2023-2024学年湖北省黄冈市黄梅县国际育才高级中学高二(上)期中物理试卷

2023-2024学年湖北省黄冈市黄梅县国际育才高级中学高二（上）期中物理试卷一、单选题（本大题共7小题，共28分）1．初速度不为零且只受到一个大小不变的力，则（）A．质点的位置可能保持不变 B．质点的加速度一定保持不变 C．质点的动量可能保持不变 D．质点的动能可能保持不变2．现代飞机的机轮刹车在潮湿、结冰或被雪覆盖的跑道上效果会降低。反推器能产生反向气流，用于在潮湿冰雪天气时替代机轮刹车，从而缩短制动距离。下列说法正确的是（）A．飞机启动过程中应开启反推器，推动飞机前进 B．反推器喷气气流速度越大，飞机受到的反推力越大 C．飞机制动过程中开启反推器，飞机动量守恒 D．反推力做功的多少等于飞机动能的减少量3．带电粒子在磁场中运动的实例如图所示，下列判断正确的有（）A．甲图中，只有速度为的带电粒子从P射入，才能做匀速直线运动从Q射出 B．乙图中，同种带电粒子在磁场中运动的半径越大，周期也越大 C．丙图中，带电粒子从磁场中获得能量，动能增大 D．丁图中，发电机产生的电流从上往下通过电阻R4．如图所示，在光滑的水平面上有一质量为1kg的小球以1m/s的速度向前运动，与质量为3kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度是v木＝1m/s，则（）A．v木＝1m/s这一假设是合理的，碰撞后球的速度为v球＝﹣2m/s B．v木＝1m/s这一假设是合理的，碰撞后小球被弹回去 C．v木＝1m/s这一假设是不合理的，这种情况不可能发生 D．v木＝1m/s这一假设是可能发生的，但由于题给条件不足，v球的大小不能确定5．如图所示，光滑水平面上甲、乙两球间粘少许炸药，一起以速度0.5m/s向右做匀速直线运动。已知甲、乙两球质量分别0.1kg和0.2kg。某时刻炸药突然爆炸，分开后两球仍沿原直线运动，从爆炸开始计时经过3.0s，两球之间的距离为x＝2.7m，则下列说法正确的是（）A．刚分离时，甲、乙两球的速度方向相同 B．刚分离时，甲球的速度大小为0.6m/s C．刚分离时，乙球的速度大小为0.3m/s D．爆炸过程中释放的能量为0.027J6．如图所示，一段直导线弯折成L形，AC和CD段相互垂直，AC段长为d，CD段长为0.6d，将该导线固定在赤道上，CD段沿东西方向（C在东侧），AC段向北倾斜，与赤道平面成53°角，给该段导线从A端通入大小为I的恒定电流，导线所在处的地磁场磁感应强度大小为B，已知cos53°＝0.6，则该段导线受到地磁场的安培力大小为（）A．BId B．1.6BId C．0.8Bld D．7．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两木块A、B相连，A、B静止在光滑水平面上，现使A瞬时获得水平向右的速度v＝3m/s，以此时刻为计时起点，两木块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图示信息可知（）A．t1时刻弹簧最短，t3时刻弹簧最长 B．从t1时刻到t2时刻弹簧由伸长状态恢复到最长 C．两物体的质量之比为m1：m2＝1：2 D．在t2时刻两物体动能之比为Ek1：Ek2＝1：4二、多选题（本大题共3小题，共12分）（多选）8．2022年35岁的梅西竭尽所能率领阿根廷队取得第二十二届世界杯足球赛冠军，如图是梅西在练习用头颠球。假设足球从静止开始自由下落45cm，被头竖直顶起，离开头部后足球上升的最大高度仍为45cm，足球与头部的接触时间为0.1s，足球的质量为0.4kg，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A．头向上顶球的过程中，头对足球的冲量等于足球动量的变化量 B．头向上顶球的过程中，足球的动量变化量大小为2.4kg•m/s C．头向上顶球的过程中，头部对足球的平均作用力大小为28N D．从最高点下落至回到最高点的过程中，足球重力的冲量为零（多选）9．如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（z轴正方向竖直向上），一质量为m、电荷量为q的带正电小球从原点O以速度v沿x轴正方向出发。则（）A．若电场、磁场分别沿z轴正方向和x轴正方向，粒子只能做曲线运动 B．若电场、磁场均匀沿z轴正方向，粒子有可能做匀速圆周运动 C．若电场、磁场分别沿z轴正方向和y轴负方向，粒子有可能做匀速直线运动 D．若电场、磁场分别沿y轴负方向和z轴正方向，粒子有可能做匀变速曲线运动（多选）10．如图所示，圆心为O点的圆形匀强磁场的圆周上有6个点，正好将圆周6等分，磁场方向垂直纸面向里，圆形匀强磁场左侧有两个竖直放置的平行金属板M、N。有两个质量相同、初速度为零且不计重力的带电粒子，分别由靠近M板的P点加速，P、A、O在一条直线上，粒子穿过N板的小孔以后，沿AO方向进入磁场，分别从E点和F点离开磁场。不计粒子间相互作用，则（）A．两粒子所带的电性质不同 B．M板的电势低于N板的电势 C．从E点和F点离开磁场的粒子在磁场中做圆周运动的半径之比为3：1 D．从E点和F点离开磁场的粒子所带的电荷量之比为1：3三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）11．某同学用气垫导轨装置验证动量守恒定律，如图所示。其中G1、G2为两个光电门，它们与数字计时器相连。两个滑块A、B（包含挡光片）质量分别为m1、m2，当它们通过光电门时，计时器可测得挡光片被遮挡的时间。（1）先调节气垫导轨水平，经过调整后，轻推一下B，若它通过光电门G1、G2的时间，或将其轻放在气垫导轨上任何位置都能静止，则气垫导轨已调至水平。（2）将B静置于两光电门之间，将A置于光电门G1右侧，用手轻推一下A，使其向左运动，与B发生碰撞，为了使A碰后不返回，则m1m2。（填“＞”、“＝”或“＜”）（3）光电门G1记录的挡光时间为Δt1，滑块B、A先后通过光电门时，G2记录的挡光时间分别为Δt2、Δt3，若m1、m2、Δt1、Δt2、Δt3满足（写出关系式）则可验证动量守恒定律；若Δt1、Δt2、Δt3满足一个关系式，则说明A、B发生的是弹性碰撞。12．一实验小组利用图甲所示电路测量某干电池的电动势和内阻。（1）根据实验电路连接好各电路元件，在闭合开关S前，应调节电阻箱，使其接入电路的电阻具有（选填“最大”或“最小”）值。（2）实验中，闭合开关S，多次调节电阻箱接入电路的电阻R，正确读出对应电流表的示数I。实验中得到多组数据后，在方格纸上作出﹣R关系图象，如图乙所示。由图象可计算出该干电池的电动势为V、内阻为Ω。（结果均保留到小数点后两位）（3）为了得到更准确的测量结果，在测出上述数据后，该同学将一只理想电压表并联在电流表的两端。调节电阻箱，当电压表的示数为63mV时，电流表（量程为0.6mA的指针位置如图丙所示，则该干电池的电动势应为V、内阻应为Ω。（结果均保留到小数点后两位）四、计算题（本大题共3小题，共44.0分）13．如图甲所示，金属杆ab的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面成θ角斜向上，结果ab静止于水平导轨上。已知动摩擦因数为μ，由b向a的方向观察，得到图乙所示的平面图。（1）在乙图中画出金属杆受力的示意图。（2）求金属杆ab受到的摩擦力大小；（3）求金属杆对导轨的压力；（4）若图中θ＝0，当B多大时ab所受摩擦力为零。14．汽车碰撞试验是综合评价汽车安全性能的有效方法之一。设汽车在碰撞过程中受到的平均撞击力达到某个临界值F0时，安全气囊爆开。某次试验中，质量m1＝1kg的试验车以速度v1＝km/h正面撞击固定试验台，经时间t1＝s碰撞结束，车速减为零，此次碰撞安全气囊恰好爆开。忽略撞击过程中地面阻力的影响。（1）求此过程中试验车受到试验台的冲量I0的大小及F0的大小；（2）若试验车以速度v1撞击正前方另一质量m2＝1kg、速度v2＝18km/h同向行驶的汽车，经时间t2＝0.16s两车以相同的速度一起滑行。试通过计算分析这种情况下试验车的安全气囊是否会爆开。15．目前，我国正在集中力量开发芯片技术，而离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示意图，离子经加速后沿水平方向进入速度选择器，然后通过磁分析器，选择出特定比荷的离子，经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆（硅片）。速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B，方向均垂直纸面向外；速度选择器和偏转系统中的匀强电场场强大小均为E，方向分别为竖直向上和垂直纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为R1和R2的四分之一圆环，其两端中心位置M和N处各有一个小孔；偏转系统中电场的分布区域是一棱长为L