湖南省長沙市2023-2024學(xué)年高二物理上學(xué)期第一次月考試題含解析

2022—2023學(xué)年度高二第一學(xué)期第一次模塊檢測物理時量：75分鐘滿分：100分第I卷選擇題（共44分）一、單選題（本題共6小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項正確）1.如圖所示，籃球運動員接傳過來的籃球時，通常要先伸出雙臂迎接籃球，手接觸到籃球后，雙手迅速后撤將籃球引至胸前。運用你所學(xué)的物理規(guī)律分析，這樣做可以（）A.減小手對籃球的沖量 B.減小籃球的動量變化量C.減小籃球?qū)κ值淖饔昧?D.縮短籃球?qū)κ值淖饔脮r間【答案】C【解析】【詳解】B．籃球運動員接傳過來的籃球，末速度為零，動量的變化量是確定的，B錯誤；A．根據(jù)動量定理知，手對籃球沖量的大小也是確定的，A錯誤；D．先伸出雙臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球引至胸前，這樣可以延長球與手接觸的時間，D錯誤；C．根據(jù)動量定理得-Ft=0-mv則F=當(dāng)時間延長時，手對球的作用力減小，即球?qū)κ值淖饔昧p小，故C正確。故選C。2.如圖甲是一個磁懸浮地球儀，原理如圖乙所示。上方的地球儀內(nèi)有一個永磁體，底座內(nèi)有一個線圈，線圈通上直流電，地球儀就可以懸浮起來。下列說法正確的是（）A.將地球儀上下位置翻轉(zhuǎn)，仍能繼續(xù)保持懸浮B.圖中線圈的a端須連接直流電源的正極C.若增加線圈的匝數(shù)，穩(wěn)定后地球儀受到的磁力增大D.若增大線圈中的電流，穩(wěn)定后地球儀受到的磁力不變【答案】D【解析】【詳解】A.地球儀根據(jù)同名磁極相互排斥的原理工作，將地球儀上下翻轉(zhuǎn)，則磁體磁極顛倒，和線圈的作用力從斥力變?yōu)槲Φ淖饔?，不能繼續(xù)保持懸浮，故A錯誤；B.線圈a端接正極時，根據(jù)安培定則，可知螺線管上面S極和永磁體下端磁極相反，會相互吸引，地球儀不會懸浮，故B錯誤；C.若增加線圈匝數(shù)，磁場增大，穩(wěn)定后地球儀懸浮得更高，但穩(wěn)定后地球儀受到的磁力仍與重力大小相等，故C錯誤；D.若增大線圈中的電流，穩(wěn)定后地球儀懸浮得更高，但穩(wěn)定后地球儀受到的磁力仍與重力大小相等，故D正確。故選D。3.如圖所示，在紙面內(nèi)放有一磁鐵和一圓形導(dǎo)線圈，下列情況線圈中能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是（）A.將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移B.將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移C.將磁鐵繞垂直于紙面且過線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動D.將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)【答案】D【解析】【詳解】A．磁鐵處于題圖所示的位置時，沒有磁感線穿過線圈，穿過線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內(nèi)向上平移時，穿過線圈的磁通量仍為零，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故A錯誤；B．磁鐵處于題圖所示的位置時，沒有磁感線穿過線圈，穿過線圈的磁通量為零，將磁鐵在紙面內(nèi)向右平移時，穿過線圈的磁通量仍為零，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故B錯誤；C．將磁鐵繞垂直于紙面且過線圈圓心的軸轉(zhuǎn)動時，穿過線圈的磁通量仍為零，線圈中沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，故C錯誤；D．將磁鐵的N極轉(zhuǎn)向紙外，S極轉(zhuǎn)向紙內(nèi)時，會有磁感線穿過線圈，穿過線圈的磁通量增大，產(chǎn)生感應(yīng)電流，故D正確。故選D。4.下列關(guān)于碰撞的說法不正確的是（）A.彈性碰撞是一個理想化模型B.兩個小球碰撞過程作用時間極短，即內(nèi)力遠遠大于外力，故兩小球系統(tǒng)的動量守恒C.兩個彈性鋼球發(fā)生彈性碰撞，碰撞發(fā)生過程中任何時刻兩鋼球總動能都守恒D.發(fā)生完全非彈性碰撞的兩個物體，系統(tǒng)損失的機械能都轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能【答案】C【解析】【詳解】A．彈性碰撞是一個在理想情況下，碰撞不發(fā)熱，沒有動能損失的理想化模型，A正確；B．兩個小球碰撞過程作用時間極短，即內(nèi)力遠遠大于外力，不管是彈性碰撞還是非彈性碰撞，動量都守恒，B正確；C．兩個彈性鋼球發(fā)生彈性碰撞，碰撞前后總動能守恒，但是并不是碰撞過程中任何時刻總動能都守恒，在碰撞中，兩球形變還未完全恢復(fù)時，因形變產(chǎn)生的彈性勢能沒有完全釋放，此時總動能不守恒，C錯誤；D．發(fā)生完全非彈性碰撞的兩個物體，碰撞后結(jié)合在一起，系統(tǒng)的機械能損失最大，損失的機械能轉(zhuǎn)化成因碰撞產(chǎn)生的熱量，D正確.本題選錯誤的，故選C。5.如圖所示，一水平地面由光滑的AB段和粗糙程度均勻的BC段組成，且AB=BC。某同學(xué)用水平恒力F將物體（可看成質(zhì)點）由靜止從A點拉到C點。若在AB段和BC段上拉力的沖量大小分別為I1和I2，則下列表述正確的是（）A.I1一定大于I2 B.I1可能等于I2C.I1可能小于I2 D.I1一定等于I2【答案】B【解析】【詳解】AB段物體一直加速，如果經(jīng)過C點速度大于零，則tAB>tBC，所以I1大于I2；如果經(jīng)過C點速度等于零，則tAB>tBC，所以I1等于I2，不會有tAB<tBC。故選B。6.有的人會躺著看手機，若手機不慎膚落，會對人眼造成傷害。若手機質(zhì)量為150g，從離人眼25cm處無初速不慎跌落，碰到眼睛后手機反彈8mm，眼睛受到手機的沖擊時間為0.1s，取重力加速度g=10m/s2。對手機撞擊人眼的過程中，下列分析錯誤的是（）A.手機對人眼的沖擊力大小約為4N B.手機受到的沖量大小約為0.4N·sC.手機動量變化量大小約為0.4kg·m/s D.手機動量的變化率大小約為4kg·m/s2【答案】A【解析】【詳解】C．手機下落25cm過程由位移速度關(guān)系有手機反彈8mm過程由位移速度關(guān)系有解得，手機動量變化量C正確；D．手機動量的變化率大小D正確；B．根據(jù)動量定理可知，手機受到的沖量大小B正確；A．對手機進行分析，由動量定理有解得A錯誤。故選A。二、多選題（本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題給出的四個選項中，有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不選的得0分）7.如圖所示，四根相同的長直導(dǎo)線都通以同向、等大的電流，對稱放置在長方體的四條短邊a、b、c、d上。O點為長方體的幾何中心，下列說法正確的是（）A.O點的磁感應(yīng)強度不為零B.其中兩根導(dǎo)線電流反向時，O點的磁感應(yīng)強度可能不變C.其中一根導(dǎo)線電流增大時，O點的磁感應(yīng)強度可能不變D.其中兩根導(dǎo)線電流增大時，O點的磁感應(yīng)強度可能不變【答案】BD【解析】【詳解】A．O點到四根導(dǎo)線的間距相等，當(dāng)四根相同的長直導(dǎo)線都通以同向、等大的電流時，根據(jù)左手定則可知，a與c、b與d在O點的磁感應(yīng)強度等大反向，即O點的磁感應(yīng)強度為零，A錯誤；B．若僅僅將a與c或b與d中電流反向，根據(jù)左手定則可知，a與c、b與d在O點的磁感應(yīng)強度仍然等大反向，即O點的磁感應(yīng)強度仍然為零，即其中兩根導(dǎo)線電流反向時，O點的磁感應(yīng)強度可能不變，B正確；C．若僅僅將a中的電流增大，根據(jù)左手定則可知，b與d在O點的磁感應(yīng)強度等大反向，a與c的磁感應(yīng)強度大小不等，方向相反，則O點的磁感應(yīng)強度不為0，即O點的磁感應(yīng)強度發(fā)生了改變，C錯誤；D．若將a與c中的電流增大，但仍然保持大小相等時，a與c在O點的磁感應(yīng)強度仍然等大反向，即O點的磁感應(yīng)強度仍然為零，D正確。故選BD。8.如圖甲所示，彈簧振子以O(shè)點為平衡位置，在A、B兩點之間做簡諧運動，取向右為正方向，振子的位移x隨時間t的變化如圖乙所示，下列說法正確的是（）A.t=0.2s時，振子在O點右側(cè)6cm處B.t=0.8s時，振子的速度方向向左C.t=0.6s和t=1.4s時，振子的速度相同D.t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子的加速度逐漸減小【答案】BD【解析】【詳解】A．在0～0.4s時，振子從O點減速運動到B點，所以t=0.2s時，振子在O點右側(cè)，與O點的距離大于6cm，A錯誤；B．0～0.4s振子從O點運動到B點，0.4～0.8s振子從B點運動到O點，所以t=0.8s時，振子的速度方向向左，B正確；C．t=0.6s時振子從B點向O點運動，速度方向向左，t=1.4s時，振子從A點向O點運動，速度方向向右，振子的速度不相同，C錯誤；D．t=0.4s到t=0.8s的時間內(nèi)，振子從B點向O點運動，振子的加速度逐漸減小，D正確。故選BD。9.如圖所示，半徑均為R、內(nèi)外表面均光滑的兩個完全相同的四分之一圓弧槽A、B并排放在光滑水平面上，A、B質(zhì)量均為M，a、b兩點分別為A、B槽的最高點，c、d兩點分別為A、B槽的最低點，A槽的左端緊靠著墻壁，一個質(zhì)量為m的小球P（可視為質(zhì)點）從圓弧槽A的頂端靜止釋放，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.小球P從a點運動到c點時的速度大小為B.小球P在B槽內(nèi)運動的最大高度為C.小球P第一次返回B槽最低點d時，B槽具有的速度為D.小球P從B槽最低點d到第一次返回B槽最低點d過程中，B槽的位移為【答案】AC【解析】【詳解】A．小球P從a點運動到c點的過程中，A、B均保持靜止，根據(jù)動能定理可得解得小球P從a點運動到c點時的速度大小為選項A正確；B．小球P滑到B槽后A依然保持靜止，B開始向右運動，由于小球P和B槽組成的系統(tǒng)水平方向上不受外力，則動量守恒，當(dāng)小球P在B槽內(nèi)運動的最大高度時，二者水平速度相同，取向右為正方向，設(shè)共同速度為v，根據(jù)動量守恒可得對小球P和B槽組成的系統(tǒng)，根據(jù)機械能守恒定律可得聯(lián)立解得選項B錯誤；C．小球P第一次返回B糟最低點d時，設(shè)P的速度為，B的速度為，取水平向右為正方向，根據(jù)動量守恒和機械能守恒可得解得選項C正確；D．有別于人船模型，沒法求出B槽的位移，選項D錯誤。故選AC。10.如圖所示，外軌道光滑，內(nèi)軌道粗糙（粗糙程度處處相同）的圓環(huán)軋道固定在豎直平面內(nèi)，完全相同的小球A、B（直徑略小于軌道間距）以相同的速率從與圓心與高處分別向上、向下運動，兩球相遇時發(fā)生的碰撞可看作彈性碰撞，重力加速度為g。下列說法中正確的是（）A.當(dāng)時，小球A通過最高點和小球B通過最低點時對軌道的壓力差為6mgB.當(dāng)時，第一次碰撞前瞬間，A球機械能一定小于B球機械能C.當(dāng)時，第一次碰撞的位置一定在軌道的最低點D.當(dāng)時，第一次碰撞后瞬間，兩球速度一定等大反向【答案】AD【解析】【詳解】A．當(dāng)時，A球在最高點所受彈力為零時，只有重力提供向心力得假設(shè)A球上升到最高點過程中外軌道對A球有彈力，則滿足機械能守恒得說明假設(shè)成立，根據(jù)牛頓第二定律得B球到最低點過程，由機械能守恒和牛頓第二定律，得球A通過最高點和球B通過最低點時對軌道的壓力差為故A正確；B．使A球在最高點彈力為零，根據(jù)機械能守恒小球初速度為當(dāng)則A球與內(nèi)軌道存在摩擦力，機械能有損失，由于不知道摩擦力做功多少，故現(xiàn)不確定A球是否能經(jīng)過最高點，若A球能先通過最高點，雖然不能確定兩球相碰的位置，但是A球與內(nèi)軌道接觸過程運動的路程更大，損失的機械能更多，所以兩球第一次相碰時A球機械能小于B球機械能；若A球不能經(jīng)過最高點，則兩球在上半圓與內(nèi)軌道接觸時，相同高度的速度大小相同，故摩擦力等大，可知機械能損失一樣多。兩球一定是在下半圓軌道上相碰，而當(dāng)二者相碰時一定在相同高度，則此時速度等大、反向，此時兩球相碰時機械能等大。故B錯誤；C．假設(shè)內(nèi)軌道光滑，使A球恰好到達最高點，根據(jù)機械能守恒得當(dāng)則A、B兩球無法到達最高點。因為A球先返回，所以第一次碰撞不在最低點，故C錯誤；D．當(dāng)情況與選項C相似，兩球在上半圓與內(nèi)軌道接觸時，相同高度的速度大小相同，故摩擦力等大，可知機械能損失一樣多。兩球一定是在下半圓軌道上相碰，而當(dāng)二者相碰時一定在相同高度，則此時速度等大、反向，設(shè)為v3.根據(jù)動量守恒和機械能守恒，解得第一次碰撞后瞬間，兩球速度等大反向，故D正確。故選AD。第II卷（共56分）三、實驗題（本題共2小題，每空2分，共16分）11.下圖為“研究感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件”的實驗電路圖：（1）要使螺線管中產(chǎn)生感應(yīng)電流，請在圖中連線，把實驗裝置連接完整。（）（2）開始實驗時，滑動變阻器滑片P應(yīng)該放置在___________選填“a”或“b”端）；（3）閉合開關(guān)后，請寫出兩種能使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流的不同方法：①___________；②___________；【答案】①.②.③.斷開開關(guān)④.插入或拔出線圈A【解析】【詳解】（1）[1]探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象實驗電路分兩部分，電源、開關(guān)、滑動變阻器、原線圈組成閉合電路，檢流計與副線圈組成另一個閉合電路，電路圖如圖所示（2）[2]開始實驗時，依據(jù)變阻器接法可知，滑片應(yīng)該放置a，從而確保接入電路的電阻達到最大（3）[3][4]根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生條件：穿過線圈的磁通量變化；當(dāng)閉合開關(guān)后，能使線圈B中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方法：①斷開電開關(guān)移動滑動變阻器的滑片；②插入或拔出線圈。12.用如圖所示的裝置來驗證動量守恒定律，結(jié)合裝置圖，并回答下列問題：（1）按圖所示安裝實驗儀器，通過水平調(diào)節(jié)螺釘使斜槽末端___________，鋼球放在上面能保持靜止?fàn)顟B(tài)；（2）為使碰撞后入射球速度方向不變，入射小球質(zhì)量m1與大小相同的靶球的質(zhì)量m2要滿足m1___________m2；（填“>”、“=”、“<”）（3）每次都要控制入射球從靜止?fàn)顟B(tài)的高度自由滑下，用重錘線在白紙上分別標注斜槽的水平端口O和靶球的初位置（支球柱）在白紙上的投影O′，用刻度尺測出入射小球兩次落地點P，M與O的距離S和S1，靶球落地碰撞點N與O′的距離S2；（4）若方程式___________（用m1、m2、S、S1、S2來表示）成立，可驗證碰撞中的動量守恒；若方程式___________（用S、S1、S2來表示）成立，說明兩小球發(fā)生了彈性碰撞?！敬鸢浮竣?水平②.>③.④.【解析】【詳解】（1）[1]按圖所示安裝實驗儀器，通過水平調(diào)節(jié)螺釘使斜槽末端水平，鋼球放在上面能保持靜止?fàn)顟B(tài)；（2）[2]為使碰撞后入射球速度方向不變，即防止入射球碰后反彈，入射小球的質(zhì)量m1與大小相同的靶球的質(zhì)量m2要滿足m1>m2；（3）[3]入射小球單獨做平拋運動的初速度（碰前的速度）為碰撞后入射小球平拋運動的初速度為靶球平拋運動的初速度為若碰撞中的動量守恒，則有綜合可得[4]若兩小球發(fā)生了彈性碰撞，則有動量守恒、動能守恒，可得解得可得四、計算題（本題共3小題，第13題11分，第14題14分，第15題15分，共40分。必須寫出重要的文字說明和演算過程，只給答案的不給分）13.一水平彈簧振子做簡諧運動的位移與時間的關(guān)系如圖。（1）該簡諧運動的周期和振幅分別是多少；（2）寫出該簡諧運動的表達式；（3）求時振子的位移?！敬鸢浮浚?），；（2）或；（3）【解析】【詳解】（1）由題圖知，周期與振幅為（2）由又因為或者所以振子做簡諧運動的表達式為或（3）當(dāng)時位移14.如圖所示，質(zhì)量為的木板靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為的小滑塊（可視為質(zhì)點）以的初速度從左端沿木板上表面沖上木板，已知滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)，重力加速度。求：（1）滑塊在木板上滑動過程中，滑塊的加速度的大小和木板的加速度的大?。唬?）若滑塊剛好沒有從木板右端滑出，求木板的長度；（3）若木板長，求滑塊在木板上運動過程中木板對滑塊沖量大小。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）對滑塊根據(jù)牛頓第二定律得解得對木板根據(jù)牛頓第二定律得解得（2）滑塊剛好沒有從木板右端滑出，則最終滑塊到達邊緣時與木板同速，則對系統(tǒng)根據(jù)動量守恒定律得代