2021-2022学年山西省长治市第二中学校高二下学期第一次月考物理试题（Word版）

这是一份2021-2022学年山西省长治市第二中学校高二下学期第一次月考物理试题（Word版），共9页。

【满分100分，考试时间为90分钟】
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
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
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
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远月点P点的速度大于近月点Q点的速度
D．嫦娥三号在动力下降阶段，其引力势能减小
5．有一宇宙飞船，它沿运动方向的正对面积S＝2 m2，以v＝3×103 m/s的相对速度飞入一宇宙微粒尘区，此微粒尘区每1 m3空间中有一个微粒，每一个微粒的平均质量为m＝2×10－7 kg，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．3.6×103 N B．3.6 N C．1.2×103 N D．1.2 N
6．质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体置于粗糙的水平地面上，物体m恰沿斜面向下匀速运动，现用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下加速运动，M始终静止，则下列说法正确的是
A．M相对地面有向左运动的趋势
B．地面对M的支持力为
C．地面对M的摩擦力大小为
D．地面对M的摩擦力大小为零
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，重力加速度为g，则下列说法中正确的是
A．FN＝mgcs α
B．滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcs α
C．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eq \f(m,M＋m)L
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
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vc>va>vb
D．a、c两车运动方向相反
10．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2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t1、t3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t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C．两物体的质量之比为m1∶m2＝1∶2
D．在t2时刻A与B的动能之比为Ek1∶Ek2＝8∶1
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·s
B．M离开轻弹簧时获得的速度为9m/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．弹簧弹开过程，弹力对m的冲量大小为1.8N·s
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x与斜面倾角θ的关系，使某一物体每次以不变的初速率v0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θ，实验测得x与θ的关系如图乙所示，取g＝10m/s2，则由图可知
A．当某次θ=30°时，物体达到最大位移后将不会沿斜面下滑
B．物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.8
C．取初始位置所在水平面为重力势能参考平面，当θ=37°，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0.1875m
D．图乙中xmin=0.36m
二、实验题（本题共15分。第13小题9分；第14小题6分。）
13．（9分）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0.1 Ω
C．电流表A2，量程3mA，内阻约为10 Ω
D．电压表V1，量程3V，内阻约为3 kΩ
E．电压表V2，量程15V，内阻约为50 kΩ
F．滑动变阻器R1，最大阻值10 Ω
G．滑动变阻器R2，最大阻值1000 Ω
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请在右侧方框中画出实验电路原理图。
14．（6分)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________。（多选）
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，如图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）。
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．（7分）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。
16．（9分）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＝10m/s2，忽略空气阻力）
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．（12分）如图所示，平行倾斜光滑导轨与足够长的平行水平光滑导轨平滑连接，导轨电阻不计。质量分别为m和eq \f(1,2)m的金属棒b和c静止放在水平导轨上，b、c两棒均与导轨垂直。图中de虚线往右有范围足够大、方向竖直向上的匀强磁场。质量为m的绝缘棒a垂直于倾斜导轨由静止释放，释放位置与水平导轨的高度差为h。已知绝缘棒a滑到水平导轨上与金属棒b发生弹性正碰，金属棒b进入磁场后始终未与金属棒c发生碰撞，重力加速度为g。求：
（1）绝缘棒a与金属棒b发生弹性正碰后分离时两棒的速度大小；
（2）金属棒b进入磁场后，其加速度为其最大加速度的一半时的速度大小；
（3）两金属棒b、c上最终产生的总焦耳热。
2021—2022学年第二学期高二第一次月考物理试题
选择题：
1-6DB BDBD
7-12DD CD BD AD AD
二、实验题：（15分）
13.（9分） (1) DCE （3分）
(2) C D F（各1分）
14. （1)ACD (2)C (3）m1OP＝m1OM＋m2ON m1OP2＝m1OM2＋m2ON2
(4）m1＝m1＋m2
三、计算题
15．解：下落经历是时间上升经历是时间
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
I-mg(t1+Δt+t2)=0
得I=36Ns，方向竖直向上。
16、
解析：设炮弹止升到达最高点的高度为H，根据匀变速直线运动规律，有
设质量为m的弹片刚爆炸后的速度为，另一块的速度为，根据动量守恒定律，有
设质量为m的弹片运动的时间为，根据平抛运动规律，有
炮弹刚爆炸后，两弹片的总动能
解以上各式得 代入数值得
17、（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
18、(1)设a棒滑到水平导轨时速度为v0，下滑过程中a棒机械能守恒，则有：eq \f(1,2)mv02＝mgh
a棒与b棒发生弹性正碰
由动量守恒定律：mv0＝mv1＋mv2
由机械能守恒定律：eq \f(1,2)mv02＝eq \f(1,2)mv12＋eq \f(1,2)mv22 联立解得v1＝0，v2＝v0＝eq \r(2gh)
(2)b棒刚进磁场时的加速度最大．
设b棒进入磁场后某时刻，b棒的速度为vb，c棒的速度为vc，则b、c组成的回路中的感应电动势
E＝BL(vb－vc) 由闭合电路欧姆定律得I＝eq \f(E,R总)，
由安培力公式得F＝BIL＝ma， 联立得a＝eq \f(B2L2vb－vc,mR总).
故当b棒加速度为最大值的一半时有v2＝2(v2′－v3′)
b、c两棒组成的系统合外力为零，系统动量守恒．
由动量守恒定律：mv2＝mv2′＋eq \f(m,2)v3′ 联立得v2′＝eq \f(5,6)v2＝eq \f(5,6)eq \r(2gh)
(3)最终b、c以相同的速度匀速运动．
由动量守恒定律：mv2＝(m＋eq \f(m,2))v
由能量守恒定律：eq \f(1,2)mv22＝eq \f(1,2)(m＋eq \f(m,2))v2＋Q
解得Q＝eq \f(1,3)mgh.