【物理】吉林省白城市洮南市第一中学2020-2021学年高二上学期第一次月考试题试卷

【物理】吉林省白城市洮南市第一中学2020-2021学年高二上学期第一次月考试题试卷

白城市洮南市第一中学2020-2021学年高二 上学期第一次月考试物理试题 第Ⅰ卷(选择题　共48分)‎ 一、选择题(共12小题，每小题4分，共48分，1-8题为单选，只有一个选项符合题目要求，9-12题为多选，在给出的四个选项中，至少有一个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)‎ ‎1.有一则“守株待兔”的古代寓言,设兔子的头部受到大小等于自身重量的打击时,即可致死.假若兔子与树桩作用时间大约为,则若要被撞死,兔子奔跑的速度至少为(( ) ‎ A. B. C. D.‎ ‎2. 带电荷量分别为4q和－6q的两个相同的金属小球保持一定的距离(比小球的直径大得多)，相互作用的静电力为F；若将它们接触后分开,并再放回原处，它们的相互作用力为(　　)‎ A．24F　　　B．25F C.F D.F ‎3.在光滑的水平面上，有A、B两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正方向，两球的动量分别为，，如图所示.若两球发生正碰，则碰后两球的动量增量、可能是( )‎ A.， B.，‎ C.， D.，‎ ‎4.如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为M的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）‎ A. 子弹射入木块后的瞬间，速度大小为 B. 子弹射入木块后的瞬间，绳子拉力等于（M+m0）g ‎ C. 子弹射入木块后的瞬间，环对轻杆的压力大于（M+m+m0）g D. 子弹射入木块之后，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒 ‎5.物体的质量为m=2.5 kg，静止在水平地面上。物体与地面间滑动摩擦系数μ=0.2，物体受到与地面平行的拉力F作用，F方向不变，大小随时间变化规律如图所示，那么下述判断正确的是（ ）‎ A.前2 s物体静止不动，因拉力F小于摩擦力 B.6 s内，拉力F对物体的冲量大小等于50N·s C.6 s内，摩擦力对物体的冲量大小等于30N·s D.6 s末物体的速度大小是12m/s ‎6.材料不同的两个长方体,上下粘结在一起组成一个滑块,静止在光滑的水平面上.质量为m的子弹以速度水平射向滑块,若射击上层,子弹的深度为d1；若射击下层,子弹的深度为d2,如图所示.已知d1>d2.这两种情况相比较( )‎ A.子弹射入上层过程中,子弹对滑块做功较多 B.子弹射人上层过程中,滑块通过的距离较大 C.子弹射入下层过程中,滑块受到的冲量较大 D.子弹射入下层过程中,滑块的加速度较小 ‎7.如图甲所示，在光滑水平面上的两个小球发生正碰。小球的质量分别为m1和m2。图乙为它们碰撞前后的s－t图象。已知m1＝0.1 kg，由此可以判断(　　)‎ ‎①碰前m2静止，m1向右运动 ②碰后m2和m1都向右运动 ‎③由动量守恒可以算出m2＝0.3 kg ④碰撞过程中系统损失了0.4 J的机械能 以上判断正确的是(　　)‎ A．①③　　 B．①②③ C．①②④ D．③④‎ ‎8.如图所示，半径为R、质量为M的1/4光滑圆槽置于光滑的水平地面上，一个质量为m的小木块从槽的顶端由静止滑下。则木块从槽口滑出时的速度大小为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎9.向空中抛出一手榴弹,不计空气阻力,当手榴弹的速度恰好是水平方向时,炸裂成a、b两块,若质量较大的a块速度方向仍沿原来的方向,则( )‎ A.质量较小的b块的速度方向一定与原速度方向相反 B.从炸裂到落地这段时间内,a飞行的水平距离一定比b的大 C.a、b两块一定同时落到水平地面 D.在炸裂过程中,a、b两块受到的爆炸力的冲量大小一定相等 ‎10.如图所示，位于光滑水平桌面，质量相等的小滑块P和Q都可以视作质点，Q与轻质弹簧相连，设Q静止，P以某一初动能E0水平向Q运动并与弹簧发生相互作用，若整个作用过程中无机械能损失，用E1表示弹簧具有的最大弹性势能，用E2表示Q具有的最大动能，则（　　）‎ P v Q A． B． C． D．‎ ‎11．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vc>va>vb D．a、c两车运动方向相反 ‎12.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·s B．弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·s C．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 第Ⅱ卷(非选择题　共52分)‎ 二、填空题(共2小题，共18分。把答案直接填在横线上)‎ ‎13．如图1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h1 B．B点离地面的高度h2‎ C．小球1和小球2的质量m1、m2 D．小球1和小球2的半径r ‎(3)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，图2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′三点的距离分别为力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.用如图所示装置来验证动量守恒定律，质量为mA的钢球A用细线悬挂于O点，质量为mB的钢球B放在离地面高度为H的小支柱N上，O点到A球球心的距离为L，使悬线在A球释放前伸直，且线与竖直线夹角为，A球释放后摆到最低点时恰与B球正碰，碰撞后，A球把轻质指示针OC推移到与竖直线夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，保持α角度不变，多次重复上述实验，白纸上记录到B球的平均落点，并测得落点到支柱N的水平距离为S。‎ 用上述的物理量表示碰撞前后A球、B球的动量：PA= 。PA/= 。PB= 。PB/= 。‎ 三、计算题(共4小题，共34分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)‎ ‎15.(6分)质量为1kg的小球从高20m处自由下落到软垫上，反弹后上升的最大高度为5m，小球接触软垫的时间为1s，空气阻力不计，g取10m/s2 ，以竖直向下为正方向，求 ‎（1）小球与软垫接触前后的动量改变量；‎ ‎（2）接触过程中软垫对小球的平均作用力。 ‎ ‎16.(9分)如图所示,长为R=0.6m的不可伸长的细绳一端固定在O点,另一端系着质量为m2=0.1kg的小球B,小球B刚好与水平面相接触.现使质量为m1=0.3kg物块A以v0=5m/s的初速度向B运动, A与水平面间的动摩擦因数μ=0.3,A、B间的初始距离x=1.5m.两物体碰撞为弹性正碰,碰后B小球能在竖直平面内做完整圆周运动.已知重力加速度g=10m/s2,两物体均可视为质点,试求:‎ ‎⑴ 两物体碰撞前瞬间,A物块速度v1的大小；‎ ‎⑵ 两物体碰撞后瞬间,B球速度v2的大小；‎ ‎⑶ B球运动到圆周最高点时细绳受到的拉力大小. ‎ ‎17.(9分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙．动摩擦因数为μ，滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧，其始端D点切线水平且在木板AB上表面内，它们紧靠在一起，如图所示．一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0/2，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处，求：‎ ‎(1）物块滑到B处时木板的速度vAB；‎ ‎(2）木板的长度L；‎ ‎(3）滑块CD圆弧的半径。‎ ‎18.(10分)有一内表面光滑的金属盒，底面长为L=1.2m，质量为m1=1.0kg，放在水平面上，与水平面间的动摩擦因数u=0.20.在盒内最右端放一半径为r=0.10m的光滑金属球，质量为m2=1.0kg。现在盒的左端施加一个水平冲量I=3.0N.s。若盒壁厚度，球与盒发生碰撞的时间和碰撞时的能量损失均忽略不计，g=10m/s2.求： (1)金属盒能在地面上运动多远； (2)金属盒从开始运动到最后静止所经历的时间多长？ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.A 2.C 3.B 4.C 5.D 6.B 7.A 8.B 9.CD 10.AD 11.CD 12.AB ‎13.【答案】：(1)ACD　(2)C　(3)m1＝m1＋m2　m1()2＝m1()2＋m2()2　(4)m1＝m1＋m2 ‎【解析】：(1)因为平抛运动的时间相等，根据v＝，所以用水平射程可以代替速度，则需测量小球平抛运动的射程，故应保证斜槽末端水平，小球每次都从同一点滑下；同时为了小球2能飞的更远，防止1反弹，球1的质量应大于球2的质量，故A、C、D正确，B错误。‎ ‎(2)根据动量守恒得：m1·＝m1·＋m2·，所以除了测量线段、、的长度外，还需要测量的物理量是小球1和小球2的质量m1、m2。‎ ‎(3)因为平抛运动的时间相等。则水平位移可以代表速度，是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A的速度，是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式m1·＝m1·＋m2·，说明两球碰撞遵守动量守恒定律，由功能关系可知，只要m1v＝m1v＋m2v成立则机械能守恒，故若m1·2＝m1·2＋m2·2成立，说明碰撞过程中机械能守恒。‎ ‎(4)碰撞前，m1落在图中的P′点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在图中M′点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是图中的N′点，设其水平初速度为v2，设斜面与水平面的倾角为α，‎ 由平抛运动规律得：Lp′sinα＝gt2，Lp′cosα＝v1t 解得v1＝ 同理v1′＝，v2＝，可见速度正比于 所以只要验证m1＝m1＋m2即可。‎ ‎14. ； 0 mBS ‎15.30N.S 40N ‎16.解:⑴ 与B碰撞之前,A做匀减速直线运动,有:‎ ‎ -=-2ax 解得v1=4m/s ‎⑵ 碰撞过程中,A、B系统动量守恒,有:m1v1=m1+m2v2 可得v2=6m/s ‎⑶小球B在摆至最高点过程中,机械能守恒,设到最高点时的速度为v3‎ m2=m2+m2g·2R 在最高点,: 解得T=1N ‎17.【答案】：（1）（2）（3）‎ ‎【解析】：(1)由点A到点B时，取向左为正．由动量守恒得 ‎，又，则 ‎(2)由点A到点B时，根据能量守恒得 ‎ ，则 ‎(3)由点D到点C,滑块CD与物块P的动量守恒，机械能守恒，得 ‎ ‎ 解之得