广东省汕头市潮阳区2023-2024高二上学期12月第二次月考物理试题（含解析）

汕头市潮阳区2023-2024 第一学期第二次月考试题
高二物理
考试时间 75 分钟，满分 100 分
一、单项选择题（本题共 7 小题，每题 4 分，共 28 分，每小题只有一个选项符合题意。）
1． 电子被加速器加速后轰击重金属靶时， 会产生射线，可用于放射治
疗。图甲展示了一台医用电子直线加速器，其原理如图乙所示：从阴极
射线管的阴极 K 发射出来的电子（速度可忽略）， 经电势差的绝对值为
U 的电场加速后获得速度 v，加速电场两极板间的距离为 d，不计电子
所受重力。下列操作可使 v 增大的是( )
A． 仅增大 U B． 仅减小 U C． 仅增大 d D． 仅减小 d
2． 半导体指纹传感器多用于手机、电脑、汽车等设备的安全识别， 采集指纹的场景如图所示。传感器半 导体基板上有大量金属颗粒，基板上的每一点都是小极板，由于指纹凹凸不平，凸点处与凹点处分别与半 导体基板上的小极板形成正对面积相同的电容器， 使每个电容器的电压保持不变， 对每个电容器的放电电
流进行测量，即可采集指纹。指纹采集过程中( )
A． 指纹的凹点处与小极板距离远， 电容大
B． 手指挤压基板的绝缘表面，电容器带电荷量增大
C． 指纹的凸点处与小极板距离近，电容小
D． 手指挤压基板的绝缘表面， 电容器带电荷量减小
3． 如图所示， 实线为某电场的电场线，虚线为等势线。已知 C 为线段 AB 的
中点， 下列说法正确的是( )
A． A 点的电场强度小于 B 点的电场强度
B． A 点电势小于 B 点电势
C． A、 C 间电势差大于 C、 B 间电势差
D． A、 C 间电势差等于 C、 B 间电势差
4． 蹦床是一项运动员利用蹦床的反弹在空中展示杂技技巧的竞技运动， 有“空中芭蕾”之称。 一名质量为 60kg 的运动员，从离水平网面 3.2m 高处自由落下， 与网接触 0.8s 后竖直向上蹦回到离水平网面 1.8m 高 处。运动过程不考虑肢体动作对重心的影响重力加速度 g=10m/s2 ，下列说法正确的是( )
A． 人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力大小为 1050N
B． 人与蹦床接触过程中， 蹦床对人的平均作用力大小为 1650N
C． 从开始下落到弹起至最高点的过程中， 重力对人的冲量大小为840N . s
D． 从开始下落到弹起至最高点的过程中，重力对人的冲量大小为1050N . s
5． 小车静止在光滑水平面上，站在车上的人练习打靶，靶装在车上的另
一端， 如图所示。已知车、人、枪和靶的总质量为 M（不含子弹）， 每颗
子弹质量为 m，共 n 发。打靶时枪口到靶的距离为 d。若每发子弹打入靶
中后就留在靶里，且待前一发打入靶中后再打下一发。则以下说法中正
确的是( )
A． 待打完 n 发子弹后， 小车将以一定的速度向右匀速运动
B． 待打完 n 发子弹后，小车应停在射击之前的位置
C． 在每一发子弹的射击过程中， 小车所发生的位移相同， 大小均为
D． 若其中一发子弹的发射速度斜向上， 当子弹到达空中最高点时，小车的速度为零
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6． 静电植绒技术， 于 3000 多年前在中国首先起步，现代静电植绒于
50、 60 年代在德国首先研制出并使用，如图所示为植绒流程示意图，
将绒毛放在带负电荷的容器中， 使绒毛带负电，容器与带电极板之间
加恒定的电压， 绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的物体表面上。下列
判断正确的是( )
A． 带电极板带负电
B． 绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中， 电势能不断增大
C． 若增大容器与带电极板之间的距离，植绒效果会更好
D． 质量相同的绒毛， 带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大
7． 某炮兵连进行实训演习， 一门炮车将一质量为 m 的炮弹，以初速度 v0 、与水平面成 60°的倾角斜向上发 射，到达最高点时炮弹爆炸成两块碎片 a、 b，它们此时的速度仍沿水平方向， a、 b 的质量之比为 2： 1，
经监控发现碎片 b 恰沿原轨迹返回， 不计空气阻力， 下列说法中正确的是( )
A． 爆炸后碎片 a 的初速度为 B． 碎片 a、 b 的位移大小之比为 2： 1
C． 碎片 a、 b 落地速度大小之比： 2 D． 炮弹爆炸后增加的动能为 mv02
二、多项选择题（本题共 3 小题,每题 6 分,共 18 分，漏选得 3 分，错选或多选不得分）
8． 生活即物理，有关生活实际中的现象， 下列说法正确的是( )
A． 气球靠喷出气流的反冲作用而获得推力
B． 喷灌装置的自动旋转利用了反冲原理
C． 船舷和码头悬挂一些旧轮胎， 可以在船靠岸时增加接触时间， 增大码头对船的撞击力
D． 玻璃杯从同一高度落在水泥地上比落在草地上容易碎，其原因是玻璃杯落在水泥地上动量变化量大
9． 如图所示电路中电源内阻为 r， L1、 L2 为两只完全相同且阻值恒定的灯
泡， R 为光敏电阻（光照越强， 阻值越小）， 闭合开关 S 后， 随着光照强度逐
渐减弱，下列说法正确的是( )
A． L1 逐渐变暗， L2 逐渐变亮 B． L1 逐渐变亮， L2 逐渐变暗
C． 电源内部消耗的总功率不变 D． 电源的路端电压变大
10． 在图甲的直角坐标系中， x 轴上固定两个等量的点电荷 M、 N，距坐标原点 O 均为 L， y 轴上有P1、
P2、 P3 三点，其纵坐标值分别为 L、 L、 L。 y 轴上各点电场强度 E 随 y 变化的关系如图乙所 示，图中 0~ L的阴影部分面积为 a， 0 ~ L的阴影部分面积为 b、一个质量为 m、电荷量为 q 的带
负电粒子， 由 P1 点静止释放，仅在电场力作用下，将沿
y 轴负方向运动， 则( )
A． M、 N 都是正电荷
B． 带电粒子在 P1 的电势能小于在 P3 的电势能
C． 带电粒子运动到 P3 位置时动能为q (b + a)
D． 带电粒子运动过程中最大速度为
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第 II 卷（非选择题）
三、实验题(两小题，共 16 分)
11． 某实验小组使用多用电表和螺旋测微器测量一长度为80.00cm 电阻丝的电阻率， 该电阻丝的电阻值约 为100 ~ 200Ω ,材料未知。实验过程如下：
（1） 用螺旋测微器测量该电阻丝的直径， 示数如图（a） 所示。该电阻丝的直径为 mm。 （2） 对多用电表进行机械调零。
（3） 将多用电表的选择开关旋至 倍率的电阻挡（填“ 1 ”“ 10 ”“ 100 ”或“ 1k ”）。 （4） 将黑、红表笔短接， 调节欧姆调零旋钮， 使指针指在电阻挡零刻度线。
（5） 将黑、红表笔并接在待测电阻丝两端，多用电表的示数如图（b） 所示。该电阻丝的电阻值为 Ω 。
（6） 测量完成之后， 将表笔从插孔拔出， 并将选择开关旋到“OFF”位置。
（7） 实验测得的该电阻丝电阻率为 Ω . m （结果保留 3 位有效数字）。
12． 小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻， 并探究滑动变阻器消耗的功率 P。
（1） 已知电源内阻比较小，移动滑动变阻器滑片时，为了使电压表示数变化比较明显， 小明在思考后将
R0 = 7Ω 的定值电阻串入电路中， 如图甲中的 （选填“A”或“B”）， 解决了问题。
（2） 选定设计的实验电路，多次调节滑动变阻器 R 阻值， 读出相应的电压表和电流表示数 U 和 I， 由将测 得的数据描绘出如图乙所示的U I 图像。蓄电池的内阻r0 = Ω , 电源的电动势为 V
（结果均保留 2 位有效数字）。
（3） 该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差。下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到
的U I 图像：虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U I 图像。则可能正确的是
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A.
B． C .
D.
四、计算题（3 小题，共 38 分）
13．（12 分） 如图平行金属板长为 L， 一个带电为+q，质量为 m 的粒子以初速度 v0 紧贴上板垂直射入电 场，刚好从下板边缘射出，末速度恰与下板成 60o 角，粒子重力不计。
求：
（1） 粒子末速度大小；
（2） 电场强度；
（3） 两极板间的距离。
14．（12 分） 如图所示， 倾斜粗糙的 AB 轨道与水平光滑的 BC 轨道平滑连接，水平轨道上有一个轻弹簧， 轻弹簧的左端与墙壁相连，右端与质量为 m2=2kg 的小物块 Q 相连接，均处于静止状态。现在 A 处由静止 释放一个质量为 m1=2kg 的小滑块 P， 小滑块 P 与 Q 发生碰撞后以共同速度运动， 但 P 与 Q 不粘连。已知 AB 轨道长为 L=4m， AB 段与水平面的夹角 θ=37° , 小滑块 P 与 AB 轨道间的动摩擦因数 μ=0.5， 且通过 B 点时无机械能损失。（不计空气阻力， 重力加速度 g=10m/s2， sin37°=0.6， cos37°=0.8）。求：
（1） 小滑块 P 第一次运动到 B 点时的速度的大小 vB；
（2） 轻弹簧的最大弹性势能 Ep；
（3） 小滑块 P 第一次返回斜面上距 B 点的最大距离 s。
15．（14 分） 如图所示， 水平的长直轨道上 P 点左侧存在电场强度为 E=0.5V/m 的匀强电场， 材料不同的 两个小物块 M、 N 静止在轨道上， 其中质量为 m1=1kg 、带电荷量为＋q=4C 的 M 与轨道摩擦力很小忽略 不计， 质量为 m2=3kg 的 N 与轨道的动摩擦因数 μ=0.2 且不带电静止于 P 点， 滑块 M 位于 P 点左侧与 P 相 距x0 =4m 处。现由静止释放滑块 M， 一段时间后滑块 M 运动到 P 点，在 P 点与滑块 N 第一次发生碰撞，
M 与 N 的碰撞都是弹性碰撞， 求：
（1） 滑块 M 在 P 点发生碰撞前的速度 v1；
（2） 第一次发生碰撞过后， M 与 N 各自速度减小为零所用的时间 t1 和 t2；
（3） 最终 N 停下来的位置距离 P 点的距离 x3。
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参考答案：
1． A【详解】电子在电场中加速，由动能定理可得 eU = mv2 解得v = 易知可使 v 增大的
操作是仅增大 U。故选 A。
2． B【详解】AC． 根据电容器的决定式 C =
指纹的凹点处与小极板距离远，电容小。指纹的凸点处与小极板距离近，电容大。故 AC 错 误； BD． 同理，手指挤压基板的绝缘表面，电容变大，由 C = 可知极板间电压不变，电容 器带电荷量增大。故 B 正确； D 错误。故选 B。
3． C【详解】A． 电场线分布的疏密程度表示电场强度的大小， A 点处电场线分布比 B 点处 密集一些，因此 A 点的电场强度大于 B 点的电场强度， A 错误； B． 沿电场线电势降低， A 点
电势高于 B 点电势， B 错误； CD． 根据 U = Ed 由于 A、 C 间的电场强度大于 C、 B 间的电场强
度，而dAC = dCB 可知， A、 C 间电势差大于 C、 B 间电势差， C 正确， D 错误。故选 C。
4． B【详解】AB． 设人自由下落与网接触瞬间，所用时间为t1 ，速度为v1 ，则h1 = gt12 v1 = gt1
解得t1 = 0.8s v1 = 8m/s 设人竖直弹起上升到最高点过程中所用时间为t2 ，弹起瞬间速度大小为
v2 ，则根据逆向思维分析有h2 = gt22 v2 = gt2 解得t2 = 0.6sv2 = 6m/s
设人与蹦床接触过程中，蹦床对人的平均作用力为 F ，取向上为正方向，根据动量定理有 (F mg)t = mv2 ( mv1 ) 解得F = 1650NA 错误， B 正确；
CD． 从开始下落到弹起至最高点的过程中，重力对人的冲量 I = mg(t1 + t2 + t) = 1320N . s CD 均错误。故选 B。
5． C【详解】AB． 子弹、枪、人、车系统所受的合外力为零，系统的动量守恒，子弹射击前 系统的总动量为零，子弹射入靶后总动量也为零，故小车仍然是静止的。在子弹射出枪口到 打入靶中的过程中，小车向右运动，所以第 n 发子弹打入靶中后，小车应停在原来位置的右 方。待打完 n 发子弹后，小车将静止不动，故 AB 错误； C． 设子弹出口速度为 v，车后退速 度大小为 v' ，以向左为正，根据动量守恒定律，有
0 = mv M + (n 1)mv, 故车后退位移大小为 Δs = v't = 故 C 正确； D． 若其中一发子弹的
发射速度斜向上， 当子弹到达空中最高点时， 子弹在水平方向有速度， 由子弹、枪、人、车组
成的系统水平方向动量守恒可知，小车的速度不为零，故 D 错误。故选 C。 6． D【详解】A． 带电极板吸引带负电的绒毛，则其带正电。故 A 错误；
B． 绒毛在飞往需要植绒的物体的过程中，绒毛在加速运动，电场力做正功，电势能不断减 小。故 B 错
C． 植绒效果主要由容器和极板间的电势差决定。若增大容器与带电极板之间的距离，而电
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(
1
2
) (
2
mv
)势差不变，则植绒效果不变。故 C 错误； D． 由动能定理得qU =
可知，质量相同的绒
毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大。故 D 正确。故选 D。
7． C【详解】A． 炮弹上升到最高点时，只有水平速度v = v0 cos 60 = 发现碎片 b 恰沿原轨迹
返回，则爆炸后碎片 b 的速度大小为，方向与原方向相反，根据动量守恒
(
1 2
1
)2 mv0 = 3 mva 3 mvb 解得va = v0 故 A 错误； B． 爆炸后碎片 a、 b 均做平抛运动，落地时间相 同，则水平位移之比为爆炸后速度大小之比 2： 1，但他们竖直方向的位移大小相同，则位移 大小之比不为 2： 1，故 B 错误； C． 碎片 b 恰沿原轨迹返回，则落地时竖直速度大小为
vy = v0 sin 60 b 落地时速度大小为 v0， a、 b 均做平抛运动，落地时间相同，落地时竖直速度大
小相同，则落地时 a 的速度大小为 v ' = = v0 故碎片 a、 b 落地速度大小之比：
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2，故 C 正确； D． 炮弹爆炸后增加的动能 ΔEk =
(
mv
b
2
)2 2 1 1
3 mva + 2 3
1 2
2 mv =
mv02 故 D 错误。
8． AB【详解】A． 气球靠喷出气流的反冲作用而获得推力，故 A 正确；
B． 喷灌装置的自动旋转利用了反冲原理，故 B 正确；
C． 船舷和码头悬挂一些旧轮胎，可以在船靠岸时增加接触时间，减小码头对船的作用力，
起到缓冲保护的作用， 故 C 错误； D． 玻璃杯两次与地面碰撞过程，初动量相同，末动量为 零，两次的动量变化量相同，但在水泥地上碰撞过程时间短，则动量变化的快，水泥地对玻 璃杯作用力较大，所以容易碎，故 D 错
9． BD【详解】ABD． 光照强度逐渐减弱，光敏电阻阻值增大，电路的总电阻增大，电路中 总电流减小，则 L2 逐渐变暗，由 U = E Ir 知，路端电压增大，又 L2 两端电压减小，则 L1 两 端电压增大， L1 逐渐变亮，故 A 错误， BD 正确； C． 电路中总电流减小，电源内阻消耗的 总功率 P内 = I2 r 可得电源消耗的总功率减小，故 C 错误；
10． AD【详解】A． 根据图像可知两点电荷电性相同； 一个质量为 m、电荷量为 q 的带负电
粒子，由 P1 点静止释放，仅在电场力作用下，将沿 y 轴负方向运动，受到引力作用，所以
M、 N 带正电荷，故 A 正确； B． 带负电粒子从 P1 到 P3 电场力做正功，故电势能降低。 C． 图 乙中面积代表电势差，所以带电粒子运动到P3 位置时，电场力做功为 W = q (b a) 根据动能定
理可知，粒子运动到 P3 位置时动能为q (b a) ，故 C 错误； D． 带电粒子运动过程中最大速度
(
1
2
) (
2
mv
)在 O 点，由动能定理得qb =
解得最大速度为v =
(
2
qb
m
)
11． 1.413~1.415 10 160 3.1410 4
12． A 1.0 6.0 C
13．（1）则有带电粒子离开电场时的速度如图所示，由图示可知v = = 2v0 （2）带电粒子在电场中做类平抛运动，在水平方向上有 L=v0t
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带电粒子离开电场时，粒子在竖直方向的分速度则有vy = v0 tan 60o
（3）带电粒子在电场中竖直方向做匀加速直线运动，可得vy = v0
= t 联立解得 E =
tan 60o = v0 解得
(
d
=
t
=
L
)vy
2 2
(
解得
v
B
=
4m/s
)14．（1）对滑块 P，根据动能定理，有m1gLsinθ μm1gLcosθ = m1v
（2）对 P、 Q 碰后共同速度大小为 v， 根据动量守恒定律，有m1vB = (m1 + m2 )v 解得v = 2m/s
P、 Q 压缩弹簧过程， 根据能量守恒定律， Ep = (m1 + m2 )v2 解得 Ep = 8J
（3） P、 Q 分离时，弹簧处于原长， P、 Q 速度大小为 v， P、 Q 分离后，对 P，有
1 2
m1gs .sinθ μm1gs . cosθ = 0 2 m1v
15 .
解得s = 0.2m
（1） 对 M，根据动能定理可得qEx0 = mv 解得v1 = 4m/s
（2） M 与 N 发生弹性碰撞，由动量守恒定律可得m1 v1 = m1 v′1 + m2 v′2
由机械能守恒定律可得m1 v = m1 v′ + m2 v′ 解得 v′1 = 2m/s 和 v′2 = 2m/s
碰后对 M 和 N 分别有动量定理得 qEt1 = 0 m1 v′1 和 μm2gt2 = 0 m2 v′2
解得 t1=t2=1s
（3）从 M 静止开始运动， 由于每次都是 N 静止等待 M 追上后发生弹性碰撞，碰撞后两者的 速率都是碰撞前 M 的速率一半， 到最终经过无数次碰撞 M 和 N 的速率将会无限趋近于零，
由于弹性碰撞不损失机械能，故 M 最初的电势能最终全部转化为 N 与地面摩擦所产生的热
量，由能量守恒定律可得qEx0 = μm2gx3 解得x3 = m