山西省运城市教育发展联盟2021-2022学年高一（上）12月物理试题

试卷更新日期：2022-03-10 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 下列宏观概念中，是量子化的为（）

A、物体的质量 B、弹簧振子的能量 C、汽车的个数 D、卫星绕地球运行的轨道

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2. 如图，小磁针放在线圈左侧，且两者处于同一平面内。当在线圈中通入顺时针方向的电流后，小磁针 $N$ 极的指向是（）

A、垂直纸面向外 B、向上 C、垂直纸面向里 D、向下

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3. 锂电池能量密度高、绿色环保。现用充电宝为一手机锂电池（图甲）充电，等效电路如图乙所示，充电宝的输出电压为 $U$ ，输出电流为 $I$ ，该锂电池的内阻为 $r$ ，则（）

A、充电宝输出的电功率为 $U I + I^{2} r$ B、电能转化为化学能的功率为 $U I - I^{2} r$ C、锂电池产生的热功率为 $U I$ D、锂电池产生的热功率为 $\frac{U^{2}}{r}$

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4. 如图所示，在直角坐标系 $x O y$ 平面内存在一点电荷产生的电场，电场线的分布关于 $x$ 轴对称， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 是以 $O$ 为圆心的一个圆周上的四个点，其中 $A$ 、 $B$ 在 $x$ 轴上， $D$ 点在 $y$ 轴上， $C$ 点在电场线上，则（）

A、 $A$ 点的场强和 $C$ 点的场强相同 B、将一负电荷由 $B$ 点移到 $D$ 点克服电场力做的功小于由 $B$ 点移到 $C$ 点克服电场力做的功 C、将一正电荷由 $A$ 点移到 $B$ 点，电势能减小 D、 $D$ 点的电势低于 $A$ 点的电势

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5. 如图所示电路中，电源的电动势为 $6.0 V$ 。闭合开关后，电压表示数为 $3.0 V$ ，电流表示数为 $1.5 A$ 。将电压表和电流表视为理想电表，则电源的内阻 $r$ 为（）

A、 $0.50 Ω$ B、 $1.0 Ω$ C、 $1.5 Ω$ D、 $2.0 Ω$

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6. 如图所示，质量为 $m$ 的物体从倾角为 $θ$ 的固定斜面的顶端恰好匀速滑下，所用时间为 $t$ ，下列说法中正确的是（）

A、支持力冲量为零 B、摩擦力冲量大小为 $m g t c o s θ$ C、重力的冲量大小为 $m g t s i n θ$ D、合力的冲量为零

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7. 带有两接线柱的A、B、C三个大小形状相同圆柱形金属块，两接线柱分别位于相对的两侧面中心，各自接入电路后进行测量，在同一 $U - I$ 坐标系中各描出一组金属块两端的电压 $U$ 和对应通过的电流 $I$ ，发现三点恰在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示。现将A、B、C按图乙方式连接到同一恒压电源上，下列说法正确的是（）

A、B的电阻率最大 B、A、B、C的电阻一样大 C、图乙中，A两端的电压大于B两端的电压 D、图乙中，A、B消耗的总电功率大于C消耗的电功率

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8. 如图所示，边长 $l = 10 c m$ 的正方形 $a b c d$ 区域处于匀强电场（图中未画出）中，其中 $a b$ 边恰与电场线平行， $O$ 为 $a b c d$ 的中心。已知将一电子自 $b$ 点移到 $O$ 的过程中，克服电场力做功 $10 e V$ 。现再将一正点电荷固定于 $O$ 点，下列说法正确的是（）

A、 $a$ 、 $c$ 两点的电场强度相同 B、 $a$ 、 $b$ 两点的电势差 $U_{a b} = 20 V$ C、匀强电场的电场强度大小为 $E = 1.5 \times 1 0^{2} V / m$ D、将电子自 $a$ 点沿 $a d$ 连线移到 $d$ 点的过程中，电子的电势能先变小后变大

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9. 如图所示，在光滑水平面上放置一个质量为 $M$ 的滑块，滑块的一侧是一个 $\frac{1}{4}$ 弧形凹槽 $O A B$ ，凹槽半径为 $R$ ， A点切线水平。另有一个质量为 $m$ 的小球以速度 $v_{0}$ 从A点冲上凹槽，重力加速度大小为 $g$ ，不计摩擦。下列说法中正确的是（）

A、当 $v_{0} = \sqrt{2 g R}$ 时，小球能到达 $B$ 点 B、如果小球的初速度足够大，球将从滑块的左侧离开滑块后落到水平面上 C、当 $v_{0} = \sqrt{2 g R}$ 时，小球在弧形凹槽上运动的过程中，滑块的动能一直增大 D、若小球能到达 $B$ 点，当到达 $B$ 点时滑块速度大小为 $\frac{m v_{0}}{M}$

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二、多选题

10. 一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上用一条长为 $L$ 的轻绳拴一个小球，小球与悬点在同一水平面上，轻绳拉直后小球从A点静止释放，如图，不计一切阻力，下面说法中正确的是（）

A、小球的机械能守恒，动量守恒 B、小球一定能摆到另一侧与A等高处 C、小球和小车组成系统机械能守恒，水平方向上动量守恒 D、小球和小车组成系统机械能不守恒，总动量不守恒

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11. 下列装置中是利用电磁感应原理工作的是（）

A、话筒 B、法拉第转盘使灯泡发光 C、电动机 D、通电导体在磁场中受力

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12. 如图所示， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 、 $R_{3}$ 为定值电阻，电压表 $V$ 和电流表 $A$ 均为理想电表，电源 $E$ 的内电阻忽略不计。在滑动变阻器的滑片 $P$ 自最左端b缓慢滑动至最右端a的过程中，两电表均未超出量程，下列说法正确的是（）

A、电压表的示数缓慢减小 B、电流表的示数缓慢变大 C、 $R_{3}$ 消耗的电功率不变 D、流过滑动变阻器的电流变小

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13. 如图所示， $B C D$ 为竖直面内的光滑绝缘轨道，其中 $B C$ 段水平， $C D$ 段为半圆形轨道，轨道连接处均光滑，整个轨道处于竖直向上的匀强电场中，场强大小为 $E = \frac{2 m g}{q}$ ，一质量为 $M$ 的光滑绝缘斜面静止在水平面上，其底端与平面由微小圆弧连接。一带电量为 $- q$ 的金属小球甲，从距离地面高为 $H$ 的 $A$ 点由静止开始沿斜面滑下，与静止在 $C$ 点的不带电金属小球乙发生弹性碰撞。已知甲、乙两小球材质大小均相同，质量均为 $m$ ，且 $M = 2 m$ ，水平轨道足够长，不考虑两球之间的静电力，小球与轨道间无电荷转移， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则（）

A、甲球滑到斜面底端时斜面的速度大小为 $\sqrt{g H}$ B、甲、乙两球碰撞后甲的速度大小 $\sqrt{g H}$ C、甲、乙两球碰撞后乙的速度大小 $\sqrt{2 g H}$ D、若乙球恰能过 $D$ 点，半圆形轨道半径为 $\frac{2}{5} H$

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14. 如图所示，两等量异种点电荷 $Q_{1}$ 、 $Q_{2}$ 分别固定在x轴上，O为两点电荷连线的中点，A、B为x轴上两点电荷间关于O点对称的两点。取A点为坐标原点，水平向右为正方向，无穷远处电势为零。自A点由静止释放一电子，仅在电场力作用下从A点向B点运动，在由A点运动到B点的过程中，下列关于电子所经位置的电势 $ϕ$ 、电子的电势能 $E_{p}$ 随位移x的变化关系可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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15. 如图所示，A、 $B$ 两物体的质量比 $m_{A} ： m_{B} = 4 ： 3$ ，它们原来静止在足够长的平板车C上，A、 $B$ 间有一根被压缩了的弹簧，地面光滑。当弹簧突然释放后，且已知A、 $B$ 组成的系统动量守恒。则有（）

A、A与C的动摩擦因数小于 $B$ 与C的动摩擦因数 B、任意时刻A、 $B$ 速率之比为 $3 ： 4$ C、最终稳定时小车向右运动 D、A、 $B$ 、C系统动量守恒

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三、实验题

16. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学采用如图所示的“碰撞实验器”来验证动量守恒定律。

(1)、实验中必须要求的条件是____（填选项前的字母）。

A、斜槽轨道尽量光滑以减少误差 B、斜槽轨道末端的切线必须水平 C、入射球和被碰球的质量必须相等，且大小相同 D、同一组实验中入射球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

(2)、图中 $O$ 点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让人射小球多次从斜槽上S位置由静止释放，找到其落地点的平均位置 $P$ ，测量平抛射程 $O P$ 。然后，把被碰小球静置于轨道水平部分的末端，再将入射小球从斜槽上S位置由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复。空气阻力忽略不计。接下来要完成的必要步骤是____（填选项前的字母）。

A、测量两个小球的质量 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ B、测量入射小球开始释放时的高度 $h$ C、测量抛出点距地面的高度 $H$ D、分别找到入射小球、被碰小球相碰后落地点的平均位置 $M$ 、 $N$ E、测量平抛射程 $O M$ 、 $O N$

(3)、若两球相碰前后的动量守恒，则其表达式为；若碰撞是弹性碰撞，则还可以写出的表达式为。（用上一问中测量的物理量表示）

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17. 为了测量电压表内阻，在实验室中找到如下器材：
电源E（电动势约为4.5V，内阻可忽略）；
待测电压表V（量程为0~3V，内阻约为1500Ω）；
电流表A（量程为0~0.6A，内阻约为5Ω）；
滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值为10Ω，额定电流1A）；
电阻箱 $R_{2}$ （最大阻值99999.9Ω）；
单刀单掷开关S，导线若干。

(1)、甲同学根据找来的器材设计了如图甲实验电路进行测量，请分析该实验的设计是否合理（填“合理”或“不合理”）。简述理由。

(2)、乙同学根据提供的器材，设计了如图乙实验电路进行测量，他先按照乙电路图连接实物，调节电阻箱 $R_{2}$ 阻值为零，把滑动变阻器的滑片调到变阻器的（填“最左端”或“最右端”）；闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数达到满偏；保持滑动变阻器滑片位置不变，调节电阻箱 $R_{2}$ ，使电压表示数为满偏的三分之二，记录此时电阻箱示数为R，则电压表内阻 $R_{V} =$ ；该测量结果与真实电阻相比（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。

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四、解答题

18. 如图所示，电源的电动势 $E = 48 V$ ，内阻 $r = 1 Ω$ ，电阻 $R = 2 Ω$ ， $M$ 为直流电动机，其电阻 $r^{'} = 1 Ω$ ，电动机正常工作时，其两端所接理想电压表读数为 $U_{M} = 42 V$ ，求：

(1)、流过电动机的电流；

(2)、电动机输出的机械功的功率。

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19. 如图，光滑水平面上有一矩形长木板A和静止的滑块C，滑块B置于A的最左端（滑块B、C均可视为质点）。若木板A和滑块B一起以 $v_{0} = 5 m / s$ 的速度向右运动，A与C发生时间极短的碰撞后粘在一起。已知木板A与滑块B间的动摩擦因数 $μ = 0.1$ ，且 $m_{A} = 2 k g$ ， $m_{B} = 1 k g$ ， $m_{C} = 2 k g$ ， g取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、长木板A与滑块C碰撞后瞬间，滑块C的速度大小；

(2)、B最终与A相对静止时速度的大小；

(3)、要使滑块B不从木板A上滑下，木板A至少多长。

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20. 如图所示， $x O y$ 为竖直平面内的一个直角坐标系，在 $y_{1} = h$ 的直线的上方有沿 $y$ 轴正方向范围足够大的匀强电场，电场强度大小 $E$ ，在 $y$ 轴上 $y_{2}$ 处有一放射源 $S$ ， $x$ 轴上有一个足够大的荧光屏，放射源 $S$ 在如图 $180 °$ 范围内，向 $x$ 轴发射初速度 $v_{0}$ 的电子，电子质量为 $m$ ，电量为 $e$ ， $y_{1}$ 、 $y_{2}$ 间距为 $d$ ，整个装置放在真空中，不计重力作用。求：

(1)、从放射源 $S$ 发射的每个电子打到荧光屏上的动能；

(2)、水平向右射出的电子在离开电场前沿 $x$ 轴方向前进的距离；

(3)、从放射源 $S$ 发射的电子打到荧光屏上的范围。

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21. 如图所示，半径 $R = 0.4 m$ 的光滑四分之一圆轨道放在光滑水平地面，其左侧紧靠竖直墙壁，底端切线水平长木板 $Q$ 的左端紧靠圆轨道（但不栓连），且上表面与圆轨道末端相切，长木板上放一个轻弹簧，轻弹簧右端被固定在木板的右端，长木板最左端放一物块 $P$ 。现从高于圆轨道顶端 $H = 2.8 m$ 的位置无初速释放一个质量 $m_{0} = 1.0 k g$ 的小球，小球无碰撞进入圆轨道，经过圆轨道后与物块 $P$ 发生碰撞，碰后小球返回到圆轨道的最高点时被锁定，小球被锁定的位置和圆轨道圆心的连线与竖直方向夹角 $θ = 60 °$ 。物块 $P$ 被碰后，沿长木板上表面向右滑动，随后开始压缩弹簧，已知最后物块 $P$ 刚好返回到长木板 $Q$ 的最左端。小球和物块 $P$ 都可以视作质点，物块 $P$ 与木板 $Q$ 的质量分别为 $m_{P}$ 和 $m_{Q}$ ， $m_{P} = m_{Q} = 2 k g$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，试求：

(1)、小球在圆轨道上下滑的整个运动过程中，对轨道的水平冲量 $I$ 的大小；

(2)、小球与物块 $P$ 发生的碰撞中损失的机械能；

(3)、整个过程中轻弹簧的最大弹性势能。

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