2019-2020学年湖北省孝感高中高二(上)调研物理试卷(9月份)

1、2019-2020 学年湖北省孝感高中高二（上）调研物理试卷（9 月份）一、单选题（本大题共6 小题，共24.0 分）1.下列运动过程中，在任意相等时间内，物体动量变化量不相同的是A. 匀速圆周运动B. 自由落体运动C. 平抛运动D. 匀减速运动2.如图所示，两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流与与两根导线垂直的同一平面内有a、b、 c、 d 四点， a、 b、c 在两根导线的水平连线上且间距相等，b 是两根导线连线的中点， b、 d 连线与两根导线连线垂直则A. 受到的磁场力水平向左B. b 点磁感应强度为零C. d 点磁感应强度的方向必定竖直向下D. a 点和 c 点的磁

2、感应强度不可能都为零3. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为滑水平面上，底部与水平面平滑连接，一个质量为高 h 处开始自由下滑，下列说法正确的是的光滑弧形槽静止在光的小球从槽A. 在以后的运动过程中，小球和槽的水平方向动量始终守恒B. 在下滑过程中小球和槽之间的相互作用力始终不做功C. 全过程小球和槽、弹簧所组成的系统机械能守恒，且水平方向动量守恒D. 小球被弹簧反弹后，小球和槽的机械能守恒，但小球不能回到槽高h 处4.质量为 m 的物块，带电荷量为，开始时让它静止在倾角的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为的匀强电场中，如图所示，斜面高为H，释放物块后，物块落地时的速度

3、大小为A.B.C.D.5.如图所示，置于倾角为的导轨上的通电导体棒ab，恰好保持静止， 在图的四个侧视图中，标出了四种可能的匀强磁场方向，图中杆 ab 与导轨之间的摩擦力可能为零的图是A.B.C.D.6.我国发射的 “嫦娥四号 ”探测器首次探访月球背面。2018 年 12 月 30 日 8 时，嫦娥四号探测器由距月面高度约 100km 的环月轨道，成功降轨至距月面15km 的着陆轨道。2019 年 1 月 3 日早，嫦娥四号探测器调整速度方向，由距离月面15km 处开始实施动力下降，速度从相对月球，至距月面100m处减到零相对于月球静止，并做一次悬停，对障碍物和坡度进行识别，再缓速垂直下降。1

4、0 时 26分，在反推发动机和着陆缓冲机的作用下，“嫦娥四号 ”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区。探测器的质量约为，地球质量约为月球的81 倍，地球半径约为月球的倍，地球表面的重力加速度约为，下列说法正确的是A. 探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中，机械能守恒B. 若动力下降过程做匀减速直线运动，则加速度大小约为第1页，共 11页C. 最后 100m 缓慢垂直下降，探测器受到的反冲作用力约为D. 地球的第一宇宙速度约为探测器在近月轨道上运行的线速度的22 倍二、多选题（本大题共4 小题，共16.0 分）7.如图所示，轻绳一端与放在光滑水平桌面的物块A 连接，另一端通过滑轮悬挂着物块已知物

5、块A 的质量为，物块 B 的质量为。现由静止释放物块A、 B，若物块A 距桌子右边缘足够远，不计滑轮重量和绳与滑轮之间的摩擦力，重力加速度则在 B 未落地之前，下列说法正确的是A. 物块A、B的加速度大小之比为2 1：B. 轻绳的拉力为C. 物块 B 机械能守恒D. 当物块 B 下落高度为时，物块 A 的速度大小为8. A、B 两球沿同一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的图象。图中a、 b 分别为 A、 B 两球碰前的图象， c 为碰撞后两球共同运动的图象。已知 A 球质量，取 A 球碰前运动方向为正方向，下列结论正确的是A. B 球的质量为 3 kgB. 碰撞过程中 A 对 B 冲量为

6、4C. 碰撞前后 A 的动量变化为D. 碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为5 J9. 如图所示，足够长的传送带以恒定速率沿顺时针方向运转现将一个物体轻轻放在传送 带底端， 物体第一阶段被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段匀速运动到传送带顶端则下列说法中正确的是A. 第一阶段和第二阶段摩擦力对物体都做正功B. 第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C. 第二阶段摩擦力对物体做的功等于第二阶段物体机械能的增加量D. 两个阶段摩擦力对物体所做的功等于物体机械能的减少量10.如图所示，小球A 质量为 m，系在细线的一端，线的另一端固定在O 点， O 点到光滑水平面的距离为h

7、。物块 B 和 C 的质量分别是5m 和 3m， B 与 C 用轻弹簧拴接，置于光滑的水平面上，且B 物块位于O 点正下方。现拉动小球使细线水平伸直，小球由静止释放，运动到最低点时与物块B 发生正碰碰撞时间极短，反弹后上升到最高点时到水平面的距离为小球与物块均视为质点，不计空气阻力，重力加速度为g，则A. 碰撞后小球 A 反弹的速度大小为B. 碰撞过程 B 物块受到的冲量大小第2页，共 11页C.D.碰后轻弹簧获得的最大弹性势能小球 C 的最大速度大小为三、实验题（本大题共1 小题，共16.0 分）11. 小刚同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：下面是实验的主要步骤：把长木板

8、放置在水平桌面上，其中一端用薄木片垫高；把打点计时器固定在长木板的一端；将纸带穿过打点计时器并固定在小车A 的一端；把小车 A 的前端固定橡皮泥，让小车B 静止的放置在木板上；先 _，再 _，接着与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体继续运动；以上两空填写后续描述中的字母符号：推动小车 A 使之运动，接通电源关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复步骤，选出较理想的纸带如图乙所示；用天平测得小车A 的质量为，小车 B 的质量为。在上述实验步骤中，还需完善的步骤是_ 填写步骤序号并完善该步骤若已测得打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距已标在图上。A 为运动的起点， 则应选 _段来计算A 碰前的

9、速度。应选_段来计算A 和 B 碰后的共同速度；以上两空选填 “AB”或“BC ”或“CD ”或 “DE ”根据以上实验数据计算，碰前两小车的总动量为_，碰后两小车的总动量为_。 以上两空结果保留三位有效数字试说明问中两结果不完全相等的主要原因是_。四、计算题（本大题共3 小题，共44.0 分）12.如图所示，一光滑水平面上有质量为m 的光滑曲面体A， A 右端与水平面平滑连接，一质量为m 的小球 C 放在曲面体A 的斜面上，距水平面的高度为h。小球 C 从静止开始滑下，然后与质量为2m 球 B发生正碰碰撞时间极短，且无机械能损失。求：小球 C 与曲面体A 分离时， A、 C 速度大小；小球

10、C 与小球 B 发生碰撞后，小球C 能否追上曲面体要求写出分析计算过程，只判断能否追上不得分第3页，共 11页A 点初速度的范围是多少？13.如图所示，一小球从A 点以某一水平向右的初速度出发，沿水平直线轨道运动到B 点后，进入半径的光滑竖直圆形轨道，圆形轨道间不相互重叠，即小球离开圆形轨道后可继续向C 点运动，C 点右侧有一壕沟，C、 D 两点的竖真高度，水平距离，水平轨道AB 长为，BC 长为，小球与水平轨道间的动摩擦因数，重力加速度g 取若小球恰能通过圆形轨道的最高点，求小球在A 点的初速度小球既能通过圆形轨道的最高点，又不掉进壕沟，求小球在14. 如图所示，在竖直平面内有一倾角的传送带

11、，两皮带轮AB 轴心之间的距离，沿顺时针方向以匀速运动。一质量的物块 P 从传送带顶端无初速度释放，物块 P 与传送带间的动摩擦因数物块 P 离开传送带后在C 点沿切线方向无能量损失地进入半径为的光滑圆弧形轨道 CDF ，并沿轨道运动至最低点F，与位于圆弧轨道最低点的物块 Q 发生碰撞，碰撞时间极短， 物块 Q的质量，物块 P 和 Q 均可视为质点，重力加速度，求：物块 P 从传送带离开时的动量；传送带对物块 P 做功为多少；物块 P 与物块 Q 碰撞后瞬间，物块P 对圆弧轨道压力大小的取值范围。第4页，共 11页答案和解析1.【答案】 A【解析】解：A、动量变化量是矢量，匀速圆周运动动量变化

12、量方向时刻在变化，在相等时间内动量变化量不相同。也可根据动量定理， ， F 是合力，匀速圆周运动的合力指向圆心，是变力，相等时间内合力的冲量也是变化的，动量变化量是变化的。B、根据动量定理， F 是合力，自由落体运动物体的合力是重力，恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同。C、根据动量定理， F 是合力，平抛运动物体的合力是重力，恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同。D、根据动量定理， F 是合力，匀减速直线运动物体的合力是恒力，相等时间内其冲量不变，动量变化量相同。本题选择变化量不相等的，故选：A。根据动量定理，动量变化量等于合外力的冲量，自由落体、平抛和匀减速直线运动物体所受的力

13、是恒力，在相等时间内物体合外力冲量相同，动量变化量相同，匀速圆周运动的合外力是变力，在相等时间内物体合外力冲量不相同，动量变化量也不相同本题考查动量的变化量，要注意可以直接根据动量变化规律进行分析，而本题利用冲量求动量变化量；这是一种常见方法，要注意体会其应用2.【答案】 D【解析】【分析】由安培定则可判出两导线在各点磁感线的方向，再由矢量的合成方法可得出各点磁感应强度的大小及方向本题考查了安培定则及矢量的合成方法，特别应注意磁场的空间性，注意培养空间想象能力【解答】A、电流在处的磁场方向竖直向下，根据左手定则可知，受到的安培力的方向水平向右，故A 错误；B、电流与在 b 处的磁场方向相同，所

14、以合磁场方向向下，不等于故 B 错误；C、两根水平放置且相互平行的长直导线分别通有方向相反、大小相等的电流与由右手螺旋定则判得，电流在 d 处产生的磁场方向向右下，电流在 d 点产生的磁场的方向向左下，d 点的磁感应强度的方向是竖直向下。当两个电流的大小不相等的时候，d 点的合磁场方向不是竖直向下。故C 错误；D、当电流的大小比电流的大时，则a 点的磁感应强度可能等于0，此时 c 点的磁感应强度不为0；同理，当电流的大小比电流的小时，则c 点的磁感应强度可能等于0，此时 a 点的磁感应强度不为0，故D 正确；故选： D。3.【答案】 D【解析】解：A、小球在下滑过程中，小球与槽组成的系统不受外

15、力，水平方向动量守恒。当小球压缩弹簧时，系统水平方向合外力不为零，水平方向动量不守恒，故A 错误；B、小球在下滑过程中，槽向左后退，槽对球的作用力方向指向圆弧槽的圆心，小球对地的瞬时速度方向并不沿圆弧的切线方向，瞬时速度方向与作用力方向成一钝角，所以槽对球的作用力对小球做负功，故 B 错误；C、全过程小球和槽、弹簧所组成的系统，只有重力和弹力做功，系统的机械能守恒。在小球压缩弹簧的过程，系统水平方向合外力不为零，水平方向动量不守恒，故C 错误；D、小球沿槽下滑过程，由系统的机械能守恒有小球被弹簧反弹后，小球上升到最高点时系统有水平向左的速度，设为v，最大高度为再由系统的机械第5页，共 11页能

16、守恒有对比可知，小球不能回到槽高h 处。故 D 正确；故选： D。由动量守恒的条件：系统的合外力为零，可以判断动量是否守恒；由功的定义可确定小球和槽的相互作用力是否做功；由小球及槽的受力情况可知运动情况；由机械守恒及动量守恒可知小球能否回到最高点解答本题要明确动量守恒的条件，以及在两球相互作用中同时满足机械能守恒，应结合两点进行分析判断4.【答案】 C【解析】解：对物块进行受力分析，物块受重力和水平向左的电场力。电场力重力和水平向左的电场力合力与水平方向夹角运用动能定理研究从开始到落地过程，可得故选： C。对物块进行受力分析，找出力的关系，判断合外力的方向，判断物体的运动，运用动能定理或牛顿第

17、二定律和运动学公式解决问题了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题5.【答案】 A【解析】解：A、由图可知，金属棒受重力和水平向右的安培力及支持力，当安培力沿斜面的分力等于重力沿斜面的分分力时，则和斜面间没有摩擦力；故A 正确；B、由图可知，金属棒受重力和竖直与斜面向下的安培力，故一定受支持力；同时为了保持平衡，一定有摩擦力的作用；故 B 错误；C、由图可知，金属棒受重力和竖直向下的安培力，故一定受支持力；同时为了保持平衡，一定有摩擦力的作用，故 C 错误；D、金属棒受重力、向左的安培力以及支持力；若要使棒平衡，则一定受摩擦力；故 D 错误；故

18、选： A。首先根据左手定则判断出安培力的方向，然后通过对杆 ab 受力分析，根据共点力平衡判断杆子是否受摩擦力。解决本题的关键掌握安培力方向的判断，以及会根据共点力平衡判断是否受摩擦力。6.【答案】 B【解析】解：A、探测器由环月轨道降至着陆轨道的过程中，由于受到了反冲作用力，且反冲作用力对探测器做负功，探测器机械能减小，故A 错误；B、若动力下降过程做匀减速直线运动，初速度，末速度为零， 位移为，根据速度位移公式，有：代入数据解得：第6页，共 11页故 B正确；C、最后 100m 的缓速垂直下降过程近似平衡，故探测器受到的反冲作用力与重力平衡，为月，故 C 错误；D、第一宇宙速度是星球表面轨

19、道绕星的环绕速度，故，地地地地月故月月月地月，故 D 错误；故选： B。探测器改变轨道需要通过反冲变速；第一宇宙速度是星球表面的绕星的环绕速度；缓速下降过程近似的平衡状态。人造卫星变轨问题的三点注意事项：人造卫星变轨时半径的变化，根据万有引力和所需向心力的大小关系判断；稳定在新轨道上的运行速度变化由判断。人造卫星在不同轨道上运行时机械能不同，轨道半径越大，机械能越大。人造卫星经过不同轨道相交的同一点时加速度相等，外轨道的速度大于内轨道的速度。7.【答案】 ABD【解析】解：A、同时间内，图中A 向右运动 h 时， B 下降一半的距离，即为，故 A、 B 运动的路程之比为 2： 1，任意相等时间

20、内，物体A、 B 的位移大小之比为2： 1，故加速度之比为2： 1，故 A 正确；B、设 A 的加速度为a，则 B 的加速度为，A 的质量为m，则 B 的质量为6m，根据牛顿第二定律，对A，有：，对 B，有：联立解得：，故 B 正确；C、 B 受到拉力做负功，机械能不守恒，则C 错误D、物块 B 下落高度为时， A 向右运动，则 D正确故选： ABD。物体 A 下降 h 时，物体 B 下降，故 A 的速度一直为B 的速度的2 倍，可以得到加速度之比也为2： 1，根据牛顿第二定律列式求解拉力和加速度；根据运动学公式列式求解速度。本题考查连接体问题，关键时结合牛顿第二定律和运动学公式列式分析，也可

21、以结合系统机械能守恒定律分析，不难。【答案】 AC8.【解析】解：A、由图示图象可知， 碰撞前，B 球的速度：，A 球的速度为：，碰撞后， A、B 两球的速度相等，为：，A、 B 组成的系统动量守恒，以碰撞前 B 的速度方向为正方向， 由动量守恒定律得：，代入数据解得：，故A 正确。B、碰撞过程，对 B，由动量定理得， A 对 B 所施冲量为：，冲量大小为：，故 B 错误。第7页，共 11页C、碰撞前后A 动量的变化量为：，故 C 正确；D、碰撞中， A、B 两球组成的系统损失的动能为：，故 D 错误。故选： AC。在位移时间图象中，斜率表示物体的速度，由图象可知碰撞前后的速度，根据动量守恒定

22、律可以求出B 球的质量。由动量定理求B 对 A 所施冲量大小。根据能量守恒求损失的动能。本题主要考查了动量的表达式及动量定理的直接应用，要求同学们能根据图象的斜率读出碰撞前后两球的速度，明确碰撞的基本规律是动量守恒定律。9.【答案】 AC【解析】解：A、对小滑块受力分析，受到重力、支持力和摩擦力，摩擦力一直沿斜面向上，故摩擦力一直做正功，故A 正确；B、根据动能定理，第一阶段合力做的功等于动能的增加量，由于重力和摩擦力都做功，故第一阶段摩擦力对物体做的功不等于第一阶段物体动能的增加，故B 错误；C、除重力外其余力做的功是机械能变化的量度，由于支持力不做功，故物体从底端到顶端全过程机械能的增加等

23、于全过程摩擦力对物体所做的功，故C 正确；D、第一阶段摩擦力对物体所做的功一部分转化为物体的动能，另一部分转化为物体及传送带的内能；第二阶段，摩擦力所做的功全部转为化物体的机械能；故两个阶段摩擦力对物体所做的功并不等于物体机械能的减少量；故D 错误；故选： AC。功是能量转化的量度，合力做功是动能变化的量度；除重力外其余力做的功是机械能变化的量度；一对滑动摩擦力做的功是内能变化的量度；先对小滑块受力分析，再根据功能关系列式分析求解本题运用功能关系分析传送带问题，分析物体的运动情况和摩擦力的方向是解题的基础，根据动能定理和功能原理分析功能关系10.【答案】 ACD【解析】解：A、设小球运动到最低

24、点与物块B 碰撞前的速度大小为，取小球运动到最低点时的重力势能为零，根据机械能守恒定律有：，解得：设碰撞后小球反弹的速度大小为，同理有：；解得，故 A 正确。B、设碰撞后物块B 的速度大小为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有：；解得：；由动量定理可得，碰撞过程B 物块受到的冲量为：，故 B 错误。C、碰撞后当B 物块与 C 物块速度相等时轻弹簧的弹性势能最大，取向右为正方向，据动量守恒定律有；据机械能守恒定律得；解得：；故 C 正确。D、对 B 物块与 C 物块在弹簧回到原长时，C 物块有最大速度；据动量守恒和机械能守恒可得：。解得 C 的最大速度；故 D 正确。故选： ACD。对小球下落

25、过程，由机械能守恒定律可求得小球与物块碰撞前瞬间的速度；对小球由机械能守恒可求得反弹的速度， 再由动量守恒定律可求得物块的速度；对物块的碰撞过程根据动量定理列式求物块获得的冲量；第8页，共 11页B 与弹簧、 C 组成的系统在水平方向不受外力的作用，系统的水平方向的动量守恒，当B 与 C 的速度相等时，系统的动能最小，弹簧的弹性势能最大，由动量守恒定律和机械能守恒即可求出最大弹性势能。对B物块与 C 物块在弹簧回到原长时，C 物块有最大速度，根据动量守恒和机械能守恒结合求小球C 的最大速度大小。本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律，要注意正确分析物理过程，选择合适的物理规律求解。11.【答

26、案】 ba，调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑；BCDE纸带处的摩擦、空气阻力等造成动量不守恒【解析】解：实验时要先接通电源，再释放小车，因此实验步骤：先 b，再 a，接着与原来静止在前方的小车 B 相碰并粘合成一体继续运动。实验前要平衡摩擦力，在上述实验步骤中，还需完善的步骤是，调节薄木片的位置，轻推小车能使之匀速下滑。从分析纸带上打点情况看，BC 段既表示小车做匀速运动，又表示小车有较大速度，因此BC 段能较准确地描述小车 A 在碰前的运动情况，应选 BC 段来计算 A 碰前速度。从 CD 段打点情况看，小车的运动情况还没稳定，而在 DE 段内小车运动稳定，故应选 DE 段来计算 A

27、 和 B 碰后的共同速度。打点计时器打点时间间隔为，小车 A 在碰前的速度：，小车 A 在碰前的动量：，碰后 A、B 的共同速度：共，碰后 A、B 的总动量：共。实验过程中， 由于纸带与打点计时器间存在摩擦、 小车受到空气阻力等阻力， 小车受到的合外力不为零，使动量不守恒。故答案为：；a；，调节薄木片的位置， 轻推小车能使之匀速下滑；DE ；纸带处的摩擦、空气阻力等造成动量不守恒。实验前要平衡摩擦力，实验时要先接通电源，再释放小车，根据实验注意事项分析答题。根据图示纸带分析判断、然后由速度公式求出速度，由动量的计算公式求出动量；根据实验装置分析实验误差。在第一个验证动量守恒定律的实验中，运用等

28、效思维方法，平抛时间相等，用水平位移代替初速度，这样将不便验证的方程变成容易验证。在第二个验证动量守恒定律的实验中，抓住 A 碰前和碰后都做匀速直线运动求出速度的大小。12.【答案】解：小球下滑过程中，小球与劈A 组成的系统在水平方向动量守恒，系统机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，由机械能守恒定律得：，解得：；小球 C 与物块 B 碰撞过程时间极短，碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：，B、 C 碰撞过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，解得：，故追不上A；答：小球 C 与曲面体A 分离时， A、 C 速度大小为；小球 C 与小球 B 发生碰撞后，小球C 不能追上

29、曲面体A。第9页，共 11页【解析】小球下滑过程中，小球与劈A 组成的系统在水平方向动量守恒，系统机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律可以求出A 与 C 分离时小球C 的速度。小球 C 与物块 B 碰撞过程时间极短，碰撞过程动量守恒，由题意知B、C 碰撞过程机械能守恒，由动量守恒定律与机械能守恒定律求出B 与 C 的速度，然后判断小球C 能否追上曲面体A。本题考查了求物块的速度、物体的运动时间问题，分析清楚物体的个、运动过程，应用动量守恒定律、机械能守恒定律、即可正确解题。13.【答案】解：小球恰能通过最高点，有由 A 到最高点的过程，由动能定理有联立解得：小球在 A 点的初速度若小球刚好停在C 处，从 A 到 C 的过程，由动能定理有解得在 A 点的初速度若小球停在BC 段，则有。若小球能通过C 点，并能恰好越过壕沟，则有从 A 到 C 的过程，由动能定理