湖南省长沙市雅礼中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题(Word版附解析)
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这是一份湖南省长沙市雅礼中学2025-2026学年高二上学期10月月考物理试题(Word版附解析),共15页。试卷主要包含了单选题,多选题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
1.2024年12月4日,我国“春节”申遗成功。春节贴“福”字是民间由来已久的风俗,某同学正写“福”字,他在水平桌面上平铺一张红纸,并用“镇纸”压住红纸边缘以防止打滑,整个书写过程中红纸和“镇纸”始终保持静止,则该同学在书写过程中( )
A. 向右行笔时,毛笔对红纸的摩擦力方向向右
B. 向右行笔时,桌面对红纸的摩擦力方向向右
C. 向右行笔时,红纸对镇纸的摩擦力方向向右
D. 提笔静止时,手对毛笔的摩擦力大小与握力成正比
2.电子束焊接机中的电场线如图中虚线所示。K为阴极,A为阳极,两极之间的距离为d,在两极之间加上高压U,有一电子在K极由静止加速。不考虑电子重力,元电荷为e,电子的质量为m,下列说法正确的是( )
A. 阴极K应接高压电源的正极B. 电子由K到A的过程中加速度大小为eUmd
C. 电子由K到A的过程中电势能减小了eUD. 电子由K到A的过程中电场力做负功
3.2025年4月24日,我国神州二十号飞船发射升空。如图是我国神舟二十号载人飞船与空间站结合前的变轨示意图。下列说法正确的是( )
A. 飞船沿着轨道Ⅰ运行的环绕速度大于第一宇宙速度
B. 空间站内能用弹簧测力计测量出物体的重力大小
C. 飞船在轨道Ⅱ上运行时经过N点的机械能最大
D. 飞船在M点从轨道Ⅰ变到轨道Ⅱ需点火加速
4.如图所示,细线下吊着一个质量为m1的静止沙袋,沙袋到细线上端悬挂点的距离为l。一颗质量为m的子弹在极短时间内水平射入沙袋并留在其中,和沙袋一起上摆。已知沙袋摆动时摆线的最大偏角是θ。将子弹射入沙袋叫做Ⅰ过程,子弹和沙袋一起上摆叫做Ⅱ过程,在这两个过程中,不考虑空气阻力,则关于子弹和沙袋组成的系统,下列说法中正确的是( )
A. 第Ⅰ、Ⅱ两阶段机械能、动量都守恒
B. 第Ⅰ阶段动量守恒,第Ⅱ阶段机械能守恒
C. 子弹射入沙袋前的速度大小为m1m 2glcsθ
D. 子弹射入沙袋前的速度大小为m+m1m 2glcsθ
5.如图,质量均为m=2kg的木块A和B,并排放在光滑水平面上,A上固定一竖直轻杆,轻杆上端的O点系一长为L=0.8m的轻细线,细线另一端系一质量为m0=1kg的球C,现将C球拉起使细线水平伸直,并由静止释放C球,C球在空中摆动过程中,线不可伸长。取g=10m/s2,下列说法中错误的是( )
A. C到达最低点时,速度大小为85 5m/s
B. A、B两木块分离时,木块A速度大小为25 5m/s
C. C由静止释放到最低点的过程中,木块 A移动的距离为0.16m
D. C由静止释放到最低点的过程中,A对B的冲量大小为2N⋅s
6.平板小车静止放在水平地面上,箱子以一定的水平初速度从左端滑上平板车,箱子和车之间有摩擦,地面对小车的阻力可忽略,当它们的速度相等时,箱子和平板车的位置情况可能是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题:本大题共4小题,共20分。
7.下列关于火箭的描述,正确的是( )
A. 增加单位时间内燃气喷射量可以增大火箭的推力
B. 增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力
C. 当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时火箭就不再加速
D. 火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与空气之间的相互作用
8.如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为2 m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量为 m的小物块从槽高h处静止释放自由下滑,重力加速度为 g,下列说法正确的是( )
A. 在物块下滑过程中,物块和槽组成的系统总动量守恒
B. 物块压缩弹簧的过程中,弹簧的最大弹性势能Ep=13mgh
C. 物块压缩弹簧到被弹簧弹开过程,动量变化大小Δp=4m gh3
D. 小物块压缩弹簧后被弹簧弹开,接着滑上弧形槽能到达离水平面高度为h9处
9.小球A和小球B在同一高度分别以速度5v0和v0水平抛出,已知小球落地碰撞反弹前后,竖直方向速度反向(大小不变),水平方向速度方向和大小均不变,小球A从抛出到第一次落地过程中,两小球的轨迹的交点a、b、c、d、e分布如图所示,其中两小球刚好在位置b相遇(不发生碰撞,互不影响各自的运动)。下列说法正确的是( )
A. 两小球将在c处再次相遇
B. a、c两点的竖直距离与c、e两点的竖直距离之比为1:3
C. b、c两点的水平距离大于c、d两点的水平距离
D. 小球A从b到d的平均速度等于它经过c时的瞬时速度
10.如图,光滑水平地面上依次放置了n个相同滑块A1、A2,A3、A4、⋯、An,质量均为3m。水平传送带与地面平滑连接,在电动机的作用下保持以v0的速率逆时针转动。将一个质量为m的滑块A0轻放在传送带右端,滑块在传送带的作用下向左运动,到达传送带左端时速度大小为v0,已知所有的础撞都是一维弹性碰撞。下列说法正确的是( )(提示:a+a2+a3+⋯+an=a(1−an)1−a,其中a≠1)
A. 滑块A0发生第一次础撞后瞬间的速度大小为12v0
B. 滑块An−k最终速度大小为12kv0
C. 滑块A0最后一次离开传送带时的速度大小为12nv0
D. 整个过程中电动机因滑块在传送带上滑动而额外做的功为(3−12n)mv02
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.磷酸铁锂电池具有较高的安全性和能量密度,广泛应用于我国的电动汽车。某同学利用以下器材测量单体磷酸铁锂电池的电动势和内阻。
A.磷酸铁锂电池(电动势约为3V,内阻为几十毫欧)
B.电压表V(量程0∼3V)
C.毫安表mA(量程200mA,内阻为1.5Ω)
D.定值电阻R1=0.3Ω
E.定值电阻R2=1.25Ω
P.滑动变阻器R(最大阻值为10Ω)
G.开关、导线若干
根据提供的器材,设计电路如图甲所示。
(1)将毫安表与定值电阻R1并联改装成电流表Ⓐ,则改装后的量程为 A(结果保留两位有效数字)。
(2)团合开关,调节滑动变阻器滑片,多次记录电压表的示数 U、改装后电流表Ⓐ的示数I,作出U−I图线如图乙所示,该磷酸铁锂电池的电动势B= V,内阻r= mΩ。(以上结果均保留两位有效数字)
(3)利用图甲进行测量,该磷酸铁锂电池的电动势测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
12.如图甲所示,让两个小球在斜槽末端碰撞来验证动量守恒定律。
(1)(多选)关于本实验,下列做法正确的是 (填选项前的字母)。
A.实验前,调节装置,使斜槽末端水平
B.选用两个半径不同的小球进行实验
C.用质量大的小球碰撞质量小的小球
(2)图甲中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,首先将质量为m1的小球从斜槽上的S位置由静止释放,小球落到复写纸上,重复多次。然后把质量为m2的被础小球置于斜槽末端,再将质量为m1的小球从S位置由静止释放,两球相碰,重复多次。分别确定平均落点,记为 M、N和P(P为m1单独滑落时的平均落点)。
分别测出O点到平均落点的距离,记为 OP、OM和ON。在误差允许范围内,若关系式______成立,即可验证碰撞前后动量守恒。
(3)受上述实验的启发,某同学设计了另一种验证动量守恒定律的实验方案。如图丙所示,用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的匀质小球悬挂于等高的O点和O′点,两点间距等于小球的直径。将质量较小的小球1向左拉起至A点由静止释放,在最低点 B与静止于C点的小球2发生正碰。础后小球1向左反弹至最高点A′,小球2向右摆动至最高点D。测得小球1、2的质量分别为m和M,弦长AB=l1、A′B=l2、CD=l3。推导说明,m、M、l1、l2、l3满足 关系即可验证碰撞前后动量守恒。
四、计算题:本大题共3小题,共42分。
13.如图,两滑块A、B位于光滑水平面上,已知A的质量mA=4kg,B的质量mB=3kg,滑块B的左端连有轻质弹簧,弹簧开始处于原长状态。现使滑块 A以v0=7m/s的速度水平向右运动,通过弹簧与静止的滑块 B相互作用(整个过程弹簧没有超过弹性限度),直至分开。求:
(1)弹簧的最大弹性势能;
(2)滑块A与B分开时,两者的速度大小。
14.如图,ABPM为竖直放在场强为E=104V/m、方向水平向右的匀强电场中的绝缘光滑轨道,其中轨道的AB段水平, BPM部分是半径为R的圆弧形轨道, P是轨道上与圆心O等高的点,∠MOP=53∘,轨道的水平部分与圆弧相切, A为水平轨道上的一点,且AB=R=0.8m,把一质量m=0.2kg、带电荷量q=+2×10−4C的小球放在水平轨道上的A点由静止释放,小球在轨道的内侧运动,g取10m/s2,sin53∘=0.8,小球可视为质点。
(1)小球到达P点时轨道对小球的弹力大小为多少?
(2)小球运动过程中的最大速度大小为多少?(结果可以用根式表示)
(3)在B点左侧某位置静止释放小球,使其能通过 M点,则释放点离 B点的最小距离为多少?
15.如图所示,一可视为质点的小球以初速度v0沿光滑水平地面向右运动,小球右方有一倾角为θtanθ= 56的光滑斜面体(斜面足够长)处于静止状态,斜面体与地面光滑接触。小球冲上斜面体后能继续沿斜面向上运动,且它从地面冲上斜面体的过程中系统机械能损失可以忽略不计。已知斜面体的质量是小球质量的2倍,重力加速度大小为g。求:
(1)小球上升至最高点时斜面体的速度大小和此时小球离地面的高度;
(2)小球冲上斜面体底端后瞬间斜面体的速度大小;
(3)小球从斜面体底端运动到最高点的过程中斜面体的位移大小。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】A.向右行笔时,毛笔受红纸的摩擦力向左,可知毛笔对红纸的摩擦力方向向右, A正确;
B.向右行笔时,对红纸分析,毛笔对红纸的摩擦力方向向右,则桌面对红纸的摩擦力方向向左, B错误;
C.书写过程中,镇纸没有运动趋势,始终不受摩擦力作用, C错误;
D.提笔静止时,手对毛笔的摩擦力与毛笔的重力等大反向,与握力大小无关,选项 D错误。故选A。
2.【答案】C
【解析】A.根据电子运动轨迹,知道阴极K应接高压电源的负极,故A错误;
B.K之间建立的是非匀强电场,公式U=Ed不适用,因此A、K之间的电场强度不等于U/d,加速度大小不为Uemd ,故B错误;
CD.由能量守恒定律知,由K到A,电场力做正功,电势能减少,电子的电势能减小了ΔEP=eU,故C正确,D错误;
故选C。
3.【答案】D
【解析】A.卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r,可得v= GMr,第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度,所以神舟十三号沿着轨道Ⅰ运动,环绕速度不可能大于第一宇宙速度,故 A错误;
B.空间站内物体处于完全失重状态,不能用弹簧测力计测量出的重力大小,故 B错误;
C.飞船在轨道Ⅱ运行时,只有万有引力做功,飞船的机械能守恒,经过 M、N两点时的机械能相等,故 C错误;
D.从低轨道变轨到高轨道,需要在变轨处点火加速,故 D正确。
故选D。
4.【答案】B
【解析】解:AB.子弹射入沙袋过程中系统的内力远大于外力,可知系统动量守恒;由于子弹打入沙袋过程中有内能产生,则系统的机械能不守恒;而上摆的过程,动量不守恒,但只有重力做功,系统的机械能守恒,故 A错误, B正确;
CD.子弹射入沙袋过程动量守恒,有mv0=(m+m1)v,
子弹射入沙袋后由机械能守恒定律,有12(m+m1)v2=(m+m1)gl(1−csθ),
联立解得子弹射入沙袋前的速度为v0=m+m1m 2gl(1−csθ),故CD错误。
故选B。
5.【答案】D
【解析】AB.球C到达最低点时,木块 A、B分离且A、B速度相同,对系统由水平方向动量守恒m0vC=2mvAB,由机械能守恒m0gL=12m0vC2+12×2mvAB2,两式联立可得vC=85 5m/s,vAB=25 5m/s,故 A、B选项说法正确;
C.由人船模型,系统水平方向有m0xC=2mxAB,位移大小关系xC+xAB=L,联立两式可得xAB=0.16m,D.C到最低点时,B的速度vB=vAB=25 5m/s,对B由动量定理I=mvB=45 5N⋅s,故C选项说法正确;故D选项说法错误。
故选D。
6.【答案】C
【解析】根据题意作图得:
箱子的位移:s箱=v0+v共2t,
平板小车的位移:s车=v共2t,
二者相对位移:Δs=s箱−s车=12v0t,,由图像可以得到v0>v共,
故有:s箱>Δs >s车。
故选C。
7.【答案】AB
【解析】根据FΔt=Δm⋅v可知,增加单位时间内燃气喷射量可以增大火箭的推力,增大燃气相对于火箭的喷射速度可以增大火箭的推力,A、B正确;当燃气喷出火箭喷口的速度相对于地面为零时,燃气相对火箭仍有速度,仍可使得火箭加速,C错误;火箭发射时获得的推力来自喷出的燃气与火箭之间的相互作用,D错误.
8.【答案】CD
【解析】【分析】
本题考查了动量守恒、机械能守恒的应用,要掌握动量守恒和机械能守恒的条件,选取合适的研究对象以及研究过程,根据动量守恒与机械能守恒定律分析解题。
【解答】
A.物块在下滑过程中,其物块与弧形槽组成的整体在竖直方向上合力不为零,所以该系统的动量并不守恒,故 A项错误;
B.物块与弧形槽组成的系统,在水平方向上合力为零,即水平方向上动量守恒,设向右为正方向,有0=mv1−2mv2
该系统能量守恒,有
mgh=12mv12+12⋅2mv22,
物块在压缩弹簧过程中,将自身的动能转化为弹簧的弹性势能,所以最大弹性势能为
Epmax=12mv12=23mgh,
故B项错误;
C.物块压缩弹簧到被弹簧弹开过程,物块和弹簧组成的系统机械能守恒,即
12mv12=12mv32,
所以开始压缩,到弹开,物块的速度大小不变,即
|v3|=|v1|,
设向右为正方向,有
Δp=−mv3−mv1=−2mv1=−4m gh3,
所以动量变化大小为4m gh3,故C项正确;
D.物块再次滑上弧形槽,当其共速时达到最大高度,设其为 H,水平方向上,由动量守恒有
mv1+2mv2=(m+2m)v共,
由能量守恒有
12mv12+12⋅2mv22=12(m+2m)v共2+mgH,
解得H=h9,
故D项正确。
故选CD。
9.【答案】BD
【解析】A.小球A水平速度更大,它会先经过 c点, A错误;
BC.设小球A从a到b、c、d、e的时间分别为t1、t2、t3、t,则v0(2t−t1)=5v0t1,v0(2t+t2)=5v0t2,v0(4t−t3)=5v0t3,故t1=t3,t2=t2,t3=2t3,因此从a到c的时间等于a到e时间的一半,故根据竖直方向做自由落体运动可知 a、c两点的竖直距离与c、e两点的竖直距离之比为1:3, B正确;
b到c的时间等于c到d的时间,故 b、c两点的水平距离等于c、d两点的水平距离, C错误;
D.c是b到d的中间时刻, A从b到d的平均速度等于它经过c时的瞬时速度, D正确。
故选BD。
10.【答案】AC
【解析】A.A0与A1弹性碰撞,有mv0=mv1+3m⋅v2,12mv02=12mv12+123mv22,解得v1=−12v0,v2=12v0,因此A0发生第一次碰撞后瞬间的速度大小为12v0,A正确;B.A0发生第一次碰撞后以12v0反弹,A1以12v0撞A2后静止,A2以12v0撞A3后静止⋯,最终An−1以12v0撞An后静止,An以vAn=12v0的速度离开,同时,A0以12v0冲上传送带,最终以12v0向左离开传送带,与A1发生第二次碰撞,依此类推,An−k最终速度为12k+1v0,B错误;C.A0与A1发生第n次碰撞后,vn=−12nv0,vA1=12nv0,故A0最后一次离开传送带时的速度大小vn=12nv0,c正确;D.电动机因滑块在传送带上滑动而额外做的功等于传送带克服物块摩擦力做的功,即有W额=μmgv0(v0μg+v0μg+12v0+12v0μg+14v0μg…+12−1v0μg),解得W额=(3−12n−1)mv02,D错误。故选AC。
11.【答案】(1)1.2
(2)3.2 83
(3)偏小
【解析】(1)毫安表的满偏电压Ug=1.5×0.2V=0.3v,则改装后干路最大电流Im=Ig+UgR1=1.2A,则改装后的量程为1.2A
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律得E=U+I(r+R2),整理得U=−I(r+R2)+E,由图乙可知图像的截距b=E=3.2V,图像斜率的绝对值k=r+R2=3.2−2.00.9Ω≈1.333Ω,解得r≈0.083Ω=83mΩ
(3)利用题图甲进行测量,磷酸铁锂电池的电动势测量值偏小;根据闭合电路欧姆定律得E=U+(I+URV)(r+R2),整理得U=ERVRV+r+R2−IRV(r+R2)RV+r+R2,图像的截距b=E测=ERVRV+r+R2,故E测
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