江苏省南菁高级中学2023-2024学年高二上学期9月调研物理试卷（含答案）

这是一份江苏省南菁高级中学2023-2024学年高二上学期9月调研物理试卷（含答案），文件包含南菁高中高二月考物理学生版docx、南菁高中高二月考物理解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共15页， 欢迎下载使用。

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1．英国物理学家法拉第提出了“电场”和“磁场”的概念，并引入电场线和磁感线来描述电场和磁场，为经典电磁学理论的建立奠定了基础。下列相关说法正确的是( )
A．电荷和电荷、通电导体和通电导体之间的相互作用都是通过电场发生的
B．磁极和磁极、磁体和通电导体之间的相互作用都是通过磁场发生的
C．电场线和电场线不可能相交，磁感线和磁感线可能相交
D．通过实验可以发现电场线和磁感线是客观存在的
2．下列说法正确的是( )
A．雷达的最大侦察距离等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播的距离
B．黑体可以吸收一切光，普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说，黑体的热辐射实质上是电磁辐射
C．红外线有很强的穿透本领，医学上常用于透视人体，过强的紫外线照射有利于人体的皮肤健康
D．根据麦克斯韦的电磁场理论，变化的电场一定能产生磁场，变化的磁场也一定能产生变化的电场
3．关于磁感应强度B，下列说法正确的是( )
A.根据磁感应强度的定义式B＝eq \f(F,IL)可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比
B.一小段通电导线放在磁感应强度为零处，它所受的磁场力一定为零
C.一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
4． 所谓对接是指两艘以几乎同样快慢同向运行的宇宙飞船在太空中互相靠近，最后连接在一起。假设“天舟一号”和“天宫二号”的质量分别为M、m，两者对接前的在轨速度分别为v＋Δv、v，对接持续时间为Δt，则在对接过程中“天舟一号”对“天宫二号”的平均作用力大小为( )
A．eq \f(m2·Δv,M＋mΔt)B．eq \f(M2·Δv,M＋mΔt)
C．eq \f(Mm·Δv,M＋mΔt)D．0
5．下面列举的装置各有一定的道理,其中不能用动量定理进行解释的是( )
A.运输玻璃器皿等易碎物品时,在器皿的四周总是垫着碎纸或海绵等柔软、有弹性的垫衬物
B.建筑工人戴的安全帽内有帆布垫,把头和帽子的外壳隔开一定的空间
C.热水瓶胆做成两层,且把两层中间的空气抽去
D.跳高运动中的垫子总是十分松软
6．如图所示，在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M＝2m的斜面体，斜面体表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m的小物块以一定的初速度沿水平面向右运动，不计冲上斜面过程中机械能损失。如果斜面固定，则小物块恰能冲到斜面顶端。如果斜面不固定，则小物块冲上斜面后能到达的最大高度为( )
A．eq \f(h,3) B．eq \f(h,2) C．eq \f(2h,3) D．h
7．如图所示，静止在光滑水平面上的木板，右端有一轻质弹簧沿水平方向与木板相连，木板质量M＝3 kg。质量m＝1 kg的铁块以水平速度v0＝4 m/s从木板的左端沿板面向右滑行，压缩弹簧后又被弹回，最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为( )
A．3 J B．4 J
C．6 J D．20 J
8.如图所示，质量为m的小车左端紧靠竖直墙壁但不固定，其左侧AB部分为eq \f(1,4)光滑圆弧轨道，半径为R，轨道最低点B与水平粗糙轨道BC相切，BC＝2R。将质量也为m的物块(可视为质点)从A点无初速释放。只考虑物块与BC间的摩擦，其两者间的动摩擦因数为eq \f(2,3)，其余一切摩擦不计，则物块相对BC运动的位移大小为( )
A．eq \f(3,4)RB．R
C．eq \f(4,3)RD．2R
9．如图甲所示，光滑水平面上有a、b两个小球，a球向b球运动并与b球发生正碰后粘合在一起共同运动，其碰前和碰后的s­t图像如图乙所示。已知ma＝5 kg。若b球的质量为mb，两球因碰撞而损失的机械能为ΔE，则( )
A．mb＝1 kg B．mb＝2 kg
C．ΔE＝10 J D．ΔE＝35 J
10．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v0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，弹丸对砂袋的冲量大小大于砂袋对弹丸的冲量大小
C．弹丸打入砂袋过程中所产生的热量为eq \f(mv02,72)
D．砂袋和弹丸一起摆动所达到的最大高度为eq \f(v02,72g)
11．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目,在一个特定的空间内通过人工制造的气流把人“吹”起来,使人产生在天空翱翔的感觉。如图所示,一质量为m的游客恰好可以静止在直径为d的圆柱形风洞内。已知气流密度为ρ,游客受风面积(游客在垂直风力方向的投影面积)为S,风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定,重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零,则风洞内气流的流量(单位时间内流出风洞的气流体积)为( )
A.πd24mgρS B.πd22mgρSC.mgSρ D.πd2mgSρ
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题～第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．(12分)如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球(小球与弹簧不连接)，压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中(管径略大于两球直径)，金属管水平固定在离地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小取g，按下述步骤进行实验：
①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；
②用刻度尺测出管口离地面的高度h；
③解除锁定记录两球在水平地面上的落点N、M；
根据该同学的实验，回答下列问题：
(1)除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是________。
A．弹簧的压缩量Δx
B．P、Q两球落地点M、N到对应管口的水平距离 x1、x2
C．金属管的长度L
D．两球从弹出到落地的时间 t1、t2
(2)根据测量物理量可得弹性势能的表达式Ep＝____________________________。
(3)如果满足关系式_______________________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属球组成的系统动量守恒。(用测得的物理量符号表示)
13．（9分）如图所示，可看成质点的A物体叠放在上表面光滑的B物体上，一起以v0的速度沿光滑的水平轨道匀速运动，与静止在同一光滑水平轨道上的木板C发生完全非弹性碰撞，B、C的上表面相平且B、C不粘连，A滑上C后恰好能到达C板的最右端，已知A、B、C质量均相等，且为m，木板C长为L，求：
(1)A物体的最终速度；
(2)A、C之间的摩擦力f；
(3)A在木板C上滑行的时间t。
14.（10分）两物块A、B用轻弹簧相连，质量均为2 kg，初始时弹簧处于原长，A、B两物块都以v＝6 m/s的速度在光滑的水平地面上运动，质量为4 kg的物块C静止在前方，如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。则在以后的运动中：
(1)当弹簧的弹性势能最大时，物块A的速度为多大？
(2)系统中弹性势能的最大值是多少？
15．（12分）如图所示,质量为3m、半径为R的光滑14圆弧形轨道C静止在光滑水平地面上,槽底端与水平地面相切,质量为m的小球A与轻弹簧相连接并静止于水平地面上,现有一个质量为m的小球B从圆弧轨道最高点由静止下滑,求：
（1）小球B从圆弧轨道最高点滑至底端的过程中圆弧轨道运动的位移。
（2）在运动过程中轻弹簧具有的最大弹性势能是多少？
（3）若轻弹簧左端固定在墙上,则小球B仍能返回圆弧轨道求上升的最大高度为多少？
16．（13分）如图(a)所示，竖直平面内一倾角为θ＝30°、足够长的粗糙斜面与长度为l＝2 m的粗糙水平面CD平滑连接，CD右侧固定一弹性挡板。可视为质点、材料相同的滑块A、B质量分别为mA＝1 kg、mB＝2 kg，置于水平面左端C点。某时刻A、B之间的少量炸药突然爆炸(可视为瞬间过程)，若A、B之间炸药爆炸的能量有48 J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能。爆炸后瞬间A、B速度方向均在水平方向上，A第一次在斜面上运动的v­t图像如图(b)所示(图中v1、v2和t1未知)。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，已知滑块A、B与水平面CD之间的动摩擦因数为μ＝0.2，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)爆炸结束的瞬间A、B获得的速度大小；
(2)A与粗糙斜面之间的动摩擦因数μ1；
(3)A第一次回到斜面底端时，A与B之间的距离及A和B都停止后，A与B之间的距离。