山西省太原师范学院附属中学师苑中学校2023-2024学年高二下学期第二次月考物理试题

这是一份山西省太原师范学院附属中学师苑中学校2023-2024学年高二下学期第二次月考物理试题，共14页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
出题人：吉笑笑审核人：于翠珍
（考试时间：75分钟试卷满分：100分）
一、单项选择题（本题包含6小题，每小题5分，共30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，请将正确选项填写在答题卡相应位置）
1．关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是（ ）
A．静止在光滑水平面上的斜槽顶端有一小球，小球由静止释放，在离开斜槽前小球和斜槽组成的系统的动量守恒
B．在光滑的水平地面上有两辆小车，在两小车上各绑一个条形磁铁，他们在相向运动的过程中动量不守恒
C．一枚在空中飞行的火箭在某时刻突然炸裂成两块，在炸裂前后系统动量不守恒
D．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统动量守恒
2．材料相同、质量不同的两滑块，以相同的初动能分别在同一水平面上运动直到停止，运动过程中只受摩擦力，则（ ）
A．质量大的滑块运动时间长B．质量小的滑块运动位移大
C．质量大的滑块所受摩擦力的冲量小D．质量小的滑块克服摩擦力做功多
3．质量为1kg的皮球以v1=3m/s的速率垂直撞击水平天花板，以v2=2m/s的速率垂直反弹，球与天花板的接触时间为0.1s，在接触时间内，小球受到天花板的平均作用力大小为（g=10m/s2）（ ）
A．30NB．40NC．50ND．60N
4．单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．时刻线框的感应电动势为零B．线框的感应电动势最大值为
C．线框转一周外力所做的功为D．时间内线框的平均感应电动势为
5．如图所示，一架质量为m（含气体质量）的喷气式飞机，飞行的速率是v，某时刻它向后喷出的气体相对此时飞机的速度大小为u，喷出气体的质量为，以地面为参考系，下列说法正确的是（ ）
A．若，则喷出气体的速度方向与飞机飞行方向相同，喷气后飞机速度不会增加
B．只有，喷气后飞机速度才会增加
C．喷气后飞机速度为
D．喷气后飞机增加的速度为
6．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为1∶3，正弦交流电源的电压有效值恒为U=12V，电阻R1=1Ω，R2=2Ω。若滑动变阻器R3接入电路的电阻为7Ω，则（ ）
A．通过R1的电流为6A
B．R1与R2消耗的电功率相等
C．若向上移动P，电压表读数将变大
D．若向上移动P，电源输出功率将不变
二、多项选择题（本题包含4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项是正确的。全部选对得6分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分。请将正确选项填写在答题卡相应位置）
7．如图所示，两个小球A、B在光滑水平地面上相向运动，它们的质量分别为mA=4kg，mB=2kg，速度分别是vA=3m/s（设为正方向），则它们发生正碰后，速度的可能值分别为（ ）
A．，B．，
C．，D．，
8．A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波式交变电流，B通以图乙所示的正弦式交变电流。下列说法正确的是（ ）
A．图甲交变电流的有效值为
B．图乙交变电流的有效值为
C．这两个电热器的电功率之比等于5∶4
D．这两个电热器的电功率之比等于9∶4
9．生命在于运动，运动无限精彩。如图所示，质量为450kg的小船静止在水面上，质量为50kg的人在小船甲板上立定跳远的成绩为2m，不计空气和水的阻力，下列说法正确的是（ ）
A．人起跳后在空中时，船在匀速运动
B．人起跳后在空中时，船仍保持静止
C．人相对地面的跳远成绩为2.2m
D．人在立定跳远过程中，船后退了0.2m
10．如图所示，在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球A、B，质量分别为m=0.1kg和M=0.3kg，两球中间夹着一根压缩的轻弹簧（两球与弹簧不粘连），原来处于静止状态，同时放开A、B球和弹簧，已知A球脱离弹簧时仍未至P点，速度为6m/s，接着A球进入与水平面相切，半径为0.5m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，PQ为半圆形轨道竖直的直径，g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧弹开过程，弹力对A的冲量大于对B的冲量
B．A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为4m/s
C．A球从P点运动到Q点过程中所受合外力的冲量大小为1N•s
D．若半圆轨道半径改为0.9m，则A球不能到达Q点
三、实验题（本题共4空，每空2分，共8分。请将正确选项填写在答题卡相应位置）
11．某同学用如图甲所示实验装置来“验证动量守恒定律”，实验原理如图乙所示。图乙中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让质量为m1的入射小球A多次从斜轨上由静止释放，找到其平均落地点的位置P，然后把质量为m2的被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上由静止释放，与小球B相碰，并且多次重复，实验得到小球的落点的平均位置分别为M、N，测量xM、xP、xN分别为M、P、N距O点的水平距离。
（1）为完成此实验，以下所提供的器材中必需的是 。
A．刻度尺B．打点计时器C．天平D．秒表
（2）关于本实验，下列说法正确的是 。
A．入射小球每次可由不同位置自由滚下B．两小球的质量关系必须m1>m2
C．斜槽轨道必须光滑D．斜槽轨道末端必须水平
（3）若测量数据近似满足关系式 （用m1、m2、xM、xP、xN表示），则说明两小球碰撞过程动量守恒。
（4）在验证动量守恒后，若测量数据满足表达式 （仅用xM、xP、xN表示），则说明碰撞为弹性碰撞。
四、解答题（本题共4小题，共38分。请将解答过程写在答题卡相应位置，且解答过程应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
12．（6分）如图所示，用高压水枪冲洗物体时，在物体表面能够产生一定的压力，从而达到洗去污垢的效果。若水从横截面积为S的枪口喷出时速度大小不变，忽略水从枪口喷出后的发散效应，近距离垂直喷射到某物体表面，速度在极短时间内变为0。已知水的密度为ρ，重力加速度为g，水枪的流量为Q（流量的定义为单位时间内水枪口喷出水的体积）。求：
（1）水从枪口喷出时的速度大小v；
（2）水枪在物体表面产生的冲击力大小F。
13．（12分）如图甲所示为某小型水电站的发电机示意图，已知正方形线圈边长，匝数匝，线圈电阻不计；线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴匀速转动，转速，已知电动势最大值。（计算结果可带根号，可用分数表示）
（1）求发电机中匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）从线圈在图甲所示位置开始计时，写出感应电动势随时间变化的函数表达式；
（3）如图乙所示，将发电机通过升压变压器T1升压后向远处输电，发电机的输出功率为200kW，输电线的总电阻为4Ω，在用户端用降压变压器T2把电压降为220V，要求在输电线上损失的功率控制在10kW，则T1、T2的原副线圈匝数比和分别为多少？
14（A）．（10分）两块厚度相同的木块A和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为mA=2.0kg，mB=0.90kg，它们的下底面光滑，上表面粗糙，另有一质量mC=0.10kg的滑块C，可将其看作质点，以vC=10m/s的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示．由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为0.50m/s．求：
（1）木块A的最终速度vA是多少？
（2）滑块C离开A时的速度有多大？
15（A）．（10分）如图所示，质量为3m的物块a静止在光滑水平地面上，物块a左侧面为圆弧面且与水平地面相切，质量为2m的滑块b以初速度v0向右运动滑上a，沿a左侧面上滑一定高度后又返回，最后滑离a，不计一切摩擦阻力。求：
（1）滑块b沿a上升的最大高度；
（2）滑块a运动的最大速度。
太原师院附中师苑中学校2023-2024学年准高三第二次月考
物理参考答案（侯家巷）
1．D
【详解】A．离开斜槽前小球和斜槽组成的系统竖直方向合力不为零，动量不守恒，故A错误；
B．相向运动的过程中合外力为零，系统动量守恒，故B错误；
C．炸裂前后系统内力远大于外力，系统动量守恒，故C错误；
D．子弹打进木块的瞬间子弹和木块组成的系统内力远大于外力，系统动量守恒，故D正确。
故选D。
2．B
【详解】BD．根据动能定理可知
即两物块克服摩擦力的功相等，且质量较小的滑块运动位移较大，B正确D错误；
A．根据动量定理
则
可知质量大的滑块运动时间短，A错误；
C．根据动量定理可知摩擦力的冲量即等于动量的变化量即为
则质量大的物体摩擦力的冲量大，C错误。
故选B。
3．B
【详解】以向下为正方向，由动量定理得
代入数据解得
F=40N
故选B。
4.【答案】C
【详解】A．由图象可知，时刻线框的磁通量为0，此时线框感应电动势最大，故A错误；
B．由图可知交流电的周期为T，则
由交流电的电动势的最大值为
故B错误；
C．线圈转一周所做的功为转动一周的发热量
故C正确；
D．时间内线框的平均感应电动势为
故D错误。
故选C。
5．C
【详解】C．设喷出气体后飞机的速度为，对飞机和气体组成的系统，根据动量守恒有
解得
故C正确；
D．结合上述可知，喷气后飞机增加的速度为，故D错误；
AB．根据上述，喷气后飞机增加的速度为，可知无论u与v的大小关系如何，均大于v，故AB错误。
故选C。
6．A
【详解】A．设通过R1的电流为3I，则副线圈中的电流为I，原线圈输入电压为
副线圈输出电压为
根据原副线圈电压与匝数的关系可得
联立解得
则通过R1的电流为
故A正确；
B．R1与R2消耗的电功率分别为
故B错误；
CD．变压器部分等效电阻为
若向上移动P，则R3接入电路电阻减小，R等减小，原线圈回路中电流3I增大，电源输出功率变大，电阻R1两端的电压变大，变压器输入电压变小，则输出电压变小，即电压表读数将变小，故CD错误。
故选A。
7.【答案】AD
【详解】两球组成的系统碰撞过程要满足：①系统动量守恒；②系统机械能不增加；③不违反实际可行性。
碰前系统总动量为
碰前总动能为
A．若，，不违反实际速度可行性，碰后系统动量和动能
动量守恒，机械能也守恒，故A可能，符合题意；
B．若，，则碰后系统动量
系统动量不守恒，故B不可能，不符合题意；
C．若，，违反速度实际可行性，发生二次碰撞，故C不可能，不符合题意；
D．若，，不违反速度实际可行性，碰后系统动量和机械能
故D可能，符合题意。
故选AD。
8．【答案】ABC
【详解】A．根据有效值的定义，则有
得
故A正确；
B．正弦交流电的电流有效值
故B正确；
CD．根据功率公式得到
故C正确，D错误。
故选ABC。
9．【答案】AD
【详解】AB．人起跳后在空中时，由于不计空气和水的阻力，根据动量守恒定律，船有向后的速度，所以船向后匀速运动，A正确，B错误；
CD．设人的质量为m，船的质量为M，人相对地面的位移为x1，船后退的位移大小为x2，根据水平方向动量守恒，有
解得
C错误，D正确。
故选AD。
10.【答案】CD
【详解】A．弹簧弹开过程，弹力对A的冲量的大小等于弹力对B的冲量的大小，方向相反，故A错误；
B．弹簧弹开的过程中，两个小球与弹簧组成的系统合外力为零，系统满足动量守恒，则有
解得
可知A球脱离弹簧时B球获得的速度大小为2m/s，故B错误；
C．A球从P点运动到Q点过程中，根据动能定理得
解得
此过程中，根据动量定理可得合外力的冲量大小为
故C正确；
D．若半圆轨道半径改为0.9m，则A球到达Q点的速度满足
解得
A球在Q点的最小速度满足
可得
由于
可知A球不能到达Q点，故D正确。
故选CD。
11．（1）AC（2）BD（3）（4）
【详解】（1）本实验不需要测量时间，所以不用打点计时器和秒表。实验中测量距离用刻度尺，实验需要测量小球质量，则所提供的器材中必需的是天平。
故选AC。
（2）AC．实验中小球每次从相同位置滚下，重力做功和摩擦力做功都不变，根据动能定理可知小球到达轨道末端速度相同，斜槽轨道不必光滑，故AC错误；
B．为了保证两球碰撞后入射球不反弹，入射小球质量m1应大于被碰小球的质量m2，故B正确；
D．离开轨道小球做平抛运动，小球应有水平初速度，所以斜槽轨道末端必须水平，故D正确。
故选BD。
（3）设碰撞前小球A的速度为v0，碰撞后小球A的速度为v1，小球B的速度为v2，两球碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得
小球离开轨道后做平抛运动，小球做平抛运动抛出点的高度相等，小球做平抛运动的时间t相等，则
即
（4）若碰撞为弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得
联立解得
则有
可得
12.（6分）（1）；（2）
【详解】（1）由题意可知，流量是指为单位时间内水枪口喷出的水的体积，则有
单位时间为1s，则
（2）针对于时间内，根据动量定理有
解得
13．（12分）（1）；（2）；（3），
【详解】（1）线圈转动的角速度
由
得
（2）线圈与中性面位置垂直，则感应电动势随时间变化的函数表达式
（3）输电线上的电流
T1的输入电流
则T1原、副线圈匝数比
T1副线圈两端电压
T2原线圈两端电压
则T2原、副线圈匝数比
14（A）．（10分）（1）0.25m/s（2）2.75m/s
【详解】（1）对于整个过程，把BC看成一个整体，以C的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
解得：
（2）对于C在A上滑行的过程，把AB看成一个整体，以C的初速度方向为正方向，动量守恒定律得：
解得：
答：（1）0.25m/s（2）2.75m/s
15（A）.（10分）（1）（2）
【详解】b沿a上升到最大高度时，两者速度相等，取向右为正方向，在水平方向上，由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律得
解得
滑块b从滑上a到滑离a后，物块a运动的速度最大。系统在水平方向动量守恒，对整个过程中，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得