2024-2025学年江苏省南京市中华中学高二（上）学情调研物理试卷（9月份）（含答案）

2024-2025学年江苏省南京市中华中学高二（上）学情调研
物理试卷（9月份）
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献，下列说法正确的是( )
A. 法拉第最先引入“场”的概念，并最早发现了电流的磁效应现象
B. 库仑发现了点电荷的相互作用规律，并通过油滴实验测定了元电荷的数值
C. 安培在研究磁场与通电导线的相互作用方面做出了杰出的贡献，并提出分子电流假说
D. 奥斯特发现了磁场对运动电荷的作用规律
2.A、为某点电荷电场中的两点，将一个带电粒子在点由静止释放，仅在电场力作用下，运动到点，若将该带电粒子由点移到无穷远处，电场力做正功，取无限远处电势为，则下列判断正确的是( )
A. 场源电荷一定带正电 B. 带电粒子一定带正电
C. 粒子在点的电势能比点的电势能高 D. 点场强比点场强小
3.某学生练习用头颠球。某一次足球由静止下落被重新顶起，离开头部后竖直上升的最大高度仍为。已知足球与头部的作用时间为，足球的质量为，取，不计空气阻力，取向下为正方向，下列说法正确的是( )
A. 足球与头部刚分离时速度为
B. 足球从最高点下落至重新回到最高点的过程，重力的冲量为
C. 足球与头部作用过程中足球的动量变化量为
D. 头部对足球的平均作用力大小为
4.下列说法正确的是( )
A. 由可知，电势升高，电荷的电势能变大
B. 由可知，电场强度与电场力成正比，与电荷量成反比
C. 由可知，电容变大，电容器的两极板所带电荷量增加
D. 由可知，电阻两端电压变大，通过电阻的电流变大
5.坐过山车时，人体会分泌大量肾上腺素和多巴胺，让人感觉惊险刺激。如图所示，某车厢中游客通过环形轨道攀升的一小段时间内速率不变，则该过程中( )
A. 该游客所受合力做功为零 B. 该游客所受合力始终为零
C. 该游客的机械能守恒 D. 该游客所受重力的瞬时功率一定变大
6.假设某空间有一静电场的电势随变化情况如图所示，且带电粒子的运动只考虑受电场力，根据图中信息可以确定下列说法中正确的是( )
A. 从到，场强的大小均匀增加
B. 正电荷沿轴从运动到的过程中，做匀加速直线运动
C. 负电荷沿轴从移到的过程中，电场力做正功，电势能减小
D. 处场强大小为，处场强大小为，则
7.如图所示，一个质量为的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳。气球和长绳的总质量为，长绳的下端刚好和水平面接触。当静止时人离地面的高度为。如果这个人开始沿绳向下滑，当他滑到绳下端时，他离地面高度是可以把人看作质点( )
A.
B.
C.
D.
8.前几日台风“贝碧嘉”来袭，给高层建筑物带来了不小的挑战。已知三级风速约为，十四级风速约为，则十四级风速作用在建筑物上的风力大约是三级风速作用在建筑物上的风力的多少倍( )
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍
9.高大建筑物的顶端都装有避雷针来预防雷击。老师给同学们在实验室模拟尖端放电现象，原理如图所示。假设一电子在图中点从静止开始只在电场力的作用下沿着电场线做直线运动。设电子在该电场中的运动时间为，位移为，速度为，受到的电场力为，电势能为，运动经过的各点电势为，则下列四个图像可能合理的是( )
A. B. C. D.
10.热膨胀是很多材料的性质，对材料的热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。但有些材料因热膨胀导致的尺寸变化很小，难以测量。某同学设计制作了电容热膨胀检测仪，原理如图所示。电容器上极板固定，下极板可随材料竖直方向的尺度变化而上下移动。现在测量某材料的热膨胀，将待测材料平放在加热器上进行加热使其温度升高，闭合开关，下列说法中正确的是( )
A. 极板所带电荷量降低
B. 检测到灵敏电流计的电流方向为从到，说明被测材料出现了反常膨胀温度升高，高度变小
C. 滑动变阻器滑片向上滑动少许可以检测到从到的电流
D. 检测结束，断开开关，灵敏电流计上有从到的短暂电流
11.如图所示，质量为的物块与物块质量未知之间拴接一轻弹簧，静止在光滑的水平地面上，弹簧恰好处于原长。现给物体一瞬时初速度，并把此时记为时刻，规定向右为正方向，内、物块运动的图像如图所示，已知时刻、的加速度最大，其中轴下方部分的面积大小为，下列判断不正确( )
A. 物体的质量为
B. 时刻物体的速度大小为
C. 时刻弹簧的弹性势能为
D. 时间内弹簧对物体做功为零
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某实验小组测未知电阻的阻值时，先用多用电表进行粗测，再改装电表后采用“伏安法”较准确地测量未知电阻。
先用多用表的欧姆挡按正确的操作步骤粗测其电阻，指针如图甲所示，则读数应记为______。
再改装电表，将表盘刻度均匀、量程为、内阻为的电流表串联一个的电阻将它改装成电压表，则改装后的电压表的量程是______。用它来测量电压时，表盘指针位置如图乙所示，此时电压表的读数为______。
某实验小组的同学按图丙所示的实验电路连接好了器材，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应该滑动到实物图中的______“最左端”或“最右端”。开始调节滑动变阻器，记下电压表和电流表的多组示数，并在坐标纸上建立、坐标系，用测量数据描绘出图线如图丁所示。由图线得到未知电阻的阻值 ______保留两位有效数字，若不考虑偶然误差，该小组实验的主要误差来源是______。
三、简答题：本大题共1小题，共12分。
13.如图所示，光滑水平面上竖直固定有一半径为的光滑绝缘圆弧轨道，水平面与圆弧相切于点，为圆心，竖直，水平，空间有足够大水平向右的匀强电场。一质量为、电荷量为的带正电绝缘小球自点由静止释放，小球沿水平面向右运动，间距离为，匀强电场的电场强度，重力加速度大小为，不计空气阻力。求：
小球到达点时的速度大小；
小球在光滑绝缘圆弧轨道上运动时对轨道的最大压力值；
小球离开圆弧轨道到落地前的最小速率。
四、计算题：本大题共3小题，共29分。
14.如图所示，一只质量为的保龄球，撞上一只原来静止，质量为的球瓶。此后球瓶以的速度向前飞出，而保龄球以的速度继续向前运动，假设它们相互作用的时间为。求：
碰撞后保龄球的动量；
碰撞时保龄球与球瓶间相互作用力的大小。
15.如图所示，物块和上表面粗糙的长木板放在光滑水平上，物块静止在长木板的右端，物块的质量为，长木板的质量为。物块以速度向右运动，与长木板发生弹性碰撞的时间极短，物块始终未滑离长木板，稳定后、、恰好不再碰撞。求：
、碰撞后瞬间的速度；
、间摩擦产生的热量。
16.如图所示，一足够长的固定轻杆与水平方向夹角为。质量为的环套在轻杆上恰好不下滑，距离环的位置有一质量为的光滑环从静止释放。下滑过程中，环与环的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短。重力加速度为，不计空气阻力。求：
经历多长时间，环与环第一次相碰；
环与环第一次碰撞结束后两者的速度大小分别是多少；
环与环第一次碰撞结束到第二次碰撞前两者间的最远距离。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. 最左端 电压表的分流作用
13.解小球从到过程，根据动能定理可得
解得小球到达点时的速度大小为
小球在光滑绝缘圆弧轨道上运动时，设电场力与重力的合力与竖直方向的夹角为，则有
可得
可知当小球运动到圆弧轨道的中点时，小球的速度最大，小球对轨道的压力最大，根据动能定理可得
根据牛顿第二定律可得
联立解得
根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的最大压力为。
小球从到过程，根据动能定理可得
解得
小球从点抛出后，将小球的运动分解为沿重力和电场力的合力方向和垂直合力方向，如图所示
小球在空中垂直合力方向做匀速直线运动，沿合力方向先做匀减速直线运动，再反向做匀加速直线运动，当沿合力方向的速度减为零时，小球的速度具有最小值，则有
答：小球到达点时的速度大小为；
小球在光滑绝缘圆弧轨道上运动时对轨道的最大压力值为；
小球离开圆弧轨道到落地前的最小速率为。
14.解：碰撞后对保龄球的动量为：；方向与碰撞前的速度方向相同；
设初速度方向为正方向，设相互作用力的大小为，对保龄球，由动量定理可得：，解得：。
答：碰撞后保龄球的动量为；
碰撞时保龄球与球瓶间的相互作用力的大小。
15.解：根据题意可知、发生弹性碰撞时，动量守恒，以向右为正有：
机械能守恒有：
解二次方程得到：，
根据稳定后、、恰好不再碰撞可知稳定后三者共速，、到达共速的过程中动量守恒，类似于完全非弹性碰撞，再根据能量守恒定律，则有：
以向右为正：
联立解得：，
答：、碰撞后瞬间的速度为；
、间摩擦产生的热量为。
16.解：质量为的光滑环从静止释放，根据牛顿第二定律得：
解得其加速度为：
由运动学公式得：
解得：
设与碰前速度为，由运动公式得：
由于与的碰撞为弹性碰撞，以沿轻杆向下为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律得：
联立解得：，
环碰撞后反弹，所以环与环第一次碰撞结束后两者的速度大小均为。
由于初始环恰好不下滑静止于轻杆上，由平衡条件得：
碰后环匀速下滑，环沿杆向上做匀减速直线运动，当二者速度相同时两环相距最远，以为参考系，相对速度为零时，二者相距最远。
以沿轻杆向下为正方向，相对的初速度为：
相对的加速度为：
两环相距最远的距离为：
答：经历时间，环与环第一次相碰；
环与环第一次碰撞结束后两者的速度大小均为；
环与环第一次碰撞结束到第二次碰撞前两者间的最远距离为。
第1页，共1页