2023-2024年安徽省安慶市桐城中學(xué)高二上學(xué)期第一次教學(xué)質(zhì)量檢測物理試題（解析版）

安徽省桐城中學(xué)2023-2024學(xué)年度上學(xué)期高二物理第一次教學(xué)質(zhì)量檢測（考試總分：100分考試時長：90分鐘）一、單選題（本題共計7小題，總分28分）1.質(zhì)量相等的A、B兩球在光滑水平面上，沿同一直線，同一方向運動，A球的動量為pA=9kg?m/s，B球的動量為pB=3kg?m/s．當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值是（）A.pA′=6kg?m/s，pB′=6kg?m/sB.pA′=8kg?m/s，pB′=4kg?m/sC.pA′=-2kg?m/s，pB′=14kg?m/sD.pA′=-4kg?m/s，pB′=8kg?m/s【答案】A【解析】【詳解】A.碰撞前系統(tǒng)總動量：p=pA+pB=12kg?m/s，由題意可知mA=mB=m；如果pA′=6kg?m/s，pB′=6kg?m/s，系統(tǒng)動量守恒，碰撞后的總動能：，vA′=vB′符合實際，故A正確；B.如果pA′=8kg?m/s，pB′=4kg?m/s，碰撞過程動量守恒，有：，vA′>vB′不符合實際，故B錯誤；C.如果pA′=-2kg?m/s，pB′=14kg?m/s，則碰撞后系統(tǒng)的總動能為：系統(tǒng)動能增加，不符合實際，故C錯誤；D.如果pA′=-4kg?m/s，pB′=8kg?m/s，碰撞后系統(tǒng)總動量為：p′=pA′+pB′=-4kg?m/s+8kg?m/s=4kg?m/s碰撞過程動量不守恒，不符合題意，故D錯誤．2.一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v，在此過程中（）A.地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為mv2B.地面對他的沖量為mv＋mgΔt，地面對他做的功為零C.地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2D.地面對他的沖量為mv-mgΔt，地面對他做的功為零【答案】B【解析】【分析】【詳解】設(shè)向上為正方向，則由動量定理解得地面對他的沖量為I=mv＋mgΔt因地面對人的作用力沒有位移，則地面對他做的功為零．故選B。3.A、B、C三點在同一直線上，，B點位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為的點電荷時，它所受到的電場力大小為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為的點電荷，其所受電場力大小為（）A. B. C.F D.2F【答案】B【解析】【詳解】設(shè)，則有根據(jù)庫侖定律，那么AB間的庫侖力為故電荷量為-2q的點電荷在C處所受電場力為故選B。4.如圖所示，實線是一簇未標(biāo)明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，若帶電粒子在運動過程中只受到電場力的作用，根據(jù)此圖不能作出正確判斷的是（）A.帶電粒子所帶電荷的正、負(fù)B.帶電粒子在a、b兩點的受力方向C.帶電粒子在a、b兩點速度何處較大D.帶電粒子在a、b兩點的加速度何處較大【答案】A【解析】【詳解】AB．由圖，粒子的運動軌跡向左彎曲，說明粒子在a、b兩點受到的電場力沿電場線向左，由于電場線方向不明，無法確定粒子的電性和產(chǎn)生該電場的點電荷的電性，故A錯誤，B正確；C．若粒子由a到b，電場力做負(fù)功，動能減小，故b處的速度小，同理若粒子由b到a，電場力做正功，動能變大，故b處的速度小，故C正確；D．根據(jù)電場線的疏密程度，判斷ab兩點場強的大小，從而判斷ab兩點電場力大小，再根據(jù)牛頓第二定律得a點加速度的大，故D正確。本題選不能判斷的故選A。5.庫侖定律是電學(xué)中第一個被發(fā)現(xiàn)的定量規(guī)律，它的發(fā)現(xiàn)受萬有引力定律的啟發(fā)．實際問題中有時需要同時考慮萬有引力和庫侖力，比如某無大氣層的均勻帶有大量負(fù)電荷的質(zhì)量分布均勻的星球．將一個帶電微粒置于離該星球表面一定高度處無初速釋放，發(fā)現(xiàn)微粒恰好能靜止．現(xiàn)給微粒一個如圖所示的初速度v，則下列說法正確的是A.微粒將做勻速直線運動 B.微粒將做圓周運動C庫侖力對微粒做負(fù)功 D.萬有引力對微粒做正功【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)庫侖定律，靜電力萬有引力根據(jù)平衡條件，有F=F′距離r變化時，靜電力與庫侖力一直平衡，故合力為零，做勻速直線運動；選項A正確，B錯誤；CD．庫侖力對微粒做正功，萬有引力對微粒做負(fù)功，選項CD錯誤。故選A。6.如圖所示，一質(zhì)量為M=3.0kg長木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一個質(zhì)量為m=1.0kg的小木塊A。給A和B以大小均為4.0m/s、方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，A始終沒有滑離B。在A做加速運動的時間內(nèi)，B的速度大小可能是（）A.1.8m/s B.2.4m/sC.2.8m/s D.3.0m/s【答案】B【解析】【分析】【詳解】以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正方向，A減速到速度為零的過程中，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得當(dāng)從開始到AB速度相同的過程中，取水平向右方向為正方向，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)解得則在木塊A正在做加速運動的時間內(nèi)，B的速度范圍為故選B。7.均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場．如圖所示，在半球面AB上均勻分布正電荷，總電荷量為q，球面半徑為R，CD為通過半球頂點與球心O的軸線，在軸線上有M、N兩點，OM=ON=4R.已知M點的場強大小為E，靜電力常量為k，則N點的場強大小為()A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】若將帶電荷量為2q的球面放在O處，均勻帶電的球殼在球外空間產(chǎn)生的電場等效于電荷集中于球心處產(chǎn)生的電場，則在M、N點所產(chǎn)生的電場為，由題知當(dāng)半球面在M點產(chǎn)生的場強為E，則N點的場強為，故A正確．BCD錯誤；綜上所述本題答案：A二、多選題（本題共計3小題，總分18分）8.人們對手機的依賴性越來越強，有些人喜歡躺著看手機，經(jīng)常出現(xiàn)手機砸到眼睛的情況。如圖所示，若手機質(zhì)量m為200g，從離人眼約h=10cm的高度無初速掉落，砸到眼睛后經(jīng)t=0.01s手機停止運動，取重力加速度g=10m/s2，下列分析正確的是（）A.手機對眼睛的作用力大小約為30NB.手機對眼睛的作用力大小約為58NC.全過程手機重力的沖量大小約為0.48N·sD.全過程手機重力的沖量大小約為0.30N·s【答案】AD【解析】【詳解】AB．手機下落做自由落體運動，砸到眼睛前瞬間手機的速度大小為手機與眼睛作用后手機的速度變成0，選取向上為正方向，根據(jù)動量定理可得聯(lián)立解得手機對眼睛的作用力大小為故A正確，B錯誤；CD．手機自由下落的時間為全過程中手機重力的沖量大小為故C錯誤，D正確。故選AD。9.一個連同裝備總質(zhì)量M=100kg的宇航員，脫離飛船進行太空行走后，在與飛船相距d=45m的位置與飛船保持相對靜止。所帶氧氣筒中還剩有m0=0.5kg氧氣，氧氣除了供他呼吸外，還需向與飛船相反方向噴出一部分氧氣以獲得使他回到飛船反沖速度，為此氧氣筒上有可使氧氣以速度噴嘴。按照物理原理：如果一次性噴出氧氣質(zhì)量為m，噴氣速度為，則其獲得反沖速度，已知耗氧率為（即每秒鐘呼吸消耗氧氣量）。則為保證他安全返回飛船，一次性噴出氧氣質(zhì)量m可能為（）A.0.04kgB.0.25kgC.0.35kgD.0.46kg【答案】BC【解析】【詳解】設(shè)噴出氧氣的質(zhì)量為，返回的時間為，則返回速度為運動的時間為宇航員耗氧即可得可得解得，所以一次性噴出氧氣質(zhì)量應(yīng)滿足故選BC。10.如圖所示，在光滑的水平桌面上有體積相同的兩個小球A、B，質(zhì)量分別為m＝0.1kg和M＝0.3kg，兩球中間夾著一根壓縮的輕彈簧，原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，同時放開A、B球和彈簧，已知A球脫離彈簧時的速度為6m/s，接著A球進入與水平面相切、半徑為0.5m的豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運動，PQ為半圓形軌道豎直的直徑，g取10m/s2。下列說法不正確的是（）A.彈簧彈開過程，彈力對A的沖量大小大于對B的沖量大小B.A球脫離彈簧時B球獲得的速度大小為2m/sC.A球從P點運動到Q點過程中所受合外力的沖量大小為1N·sD.若半圓軌道半徑改為0.9m，則A球不能到達Q點【答案】A【解析】【分析】【詳解】A．彈簧彈開兩小球的過程，彈力相等，作用時間相同，根據(jù)沖量定義可知，彈力對A的沖量大小等于對B的沖量大小，A錯誤；B．由動量守恒定律得mv1＝Mv2解得A球脫離彈簧時，B球獲得的速度大小為v2＝2m/s項B正確；C．設(shè)A球運動到Q點時速度為v，對A球從P點運動到Q點的過程，由機械能守恒定律得解得v＝4m/s根據(jù)動量定理得I＝mv－（－mv1）＝1N·s即A球從P點運動到Q點過程中所受合外力的沖量大小為1N·s，C正確；D．若半圓軌道半徑改為0.9m，小球到達Q點的最小速度為vC＝＝3m/s對A球從P點運動到Q點的過程，由機械能守恒定律解得小于小球到達Q點的臨界速度vC，則A球不能到達Q點，D正確。故不正確的選A。三、實驗題（本題共計2小題，總分15分）11.在“驗證動量守恒定律”實驗中，裝置如圖所示，按照以下步驟進行操作：①在平木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處，使小球a從斜槽軌道上由靜止釋放，撞到木板并在白紙上留下痕跡O；②將木板水平向右移動一定距離并固定，再使小球a由靜止釋放，撞到木板上得到痕跡B；③把小球b靜止放在斜槽軌道最右端，讓小球a仍由靜止釋放，和小球b相碰后，兩球撞在木板上得到痕跡A和C；(1)為了保證在碰撞過程中a球不反彈，a、b兩球的質(zhì)量m1、m2間的關(guān)系是m1___________m2。（填“>”、“<”或“=”）(2)下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖莀__________。A．小球a、b半徑可以不同B．小球a每次必須從斜槽軌道同一位置由靜止釋放C．斜槽軌道末端必須保持水平D．需用秒表測定小球在空中飛行的時間(3)實驗測得，小球a、b質(zhì)量分別為m1、m2，O點到A、B、C三點的距離分別為y1、y2、y3，若動量守恒，則需要驗證的表達式為___________。（用所測量的量表示）【答案】①.>②.BC③.【解析】【詳解】(1)[1]為防止兩球碰撞后，入射球反彈，入射球的質(zhì)量應(yīng)大于被碰球的質(zhì)量，即m1>m2(2)[2]A．在實驗中，為了發(fā)生對心正碰，a、b兩球的大小必須相等，故A錯誤；B．為保證小球a每次與b球碰撞前的速度相同，應(yīng)使小球a每次必須從斜槽軌道同一位置由靜止釋放，故B正確；C．為保證碰撞后兩小球均做平拋運動，斜槽軌道末端必須保持水平，故C正確；D．本實驗中通過小球a和小球b從同一高度做平拋運動并且落到同一豎直面上，由，可得因此速度可以通過測量距離來進行計算，不需要測量時間，故D錯誤。故選BC。(3)[3]a、b兩球碰撞前后做平拋運動，根據(jù)可得驗證動量守恒定律表達式為：整理為因此，若動量守恒，則需要驗證的表達式為12.美國物理學(xué)家密立根利用如圖所示的實驗裝置，最先測出了電子的電荷量，被稱為密立根油滴實驗。兩塊水平放置的金屬板A、B分別與電源的正負(fù)極相連接，板間產(chǎn)生勻強電場，方向豎直向下，板間油滴P由于帶負(fù)電懸浮在兩板間保持靜止。（1）若要測出該油滴的電荷量，需要測出的物理量有___________A．油滴質(zhì)量mB．兩板間的場強EC．當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭D．兩板的長度L（2）用所選擇的物理量表示出該油滴的電荷量q=___________（3）在進行了幾百次的測量以后，密立根發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量雖不同，但都是某個最小電荷量的整數(shù)倍，這個最小電荷量被認(rèn)為是元電荷。關(guān)于元電荷說法正確的是___________A．油滴的電荷量可能是1.6×10-20CB．油滴的電荷量可能是3.2×10-19CC．元電荷就是電子D．任何帶電體所帶電荷量可取任意值【答案】①.ABC②.③.B【解析】【詳解】（1）[1]平行金屬板板間存在勻強電場，液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，電場力與重力平衡，則有所以需要測出的物理量有油滴質(zhì)量m，兩板間的場強E，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭。故選ABC。（2）[2]用所選擇物理量表示出該油滴的電荷量（3）[3]AB．在進行了幾百次的測量以后，密立根發(fā)現(xiàn)油滴所帶的電荷量雖不同，但都是某個最小電荷量的整數(shù)倍，這個最小電荷量被認(rèn)為是元電荷，其值為e=1.6×10-19C，則可知油滴的電荷量可能是3.2×10-19C，而1.6×10-20C不是元電荷的整數(shù)倍；故A錯誤，B正確；CD．元電荷不是電子，只是在數(shù)值上等于電子或質(zhì)子的帶電量；任何帶電體所帶電荷量都只能是元電荷的整數(shù)倍，故CD錯誤。故選B。四、計算題（本題共計3小題，總分39分）13.如圖所示，質(zhì)量為m的小球穿在絕緣細(xì)桿上，桿的傾角為，小球A帶正電，電荷量為q。在斜面上B點處固定一個電荷量為Q的正電荷。將A由距B豎直高度為H處無初速度釋放，小球A下滑過程中電荷量不變。不計A與細(xì)桿間的摩擦，整個裝置處在真空中，已知靜電力常量k和重力加速度g。求：（1）A球剛釋放時的加速度大??；（2）當(dāng)A球的動能最大時，求此時A球與B點的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）由牛頓第二定律可得根據(jù)庫侖定律有A球剛釋放時，有聯(lián)立解得（2）當(dāng)A球受到的合力為零，即加速度為零時，動能最大。設(shè)此時A球與B點間的距離為d，則有解得14.如圖所示，在光滑的水平面上有一帶半圓形光滑弧面的小車，質(zhì)量為M，圓弧半徑為R，從距車上表面高為H處靜止釋放一質(zhì)量為m的小球，它剛好沿圓弧切線從A點落入小車，求：(1)小球到達車底B點時小車的速度和此過程中小車的位移；(2)小球到達小車右邊緣C點處，小球的速度．【答案】（1），；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）小球從A點運動到B點的過程中，小球和小車組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒，取向右為正，則有系統(tǒng)機械能守恒聯(lián)立以上兩式得水平方向動量守恒又得(2)到C點時，小球相對車豎直向上運動，所以水平方向速度相等，則得此時車速根據(jù)動能定理可得解得15.如圖甲所示，一長的傳送帶以速度做勻速運動，質(zhì)量的小物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)。在傳送帶的C端，用長