2021-2022学年云南省昭通市镇雄长风中学高二（下）第一次月考物理试题（解析版）

2022年春季学期镇雄长风中学第一次月考高二年级物理试题卷一、单选题（本题共9小题，每小题4分，共36分）1.关于物体的动量，下列说法中正确的是（）A.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向B.物体的动能若不变，则动量一定不变C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同D.动量越大的物体，其惯性也越大【答案】A【解析】【详解】A．动量和速度都是矢量，由物体的动量可知运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向，故A正确。B．物体的动能若不变，则物体的速度大小不变，但速度方向可以改变，因此动量可以改变，故B错误。C．动量变化量的方向与动量的方向不一定相同，故C错误。D．质量是惯性大小的唯一量度，而物体的动量，动量大小取决于质量与速度大小的乘积，因此动量大的物体惯性不一定大，故D错误。故选A。2.随着手机逐渐走进每个人的生活，有些人喜欢躺着看手机，偶尔会出现手机滑落砸到脸的情况。若某手机（可视为质点）的质量为200g，从距人脸上方约20cm的高度无初速掉落，砸到脸后经0.1s手机停止运动。忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，下列分析正确的是（）A.脸受到的平均撞击力大小约为10N B.脸受到的平均撞击力大小约为3NC.全过程手机重力的冲量大小约为0.2N·s D.全过程手机重力的冲量大小约为0.6N·s【答案】D【解析】【分析】【详解】根据自由落体求速度、时间，结合冲量的定义求出冲量；由动量定理求作用力。AB．20cm=0.20m；200g=0.2kg根据自由落体速度手机与脸作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与脸作用过程中动量变化为手机与脸接触的过程中受到的重力与脸的作用力，根据动量定理可知代入数据解得，手机对脸的作用力大小约为6N故A、B错误CD．手机下落时间全过程中重力的冲量故C错误，D正确故选D。3.如图所示，在第Ⅰ象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速率沿与x轴正方向成30°角的方向从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动的时间之比为（）A.1∶ B.1∶1 C.1∶2 D.2∶1【答案】D【解析】【详解】画出正负电子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示

由图可知，正电子圆弧轨迹对应的圆心角为120°，负电子圆弧轨迹对应的圆心角为60°，又正负电子在磁场中做匀速圆周运动的周期T＝相同，故正负电子在磁场中运动的时间之比为2∶1。故选D。4.春节期间，小明同学燃放了一枚火炮，燃放前火炮处于静止，火炮被分成两部分，质量分别是m1、m2，二者分别沿同一直线向相反方向运动，m1速度为v1，不考虑空气阻力，则m2的速度大小为（）A. B. C.（m1+m2）v1 D.（m1-m2）v1【答案】B【解析】【分析】【详解】爆炸瞬间动量守恒，由动量守恒定律得可得故选B。

5.2021年10月16日，我国发射的“神舟十三号”载人飞船与“天和”核心舱成功对接。已知“神舟十三号”的质量为m，核心舱的质量为M，假设“神舟十三号”以相对核心舱很小的速度v0追上核心舱对接（瞬间合二为一），则对接过程中核心舱受到的冲量大小为（）A B. C.Mv0 D.mv0【答案】A【解析】【详解】“神舟十三号”与核心舱对接过程动量守恒，由动量守恒定律得mv0=（M+m）v解得对接后的速度根据动量定理，核心舱受到的冲量选项A正确。6.下列四图表示真空中不计重力的带电微粒在电场或磁场中运动的某一时刻，此时微粒不受力的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】AB．带电微粒在运强电场中，无论怎样运动，都会受到与电场强度方向平行的电场力，故AB错误；CD．带电微粒在磁场中，运动方向与磁场方向不平行时，才会受到磁场力，故C错误，D正确。故选D。7.洛伦兹力在现代科技中应用非常广泛。如图所示，图甲为速度选择器，P1、P2为平行金属板的上下两极板，极板间电场强度大小为E，磁感应强度大小为B1；图乙为回旋加速器，垂直穿过D型盒的磁场的磁感应强度大小为B，则有关这两种应用说法正确的是（）

A.图甲所示速度选择器要求能通过的粒子速度为B.图甲所示速度选择器的P1极板带正电C.图乙所示回旋加速器中使带电粒子加速的能量来源于设备中的磁场D.图乙所示回旋加速器中带电粒子的最大速度与D型盒的半径无关【答案】B【解析】【详解】A．根据平衡条件可知，通过速度选择器的带电粒子所受的电场力和洛伦兹力平衡，即qE=qvB1解得故A错误；B．当粒子带正电时，其所受洛伦兹力向上，电场力向下，可知P1极板带正电，同理可知粒子带负电时P1板也带正电，故B正确；C．回旋加速器中使带电粒子加速的能量来源于设备中的电场，故C错误；D．设回旋加速器中的粒子最大速度为，根据牛顿第二定律有解得可知与D型盒的半径有关，故D错误。故选B。8.某种放射性物质发射的三种射线在如图所示的磁场中分裂成①、②、③三束。那么在这三束射线中（）

A.射线①带负电 B.射线②不带电 C.射线③带正电 D.无法判断【答案】B【解析】【详解】由图看出，①射线向左偏转，受到的洛伦兹力向左，由左手定则判断可知，①射线带正电；②射线不偏转，该射线不带电；③向右偏转，洛伦兹力向右，由左手定则判断得知，该射线带负电。故选B。9.小球A的质量为mA=5kg，动量大小为，小球沿光滑水平面向右运动时与静止的小球B发生弹性碰撞，碰后A的动量大小为，方向水平向右，则（）A.碰后小球的动量大小为B.小球的质量为C.碰后小球的动量大小为D.小球的质量为【答案】D【解析】【详解】AC．规定向右为正方向，碰撞过程中A、B组成的系统动量守恒，所以有解得AC错误；BD．由于是弹性碰撞，所以没有机械能损失，故解得B错误，D正确。故选D。二、多选题（本题共3个小题，每小题4分，选不全2分，错选0分，共12分）10.两个完全相同的质量均为m的滑块A和B，放在光滑水平面上，滑块A与轻质弹簧相连，弹簧另一端固定在墙上．滑块B以v0的速度向滑块A运动，如图所示，两滑块相碰后一起运动不再分开，下述正确的是（）A.弹簧最大弹性势能为B.弹簧最大弹性势能为C.两滑块相碰后一起运动过程中，系统动量守恒D.两滑块（包括弹簧）相碰后一起运动过程中，系统机械能守恒【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．两滑块碰撞过程动量守恒，以滑块的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得系统向右运动过程，系统机械能守恒，由机械能守恒定律得解得弹簧的最大弹性势能A错误B正确；C．两滑块相碰过程系统动量守恒，两滑块碰撞后一起运动过程系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，C错误；D．两滑块碰撞过程机械能不守恒，碰撞后两滑块一起运动过程中只有弹力做功，系统机械能守恒，D正确。故选BD。11.如图所示，在中有一垂直纸面向里匀强磁场，质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。已知O是的中点，不计粒子重力，下列说法中正确的是（）

A.粒子a带正电，粒子b、c带负电 B.粒子c在磁场中运动的时间最长C.粒子a在磁场中运动周期最小 D.射入磁场时粒子a的速率最小【答案】AB【解析】【详解】A．根据左手定则可知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故A正确；BC．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力解得粒子做圆周运动的半径粒子在磁场中做圆周运动的周期三种粒子的质量和电荷量相同，又射入同一磁场，所以a、b、c在磁场中运动的周期相同；而粒子在磁场中的运动时间由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则粒子c的运动时间最长，故B正确，C错误；D、粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛伦兹力提供向心力解得由图知，射入磁场时粒子c的半径最小，所以射入磁场时粒子c的速率最小，故D错误。故选AB。12.一质量为m的运动员从下蹲状态开始起跳，经的时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中（）A.地面对他作用力的冲量大小为B.地面对他作用力的冲量大小为C.地面对他做的功为0D.地面对他做的功为【答案】AC【解析】【详解】AB．地面对他作用力的冲量大小为I，根据动量定理有解得故A正确，B错误；CD．地面对他的作用力的作用点在脚部，此过程中作用点没有发生为位移，所以地面对他做的功为0，故C正确，D错误。故选AC。三、实验题（本题共2个小题，每小题8分，共16分）13.如图甲所示，某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在光滑水平面上，小车A的左端粘有橡皮泥，小车A受到外界水平冲量作用后做匀速运动，与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动。在实验得到的纸带上选取五个计数点分别为A、B、C、D、E，测得AB、BC、CD、DE的长度如图所示。已知打点计时器所用电源频率为50Hz，小车A的质量为0.400kg，小车B的质量为0.200kg，则碰前小车A的速度可利用纸带_____________段数据求出，且碰前两小车的总动量为____________；碰后小车的速度可利用纸带_____________段数据求出，且两小车的总动量为_____________。（计算结果保留三位有效数字）【答案】①.BC②.0.340③.DE④.0.336【解析】【详解】[1]A与B碰前做匀速直线运动，由图知，可通过BC段来计算A的碰前速度；[2]A碰前的速度为则碰前动量为[3]A与B碰后粘在一起，速度减小，相等时间内的间隔减小，由图知，可通过DE段计算A和B碰后的共同速度；[4]碰后速度为则碰后的总动量14.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验。先将a球从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次，再把同样大小的b球静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让a球仍从原固定点由静止开始滚下与b球相碰，碰后两球分别落在记录纸的不同位置，重复10次。

（1）关于实验，下列说法正确的是___________A．实验时，a、b两个小球相碰后应同时落地B．实验时，a、b两个小球的直径可以不相同C．实验时，入射球每次不必从斜槽上的同一位置由静止释放D．实验时，斜槽末端的切线必须水平（2）实验必须测量的物理量是______（填序号字母）A．a、b两个小球的质量ma、mbB．斜槽轨道末端到水平地面的高度HC．a球的固定释放点到斜槽轨道末端的高度hD．a、b两个小球离开斜槽轨道听做平抛运动的飞行时间E.记录纸上O点到两小球的平均落点位置A、B、C的距离（3）入射a球从固定点下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果是否会有影啊？并说明理由。__________（4）如果以各球落点所在直线为x轴，以O为原点，A、B、C三点坐标分别为xA=0.4m，xn=1.0m，xC=1.2m，若碰撞中符合动量守恒。实验所用小球直径均为2cm则a、b两小球的质量之比________。【答案】①.AD②.AE③.不影响，因为实验时只要使小球a每次都从斜槽上同一位置由静止释放，不论小球与斜槽轨道间是否存在摩擦力，小球到达斜槽末端时的速度都相等，所以对实验没有影响。④.2：1【解析】【分析】【详解】（1）[1]A．碰撞时间极短，可认为碰撞后两球同时抛出做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，故实验时，a、b两个小球相碰后应同时落地故A正确；B．实验时，两球要发生对心碰撞，a、b两个小球的直径必须相同，故B错误；C．实验时，为保证入射球到达斜槽末端时的速度相等，入射球每次必须从斜槽上的同一位置由静止释放，故C错误；D．小球离开斜槽后做平抛运动，斜槽末端的切线必须水平，故D正确。故选AD。（2）[2]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得两边同时乘以时间t得则有因此实验需要测量：两球的质量ma、mb，两球做平抛运动的水平位移。故选AE。（3）[3]不影响，因为实验时只要使小球a每次都从斜槽上同一位置由静止释放，不论小球与斜槽轨道间是否存在摩擦力，小球到达斜槽末端时的速度都相等，对实验没有影响。（4）由（2）可知，实验需要验证的表达式为xA=04m、xB=1.0m、xC=1.2m，即OA=0.4m，OB=1.0m，OC=1.2m，代入数据解得ma：mb=2：1四、解答题（本题共3个小题，15题10分，16题12分，17题14分，共36分）15.如图所示，ab、cd为两根相距10cm的粗糙平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T。质量为0.2kg的金属棒MN垂直放置在导轨上。当通以4A的电流时，金属棒MN恰能沿导轨做匀速运动。已知g=10m/s2，求：（1）金属棒MN与导轨之间的动摩擦因数μ；（2）若金属棒中电流为10A，则棒能获得的加速度大小。【答案】（1）0.2；（2）3m/s2【解析】【详解】（1）金属棒MN沿导轨匀速运动，水平方向受力平衡，安培力和摩擦力大小相等BI1L=μmg解得μ=0.2（2）当棒中电流增大到I2=10A时，设棒的加速度为a，由牛顿第二定律BI2L-μmg=ma解得a=3m/s216.质量为m