2022-2023学年内蒙古乌兰察布市集宁区第四中学高二上学期月考物理试题（解析版）

乌兰察布市集宁四中2022-2023学年高二年级月考

物理试题

一、单选题 （本题有8个小题，每小题4分，共 32分。每题中只有一个选项符合题意）

1. 关于质量一定的物体的动能、动量关系说法正确的是（　　）

A. 动能不变，动量一定不变

B. 动量变化，动能一定变化

C. 动量的变化量为零，动能的变化量一定为零

D. 动能的变化量为零，动量的变化量一定为零

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．动能不变，可能是速度的大小不变，但是方向可能变化，则物体的动量不一定不变，例如匀速圆周运动，选项A错误；

B．动量变化，动能不一定变化，例如做匀速圆周运动的物体，选项B错误；

C．动量的变化量为零，即动量不变，则动能一定不变，即动能的变化量一定为零，选项C正确；

D．动能的变化量为零，即速度大小不变，则动量的变化量不一定为零，例如做匀速圆周运动的物体，选项D错误；

故选C。

2. 如图所示，带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况。一带电粒子在电场中运动的轨迹如图中虚线所示。若只受电场力，则下列判断中正确的是（　　）

A. 若粒子是从A到B，则粒子带正电；若粒子是从B到A，则粒子带负电

B. 带电粒子在A点的电势能小于在B点的电势能

C. 若粒子是从B运动到A，则其速度减小

D. 粒子从B运动到A，机械能守恒

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A．根据做曲线运动物体所受合外力指向曲线内侧可知与电场线的方向相反，所以不论粒子是从A运动到B，还是从B运动到A，粒子必带负电，故A错误；

B．若粒子是从A运动到B，电场力做负功，则电势能增加，则粒子在A点的电势能小于B点的电势能，选项B正确；

C．从B到A过程中电场力与速度方向成锐角，即做正功，动能增大，速度增大，故C错误；

D．粒子从B运动到A，电场力做正功，则机械能增加，故D错误。

故选B。

3. 实验火箭总质量为M，当静置的火箭竖直向下喷出质量为、速度为的高温气体时，以竖直向下为正方向，其速度为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】由动量守恒可得

解得

故选A。

4. 如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用。一架质量为m=2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F=36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N，重力加速度g取10m/s2，无人机悬停在距离地面高度H=100m处，某时刻由于动力设备发生故障，无人机突然失去升力而坠落至地面（无反弹），若与地面的作用时间为t2=0.2s，则地面所受平均冲力的大小为（　　）

A. 396N B. 412N C. 416N D. 392N

【答案】C

【解析】

【详解】无人机悬停在距离地面高度H=100m处，某时刻由于动力设备发生故障，由牛顿第二定律得

解得

无人机突然失去升力而坠落至地面时的速度为

解得

设地面所受平均冲力大小为F，规定竖直向下为正，根据动量定理

解得

故C正确，ABD错误。

故选C。

5. 如图所示，在等量异种点电荷形成的电场中有A、B、C三点，A点为两点电荷连线的中点，B点为连线上到A点距离为d的一点，C点为连线中垂线上到A点距离也为d的一点。则下列说法正确的是(　　)

A. EA＝EC>EB，φA＝φB>φC

B. EB>EA>EC，φA＝φC>φB

C. 将正电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中，电势能逐渐减少

D. 将负点电荷q沿AB方向移动到负电荷处的过程中，所受电场力先变小后变大

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】AB．先看两电荷的连线上，根据异种电荷电场线的分布看出，A点周围的电场线没有B点密集，故

EB>EA

再看电场线方向，电场线由A到B，因为沿着电场线电势是减小的，故

φA>φB

再看中垂线上的两个点，由于中垂线上的合场强的方向都是垂直于中垂线向右的，且越向上，电场强度越小，故

EA>EC

而垂直于电场强度的平面是等势面，即电势相等，故

φA＝φC

故A错误；B正确；

C．将正电荷q沿AC方向移动到无穷远处的过程中，由于它一直在等势面上移动，故电场力不做功，电势能不变，故C错误；

D．将负点电荷q沿AB方向移动到负电荷处的过程中，电场线逐渐变密，故电场强度逐渐变大，也就是电荷所受电场力逐渐变大，故D错误。

故选B。

6. 如图所示，在一个匀强电场中有一个等边三角形，电场的方向与平面平行。若已知B点的电势为6V，A点电势为2V，C点电势为4V，三角形边长为4m，则匀强电场的场强大小为（　　）

A. 1V/m B. 0.5V/m C. 1.5V/m D. 2V/m

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】已知B点的电势为6V，A点电势为2V，C点电势为4V，在匀强电场中，AB的中点的电势为

连接CD即为该匀强电场的等势面，电场线垂直于等势面，指向低电势方向，如图所示

由几何关系可知，CD垂直于AB，即电场线沿着BA方向，则电场强度为

故选A。

7. 长为L的小船停在静水中，质量为m的人从静止开始从船头走到船尾。不计水的阻力，船对地面位移的大小为d，则小船的质量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】船和人组成的系统，在水平方向上动量守恒，人在船上行进，船向后退，设船的质量为M，人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得

人从船头到船尾，船对地面位移的大小为d，则人相对于地面的位移为，则有

解得

故选B。

8. 如图，有一平行板电容器，下列说法正确的是（　　）

A. 保持S接通，减小两极板间的距离，则极板间的电场强度E减小

B. 保持S接通，在两极板间插入一块电介质，则极板上的电荷量减小

C. 断开S，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小

D. 断开S，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．保持S接通，则电容器两极板间的电势差U不变，由

可知减小两极板间的距离，则极板间的电场强度E增大，故A错误；

B．保持S接通，则电容器两极板间的电势差U不变，在两极板间插入一块电介质，，则电容C增大，由

知则极板上的电荷量增大，故B错误；

C．断开S，极板所带电荷量不变，由

可知减小两极板间的距离，则电容C增大，由

可知两极板间的电势差减小，故C正确；

D．断开S，极板所带的电荷量不变，由

知在两极板间插入一块电介质，则电容C增大，由

可知两极板间的电势差减小，故D错误。

故选C。

二、多选题（本题有4个小题，每小题4分，共16分，每小题中有多个选项正确，全选对得4分，选不全得2分，选错或不选得0分）

9. 如图（a）所示，直线AB是某点电荷电场中的一条电场线．图（b）是放在电场线上a、b两点的电荷量与所受电场力大小的函数图象．由此可以判定（  ）

A. 场源可能是正电荷，位置在点A左侧

B. 场源可能是正电荷，位置在点B右侧

C. 场源可能是负电荷，位置在点A左侧

D. 场源可能是负电筒，位置在点B右侧

【答案】AC

【解析】

【详解】由电场强度的定义式得知：F-q图象的斜率表示电场强度大小，图线a的斜率大于b的斜率，说明a处场强大于b处的场强，电场是由点电荷产生的，说明a距离场源较近，即场源位置在A侧；由于电场线的方向不能确定，故场源电荷可能是正电荷，也可能是负电荷．

A. 场源可能是正电荷，位置在点A左侧，与结论相符，选项A正确；

B. 场源可能是正电荷，位置在点B右侧，与结论不相符，选项B错误；

C. 场源可能是负电荷，位置在点A左侧，与结论相符，选项C正确；

D. 场源可能是负电筒，位置在点B右侧，与结论不相符，选项D错误．

10. 一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　）

A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s

C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零

【答案】AB

【解析】

【详解】A．由动量定理可得：

解得

t=1s时物块的速率为

故A正确；

BCD．t=2s时物块的动量大小

t=3s时物块的动量大小为

t=4s时物块的动量大小为

所以t=4s时物块的速度为1m/s，B正确，CD错误。

故选AB。

11. 电荷量不等的两点电荷固定在x轴上坐标为－3L和3L的两点，其中坐标为3L处电荷带正电，电荷量为Q.两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示，其中x＝L处电势最低，x轴上M、N两点的坐标分别为－2L和2L，则下列判断正确的是( )

A. 两点电荷一定为异种电荷 B. 原点O处场强大小为

C. 负检验电荷在原点O处受到向左的电场力 D. 负检验电荷由M点运动到N点的过程，电势能先减小后增大

【答案】BC

【解析】

【分析】由题中“两点电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示”可知，本题考查两点电荷之间电势变化、电场和电场力变化，根据点电荷电场规律、电场线分布规律和电势变化可分析本题．

【详解】A．正电荷周围的电势为正，负电荷周围的电势为负，因此由图可知，两点电荷均为正电荷，故A错误；

BC．在x＝L处电势最低，此处图线的斜率为0，即该点的合场强为0，

得，故原点出的场强大小为

方向向右，负检验电荷在原点O处受到的电场力向左，故BC正确；

D．由M点到N点电势先减小后增大，所以负检验电荷由M点运动到N点的过程，电势能先增大后减小，故D错误．

12. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的、两球在同一直线上相向运动，、两球的质量分别为和，、两球发生正碰，碰撞后球的速率是原来的两倍，球恰好静止。则（　　）

A. 碰撞前、两球的速度大小之比为

B. 碰撞前、两球的速度大小之比为

C. 、两球发生的碰撞是弹性碰撞

D. 、两球发生的碰撞是非弹性碰撞

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．规定向右为正方向，设碰撞前、两球速度大小分别为和，根据系统动量守恒有

解得

故A正确，B错误；

CD．碰撞前系统动能

碰撞后系统动能

由于

故、两球发生的碰撞是弹性碰撞，故C正确，项错误。

故选AC。

三、实验题（本题有2个小题， 共13分）

13. 在如图所示的实验装置中，充电后的平行板电容器的A极板与灵敏的静电计相接，极板B接地。

（1）若极板B稍向下移动一点，则将观察到静电计指针偏角_______，此实验说明平行板电容器的电容随正对面积减小而_______。（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）若极板B稍水平向右移动一点，则将观察到静电计指针偏角_______，此实验说明平行板电容器的电容随板间距离变小而________。（填“变大”，“变小”或“不变”）

【答案】    ①. 变大    ②. 变小    ③. 变小    ④. 变大

【解析】

【详解】（1）[1][2]由电容器的电容公式可知

平行板电容器的电容正对面积S变小时，电容C变小，由公式可知

Q一定时，C变小，U变大。

（2）[3][4]平行板电容器的电容板间距离d变小时，电容C变大；Q一定时，C变大，U变小。

14. 在利用气垫导轨探究物体碰撞时动量变化的规律实验中，

（1）哪些因素可导致实验误差增大___________

A.导轨安放不水平   

B.滑块上挡光板倾斜

C两滑块质量不相等   

D.两滑块碰后粘合在一起

（2）如图左侧滑块质量，右侧滑块质量，挡光板宽度为3.00cm，两滑块之间有一压缩的弹簧片，用细线将两滑块连在一起。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光板通过光电门的时间分别为，。以向右为正方向，则烧断细线后两滑块的速度分别为___________，___________。烧断细线前___________，烧断细线后___________，可得到的结论是：碰撞前后两滑块的___________。

【答案】    ①. AB##BA    ②. -0.12    ③. 0.15    ④. 0    ⑤. 0    ⑥. 各自质量与速度乘积之和是不变量

【解析】

【详解】（1）[1]A．导轨不水平，小车的速度将受重力影响，导致实验误差增大，故A正确；

B．滑块上挡光板倾斜，会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，计算速度出现误差，故B正确；

C．两滑块质量不相等，系统碰撞前后动量仍然守恒，不会导致实验误差，故C错误；

D．两滑块碰后粘合在一起是完全非弹性碰撞，系统碰撞前后动量仍然守恒，不会导致实验误差，故D错误。

故选AB。

（2）[2][3][4][5][6]以向右为正方向,由平均速度公式可得

烧断细线前两物体处于静止状态，两物体的质量与速度乘积之和为零

烧断细线后两物体的质量与速度乘积之和为

说明碰撞前后两滑块各自质量与速度乘积之和是不变量。

四、计算题。（本题有4小个题，共39分。作答中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分）

15. 如图所示，用一条绝缘轻绳悬挂一个带正电小球，小球质量为，所带电荷量为，现在小球所在空间加一水平方向的匀强电场，小球静止时绝缘绳与竖直方向夹角（，，g取），求：

（1）这个匀强电场的电场强度E的大小；

（2）此时细线拉力F的大小。

【答案】（1）；（2）0.0125N

【解析】

【分析】

【详解】（1）受力分析如图所示

根据共点力平衡有

解得

（2）根据受力分析几何关系可知

16. 如图所示，物体A、B的质量分别是、，用轻弹簧相连接放在光滑的水平面上，物体B左侧与竖直墙相接触。另有一个质量为 物体C以速度向左运动，与物体A相碰，碰后立即与A粘在一起不再分开，然后以的共同速度压缩弹簧，试求：

（1）物块C的初速度为多大？

（2）在B离开墙壁之后，弹簧的最大弹性势能。

【答案】（1）；（2）

【解析】

分析】

【详解】（1）对A、C在碰撞过程中，选择向左为正方向，由动量守恒可知

代入数据解得

（2）在B离开墙壁时，弹簧处于原长，A、C以速度向右运动，当A、B、C获得相同速度时，弹簧的弹性势能最大，选择向右为正方向，由动量守恒，得

代入数据解得

由系统机械能守恒得弹簧的最大弹性势能

17. 在光滑的水平面上，一质量为的小球，以的初速度向右运动，与质量为的静止小球发生正碰．碰后小球滑向与水平面相切、半径的竖直放置的光滑半圆形轨道，且恰好能通过最高点后水平抛出．取．求：

（1）碰撞后小球的速度大小．

（2）碰撞过程中系统的机械能损失．

【答案】（1）5m/s（2）0.5J

【解析】

【详解】（1）小球B恰好能通过圆形轨道最高点，在最高点有

解得

小球B从轨道最低点M运动到最高点N的过程中机械能守恒，有

联立解得

因为水平面光滑，所以碰撞后小球B的速度

（2）碰撞过程中动量守恒，有

解得

碰撞过程中损失的机械能为

J

18. 如图所示，质量为、带电荷量为的粒子在匀强电场中的A点时速度大小为，方向与电场线垂直，在点时速度大小为，方向与电场线平行。求：

（1）A、两点间的电势差。

（2）电场强度的大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【分析】

【详解】（1）粒子在竖直方向做匀减速直线运动，则有

电场力做正功，重力做负功，使粒子的动能由变为，则根据动能定理

，

解得A、两点电势差应为

（2）竖直方向上

水平方向上

由以上两式得