次碰撞结束过程中，小球甲受到的水平向右的瞬时冲量满足
小球甲第次碰撞结束过程中，小球甲受到的的水平向右的瞬时冲量满足
故从静止开始到第次碰撞结束过程中，小球甲受到的水平向右的总冲量大小

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