2024-2025学年江苏省南京市某校高二（上）第二次月考（期中模拟）物理试卷（含答案）

2024-2025学年江苏省南京市某校高二（上）第二次月考
物理试卷
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示的情况中，线圈中能产生感应电流的是( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A. 图甲中静电除尘装置两极板间存在匀强电场
B. 图乙中验电器能够直接检测出带电物体的电性
C. 图丙中话筒线使用金属网状编织层包裹着导线是为了减少信号衰减
D. 图丁中人用手接触起电机的金属球时头发竖起来，人体的电势与金属球相同
3.近年在我国，乘的运动正成为休闲和体育馆合的新时尚。鱼漂是垂钓时反映鱼儿咬钩讯息的工具。如图甲所示，当鱼漂静止时，点恰好在水面处。将鱼漂缓慢向下压，松手后，鱼漂在竖直方向上做简谐运动，其振动图像如图乙，取竖直向上为位移的正方向，则( )
A. 在时刻，鱼漂的速度方向竖直向下
B. 在时刻，鱼漂的加速度方向竖直向下
C. 该鱼漂的振动频率为
D. 该鱼漂在振动的过程中，存在速度和加速度均减小的时间段
4.一个单摆做受迫振动，其共振曲线振幅与驱动力频率的关系如图所示，重力加速度约为，则( )
A. 此单摆的固有周期为
B. 此单摆的摆长约为
C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大，共振曲线的峰将向左移动
5.如图所示，甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流表和一个变阻器组成的，已知灵敏电流表的满偏电流，内电阻，用它们改装成量程更大的电流表和电压表，则下列说法正确的是( )
A. 甲表是电压表，越小量程越大
B. 乙表是电流表，越大量程越大
C. 甲表改装成量程为的电流表，则
D. 乙表改装成量程为的电压表，则
6.如图所示，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，当滑动变阻器的滑动头从端滑到端过程中( )
A. 的示数先增大后减小，示数增大
B. 的示数先增大后减小，示数减小
C. 的示数先减小后增大，示数增大
D. 的示数先减小后增大，示数减小
7.如图所示为某机器人上电容式位移传感器工作的简化模型图。当被测物体在左右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化，若静电计上的指针偏角为，则被测物体( )
A. 被测物体向左移动时，增大，减小，增大
B. 被测物体向左移动时，减小，增大，减小
C. 被测物体向右移动时，增大，减小，减小
D. 被测物体向右移动时，减小，增大，增大
8.如图所示，有一个均匀带正电的绝缘球体，球心为，球体内有一个球形空腔，球心为，、为两球心连线上两点，、连线过球心且与、连线垂直，且、、、四点到距离相等，则下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电势相等
C. 点电场强度比点小
D. 点电势比点低
9.如图所示，用等长绝缘线分别悬挂两个质量、电荷量都相同的带电小球和，两线上端固定于点，球固定在点正下方，当球静止时，两悬线夹角为，能保持夹角不变的方法是( )
A. 同时使两悬线长度减半
B. 同时使两球的质量减半
C. 同时使两球的电荷量减半
D. 同时使两悬线长度和两球的电荷量都减半
10.如图，质量为的滑块套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在上，下端与一质量为的小球相连。某时刻给小球一水平向左、大小为的初速度，经时间小球在水平方向上的位移为。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块在水平方向上的位移为( )
A. B. C. D.
11.如图所示，在光滑绝缘水平面上，、两个小球质量分别为和，两球均带正电，某时刻有指向的初速度，的速度为，之后两球在运动中始终未相碰，当两球从此刻开始到相距最近的过程中，下列说法正确的是( )
A. 两球系统动量守恒，机械能守恒 B. 两球系统电势能增加了
C. 电场力对球做的功为 D. 电场力对球做的功为
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某同学利用以下器材设计一个电路来描绘出小灯泡的曲线如图甲所示，器材如下：
A.小灯泡
B.电流表量程，内阻约为
C.电压表量程，内阻约为
D.滑动变阻器
E.滑动变阻器
F.电源电动势为，内阻约为
G.开关，导线若干
滑动变阻器应选______选填“”或“”。
在图乙中画出他设计的实验电路图根据该电路设计可得到关系的完整曲线。
根据小灯泡关系的完整曲线可知小灯泡电阻随电压的增大而______填选“增大”“减小”或“不变”。
如果将小灯泡与某电池相连，该电池的电动势为，内电阻为，则：
当如图丙所示，将个该小灯泡与该电池相连时，小灯泡的电阻______保留两位有效数字；
当如图乙所示，将个相同的该种小灯泡串联后再与该电池相连，其中个小灯泡的功率______保留两位有效数字。
三、简答题：本大题共1小题，共14分。
13.如图所示，劲度系数为的水平轻弹簧左端固定在竖直墙壁上，右端连接一质量为且可视为质点的物块甲，物块甲处于光滑水平面上，点为弹簧的原长位置。将物块甲向左缓慢移动至与点相距的点，在点放置一质量为且可视为质点的物块乙，然后将物块甲从点由静止开始无初速度释放，物块甲与物块乙碰撞后立即粘合在一起运动，碰撞时间极短可不计。已知质点振动时，如果使质点回到平衡位置的回复力满足式中为质点相对平衡位置的位移，为比例系数，则质点做简谐运动，且周期；弹簧形变量为时的弹性势能。弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，不计空气阻力。
求物块甲与物块乙碰撞粘合在一起后瞬时速度大小，以及碰撞后甲、乙一起第一次回到点所经过的时间；
如图所示，移走物块乙，将物块甲置于粗糙水平面上，物块甲与粗糙水平面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其他条件不变且，求物块甲从点由静止释放后，最终停止运动的位置，以及整个运动过程中所经过的时间。
四、计算题：本大题共3小题，共27分。
14.如图所示，质量为的木块位于光滑水平面上，在木块与墙壁之间用轻质弹簧连接，当木块静止时刚好位于点，现有一质量为的子弹以水平速度射向木块并嵌入其中作用时间极短，求：
当木块回到点时的速度大小；
从开始到木块回到点的过程中，墙壁对弹簧的冲量
15.在如图所示的电路中，定值电阻、、、、，电容器的电容，电源的电动势，内阻不计。则：
闭合开关、，电路稳定后，电容器哪个极板带正电？带电量为多少？
保持开关闭合，断开开关，电路稳定后，流过的电荷量有多少？
16.一平行板电容器长，宽，板间距，在板左侧有一个加速电场图中没画出，使不计重力的离子从静止经加速电场加速后，沿足够长的“狭缝”，沿着与两板平行的中心平面，连续不断地向整个电容器射入，离子的比荷均为，距板右端处有一屏，如图甲所示，如果在平行板电容器的两极板间接上如图乙所示的交流电，由于离子在电容器中运动所用的时间远小于交流电的周期，故离子通过电场的时间内电场可视为匀强电场。试求：
离子进入平行板电容器时的速度；
离子打在屏上的区域面积；
在一个周期内，离子打到屏上的时间。
参考答案
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12. 增大
13.解：设物块甲与物块乙碰撞前瞬时，物块甲的速度大小为
由能量守恒定律可得：
设物块甲与物块乙碰撞粘合在一起后瞬时速度大小为
设定向右为正方向
碰撞过程中，由动量守恒定律可得：
解得：
由题知，碰撞后，甲、乙将一起做简谐运动，周期
因此，碰撞后甲、乙一起第一次回到点所经过的时间
解得：
由分析知，物块甲从点由静止释放后，先向右做简谐运动，其平衡位置位于点左侧
设该平衡位置到点的距离为，则有：，解得：
物块甲第次向右做简谐运动的振幅，解得
物块甲第次向右运动至速度减为零后，又向左做简谐运动，其平衡位置位于点右侧
由分析可知，该平衡位置到点的距离仍为
物块甲第次向左做简谐运动的振幅，解得：同理分析可知：
物块甲第次向右做简谐运动的振幅
物块甲第次向左做简谐运动的振幅
物块甲第次向右做简谐运动的振幅
由可知，物块甲第次向右运动至速度减为零后，将停止运动
即物块甲最终停在点右侧，到点的距离为
由题知，物块甲做简谐运动的周期恒为
因此，整个运动过程中所经过的时间
解得：
答：物块甲与物块乙碰撞粘合在一起后瞬时速度大小
甲、乙一起第一次回到点所经过的时间
最终停止运动的位置
整个运动过程中所经过的时间
14.解：木块第一次回到位置时的速度与木块和子弹开始共同运动的速度大小相等，
子弹进入木块过程满足动量守恒定律，取向右为正方向，
由动量守恒定律得：，解得：；
此过程中弹簧对木块和子弹整体的冲量等于墙对弹簧的冲量，
由动量定理有
解得：，方向：向左；
答：木块第一次回到位置时速度大小是；
此过程中墙对弹簧冲量大小是，方向：水平向左。
15.解：闭合开关、，电路稳定后，由电路图可知，与串联，与串联，两条支路再并联；
由串联分压特点可知两端电压为：，两端电压为：，解得：，；
若电源负极的电势为，则电源正极电势为，故点电势为：，点电势为：；
即，则电容器的下极板带正电；
电容两端电压为：，带电量为：；
保持开关闭合，断开开关，电路稳定后，与串联，由的分析可知，不变；
电容的上极板与电源正极电势相同，即，即电容两端电压为：，
电容器先放电再充电，最终的带电量为：，
即通过的电荷量为：。
答：电容器的下极板带正电；带电量为；
电路稳定后，通过电阻的电荷量为。
16.解：设离子进入平行板电容器时速度为
根据动能定理：
解得：
设离子恰好从极板边缘射出时极板两端的电压为
水平方向：
竖直方向：
又
联立解得：
即当 时离子打到极板上，当 时离子打到屏上，
利用推论：打到屏上的离子好像是从极板中心沿直线射到屏上，由此可得：
解得：
又由对称性知，打到屏上的总长度为
则离子打到屏上的区域面积为：
在前，离子打到屏上的时间：
，
又由对称性知，在一个周期内，打到屏上的总时间 。
答：离子进入平行板电容器时的速度是；
离子打在屏上的区域面积是；
在一个周期内，离子打到屏上的时间是。
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