山西省长治市-高二物理下学期第一次月考试题（解析版）

山西省长治市2021-2022学年高二物理下学期第一次月考试题【满分100分，考试时间为90分钟】一、选择题（本题共12个小题，每小题4分，共48分。第1-8小题中给出的四个选项中，只有一个选项正确；第9-12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得0分。请将选择题答案填涂到答题卡对应栏内。）1.如图所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中，下列说法正确的是（）

A.两个物体重力的冲量大小相等B.两个物体合力的冲量相同C.刚到达底端时两个物体的动量相同D.到达斜面底端时两个物体的动能相等【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．设斜面倾角为θ，物体下滑的加速度根据得知运动的时间不等，根据则两个物体重力的冲量大小不等，故A错误；CD．根据动能定理知到达底端时两个物体的动能相等，两物体速度大小相等，但是速度方向不同，所以到达底端时的动量不同，故C错误，D正确；B．因为初动量都为零，末状态动量大小相等，但方向不同，根据动量定理知，合力的冲量大小相等，方向不同，故两个物体合力的冲量不同，B错误。故选D。2.如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块．木箱和小木块都具有一定的质量．现使木箱获得一个向右的初速度v0，则()A.小木块和木箱最终都将静止B.小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动【2题答案】【答案】B【解析】【详解】系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向右的动量，小木块动量为零，故系统总动量向右，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向右运动．故B正确，ACD错误．3.下列说法中不正确的是（）A.显微镜下观察到墨水中的小碳粒在不停的做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大而减小C.分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大D.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素【3题答案】【答案】B【解析】【详解】A．布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，并不是液体分子瞬时运动的结果，而是受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用是不平衡的导致的，所以它反映液体分子运动的无规则性，故A不符合题意；B．若r＜r0，分子间的相互作用力随着分子间距离的增大而减小，若r＞r0，分子间的相互作用力随着分子间距离的增大先增大后减小，故B符合题意；C．当分子间距从平衡位置增大时，分子力先是斥力做正功，后是引力做负功，分子势能随着分子间距离的增大，先减小后增大，故C不符合题意；D．分子之间存在间隙，在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素，故D不符合题意。故选B。4.2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察．嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力，则（）

A.若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可算出月球的密度B.嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其加速C.嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的速度大于Q点的速度D.嫦娥三号在动力下降阶段，其引力势能减小【4题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．根据万有引力提供向心力得可以解出月球的质量由于不知道月球的半径，无法知道月球的体积，故无法计算月球的密度．故A错误；B．嫦娥三号在环月段圆轨道上P点减速，使万有引力大于向心力做近心运动，才能进入进入环月段椭圆轨道，故B错误；C．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点向Q点运动中，距离月球越来越近，月球对其引力做正功，故动能增大，即嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P点的动能小于Q点的动能，故C错误；D．嫦娥三号在动力下降阶段，高度下降，引力做正功，故引力势能减小，故D正确。故选D。【点睛】本题要掌握卫星的变轨原理，嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动，使得在P点所受万有引力大于圆周运动向心力，因为同在P点万有引力不变，故嫦娥三号只有通过减速减小向心力而做近心运动进入椭圆轨道。5.有一宇宙飞船，它的正对面积S=2m2，以v=3×103m/s的相对速度飞入一宇宙微粒区．此微粒区1m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为m=2×10-7kg．设微粒与飞船外壳碰撞后附着于飞船上，要使飞船速度不变，飞船的牵引力应增加A.3.6×103N B.3.6N C.1.2×103N D.1.2N【5题答案】【答案】B【解析】【详解】在t时间内与飞船碰撞并附着于飞船上微粒的总质量为由动量定理得：解得：根据牛顿第三定律，微粒对飞船的作用力为3.6N，要是飞船速度不变，根据平衡条件，飞船的牵引力应增加3.6N，故B正确；故选B6.质量为的物体放在质量为、倾角为的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，物体恰沿斜面向下匀速运动，现用平行于斜面的力拉物体使其沿斜面向下加速运动，始终静止，则下列说法正确的是（）A.相对地面有向左运动的趋势 B.地面对的支持力为C.地面对的摩擦力大小为 D.地面对的摩擦力大小为零【6题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】没有外力作用时，匀速下滑，系统处于平衡状态，整体研究，水平方向不受力，也没有分力，所以没有向左运动的趋势，地面对的摩擦力大小为零，竖直方向地面对的支持力为；当加上沿斜面的外力F时，受到的压力和摩擦力没有发生变化，与之前受力没有发生变化，相对地面仍然没有向左运动的趋势，地面对的支持力仍然为，地面对的摩擦力大小仍然为零，故D正确；ABC错误。故选D。7.光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示．将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN，则下列说法中正确的是()

A.FN=mgcosαB.滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcosαC.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动量守恒D.此过程中斜面体向左滑动的距离为L【7题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】A．当滑块B相对于斜面加速下滑时，斜面A水平向左加速运动，所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向，即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零，所以斜面对滑块的支持力不等于，故A错误；B．滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为，故B错误；C．由于滑块B有竖直方向的分加速度，所以系统竖直方向合外力不为零，系统的动量不守恒，故C错误；D．系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，设A、B两者水平位移大小分别为，则解得故D正确；故选D。8.图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹。粒子先经过M点，再经过N点可以判定（）A.M点的电势小于N点的电势B.粒子在M点的电势能小于N点的电势能C.粒子在M点的加速度大于在N点的加速度D.粒子在M点的速度小于在N点的速度【8题答案】【答案】D【解析】【详解】A．根据顺着电场线方向，电势降低，可知，M点的电势大于N点的电势，故A错误；BD．粒子从M到N的过程中，电场力对粒子做正功，其电势能减小，动能增大，则粒子在M点的电势能大于在N点的电势能，粒子在M点的速度小于在N点的速度，故B错误，D正确；C．根据电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密场强越大，则知M点场强小于N点的场强，由F=qE可知，粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力，则粒子在M点的加速度小于在N点的加速度，故C错误。故选D。9.如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成一直线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又立即从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后（）A.a、b两车运动速率相等B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系D.a、c两车运动方向相反【9题答案】【答案】CD【解析】【详解】若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律有所以即并且vc与va方向相反。所以选项AB错误，选项CD正确。故选CD。10.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为和的两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上。现使B瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象信息可得（）A.在时刻两物块达到共同速度1m/s，且弹簧都处于伸长状态B.从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长C.两物体的质量之比为=1∶2D.在时刻A与B的动能之比为【10题答案】【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．图线与坐标轴围成的面积表示位移，在时刻B的位移大于A的位移，此时弹簧处于拉伸状态，在时刻B做加速运动，即受到向右的弹力，所以此时弹簧处于压缩状态，当B的加速度为零时，弹簧弹力为零，所以时刻B受到的弹力为零，即弹簧恢复原长，故从到时刻弹簧由压缩状态恢复到原长，在A错误，B正确；C．由于过程中两者和弹簧组成的系统动量守恒，故从0~过程中有解得故C错误；D．在时刻A的速度为，B的速度为，根据解得故D正确．故选BD。11.在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M=0.6kg，m=0.2kg的两个小球，中间夹着一个被压缩的具有Ep=10.8J弹性势能的轻弹簧（弹簧与两球不相连），原来处于静止状态。现突然释放弹簧，球m脱离弹簧后滑向与水平面相切、半径为R=0.425m的竖直放置的光滑半圆形轨道，如图所示。g取10m/s2。则下列说法正确的是（）A.球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为3.4N·sB.弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·sC.若半圆轨道半径可调，则球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大而减小D.M离开轻弹簧时获得的速度为9m/s【11题答案】【答案】AB【解析】【详解】ABD．释放弹簧过程中系统动量守恒、机械能守恒，以向右为正方向，由动量守恒得由机械能守恒得代入数据解得即M离开轻弹簧时获得的速度为3m/s；m从A到B过程中，由机械能守恒定律得解得以向右为正方向，由动量定理得，球m从轨道底端A运动到顶端B的过程中所受合外力冲量大小为则合力冲量大小为3.4N•s，由动量定理得，弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为故AB正确，D错误；C．设圆轨道半径为r时，飞出B后水平位移最大，由A到B机械能守恒定律得最高点，由牛顿第二定律得m从B点飞出，需要满足：，飞出后，小球做平抛运动解得当时，即r=1.0125m时，x为最大，球m从B点飞出后落在水平桌面上的水平距离随轨道半径的增大先增大后减小，故C错误。故选AB。12.某实验研究小组为探究物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移与斜面倾角的关系，使某一物体每次以不变的初速率。沿足够长的斜面向上运动，如图甲所示，调节斜面与水平面的夹角，实验测得与的关系如图乙所示，取，则由图可知（）A.当某次时，物体达到最大位移后将不会沿斜面下滑B.物体与斜面间动摩擦因数C.取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当，物体上滑过程中动能与重力势能相等时，物体上滑的位移为D.图乙中【12题答案】【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．当时，物体做竖直上抛运动，不受摩擦力作用，根据可得当时，物体沿水平面做减速运动，根据动能定理代入数据解得正切值小于0.75，所以物体上升到最大位移处，将不再下滑，B错误A正确。C．动能与重力势能相等的位置整理得C错误；D．根据动能定理整理得因此位移最小值D正确。故选AD。二、实验题（本题共15分。第13小题9分；第14小题6分。）13.某同学利用伏安法测量某未知电阻Rx的精确电阻（阻值恒定），进行了如下实验：（1）他先用万用电表欧姆挡测该未知电阻的阻值．将开关置于×1挡位，指针示数如图，若想更准确一些，下面操作正确的步骤顺序是______________（填序号）A.将两表笔短接进行欧姆调零B.将两表笔短接进行机械调零C.将开关置于×1k挡D.将开关置于×100挡E.将两表笔接未知电阻两端，待指针稳定后读数.（2）然后用以下器材用伏安法尽可能精确地测量该电阻：A.直流电源E：电动势3V，内阻忽略B.电流表A1：量程0.3A，内阻约为C.电流表A2：量程3mA，内阻约为D.电压表V1：量程3V，内阻约为E.电压表V2：量程15V，内阻约为F.滑动变阻器R1：最大阻值G.滑动变阻器R2：最大阻值H.开关S，导线若干①为较准确测量该电阻的阻值，要求各电表指针能有较大的变化范围，以上器材中电流表应选_________（填“B”或“C”），电压表应选_________（填“D”或“E”），滑动变阻器应选_________（填“F”或“G”）②请方框中画出实验电路原理图.______【13题答案】【答案】①.DAE②.C③.D④.F⑤.见解析【解析】【详解】（1）[1]选择倍率后，欧姆表指针读数偏大，应该换用小倍率，更好倍率需要重新欧姆调零，所以先更好大倍率即步骤D，再欧姆调零即步骤A，最后测量电阻即步骤E;（2）①[3][4][5]要使得电表指针有较大变化范围，滑动变阻器选择分压式接入，所以滑动变阻器选择阻值小的即F；电压电动势为3V，所以电压表为读数准确选择小量程即D；根据欧姆表可知待测电阻阻值在1000Ω左右，而电压最大只有3V，所以电流不会超过3mA，电流表选择C;②[5]滑动变阻器已经确定分压式，而待测电阻阻值较大，电流表内阻较小，所以电流表选择内接法。如图所示14.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系：先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度。①对于上述实验操作，下列说法正确的是________A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端必须水平D．小球1质量应大于小球2的质量②上述实验除需测量线段OM、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有________；A．A、B两点间的高度差h1B．B点离地面的高度h2C．小球1和小球2的质量m1、m2D．小球1和小球2的半径r③当所测物理量满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律．如果还满足表达式______________(用所测物理量的字母表示)时，即说明两球碰撞时无机械能损失；④完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图所示．在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接．使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复实验步骤1和2的操作，得到两球落在斜面上的平均落点M′、P′、N′。用刻度尺测量斜面顶点到M′、P′、N′三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为____________(用所测物理量的字母表示)。【14题答案】【答案】①.ACD②.C③.④.⑤.m1＝m1＋m2【解析】【详解】①[1]A．从相同的位置落下，保证小球1每次到达轨道末端的速度相同，A正确；B．现实中不存在绝对光滑的轨道，B错误；C．为了保证两小球能够发生对心碰撞且碰后做平抛运动，所以轨道末端必须水平，C正确；D．为了保证1小球碰后不反弹，所以小球1质量应大于小球2的质量，D正确。故选ACD；②③[2][3]小球碰撞满足动量守恒定律：小球飞出轨道后做平抛运动，下落时间由高度决定：水平方向做匀速直线运动：联立方程：，所以还需要测量的物理量为两小球的质量，C正确，ABD错误；[4]若能量守恒，根据能量守恒定律：联立方程：；④[5]小球飞出后做平抛运动，斜面的倾角为，分解位移：消去时间，解得：，根据题意，代入动量守恒方程中得：。三、计算题（本题共4小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）15.质量为2kg的小球从水平放置的弹簧网上方某高度处自由下落，刚与弹簧网接触瞬间的速率为v1=5m/s，被弹簧网反弹后，刚离开弹簧网是的速率为v2=3m/s，小球与弹簧网的接触时间为Δt=1s，重力加速度为g=10m/s2。求：小球与弹簧网接触过程中，弹簧网对小球的冲量I。【15题答案】【答案】，方向竖直向上【解析】【详解】下落时间为上升时间为以竖直向上为正方向，小球从自由下落到反跳到最高点全过程用动量定理解得方向竖直向上16.有一炮竖直向上发射炮弹，炮弹的质量为M=6.0kg（内含炸药的质量可以忽略不计），射出的初速度v0=60m/s．当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，其中一片质量为m=4.0kg．现要求这一片不能落到以发射点为圆心、以R=600m为半径的圆周范围内，则刚爆炸完时两弹片的总动能至少多大？（g=10/s2，忽略空气阻力）【16题答案】【答案】6.0×104J【解析】【分析】【详解】设炮弹上升到达最高点的高度为H,根据匀变速直线运动规律,有：解得=180m设质量为M的弹片刚爆炸后，其中质量为m的一块的速度为,另一块的速度