福建省三明市第一中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（Word版附解析）

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（考试时间：90分钟，满分：100分）
一、单选选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 机械能守恒时，物体只受重力和弹力作用
B. 物体所受合力为零时，物体的机械能一定守恒
C. 物体的动量变化越大，则它受到的合力就越大
D. 物体的动量变化时，其动能不一定变化
2. 如图所示，质量为m的滑块沿倾角为θ的固定斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff，重力加速度为g。在整个运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 支持力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)cs θB. 重力对滑块的总冲量为mg(t1＋t2)sin θ
C. 合外力的冲量为0D. 摩擦力的总冲量为Ff(t1＋t2)
3. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为150g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，取重力加速g=10m/s2，下列分析正确的是（ ）
A. 手机与眼睛作用过程中动量变化约为0.45kg•m/s
B. 手机对眼睛的冲量大小约为0.1N•s
C. 手机对眼睛的冲量大小约为0.3N•s
D. 手机对眼睛的作用力大小约为4.5N
4. 如图，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对水面速率v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，质量m1＝4kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L＝1m，现有质量m2＝2kg可视为质点的物块，以水平向右的速度v0＝3m/s从左端滑上小车。已知物块与车上表面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，则物块滑上小车后（ ）
A. 滑块和小车组成的系统动量不守恒
B. 滑块和小车组成的系统机械能守恒
C. 经过一段时间从小车右端滑下
D. 整个过程中系统产生的热量为6J
6. 如图所示，甲、乙两小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游玩。甲和他的冰车总质量为30 kg，乙和他的冰车总质量为30 kg，游戏时甲推着一质量为10 kg的木箱，和他一起以v0＝3.5 m/s的速度滑行，乙在甲的正前方相对地面静止。为避免碰撞，则甲至少以相对地面多大的速度将箱子向乙推出才能避免与乙相撞( )
A. 8 m/sB. 3 m/s
C. 6 m/sD. 10 m/s
7. 小球1追碰小球2，碰撞前两球的动量分别为，，正碰后小球2的动量，两球的质量关系可能是（ ）
A. B. C. D.
8. 如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平面上，小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，BC段是长为L的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，一质量为m的滑块在小车上从A点静止开始沿AB轨道滑下，然后滑入BC轨道，最后恰好停在C点。已知小车质量M＝3m，滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（ ）
A. 全程滑块水平方向相对地面的位移R＋L
B. 全程小车相对地面的位移大小x＝（R＋L）
C. 滑块m运动过程中的最大速度vm＝
D. μ、L、R三者之间的关系为R＝4μL
二、双项选择题：（本题共4小题，每题4分，共16分。每小题只有两项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
9. 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点时速度减为零。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. 小球所受阻力冲量大于
D. 小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
10. 原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图所示，则 ( )
A. 0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0时间内动量变化相等
B. 0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0时间内平均速率相等
C. t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D. 2t0时间内物体位移为零，外力对物体做功为零
11. 如图所示，方向竖直向下的匀强磁场中，有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两根相同的光滑导体棒、，质量均为m，静止在导轨上。时，棒受到一瞬时冲量作用而以初速度v0向右滑动。运动过程中，、始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用、表示，回路中的电流用I表示。下列说法中正确的是（ ）
A. 两棒最终的状态是静止，以速度向右滑动
B. 两棒最终的状态是、均以的速度向右匀速滑动
C. 棒的速度由零开始匀加速增加到最终的稳定速度
D. 回路中的电流I从某一个值逐渐减小到零
12. 如图所示，光滑圆槽静置于光滑水平地面上。槽底端与水平面相切，一小球从水平地面以初速度滑向圆槽，从底端沿槽上滑，未冲出圆槽，最后滑回水平地面。已知球的质量为，圆槽质量为，重加速度为。下列说法中正确的是（ ）
A. 小球上升最大高度为
B. 圆槽运动的最大速度为
C. 小球上滑过程比下滑过程的动量变化大
D. 上滑过程槽的动能增加量比下滑过程槽的动能增加量小
三、填空、实验题（本题共3小题，共22分。）
13. 以15m/s的速度平抛一个小球，小球的质量为1kg，经2s小球落地，不计空气阻力，g取10m/s。小球落地时的速度大小为_____m/s，在这一过程中，小球的动量变化的大小为____kg·m/s。
14. 如图所示,在光滑的水平面上,质量为m的小球A以速率v0向右运动时与静止的等质量的小球B发生碰撞,碰后两球粘在一起，则碰后两球的速率v=__________；碰撞过程中损失的机械能=____________．
15. 如图所示，用不可伸长的轻绳将物块a悬挂于O点。现将轻绳拉至水平，将物块a由静止释放。当物块a运动至最低点时，恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞。已知轻绳的长度为L，物块a的质量为m，物块b的质量为3m，a、b均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响。则碰撞前瞬间，轻绳对物块a的拉力_________；碰撞后瞬间，物块b的速度大小_________。
16. 晓宇在验证动量守恒定律时，设计了如图1所示的实验装置，并进行了如下的操作：将光电门A、B固定在长木板上，并适当地将长木板的右端垫高，以平衡材料相同的两个滑块1和2在长木板上运动时受到的滑动摩擦力；将滑块1放在光电门A右侧，将滑块2放在两光电门之间，轻推滑块1使其沿长木板向下运动，两滑块碰后粘合为一体。已知滑块1、2的质量分别为，滑块1通过光电门A、B时的挡光时间分别为，遮光条的宽度为d。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度如图2所示，则其读数为___________mm；
(2)滑块1通过两光电门时的速度分别为___________，___________；（用以上物理量表示）
(3)若两滑块碰撞过程动量守恒，则关系式___________成立。（用以上物理量表示）
17. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让A球直接滚下，记录其做平抛运动的水平位移，在让A球撞击静止在末端的B球，而后分别记录两球做平抛运动的水平位移，请回答下列问题。
（1）实验记录如图所示，则A球碰前做平抛运动的水平位移是图中的______，B球被碰后做平抛运动的水平位移是图中的______。（两空均选填“OM”、“OP”或“ON”）
（2）小球A下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果______产生误差（选填“会”或“不会”）。
（3）若入射小球A质量为，半径为；被碰小球B质量为，半径为，则正确是（ ）
A．，>
C．>，< D．>，=
（4）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是______（填下列对应的字母）。
A．游标卡尺 B．刻度尺 C．天平 D．秒表
四、计算题（本题共3小题，共30分。）解题要求：（1）写出必要的文字说明、依据的主要公式或变形公式；（2）代入数据；（3）凡有数字运算的题目，运算结果要写明单位。
18. 随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显。分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命。一货车严重超载后的总质量为，以的速率匀速行驶。某时刻司机突然发现正前方25m处停着总质量为的轿车，货车立即刹车做匀减速直线运动，已知超载的货车刹车减速时加速度大小为。求；
（）超载货车与轿车碰撞前速度；
（）若货车与轿车相互作用时间，碰撞后两车获得相同速度，则货车对轿车的平均冲力多大?
19. 如图所示，质量的木板静止在光滑水平面上，长为。一个质量为的小滑块以初速度从左端滑上木板，由于滑块与木板间的摩擦作用，木板也开始向右滑动。最终木块相对地面以的速度滑出木板g=10。求∶
（1）木板的末速度大小；
（2）木块受到的冲量；
（3）求滑块与木板间的滑动摩擦因数;
20. 如图所示，平行光滑金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，且二者平滑连接。导轨水平部分MN的右侧区域内存在方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝0.4 T。在距离磁场左边界线MN为d＝1.2 m处垂直导轨放置一个导体棒a，在倾斜导轨高h＝0.8 m处垂直于导轨放置导体棒b。将b棒由静止释放，最终导体棒a和b速度保持稳定。已知导轨间距L＝0.5 m，两导体棒质量均为m＝0.1 kg，电阻均为R＝0.1 Ω，g＝10 m/s2，不计导轨电阻，导体棒在运动过程中始终垂直于导轨且接触良好，忽略磁场边界效应。求：
（1）导体棒b刚过边界线MN时导体棒a的加速度大小；
（2）从初始位置开始到两棒速度稳定的过程中，感应电流在导体棒a中产生的热量Q；
（3）两棒速度稳定后二者之间的距离。