2023安庆一中高二下学期第一次段考物理含答案

这是一份2023安庆一中高二下学期第一次段考物理含答案，共19页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
安庆一中高二第一次段考物理试题命题，审题：安庆一中高二物理组满分：100分，考试时长：75分钟一、单选题（每题4分，共24分）1．两位同学对变力问题感兴趣。张明同学将质量为的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随时间的图像如图甲，2秒末时物体获得的速度为；李华同学将质量为的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随位移的图像如图乙，运动2米时物体获得的速度为，那么（    ）A．， B．，C．， D．，2．如图所示，两倾角为的光滑平行导轨间距可调，质量为m的导体棒垂直放在导轨上，整个空间存在垂直导体棒的匀强磁场，现在导体棒中通由a到b的恒定电流，使导体棒始终保持静止，已知磁感应强度大小为B，电流为I，重力加速度为g，忽略一切摩擦。则下列说法正确的是（　　）A．若磁场方向竖直向上，则两导轨间距为B．若磁场方向垂直斜面向上，则两导轨间距为C．若磁场方向水平向左，则两导轨间距为D．若磁场方向水平向右，则两导轨间距为3．如图所示，一砂袋用无弹性轻细绳悬于O点，开始时砂袋处于静止状态，一弹丸以水平速度击中砂袋后未穿出，二者共同摆动。若弹丸质量为m，砂袋质量为5m，弹丸和砂袋形状大小忽略不计，弹丸击中沙袋后漏出的沙子质量忽略不计，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法中正确的是（　　）A．弹丸打入砂袋过程中，细绳所受拉力大小保持不变B．弹丸打入砂袋过程中，系统动量不守恒C．弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为D．砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为4．如下图，半径为R的圆心区域中充满了垂直于纸面向里，磁感应强度为B的匀强磁场，一不计重力的带电粒子从图中A点以速度垂直磁场射入，速度方向与半径方向成角，当该粒子离开磁场时，速度方向恰好改变了，下列说法正确的是（　　）A．该粒子带正电B．该粒子的比荷为C．该粒子出磁场时速度方向的反向延长线通过O点D．该粒子在磁场中的运动时间为5．用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0×103m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500kg，最后一节火箭壳体的质量为100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，卫星以1.2×103m/s的速度相对火箭壳体沿轨道切线方向分离，则分离时卫星的速度为（　　）A．6.0×103m/s B．6.8×103m/s C．7.2×103m/s D．8.0×103m/s6．如图所示，一个粒子源S发射出速度不同的各种粒子，经过PQ两板间的速度选择器后仅有甲、乙、丙、丁四种粒子沿平行于纸面的水平直线穿过挡板MN上的小孔O，在MN下方分布着垂直纸面向里的匀强磁场，四种粒子的轨迹如图所示，则下面说法正确的是：（　　）A．若PQ两板间的磁场是垂直纸面向外的匀强磁场，则PQ 间的电场方向一定水平向左B．设PQ两板间垂直纸面的匀强磁场为B，匀强电场大小为E ，则甲粒子的速度大小为C．丙的比荷最大D．若只将速度选择器中的电场、磁场方向反向，则甲、乙、丙、丁四种粒子不能从O点射出二、多选题（每题6分，选不全得3分，共24分）7．如图所示，一质量M=4kg的滑块套在水平固定着的轨道上并可在轨道上无摩擦滑动，质量m=1kg的小球（视为质点）通过长L=1m的不可伸长的轻绳与滑块上的O连接，开始时滑块静止、轻绳处于水平状态，现将小球由静止释放（不计一切摩擦力），g取10m/s2。则（　　）A．小球可回到初始高度B．小球与滑块组成的系统动量守恒C．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，滑块M在水平轨道上向右移动了0.2mD．小球从初始位置到第一次到达最低点时的速度大小为8．医院使用血浆时，需利用电磁泵从血库向外抽血。电磁泵的模型如图所示，长方形导管的左右表面绝缘，上下表面为导体，管长为a，内壁高为b，宽为l，且内壁光滑。将导管放入匀强磁场，让左右表面与磁场垂直。因充满导管的血浆中带有正、负离子，将上下表面和电源接通后，导管的前后两端便会产生压强差p，从而将血浆抽出。已知血液匀速流动速度为v，血浆的电阻率为ρ，所加电源的电动势为E，内阻为r，匀强磁场的磁感应强度为B。则（　　）A．管中血浆的电阻B．管中血浆的电阻C．血浆受到的安培力大小D．血浆受到的安培力大小9．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2的两物块A、B相连接，并静止在光滑水平面上。现使A获得水平向右、大小为3m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像提供的信息可得（　　）A．在t1和t3时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于压缩状态B．在时间内A、B的距离逐渐增大，t2时刻弹簧的弹性势能最大C．两物体的质量之比为D．在t2时刻A、B两物块的动能之比为Ek1：Ek2=1：810．如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，在y轴上S处有一粒子源，它可向右侧纸面内各个方向射出速率相等的质量均为m、电荷量均为q的同种带电粒子，所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点。已知，粒子带负电，粒子所受重力及粒子间的相互作用均不计，则（　　）A．粒子的速度大小为 B．从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为C．沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为D．从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为三、填空题（每空2分，共14分）11．回旋加速器工作原理如图所示。已知两个D形金属扁盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示。若为已知量，则两盒所加交流电的频率为_______________，粒子离开回旋加速器时的动能为____________。12．某同学用如图所示装置做“验证动量守恒定律”实验。图中O是斜槽水平末端在记录纸上的垂直投影点，P为未放被碰小球时入射小球的平均落点，M为与被碰小球碰后入射小球的平均落点，N为被碰小球的平均落点。（1）关于实验要点，下列说法错误的是______（填选项字母）。A．安装轨道时，轨道末端必须水平B．实验过程中，复写纸可以移动，白纸不能移动C．入射小球的质量小于被碰小球的质量，两球的半径相同D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放（2）实验中，除测量平抛射程OM、ON、OP外，还需要测量的物理量有______（填选项字母）。A．测量入射小球质量和被碰小球质量B．测量抛出点距地面的高度HC．测量S离水平轨道的高度h（3）图乙是被碰小球的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为______cm；若测量的物理量满足关系式______（用测量的物理量表示），则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不变；若OM、ON、OP满足关系式______，则入射小球和被碰小球的碰撞为弹性碰撞。四、解答题（13、14题12分，15题14分）13．如图所示，通电金属杆ab质量m=24g，电阻R=1.5Ω，水平地放置在倾角θ=30°的光滑金属导轨上。导轨宽度，导轨电阻、导轨与金属杆的接触电阻忽略不计，电源内阻r=0.5Ω。匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度B=0.2T，g=10m/s2，若金属杆ab恰能保持静止，求：（1）金属杆ab受到的安培力大小；（2）电源的电动势大小E。14．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有沿x轴负方向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场，在x轴上的点沿与x轴负方向成角的方向发射一个带正电的粒子，粒子的质量为m、电荷量为q，当粒子的速度大小为时，粒子垂直y轴射入电场，粒子在电场中沿x轴正方向运动的最大距离为8d，不计粒子的重力。（1）求匀强磁场的磁感应强度大小；（2）求匀强电场的电场强度大小；（3）若粒子的入射速度减小为，求粒子射出电场时的速度大小和方向。15．如图所示，在光滑水平地面上静置一质量mA=4kg的长木板A和另一质量mC=3kg的滑块C，其中长木板的左端还放有质量mB=2kg的滑块B（可看成质点）。现给A、B组成的整体施加水平向右的瞬时冲量I=36N·s，此后A、B以相同速度向右运动，经过一段时间后A与C发生碰撞（碰撞时间极短）。木板足够长，则再经过一段时间后A、B再次以相同速度向右运动，且此后A、C之间的距离保持不变。已知A、B间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度为g=10m/s2，则（1）获得冲量后瞬间A、B的速度；（2）A、C间的碰撞是否为弹性碰撞？若是，请说明理由；若不是，求A、C碰撞时损失的机械能；（3）滑块B在长木板A上表面所留痕迹的长度L；（4）最终A、C之间的距离Δs。
安庆一中高二第一次段考物理试题参考答案：1．B【详解】张明同学拉物体的过程中，由动量定理得由图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示力在这段时间内的冲量，代入数据解得，2秒末时物体获得的速度为李华同学拉物体的过程中，由动能定理得由图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示力在这段位移内所做的功，代入数据解得，运动2米时物体获得的速度为故选B。2．B【详解】A．若磁场方向竖直向上，对导体棒受力分析如图所示由力的平衡条件得解得A错误；B．若磁场方向垂直斜面向上，安培力沿导轨向上，则由力的平衡条件得解得B正确；C．若磁场方向水平向左，安培力竖直向上，则由力的平衡条件得解得C错误；D．若场方向水平向右，安培力竖直向下，不可能平衡，D错误。故选B。3．D【详解】A．弹丸打入砂袋过程中，砂袋的速度不断增大，所需要的向心力增大，则细绳对砂袋的拉力增大，由牛顿第三定律知，砂袋对细绳的拉力增大，故A错误；B．弹丸打入砂袋过程时间极短，系统内力远大于外力，系统动量守恒，故B错误；C．弹丸打入砂袋过程中，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得得产生的热量为故C错误；D．弹丸打入砂袋后一起摆动过程中整体的机械能守恒，则得解得故D正确。故选D。4．D【详解】A．有题意知该粒子离开磁场时，速度方向恰好改变了，粒子一定向下偏转，由左手定则可知粒子带负电，A错误；B．粒子的运动轨迹如图所示有几何关系可知粒子的轨道半径为结合解得B错误；C．由运动轨迹可知，该粒子出磁场时速度方向的反向延长线不通过O点，C错误；D．该粒子在磁场中的运动时间为D正确。故选D。5．C【详解】设火箭壳体和卫星分离前绕地球做匀速圆周运动速度为v，卫星质量为m1，火箭壳体质量为，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度为u，分离后火箭壳体的速度为，取分离前火箭壳体和卫星的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得解得则分离时卫星速度为故选C。6．C【详解】A．以正电荷为例分析，若PQ两板间的磁场是垂直纸面向外的匀强磁场，由左手定则，正电荷沿SO运动时受到洛伦兹力向左，洛伦兹力和电场力平衡，正电荷所受电场力向右，则PQ 间的电场方向一定水平向右。A错误；B．设PQ两板间垂直纸面的匀强磁场为B，匀强电场大小为E ，由得B错误；C．在MN下方的匀强磁场中，运动时得因经过速度选择器的粒子速度相等，又在MN下方的匀强磁场中电荷丙的运动半径最小，丙的比荷最大。C正确；D．若只将速度选择器中的电场、磁场方向反向，则洛伦兹力和电场均反向，依然能平衡，则甲、乙、丙、丁四种粒子仍能从O点射出。D错误。故选C。7．AC【详解】A．小球上升到最大高度时，小球和滑块具有共同速度，由于系统初始动量为零，则到达最大高度时的共同速度也为零，由能量守恒关系可知，小球还能上升到原来的高度，故A正确；B．小球与滑块组成的系统所受合力不为零，故小球与滑块组成的系统的动量不守恒，故B错误；C．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，设滑块在水平轨道上向右移动的距离为x。取向左为正方向，根据水平动量守恒得解得，故C正确；D．小球从初始位置到第一次到达最低点的过程中，小球和滑块系统水平方向动量守恒，取水平向左为正方向，则有由机械能守恒得解得小球第一次到达最低点时的速度大小，故D错误。故选AC。8．ACD【详解】AB．根据电阻定律可知，管中血浆的电阻为故A正确，B错误；C．血液匀速流动，则安培力等于两侧血浆的压力差，则有故C正确；D．电路电流为血浆受到的安培力大小为联立可得故D正确。故选ACD。9．CD【详解】AB．在时间内弹簧逐渐被压缩，t1时刻弹簧压缩量最大；在时间内A、B的距离逐渐增大，t2时刻弹簧恢复原长；在时间内A、B的距离逐渐增大，t3时刻弹簧处于伸长状态。在t1和t3时刻两物块达到共同速度1m/s，两个时刻弹簧的弹性势能最大，AB错误；C．根据动量守恒，从时刻即解得即C正确；D．在t2时刻A、B两物块的速度分别为-1m/s和2m/s，根据，可知动能之比为Ek1：Ek2=1：8D正确。故选CD。10．AD【详解】A．根据几何关系可得所有粒子射出磁场时离S最远的位置是x轴上的P点，可知粒子做圆周运动的半径满足可得根据洛伦兹力提供向心力可得解得A正确；B．从x轴上射出磁场的粒子中，沿轴正方向射出的粒子在磁场中运动的时间最长，从O点射出的粒子时间最短，运动轨迹如图所示根据几何关系，粒子在磁场中做圆周运动的圆心角分别为从x轴上射出磁场的粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之比为B错误；C．沿平行x轴正方向射入的粒子，其圆心现在点，离开磁场时的位置到O点的距离为，即沿平行x轴正方向射入的粒子离开磁场时的位置到O点的距离为，C错误；D．从点射出的粒子轨迹如图所示对应的圆心角为从O点射出的粒子在磁场中的运动时间为D正确。故选AD。11．          【详解】[1]由回旋加速器知识可知，所加交流电的周期与粒子在磁场中运动周期相同，则则两盒所加交流电的频率为[2]当粒子达到最大回转半径R时，根据即所以粒子离开回旋加速器时的动能为12．     C     A     55.40##55.50##55.60          【详解】(1)[1] A．为使小球离开轨道做平抛运动，保证出射速度水平，所以轨道末端必须水平，故A正确；B．在实验过程中，小球的落点通过白纸和复写纸获得，若移动白纸将不能确定小球的位置，但复写纸可以移动，故B正确；C．为防止入射小球碰后反弹，则入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，故C错误；D．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证到达底端做平抛运动时的速度相同，故D正确。故选C。(2)[2] A．需要测量两个小球的质量、，故A正确；B．不需要测量抛出点距地面的高度H，故B错误；C．不需要测量S离水平轨道的高度h，故C错误。故选A。(3)[3]由图乙可得落点的平均位置所对应的读数为；[4]设入射小球做平抛运动的初速度为，碰撞后入射小球的速度为，被碰小球的速度为，根据动量守恒定律可知，若满足则可得到碰撞前后的总动量不变，本实验中碰撞前后小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，位移相同，而做平抛运动的时间可知运动时间相同，水平方向做匀速直线运动，根据动量守恒定律可得最终可知若测量的物理量满足关系式则入射小球和被碰小球碰撞前后的总动量不；[5]弹性碰撞过程中机械能守恒，则由动量守恒定律以及机械能守恒定律可得即可知当满足关系式两球的碰撞为弹性碰撞。13．（1）；（2）8.0V【详解】（1）对导体棒ab进行受力分析，如图所示根据平衡条件可得解得（2）根据安培力的计算公式根据闭合电路的欧姆定律联立解得电动势14．（1）；（2）；（3），方向垂直于x轴向下【详解】（1）粒子在磁场中的运动轨迹如图中①所示，设在磁场中的运动半径为由几何关系可知根据牛顿运动定律得解得（2）粒子进入电场后做匀减速运动，根据动能定理得解得（3）粒子的入射速度减小为，可知其半径运动轨迹如图中②所示由几何关系可知粒子出磁.场时的速度方向与y轴负方向的夹角粒子进入电场做匀变速曲线运动，沿y轴负方向做匀速运动沿y轴负方向的分速度设经过t时间到达x轴，则有沿x轴方向的初速度加速度经时间t速度变为可得可知粒子射出电场时的速度大小为方向垂直于x轴向下（沿y轴负方向）15．（1）6m/s；（2）非弹性碰撞，30J；（3）3m；（4）1m【详解】（1）对A、B组成的整体，设获得冲量后瞬间A、B的速度为v0，由动量定理①解得v0=6m/s②（2）不是弹性碰撞，最终A、B以相同速度向右运动，且A、C之间的距离保持不变，则三者速度相同，设为vC，以三者为系统由动量守恒定律得：③解得vC=4m/sA与C发生碰撞且碰撞时间极短，设碰后A的速度为vA，由动量守恒定律得④解得vA=3m/sA、C碰前 ⑤A、C碰后⑥所以A、C间的碰撞为非弹性碰撞，损失的机械能⑦（3）从A、C发生碰撞到A、B再次以相同速度向右运动，对A⑧对B ⑨设经时间t两者达到共速⑩解得t=2s ⑪此过程中⑫=10m⑬⑭（4）从A、C发生碰撞到最终三者一起匀速运动过程中⑮⑯