2018-2019学年内蒙古赤峰二中高一下学期第二次月考物理试卷（解析版）

2018-2019学年内蒙古赤峰二中高一下学期第二次月考物理试卷（解析版）

赤峰二中2018级高一下学期第二次月考 ‎ 物理试题 ‎ 一、选择题 ‎1.某运动员在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功2000J，他克服阻力做功500 J。在此过程中( )‎ A. 动能增加了2500J B. 动能增加了2 000 J C. 重力势能减小了1500J D. 机械能减小了500 J ‎【答案】D ‎【解析】‎ AB、重力对他做功2000J，他克服阻力做功500 J，则合力对他做功为1500J，根据动能定理知动能增加了1500J，故AB错误；‎ C、重力对他做功2000J，则重力势能减少了2000J，故C错误；‎ D、他克服阻力做功500 J，所以机械能减少了500J，故D正确；‎ 故选D ‎2.某同学用100 s的时间跑上‎20 m高的楼层，则他登楼的平均功率最接近（ ）‎ A. 1 W B. 10 W C. 100 W D. 1000 W ‎【答案】C ‎【解析】‎ 在此过程中重力做功的大小为 ‎ 则功率为 ，故C正确；‎ 故选C ‎3.有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下，在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧，如图所示，在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中( )‎ A. 小球接触弹簧后即做减速运动 B. 小球的重力势能一直减小，弹簧的弹性势能一直增大 C. 小球的机械能守恒 D. 小球所受的合力一直对小球做负功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A、小球接触弹簧后先做加速运动，故A项错误。‎ B、在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，小球向下运动，小球的重力势能一直减小；弹簧压缩量越来越大，弹簧的弹性势能一直增大。故B项正确。‎ C、单独以小球为对象，小球受到的弹力对小球做负功，导致小球的机械能一直在减小，故C错误；‎ D、小球的速度先增大后减小，所以小球受到的合力先做正功后再负功，故D错误；‎ 故选B ‎ ‎4.向空中发射一枚炮弹，不计空气阻力，当此炮弹的速度恰好沿水平方向时，炮弹炸裂成a、b两块，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则有 A. b的速度方向一定与炸裂前瞬间的速度方向相反 B. 从炸裂到落地的这段时间内，a飞行的水平距离一定比b的大 C. a、b一定同时到达水平地面 D. 炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定不相等 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：炮弹炸裂过程发生在炮弹的速度恰好沿水平方向时，由于炮弹水平方向不受外力，所以在水平方向上动量守恒，设炮弹炸裂前瞬间的速度为v炸裂后a、b的速度分别为va、vb，由动量守恒定律有：（ma+mb）v=mava+mbvb，若va＜v，可得vb的方向与v方向相同，且有vb＞v，故A错误；‎ B、C项：a、b 在水平飞行的同时，竖直方向上做自由落体运动，即做平抛运动，落地时间由高度决定，可知a、b同时落地，由于水平飞行距离x=vt，由于a的速度可能小于b的速度，则a的水平位移可能比b的小，故B错误，C正确；‎ D项：由动量守恒定律可知，炸裂的过程中，a、b动量的变化量大小一定相等，故D错误。‎ ‎5.如图所示，横截面积为‎5 cm2的水柱以‎10 m/s的速度垂直冲到墙壁上，已知水的密度为1×‎103 kg/m3，假设水冲到墙上后不反弹而顺墙壁流下，则墙壁所受水柱冲击力为（ ）‎ A. 0.5‎‎ N B. 5 N C. 50 N D. 500 N ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设冲水时间，墙对水柱的作用力为F，对水柱水平方向动量定理得：，且，代入数据解得：，ABD错误C正确 ‎6.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，甲同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，另外一位同学用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L．已知甲同学的质量为m，则渔船的质量为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设人走动时船速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t。取船的速度方向为正方向。则 v，v′，根据动量守恒定律得：Mv﹣mv′＝0，解得船的质量：M，故B正确，ACD错误。‎ ‎7.如图所示，一小滑块（可视为质点）以某一初速度沿斜面向下滑动，最后停在水平面上.滑块与斜面间及水平面间的动摩擦因数相等，斜面与水平面平滑连接且长度不计，则该过程中，滑块的机械能与水平位移x关系的图线正确的是(取地面为零势能面)(　　) ‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设滑块开始时的机械能为E0，斜面的倾角为 ，斜面长度为L，在斜面上运动时，‎ 在水平面上运动时 ‎ 综上所述：，故D正确 ‎8.质量为m1=‎1kg和m2(未知)的两个物体在光滑的水平面上正碰,碰撞时间不计,其 (位移—时间)图象如图所示,则可知碰撞属于(   ) ‎ A. 非弹性碰撞 B. 弹性碰撞                  ‎ C. 完全非弹性碰撞 D. 条件不足,不能确定 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由图象的斜率表示速度，知碰撞前是静止的，的速度为 ‎ 碰后的速度 的速度 ‎ 由动量守恒定律有： ‎ 代入数据解得： ‎ 碰撞前系统的总动能 ‎ 碰撞后系统的总动能 ‎ 所以碰撞前后系统总动能相等，即为弹性碰撞，故B正确。‎ ‎9.若物体在运动过程中所受到的合外力不为零，则在运动过程中 A. 物体的动能可能不变 B. 物体的速度可能不变 C. 物体的加速度可能不变 D. 物体的动量可能不变 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：物体在运动过程中所受到的合外力不为零，若合力总与速度垂直，合力不做功，由动能定理得知物体的动能不变，比如匀速圆周运动。故A正确；‎ B项：力是改变物体速度的原因，合力不为零，物体的速度一定改变。故B错误；‎ C项：物体在运动过程中所受到的合外力不为零，合力可能不变，则加速度也可能不变。故C正确；‎ D项：由动量定理，所以物体的动量一定变化，故D错误。‎ ‎10.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有 A. 小球的机械能减少了mg(H+h)‎ B. 小球克服阻力做的功为mgh C. 小球所受阻力的冲量大于 D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A．小球在整个过程中，动能变化量为零，重力势能减小，，则小球的机械能减小了，所以A错误；‎ B．对全过程运用动能定理得，，则小球克服阻力做功，故B错误；‎ C．根据运动学规律，落到地面的速度，对进入泥潭的过程运用动量定理得：‎ ‎，可知阻力的冲量为：，即大于，故C正确；‎ D．对全过程分析，运用动量定量知，动量变化等于重力的冲量和阻力冲量的矢量和，故D错误。‎ 点睛：解决本题的关键掌握动能定理和动量定理的运用，运用动能定理解题不需考虑速度的方向，运用动量定理解题需考虑速度的方向。‎ ‎11.如图所示，在光滑水平面上有两块木块A和B，质量均为m，B的左侧固定一轻质弹簧．开始时B静止，A以初速度v0向右运动与弹簧接触，则在相互作用的过程中( )‎ A. 任意时刻，A、B系统总动能恒定不变 B. 任意时刻，A、B系统的总动量恒定不变 C. 当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度 D. 当弹簧恢复到原长时，A与B具有相同的速度 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ A、B系统合力为零，系统动量守恒，当A、B速度相同时，弹簧被压缩到最短，弹簧的势能最大，根据动量守恒定律和能量守恒定律解答。‎ ‎【详解】A项：A以v0速度向右运动与B发生碰撞，根据能量守恒得弹簧的势能增大过程，A、B系统的总动能减小，故A错误；‎ B项：A、B系统任意时刻合力为零，所以任意时刻，A、B系统的总动量应守恒，故B正确；‎ C项：当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，弹簧的势能最大，故C正确；‎ D项：当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，之后在弹簧弹力作用下A减速，B加速，所以当弹簧恢复到原长时，A与B速度交换，即A的速度为零，B的速度是v0，故D错误。‎ 故应选：BC。‎ ‎【点睛】本题综合考查了动量守恒定律、能量守恒定律，综合性较强，对学生的能力要求较高，且多次运用动量守恒定律。‎ ‎12.如图所示，足够长的半径为R=‎0.4m的1/4圆弧形光滑轨道固定于竖直平面内，圆弧形轨道与光滑固定的水平轨道相切，可视为质点的质量均为m=‎0.5kg的小球甲、乙用轻杆连接，置于圆弧形轨道上，小球甲与O点等高，小球乙位于圆心O的正下方。某时刻将两小球由静止释放，最终它们在水平面上运动. g取‎10 m/s2。则（）‎ A. 小球甲下滑过程中机械能增加 B. 小球甲下滑过程中重力对它做功的功率先变大后减小 C. 小球甲下滑到圆弧形轨道最低点对轨道压力的大小为12N D. 整个过程中轻杆对小球乙做的功为1J ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 先对两个球整体分析，只有重力做功，系统机械能守恒，根据机械能守恒定律列式分析；考虑重力对小球甲做功功率时，结合特殊位置进行分析；在圆弧轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析；对球乙运用动能定理列式分析。‎ ‎【详解】小球甲下滑过程中，轻杆对甲做负功，则甲的机械能减小，选项A错误；小球甲下滑过程中，最高点速度为零，故重力的功率为零；最低点速度和重力垂直，故重力的功率也是零；而中途重力的功率不为零，故重力的功率应该时先增加后减小，故B正确；两个球系统机械能守恒，故：mgR=mv2+mv2，解得：；小球甲下滑到圆弧形轨道最低点，重力和支持力的合力提供向心力，故：N-mg=m，解得：N=mg+=0.5×10+0.5×=10N，根据牛顿第三定律，压力也为10N，故C 错误；整个过程中，对球乙，根据动能定理，有：W=mv2=×0.5×22=1J，故D正确；故选BD。‎ ‎【点睛】本题关键时明确两个球相同机械能守恒，而单个球的机械能不守恒，同时要结合动能定理分析，还要找到向心力来源。‎ 二、实验题 ‎13.某兴趣小组利用自由落体运动来验证机械能守恒定律．下图是实验中打出的某条点迹清晰的纸带．已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，当地的重力加速度g取‎9.80 m／s2，重物的质量为‎1.00kg．重物运动到B点的动能是________J，重物运动到E点的动能是________J，重物由B点运动到E点的过程中，重物的重力势能减少了 ________J .（均保留3位有效数字） 由此，我们的实验结论是：在误差允许的范围内，重力势能的减少量________动能的增加量.（选填“<”或“>”或“=”） ‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 247， (2). 3.94， (3). 1.48， (4). =‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】B点的瞬时速度为： ‎ 同理有：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 重物由B点运动到E点，重力势能减少了 ‎ ‎ 重物由B点运动到E点，动能增加量为：，所以误差允许范围重力势能的减少量与动能的增加量相等。‎ ‎14.如图, 用“碰撞试验器”可以动量守恒定律, 即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。‎ ‎①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量________（填选项前的序号），间接地解决这个问题 a. 小球开始释放高度h b. 小球抛出点距地面的高度H c. 小球做平抛运动的射程 ‎②若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________（用m1;m2;OM;ON;OP表示）若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为________（用m1;m2;OM;ON;OP表示）．‎ ‎【答案】 (1). C， (2). (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】验证动量守恒定律实验中，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，根据平抛运动规律，若落地高度不变，则运动时间不变，因此可以用水平射程大小来体现速度大小，故需要测量水平射程，故AB错误，C正确；‎ ‎②根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为t，则：‎ ‎ ‎ 而动量守恒的表达式是： ‎ 若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式即可 若为弹性碰撞，则碰撞前后系统动能相同，则有：‎ ‎ ‎ 将即满足关系式： 。‎ 三、计算题 ‎15.如图所示，一质量为m=‎0.5kg的小物块放在水平地面上的A点，小物块以v0=‎9m/s的初速度从A点沿AB方向运动，与墙发生碰撞（碰撞时间极短为0.1s）. 碰前瞬间的速度v1=‎7m/s，碰后以v2=‎6m/s反向运动直至静止．已知小物块与地面间的动摩擦因数μ=0.32，取g=‎10m/s2 . 求：‎ ‎（1）A点距墙面的距离x ；‎ ‎（2）碰撞过程中，墙对小物块平均作用力的大小.（碰撞时物块与地面间摩擦忽略不计）‎ ‎【答案】（1）‎5m；（2）65N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 小物块由A到B过程做匀减速运动，由动能定理可得：‎ ‎ ‎ 代入数据解得：；‎ ‎(2) 选初速度方向为正方向，由动量定理得：‎ ‎ ‎ 代入数据解得：。‎ ‎16.如图所示，固定的光滑圆弧面与质量为‎6kg的小车C的上表面平滑相接，在圆弧面上有一个质量为‎2kg的滑块A，在小车C的左端有一个质量为‎2kg的滑块B，滑块A与B均可看做质点．现使滑块A从距小车的上表面高h=‎1.25m处由静止下滑，与B碰撞后瞬间粘合在一起共同运动，最终没有从小车C上滑出．已知滑块A、B与小车C的动摩擦因数均为μ=0.5，小车C与水平地面的摩擦忽略不计，取g=‎10m/s2. 求：‎ ‎（1）滑块A与B弹性碰撞后瞬间的共同速度的大小； ‎ ‎（2）小车C上表面的最短长度. ‎ ‎【答案】(1) v=‎2.5m/s (2) L=‎‎0.375m ‎【解析】‎ ‎【试题分析】(1)根据机械能守恒求解块A滑到圆弧末端时的速度大小，由动量守恒定律求解滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小；(2)根据系统的能量守恒求解小车C上表面的最短长度．‎ ‎(1)设滑块A滑到圆弧末端时的速度大小为，由机械能守恒定律有：‎ 代入数据解得．‎ 设A、B 碰后瞬间的共同速度为，滑块A 与B 碰撞瞬间与小车C 无关，滑块A 与B 组成的系统动量守恒， ‎ 代入数据解得．‎ ‎(2)设小车C 的最短长度为L，滑块A 与B 最终没有从小车C 上滑出，三者最终速度相同设为，‎ 根据动量守恒定律有：‎ 根据能量守恒定律有：‎ 联立以上两代入数据解得 ‎【点睛】本题要求我们要熟练掌握机械能守恒、能量守恒和动量守恒的条件和公式，正确把握每个过程的物理规律是关键．‎ ‎17.如图所示，一光滑水平桌面AB与一半径为R的光滑半圆形轨道相切于C点，且两者固定不动．一长L为‎0.8m的细绳，一端固定于O点，另一端系一个质量m1为‎0.2kg的小球．当小球在竖直方向静止时，球对水平桌面的作用力刚好为零. 现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放. 当小球m1摆至最低点时，细绳恰好被拉断，此时小球m1恰好与放在桌面上的质量m2为‎0.8kg的小球正碰，碰后m1以‎2m/s的速度弹回，m2将沿半圆形轨道运动. 两小球均可视为质点，取g=‎10m/s2 ，求：‎ ‎（1）细绳所能承受的最大拉力为多大？‎ ‎（2）m2在半圆形轨道最低点C点的速度为多大？‎ ‎（3）为了保证m2在半圆形轨道中运动时不脱离轨道，试讨论半圆形轨道的半径R应该满足的条件。‎ ‎【答案】（1）6N（2）1．‎5 m/s（3）R≤0．‎045 m或R≥0．‎‎1125m ‎【解析】‎ 试题分析：（1）设小球摆至最低点时速度为v0，由机械能守恒定律，得：‎ 解得：‎ 小球在最低点时，由牛顿第二定律，得：‎ 解得：=6N ‎（2）与碰撞，动量守恒，设、碰后的速度分别为v1、v2，选向右的方向为正方向，则 解得：v2=1．‎5 m/s ‎（3） ①若小球恰好通过最高点D点，由牛顿第二定律，得：‎ 在CD轨道上运动时，由机械能守恒定律，得：‎ 解得：R1=0．‎045 m．‎ ‎②若小球恰好到达圆轨道与圆心等高处速度减为0，则有：‎ 解得：R2=0．‎‎1125m 综上：R应该满足R≤0．‎045 m或R≥0．‎‎1125m 考点：牛顿第二定律；机械能守恒定律 ‎ ‎ ‎ ‎