精品解析：吉林省长春市朝阳区长春外国语学校2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题（解析版）

吉林省长春市朝阳区长春外国语学校2022-2023学年高一下学期6月月考物理试题

一、选择题

1. 下列关于动量和冲量的说法正确的是（　　）

A. 物体动量变化时动能一定变化

B. 物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

C. 当力与物体的位移垂直时，一段时间内该力的冲量为零

D. 体操运动员落地总要屈腿，是为了延长作用时间以减小地面对运动员的作用力

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】A．物体动量变化时，动能可能不变，比如匀速圆周运动。故A错误；

B．物体所受合外力冲量越大，它的动量变化就越大，不是动量越大，故B错误；

C．力的冲量：I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故C错误；

D．体操运动员在落地过程中，屈腿是延长时间，可以减小运动员所受到的平均冲击力，动量变化量是一定的，故D正确。

故选D。

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 电场是假想的，并不是真实存在的

B. 电场线上某点的切线方向就是正电荷在该点的运动方向

C. 电场中某点场强的大小，与放在该点的点电荷受到的电场力大小以及所带电量均无关

D. 带电体的电荷量可以不是元电荷e的整数倍

【答案】C

【解析】

【详解】A．电场是物质，是真实存在的，A错误；

B．电场线上某点的切线方向表示该点的电场方向，不一定是正电荷在该点的运动方向，B错误；

C．电场中某点场强的大小，与放在该点的点电荷受到的电场力大小以及所带电量均无关，C正确；

D．带电体的电荷量是元电荷e的整数倍，D错误。

故选C。

3. 在如图所示的电场中，a、b两点的电场强度相同的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．电场强度是矢量，、两点在同一圆周上，电场强度的大小相等，方向不同，故A错误；

B．由图可知，、两点电场强度的方向相同，由点电荷场强公式可知，、两点的电场强度大小不等，故B错误；

C．在匀强电场中，各处的电场强度处处相同，故C正确；

D．电场线密的地方电场强度大，由图可知，点电场强度小于的电场强度，故D错误。

故选C。

4. 如图所示，滑块P套在固定的光滑横杆上，小球Q通过轻质细绳与滑块相连，将小球从图示位置释放，空气阻力忽略不计，下列说法正确的是（　　）

A. 滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能守恒

B. 滑块和小球组成的系统动量守恒，机械能不守恒

C. 滑块和小球组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒

D. 滑块和小球组成的系统动量不守恒，机械能不守恒

【答案】C

【解析】

【详解】滑块和小球组成系统水平方向受合外力为零，则水平方向动量守恒；由于只有重力做功，则系统的机械能守恒。

故选C。

5. 如图所示，五个等大的小球、、、、，沿一条直线静放在光滑水平面上，另一等大小球A沿该直线以速度向 B球运动，小球间若发生碰撞均为弹性碰撞。若、、、四个球质量相等，且比A、两球质量均要大些，则所有碰撞结束后，还在运动的小球个数为（　　）

A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】球A、B发生弹性碰撞过程

可得

，

即A球反弹，B球前进，然后B与C发生弹性碰撞，速度互换，B球停止，C球前进，以此类推，最后B、C、D停止，C与F碰撞后根据弹性碰撞同理可推得C、F都向右运动，速度不同，因此做后运动的是A、E、F球。

故选C。

6. 如图所示为某物业公司的宣传提醒牌。从提供的信息知：一枚50g的鸡蛋从17楼（离地面人的头部高度为45m）落下，能砸破人的头骨。若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10－4s，人的质量为50kg，重力加速度取10m/s2，则头骨受到的平均冲击力约为（　　）

A. 1700N B. 2000N

C. 3300N D. 4500N

【答案】C

【解析】

【详解】鸡蛋从45m高处自由落体，由运动学规律可得速度为

对鸡蛋撞击的过程，取向下为正方向，由动量定理，得

解得

根据牛顿第三定律，头骨受到的平均冲击力约为3300N。

故选B。

【点睛】本题应用动量研究碰撞过程物体的速度．对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力。

7. 无风时，雨滴受空气阻力的作用在地面附近会以恒定的速率竖直下落。一质量为m的雨滴在地面附近以速率v下落高度h的过程中，克服空气阻力做的功为（重力加速度大小为g）（　　）

A. 0 B. mgh C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】在地面附近雨滴做匀速运动，根据动能定理得

故雨滴克服空气阻力做功为。

故选B。

8. 矩形滑块由材料不同的上下两层粘结在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击上层，则子弹恰好不射出；若射击下层，则子弹整个恰好嵌入，则上述两种情况相比较，说法错误的是（　　）

A. 子弹击中上层过程中，系统产生的热量较多

B. 两次滑块所受冲量一样大

C. 两次系统损失的机械能一样多

D. 两次子弹动量变化量一样大

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】AC．由于两次作用后物块和子弹整体末速度相等，则系统损失的机械能相等，产生的热量也相等，C正确，A错误；

BD．根据动量守恒知道最后物块和子弹整体获得的速度（最后物块和子弹的公共速度）是相同的，则两次子弹初速度相等，末速度也相等，则动量变化量一样大；同理由于滑块两次的初速度相等，末速度也相等，则根据动量定理，两次滑块受到的冲量一样大，BD正确。

本题选错误的，故选A。

9. 一质量为1kg的物体在水平拉力的作用下，由静止开始在水平地面上沿x轴运动，出发点为x轴零点，拉力做的功W与物体坐标x的关系如图所示。物体与水平地面间的动摩擦因数为0.4，重力加速度大小取10m/s2。下列说法正确的是（   ）

A. 在x = 1m时，拉力的功率为6W

B. 在x = 4m时，物体的动能为2J

C. 从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为8J

D. 从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为2kg∙m/s

【答案】BC

【解析】

【详解】由于拉力在水平方向，则拉力做的功为

W = Fx

可看出W—x图像的斜率代表拉力F。

AB．在物体运动的过程中根据动能定理有

则x = 1m时物体的速度为

v1= 2m/s

x = 1m时，拉力为

则此时拉力的功率

P = Fv1= 12W

x = 4m时物体的动能为

Ek= 2J

A错误、B正确；

C．从x = 0运动到x = 2m，物体克服摩擦力做的功为

Wf= μmgx = 8J

C正确；

D．根据W—x图像可知在0—2m的过程中F1= 6N，2—4m的过程中F2= 3N，由于物体受到的摩擦力恒为f = 4N，则物体在x = 2m处速度最大，且根据选项AB分析可知此时的速度

则从x = 0运动到x = 4的过程中，物体的动量最大为

D错误。

故选BC。

10. 如图所示，质量为0.2kg的小球B静止在水平地面上，大小相同的小球A水平向右运动与小球B发生对心碰撞，碰撞前、后两球的图像如图所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　）

A. 碰后小球A反向弹回

B. 小球A的质量为0.16kg

C. 小球B与地面间的动摩擦因数为0.016

D. 小球A、B发生的是非弹性碰撞

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．由图可知碰前，碰后，，碰后A球速度方向没变，故A错误；

B．由动量守恒得

解得

故B错误；

C．由碰前图像可得A球的加速度

由A球虚线可得经5s后B球速度减为0，可得，B球的加速度大小为，小球B与地面间的动摩擦因数为0.016，故C正确；

D．碰前碰后系统动能关系为

小球A、B发生的是非弹性碰撞，故D正确。

故选CD。

11. 如图甲所示，一轻质弹簧的两端与两物块A、B相连接，并静止在光滑的水平面上，其中物块A的质量为m=2kg。现使A获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　）

A. 从t3到t4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长

B. 物块B的质量为1kg

C. 弹簧第一次恢复原长时，物块A的速度大小为1m/s

D. 弹簧的最大弹性势能为6J

【答案】CD

【解析】

【分析】

【详解】A．结合图象弄清两物块的运动过程，开始时A逐渐减速，B逐渐加速，弹簧被压缩，t1时刻二者速度相等，系统动能最小，势能最大，弹簧被压缩最厉害，然后弹簧逐渐恢复原长，B依然加速，A先减速为零，然后反向加速，t2时刻，弹簧恢复原长状态，由于此时两物块速度相反，因此弹簧的长度将逐渐增大，两木块均减速，当t3时刻，二木块速度相等，系统动能最小，弹簧最长，因此从t3到t4过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故A错误；
BC．系统动量守恒，选择开始到t2时刻，弹簧弹性势能为零，则列方程可知

m1v0=m1v1+m2v2

将v0=3m/s，v2=2m/s m1=2kg 代入得

v1=-1m/s

m2=4kg

故B错误，C正确；
D．由图可知t1时刻弹簧的弹性势能最大。则此时

m1v0=(m1+m2)v

解得

v=1m/s

弹簧的最大弹性势能为

故D正确；
故选CD。

12. 如图所示，有A、B、C三个物体质量均为m，B和C（不粘连）静止于光滑水平面上，让一小球A自光滑圆弧槽B左侧槽口正上方高处，从静止开始下落，与圆弧槽B左侧槽口相切进入槽内，已知圆弧槽的圆心与两端槽口等高、半径为R，在之后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 物块C获得的最大速度为

B. 小球A越过圆弧槽最低点之后的运动过程中，小球A满足机械能守恒

C. 小球A经过圆弧最低点以后能上升到距圆弧底的最大高度为

D. 在此后的运动过程中，圆弧槽的最大速度为

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】A．小球A经过圆弧最低点时，物块C获得最大速度，以水平向右为正方向，根据水平方向动量守恒有

根据能量守恒有

解得物块C获得的最大速度

故A正确；

B．小球A越过圆弧槽最低点之后的运动过程中，小球A与圆弧槽B组成的系统满足机械能守恒，该运动过程，圆弧槽B减速，机械能减小，则小球A机械能增大，故B错误；

C．小球A经过圆弧最低点以后，对小球A与圆弧槽B组成的系统，根据水平方向动量守恒有

根据机械能守恒有

解得小球A经过圆弧最低点以后能上升到距圆弧底的最大高度为

故C正确；

D．从小球第一次通过最低点到第二次通过最低点，相当于小球与圆弧槽发生了一次完全弹性碰撞，因两物体质量相等，则速度互换，则此时圆弧槽有最大速度，圆弧槽的最大速度为

故D正确。

故选ACD

二、填空题

13. 利用如图所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的___________填选项前的字母。

A．动能变化量与重力势能变化量

B．速度变化量和重力势能变化量

C．速度变化量和高度变化量

（2）在实验中，已知重物质量，在纸带上打出一系列的点，O为起点，如图所示单位为cm，打点时间间隔为，重力加速度g取，那么从打O点到打B点的过程中：

①打点计时器打下计数点B时，重物的速度___________；重物的重力势能变化量___________，动能变化量___________。（结果保留两位有效数字）

②大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是___________填选项前的字母。

A．利用公式计算重物速度

B．利用公式计算重物速度

C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响

D．没有采用多次实验取平均值的方法

【答案】    ①. A    ②. 0.98    ③. 0.49    ④. 0.48    ⑤. C

【解析】

【详解】（1）[1] 为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等。

故选A

（2）[2] 利用匀变速直线运动的推论B点的速度等于AC间的平均速度，故

 [3] 重力势能减小量

[4] 动能变化量

[5] 由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量。

故选C。

14. 如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

（1）关于本实验，下列说法中正确的是______；（选填选项前的字母）

A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放

B．入射小球的质量必须小于被碰小球的质量

C．轨道倾斜部分必须光滑

D．轨道末端必须水平

（2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放，通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P，测出平抛射程OP。然后，把被碰小球静置于轨道的水平部分末端，仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放，与被碰小球相碰，并多次重复该操作，两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有______；（选填选项前的字母）

A．入射小球和被碰小球的质量m1、m2

B．入射小球开始的释放高度h

C．小球抛出点距地面的高度H

D．两球相碰后的平抛射程OM、ON

（3）在某次实验中，记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上，在实验误差允许范围内，若满足关系式______，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；［用(2)中测量的量表示］

【答案】    ①. AD##DA    ②. AD##DA    ③. m1·OP=m1·OM+m2·ON

【解析】

【详解】（1）[1]A．同一组实验中，入射小球必须从同一位置由静止释放，以保证碰前的速度相同，选项A正确；

B．为防止入射球碰后反弹，则入射小球的质量必须大于被碰小球的质量，选项B错误；

C．轨道倾斜部分不一定必须光滑，只要小球到达底端时速度相同即可，选项C错误；

D．轨道末端必须水平，以保证小球做平抛运动，选项D正确；

故选AD。

（2）[2]碰后小球和碰前小球均做平抛运动，则高度相同，运动时间相同，均为

P为碰前入射小球落点的平均位置，M为碰后入射小球的位置，N为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度

碰撞后入射小球的速度

碰撞后被碰小球的速度

若

m1v1= m2v3 + m1v2

则表明通过该实验验证了两球碰撞过程中动量守恒，整理得

m1OP = m1OM + m2ON

故还需要测量的物理量是：入射小球和被碰小球的质量m1、m2以及两球相碰后的平抛射程OM、ON。

故选AD。

（3）[3]在实验误差允许范围内，若满足关系式m1OP = m1OM + m2ON，则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒；

三、计算题

15. 带电量分别为＋2q、－2q的等量异种电荷A、B固定在同一水平线上，相距6x，在它们连线的中点P上方2x处有一悬点O，用绝缘细绳挂着一个质量为m的带电小球C，OP＝2x，绳长，如图所示，平衡时小球刚好静止在两电荷连线上。重力加速度为g，问：

（1）小球所受电场力大小为多少？

（2）小球所在处A、B产生的电场合场强为多少？

（3）小球所带电荷量是正是负？电荷量为多少？

【答案】（1）；（2）；（3）负电荷，

【解析】

【详解】（1）对小球C由平衡条件可得

其中

联立解得

（2）由几何关系可得，CP长度为

由点电荷场强公式及场强叠加原理可得，小球所在处的场强大小为

方向水平向右。

（3）由平衡条件可知，小球受到的电场力水平向左，与场强方向相反，故小球带负电，电荷量为

16. 如图甲所示，半径为R=0.8m的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，A为轨道最高点，和圆心等高；B为轨道最低点。在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车，其质量M=3kg，小车足够长，车的上表面与B点等高，平板车上表面涂有一种特殊材料，物块在上面滑动时，动摩擦因数随物块相对小车左端位移的变化图像如图乙所示，物块（可视为质点）从圆弧轨道最高点A由静止释放，其质量m=1kg，g取10m/s2。

（1）求物块滑到B点时对轨道压力的大小；

（2）求物块和小车摩擦产生的热量；

（3）物块相对小车静止时距小车左端多远？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【分析】

【详解】（1）物块滑到B点的速度为，则有

在B点，由牛顿第二定律可得

解得

由牛顿第三定律可得，物块滑到B点时对轨道压力的大小为

（2）物块和小车组成的系统动量守恒，则有

由能量守恒定律可得

解得，物块和小车摩擦产生的热量

（3）设物块相对小车静止时距小车左端x，由功能关系可得

，

代入数据解得

17. 一实验装置截面如图所示，光滑水平面AB的左端固定一轻弹簧，光滑螺旋圆形轨道与水平面相切于C（E）处，凹槽BDFH底面水平光滑，上面放一质量为M无动力平板车，紧靠侧壁BD，平板车上表面与直轨道AB在同一水平面上，将一质量为m滑块压紧左侧轻弹簧从静止开始释放，已知螺旋圆形轨道的半径，平板车的长度，DF的长度为L，，，滑块与车的动摩擦因数。（车与竖直侧壁FH的碰撞为弹性碰撞，滑块视为质点，不计空气阻力）

（1）当弹簧弹性势能以释放滑块，求滑块经过圆弧C点时对轨道压力；

（2）若L足够长，要使滑块不脱离圆轨道，且在车第一次与右侧壁FH相撞前不会从车上掉落下来，求释放滑块时弹簧的弹性势能范围；

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）根据机械能守恒

根据牛顿第二定律

解得

根据牛顿第三定律

（2）要使滑块不脱离圆轨道，有

由机械能守恒有

使滑块在车第一次与右侧壁FH相撞前不会从车上掉落下来，根据动量守恒有

根据能量守恒有

解得

故释放滑块时弹簧的弹性势能范围