物理-2023—2024学年河南省焦作市博爱一中高二上学期9月月考物理试卷及详解答案

焦作市博爱一中2023—2024学年高二上学期9月月考

物      理

注意事项：

1.答题前，考生务必用黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座位号在答题卡上填写清楚；

2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效；

3.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1至7小题只有一项符合题目要求。第8至10小题有多项符合题目的要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。

1.一质点做匀加速直线运动，经历时间t位移为s，速度变为原来的3倍。该质点运动的加速度为(   )

A. B. C. D.

2.如图所示，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑。某一时刻，一部分细沙从木板上漏出。则在细沙漏出前后，下列说法正确的是(   )

A.木板始终做匀速运动 B.木板所受合外力变大

C.木板由匀速变为匀加速直线运动 D.木板所受斜坡的摩擦力不变

3.在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为30°，不计空气阻力，则(   )

A.两枚炮弹飞行时间 

B.两枚炮弹的发射速度方向相同

C.两枚炮弹的发射速度大小之比 

D.两枚炮弹的发射速度大小之比

4.如图所示，某卫星绕行星沿椭圆轨道运动，其轨道的半长轴为r，公转周期为T，图示中、两个面积大小相等。则(   )

A.行星可以不在椭圆的焦点上

B.卫星从a到b的速率逐渐增大

C.卫星从a到b的运行时间大于从c到d的时间

D.椭圆轨道半长轴立方与公转周期平方的比值只与卫星的质量有关

5.如图所示，a、b、c、d分别是一个菱形（竖直放置）的四个顶点，，O点为菱形对角线的交点，现将三个电荷量均为的点电荷分别固定在a、b、c三个顶点上，下列说法正确的是(   )

A.O点电场强度的方向由d指向O

B.d点电场强度的方向由O指向d

C.d点的电场强度大于O点的电场强度

D.d点的电场强度等于O点的电场强度

6.关于电阻和电阻率的说法正确的是(   )

A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此只有导体中有电流通过时才有电阻

B.由可知导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成反比

C.某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象

D.将一根导线等分，则半根导线的电阻和电阻率都是原来的二分之一

7.如图所示，两个单匝线圈a、b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合，则穿过a、b两线圈的磁通量之比为(   )

A.1:4 B.1:2 C.1:1 D.4:1

8.如图为一匀强电场，某带电粒子从A点运动到B点。在这一运动过程中克服重力做的功为2.0J，电场力做的功为1.5J。则下列说法正确的是(   )

A.粒子带负电

B.粒子在A点的电势能比在B点少1.5J

C.粒子在A点的动能比在B点多0.5J

D.粒子在A点的机械能比在B点少1.5J

9.如下图所示，电路中A、B为两块竖直放置的金属板，C是一只静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度，下述做法可使静电计指针张角增大的是(   )

A.断开S后，使B板向右平移一些

B.断开S后，使A、B两板错开一些

C.保持S闭合，使A、B两板靠近一些

D.保持S闭合，使A、B两板正对面积减小一些

10.如图所示，电源的电动势为E、内阻为r，定值电阻R的阻值也为r，滑动变阻器的最大阻值是2r。当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，下列说法中正确的是(   )

A.电压表的示数变小 B.电流表的示数变小

C.滑动变阻器消耗的功率变小 D.定值电阻R消耗的功率先变大后变小

二、非选择题：本题共6小题，共70分。

11.（6分）某同学用图甲所示装置测定重力加速度（已知打点计时器打点频率为50Hz）。

（1）实验时下面步骤的先后顺序是______（填字母）；

A.释放纸带  B.启动打点计时器

（2）打出的纸带如图乙所示，可以判断实验时重物连接在纸带的______（选填“左”或“右”）端；

（3）已知纸带上记录的点为打点计时器打的点，所测得的重力加速度大小为_________（结果保留3位有效数字）；

（4）若当地的重力加速度数值为，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的一个原因___________________________。

12.（9分）小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

（1）他观察到的现象是：小球A、B________（填“同时”或“先后”）落地；

（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间________（填“变长”“不变”或“变短”）；

（3）上述现象说明：平抛运动的时间与________大小无关，平抛运动的竖直分运动是________运动；

（4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为________m/s。

13.（10分）如图所示，固定水平桌面左右两端分别放有质量和的P、Q两物块（均可视为质点），现给物块P以水平向右的初速度，物块P向右运动一段时间后与物块Q发生弹性碰撞（时间极短），碰撞后物块P停在桌面。上距右端处，物块Q离开桌面后做平抛运动，水平射程。已知桌面距水平地面的高度，取重力加速度大小。求：

（1）物块Q离开桌面时的速度大小；

（2）物块P与桌面间的动摩擦因数。

14.（12分）激光高速特技车（以下简称小车）依靠强磁电机提供动力，能以很大的速度在空心球体中运动。某同学将鱼缸固定在示数已调零的台秤上，打开小车开关，使小车在半径的竖直面内做匀速圆周运动。已知鱼缸的质量，小车的质量，不考虑空气阻力等影响，运动模型如图所示，重力加速度g取。

（1）求小车恰能通过最高点A时的速度大小；

（2）若小车在最高点A时，根据台秤的示数可知台秤受到的压力，求此时小车的速度大小；

（3）在（2）的前提下，求小车在最低点B时台秤受到的压力。

15.（15分）如图所示，已知电子质量为m、电荷量为e，有一电子初速度为零，经电压加速后，进入两块间距为d的平行金属板间。若电子从两板正中间垂直电场方向射入，且正好能从金属板边缘穿出电场，飞出时速度的偏转角为θ，电子重力不计。求：

（1）电子刚进入板间电场时的速度大小。

（2）电子离开电场时的速度大小v。

（3）平行金属板间的电场强度大小E。

16.（18分）如图所示，为一交流发电机和外接负载的示意图，发电机电枢为匝的正方形线圈，边长。线圈绕轴在磁感强度的磁场中以角速度转动，已知线圈电阻，外电路负载电阻，不计一切摩擦。试求：

（1）由图示位置开始计时，转动过程中感应电动势的瞬时表达式；

（2）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势及通过电阻的电荷量（结果可以根式表示）；

（3）正方形线圈转一周的过程中电阻R产生的焦耳热。

参 考 答 案

一、选择题

1.答案：A

解析：设质点的初速度为，质点的速度为：，由速度位移公式得：，解得：。

故选：A。

2.答案：A

解析：AC.在细沙漏出前，装有细沙的木板在斜坡上匀速下滑，对整体受力分析，如图所示：

根据平衡条件有：

又

联立解得：

在细沙漏出后，细沙的质量减少，设为，木板的质量不变，对整体受力情况与漏出前一样，在垂直斜面方向仍处于平衡状态，

则有：

又

且

解得：

而重力沿斜面向下的分力为，即，所以在细沙漏出后整体仍向下做匀速直线运动，故A正确，C错误；

B.因为整体仍向下做匀速直线运动，所受合外力不变，仍为零，故B错误；

D.因为细沙的质量减小，根据，可知木板所受斜坡的摩擦力变小，故D错误。

故选：A。

3.答案：B

解析：A.山坡顶端距离底端高度为h，则

则

故A错误；

B.设山坡底边长为L,两炮弹初速度的水平方向分速度分别为和，则

则

两炮弹初速度的竖直方向分速度分别为和，则

得

设初速度、与水平方向的夹角分别为α和β，则

得

则

两枚炮弹的发射速度方向相同。故B正确。

CD.根据速度的合成

得

故CD错误。

故选B。

4.答案：B

解析：A.根据开普勒第一定律知，卫星绕行星椭圆运动，行星处于椭圆的焦点上，故A错误；

B.卫星从a到b的过程中，万有引力做正功，根据动能定理可知，速率增大，故B正确；

C.根据开普勒第二定律可知，、两个面积大小相等，则卫星从a到b的运行时间等于从c到d的时间，故C错误；

D.根据开普勒第三定律可知，椭圆轨道半长轴立方与公转周期平方的比值是定值，只与中心天体的质量有关，与卫星无关，故D错误。

故选B。

5.答案：B

解析：A、由电场的叠加原理可知，两处的正电荷在d产生的电场强度方向由O指向处正电荷在d点电场方向由O指向d，因此d点电场强度的方向由O指向d。故A错误。B、O点的场强等于处正电荷产生的场强，方向由O指向d，故B正确。CD.设菱形的边长为L，根据公式分析可知三个点电荷在d点产生的场强大小E相等，由电场的叠加可知，d点的场强大小为，O点的场强大小等于b处正电荷产生的场强大小，为，可见，d点的电场强度小于O点的电场强，故C、D错误。故选：B。

6.答案：C

解析：导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，导体的电阻与导体中有无电流无关，选项A错误；导体的电阻是由导体本身决定的，与加在导体两端的电压和通过的电流无关，选项B错误；某些金属、合金和化合物的电阻率随温度的降低会突然减小为零，这种现象叫超导现象，选项C正确；导体的电阻率与导体材料和温度有关，与导体长度无关，选项D错误。

7.答案：C

解析：根据磁通量的定义，当B垂直于S时，穿过线圈的磁通量为，其中S为有磁感线穿过区域的面积，所以图中a、b两线圈的磁通量相等，所以C正确；ABD错误.

8.答案：CD

解析：A.由运动轨迹上来看，垂直电场方向射入的带电粒子向电场的方向偏转，说明带电粒子受到的电场力与电场方向相同，所以带电粒子应带正电，故A错误；B.从A到B的过程中，电场力做正功，电势能在减少，所以在A点的电势能要大于在B点时的电势能，故B错误；C.从A到B的过程中，克服重力做功2.0J，电场力做功1.5J，合外力做功为-0.5J；由动能定理可知，粒子动能减小0.5J，即粒子在A点的动能比在B点多0.5J，故C正确；D.从A到B的过程中，除了重力做功以外，还有电场力做功，电场力做正功，电势能转化为机械能，带电粒子的机械能增加，由能的转化与守恒可知，机械能的增加量等于电场力做功的多少，所以机械能增加了1.5J，即粒子在A点的机械能比在B点少1.5J，故D正确。

9.答案：AB

解析：A、断开S，电容器带电量保持不变，B板向右平移一些，即A、B间距增大一些，根据，d变大，C变小。根据，U增大，张角变大。故A正确。

B、断开S，电容器带电量保持不变，使A、B正对面积错开一些，根据，S变小，C变小，根据，U增大，张角增大。故B正确。

CD、合上开关，电容器两端间的电势差不变，静电计指针张角不变。故CD错误。

故选：AB。

10.答案：AC

解析：AB.当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动过程中，接入电路的电阻阻值减小，总电阻减小，总电流变大，即电流表示数变大，路端电压减小，即电压表读数减小，选项A正确，B错误；C.将定值电阻R等效为电源内阻，即等效内阻为2r，当内阻等于外电阻时滑动变阻器消耗的功率最大，因滑动变阻器的阻值从2r减小，则滑动变阻器消耗的功率变小，选项C正确；D.因电流变大，则定值电阻R上的功率逐渐变大，选项D错误。故选AC。

二、非选择题

11.（6分）答案：（1）BA；（2）左；（3）9.75；（4）重物受到空气阻力

解析：（1）实验时要先接通电源启动打点计时器，然后释放纸带，即正确的顺序是B、A。

（2）因为纸带做匀加速运动，可以判断实验时重物连接在纸带的左端。

（3）测得的重力加速度大小为。

（4）若当地的重力加速度数值为，则测量值与当地重力加速度的值有差异的原因可能是重物下落时受到空气阻力。
12.（9分）答案：（1）同时；（2）答案：不变；（3）答案：初速度；自由落体；（4）答案：1.5

解析：（1）他观察到的现象是：小球A、B同时落地；

（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间不变；

（3）上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，平抛运动的竖直分运动是自由运动；

（4）根据得

解得

小球运动中水平分速度的大小为

13.（10分）答案：（1）；（2）

解析：（1）物块Q离开桌面后做平抛运动有

解得

（2）物块P与Q碰撞过程动量守恒，能量守恒，有

代入数据，解得

物块P与Q碰撞后反向运动的过程中，有

解得

14.（12分）答案：(1)

(2)

(3)12.7 N

解析：(1)小车恰能通过最高点A时，刚好由重力提供做圆周运动所需的向心力，则有

解得

(2)小车在最高点A时，以小车为研究对象，设鱼缸对小车的弹力大小为，根据牛顿第二定律可得

以鱼缸为研究对象，根据受力平衡可得

由牛顿第三定律可知

联立解得

(3)小车在最低点B时，以小车为研究对象，设鱼缸对小车的弹力大小为，根据牛顿第二定律可得

以鱼缸为研究对象，根据受力平衡可得

由牛顿第三定律可知

联立解得

15.（15分）

（1）答案：

解析：电子在电场中加速，有

解得

（2）答案：

解析：电子离开电场时的速度

（3）答案：

解析：电子飞过偏转电场过程中，有

又由于，则解得

16.（18分）答案：（1）；（2），；（3）

解析：（1）该交流电的峰值①

开始位置与磁感线平行，瞬时值表达式②

解得，由图示位置开始转动过程中感应电动势的瞬时值表达式为

③

（2）转60°角的过程中产生的平均感应电动势大小④

其中⑤

⑥

解得，由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势为⑦

由闭合电路的欧姆定律得⑧

通过电阻R中流过的电量为⑨

解得⑩

（3）转动过程中，交流电的有效值为⑪

由闭合电路欧姆定律可得，感应电流

由焦耳定律可得电阻R产生的焦耳热为⑫

⑬

解得⑭