2024-2025学年湖南省常德市汉寿县第一中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案）

2024-2025学年湖南省常德市汉寿县第一中学高二（上）月考
物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共6小题，共24分。
1.巴黎奥运会上，中国跳水运动员全红婵从高度为的跳台上以起跳，完成了一系列高难度动作后，以某速度入水。假设她在空中的运动可视为先做竖直上抛运动与后做自由落体运动的组合，且忽略空气阻力。当她入水时，为了减小水花，她迅速伸直双臂并调整身体姿态，使得重心在入水后下沉到离水面约深时速度减为零。设水的阻力恒定，全红婵质量大约为。重力加速度，则下列说法正确的有( )
A. 全红婵在空中做动作能利用的时间为
B. 全红婵入水后，水对她的阻力与其重力之比为
C. 在整个过程中重力对全红婵做的功为
D. 起跳过程中跳台对全红婵不做功
2.如图所示，直角支架固定在竖直面内，质量为的灯笼通过光滑轻质挂钩挂在轻质细绳上，细绳的一端固定在支架水平部分的点，另一端固定在支架竖直部分的点，系统处于平衡状态。先将细绳的端点沿支架竖直部分缓慢上移，移至水平支架后再将端点沿水平支架向左缓慢移动，直至细绳的两端点重合。该过程中细绳的长度始终为，点到竖直杆的距离为，取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是。
A. 细绳上的弹力先增大后减小 B. 细绳上的弹力先减小后增大
C. 该过程中细绳的弹力最大值为 D. 该过程中细绳的弹力最小值为
3.如图甲所示，电梯配重可以平衡轿厢及其载荷的重量从而减少电机的工作负担，提高能效。一般配重的质量为轿厢自重加上电梯额定载荷的一半。电机未工作时可简化为如图乙所示的模型，电梯轿厢自重，额定载荷，限乘人数为人，定滑轮固定于天花板下，缆绳绕过滑轮连接着轿厢和配重，滑轮与缆绳质量均不计，所有摩擦不计，重力加速度。静止释放该系统，则空载时与额定载荷时轿厢的加速度之比是( )
A. B. C. D.
4.如图所示，平台固定在转轴的顶端，可随转轴一起转动，、两个小朋友坐在平台两侧，的质量为，的质量为。到转轴的距离是，到转轴的距离是。两小朋友腰间系一轻绳，轻绳通过转轴中心，处于刚好伸直且无张力的状态，小朋友与平台接触面间的最大静摩擦力均为其重力的倍，重力加速度大小为。若使小朋友与平台保持相对静止，则平台转动的角速度不能超过( )
A. B. C. D.
5.如图所示，、、分别表示太阳、水星和地球，假设水星和地球在同一平面内绕太阳做匀速圆周运动，水星公转半径为，地球公转半径为，此时与垂直．水星的公转周期为，地球的公转周期为，太阳质量为，引力常量为，所有天体均可视为质点，不考虑其他天体的影响，下列说法正确的是( )
A. 从地球上看，太阳和水星与眼睛连线所成角度的正弦值最大为
B. 年
C. 水星与地球公转线速度之比为
D. 太阳的质量可表示为
6.如图，倾角为的光滑绝缘斜面上存在两个带电量完全相同的小球、，其中小球与一端固定的绝缘轻质弹簧相连，整个系统处于沿斜面向上的匀强电场中，当、在相距处静止时弹簧恰好处于原长。下列说法正确的是( )
A. 、均带负电荷
B. 小球的质量等于小球的质量
C. 若两球带电量均为，则两小球总质量
D. 若仅增大电场强度，要使、再次静止，则二者间距比原来大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
7.如图所示，某建筑工地正用吊车将装混凝土的料斗竖直向上起吊到高处，料斗从静止开始向上运动的加速度随上升高度变化的规律如图所示，若装有混凝土的料斗总质量为吨，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. 从到运动过程，料斗做匀减速运动
B. 从静止开始上升到高度时，料斗的速度大小为
C. 从静止开始上升过程中，料斗运动的时间为
D. 从静止开始上升过程中，吊车对料斗做功为
8.如图，空间存在匀强电场，其方向与半圆的所在平面平行，是半圆的直径且，为圆心，将一个电荷量为的带电粒子，沿半圆弧从点移到点，发现粒子在点电势能最小，从点到点电场力做功为，，，下列说法正确的是
A. 半圆弧上，点电势最高 B.
C. 电场强度方向平行于并从指向 D. 电场强度大小为
9.如图所示，水平放置的平行板电容器，极板间所加电压为。带电粒子紧靠下极板边缘以初速度射入极板，入射时速度方向与极板夹角为，粒子运动轨迹的最高点恰好在上极板边缘，忽略边缘效应，不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 粒子的电荷量与质量之比为
B. 粒子的电荷量与质量之比为
C. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子将打在下极板上
D. 保持入射方向不变，仅将粒子初速度大小变为原来的，粒子仍从极板之间飞出
10.在如图所示的电路中，是定值电阻，是滑动变阻器，且的最大阻值大于，电源电动势和内阻恒定不变。闭合电键，当滑动变阻器的滑动触头在位置时，电压表和电流表的读数分别为、；当滑动触头位于位置时，电压表和电流表的读数分别为、，则下面的选项正确的是( )
A. B.
C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共24分。
11.某同学用如图所示的装置进行探究，初始弹簧处于压缩且锁定状态，解锁后，滑块离开弹簧向右滑动，通过光电门传感器后与滑块碰撞，已知两挡光片相同，测得滑块第一次通过光电门传感器的时间为，第二次通过光电门传感器的时间为，滑块通过光电门传感器的时间为。
为测量弹簧压缩时具有的弹性势能，除的质量外，还须测量的物理量是________；
若、碰撞过程中动量守恒，则两滑块的质量比__________用测得物理量的符号表示；
用如图甲所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图甲中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球多次从斜轨上位置点由静止释放，找到其落点的平均位置，测量平抛射程。然后把质量为的小球静置于轨道末端的水平部分，再将小球从斜轨上位置由静止释放，与小球碰撞，如此重复多次，、为两球碰后的平均落点，重力加速度为，回答下列问题：
为了保证碰撞时小球不反弹，两球的质量必须满足________填“”或“”，
若两球发生弹性碰撞，其表达式可表示为________用、、来表示。
若实验中得出的落点情况如图乙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量与被碰小球的质量之比为________。
12.某同学利用下列器材测量某种蓄电池的电动势和内阻。该蓄电池的电动势约为。
A.量程是，内阻约为的电流表；
B.量程是，内阻约的电压表；
C.量程是，内阻约的电压表；
D.阻值为，额定电流为的滑动变阻器；
E.阻值为，额定电流为的滑动变阻器；
F.定值电阻，额定功率；
G.开关一个，导线若干。
为了减小实验误差，电压表应选择________填器材代号；如图中的导线应连接到________选填“”或“”处；改变滑动变阻器阻值的时候，为了使电压表和电流表的读数变化比较明显，滑动变阻器应选择________填器材代号。
用问中的实验电路进行测量，读出电压表和电流表的读数，画出对应的图线如图所示，由图线可得该蓄电池的电动势________，内阻________。结果保留位有效数字
用该电路测得的电源电动势________真实值，内阻________真实值。填大于、等于或小于
四、计算题：本大题共3小题，共32分。
13.滑板运动是深受青少年喜爱的一项运动，现有一固定滑道，其中、分别是倾角为、的倾斜滑道，为长的水平滑道，、点等高且与所在平面的高度差均为。一滑板爱好者从点以的初速度沿滑道做匀加速直线运动，经通过点并进入滑道，进入滑道后做匀速直线运动。此后滑板爱好者通过点进入滑道做匀减速直线运动并从点飞出，滑板爱好者在从点飞出前内的位移大小为。滑板爱好者通过、两点时速度大小不变，，，求：
滑板爱好者通过段所用的时间；
滑板爱好者从点飞出时的速度大小。
14.如图所示，、两平行金属水平放置，长度均为，其间距为，在极板右侧有一足够大的竖直屏，屏到极板右端的距离也为，的延长线与屏的交点记为。在两板左侧，均匀分布的带正电的粒子，这些粒子以相同的速率平行于金属板射入电场。当两板间电势差恒为时，所有射入电场的所有粒子刚好都不能射出电场。已知粒子质量为，电量为，点是下极板的中点，不计粒子重力及粒子间的相互作用力，求：
粒子进入匀强电场时的速度大小；
在时间内射入电场的所有粒子中，落在间与间粒子数量之比；
若两极板电压减半，求落在屏上的粒子到屏上点的距离范围。
15.如图所示，曲面和下底面都光滑的圆弧轨道静置在水平地面上，其质量为圆弧半径为。的左侧距离为处为一足够长、以大小为的速度顺时针匀速转动的传送带，其上表面与水平地面齐平。现将质量为的滑块，从圆弧最高点静止释放，沿轨道下滑后，与静置在传动带右端的滑块发生碰撞，的质量也为。、均可视作质点，、与传送带、水平地面的动摩擦因数都为，重力加速度为，且与的所有碰撞都是完全弹性的。求：
从滑块静止释放至滑块滑到轨道的圆弧最低点的过程中，、运动的水平位移的大小；
滑块第一次在传送带上向左运动的时间；
从滑块在传送带最左端开始计时，到恰好停止的过程中，地面给的冲量大小。答案可以用根号表示
参考答案
1.
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5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.遮光片的宽度 ：
12.
小于 小于

13.解：爱好者在滑道运动
其平均速度为
解得
在段匀速运动，有
设爱好者从点飞出的速度为，在滑道运动
从点飞出前内，运用逆向思维可得
解得
或 舍

14.【详解】粒子进入电场后，做类平抛运动，在点进入的粒子网好落在下极板的点，设粒子运动时间为，
有沿板方向
垂直板方向
根据牛顿第二定律有
联立解得
设连线上由点射入的粒子刚好落在下极板的点，粒子运动时间为，
有沿板方向
垂直板方向
联立解得
所以在时间内进入电场的粒子中，间射入的粒子落在之间，间射入的粒子落在之间，所以落在与粒子数量之比为
两板电压减半后，根据牛顿第二定律有
由点射入的粒子出电场时垂直板的方向发生的位移，
解得
粒子出电场后做匀速运动，落在屏上的点到点的距离为，根据几何关系有
解得
同理，由两板中间进入电场的粒子恰好由点射出电场，两个粒子出电场后速度方向相同，距离为，
所以落在屏上的粒子到点的最大距离，
则有
所以在屏上有粒子出现的位置到点的距离范围为
15.解：
从滑块静止释放至滑块滑到轨道的圆弧最低点的过程中，、组成的系统满足水平方向动量守恒，则有
则有
又
联立解得、运动的水平位移的大小分别为
，
从滑块静止释放至滑块滑到轨道的圆弧最低点的过程，根据系统水平方向动量守恒可得
根据系统机械能守恒可得
解得
，
从在圆弧最低点到与发生碰撞前瞬间过程，根据动能定理可得
解得与碰前的速度大小为
与发生弹性碰撞过程，有
解得
，
可知、速度交换，则滑块第一次在传送带上向左运动过程，有
滑块第一次在传送带上向左运动的时间为
由于传送带速度
可知滑块向左减速为后，反向向右加速到与传送带共速，接着匀速运动到右端与发生弹性碰撞，碰后速度再一次发生交换，所以第二次碰撞后的速度为
向右减速到停下所用时间为
此过程，支持力对的冲量大小为
摩擦力对的冲量大小为
则地面给的冲量大小为

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