湖南省长沙市2024_2025学年高二物理下学期第一次月考试卷含解析

这是一份湖南省长沙市2024_2025学年高二物理下学期第一次月考试卷含解析，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时量：75分钟分值：100分
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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．关于教材上的四幅插图，下列说法正确的是（）
A．汽车上坡时司机要用“换挡”的办法减小速度来得到较大的牵引力
B．火车在转弯时如果内轨高于外轨，则能够减轻轮缘与轨道间的挤压
C．库仑利用扭秤探究带电小球间静电力规律时必须要测出小球的电荷量
D．运动员落地总是要屈腿，是为了减小地面对人的冲量
2．如图，一玩具小车（视为质点）以一定的速度从光滑斜面a点冲上斜面，到达最高点b后又滑回a点处，整个过程所用时间为t，已知玩具小车的质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．斜面对玩具小车的支持力的冲量为零
B．玩具小车受到的重力的冲量大小为mgt
C．玩具小车受到的合力的冲量大小为零
D．玩具小车动量变化量的大小为零
3．如图，A物体套在光滑的竖直杆上，B物体放置在粗糙水平桌面上，用一不可伸长轻绳连接。初始时轻绳经过定滑轮呈水平，A、B物体质量均为m。A物体从P点由静止释放，下落到Q点时，速度为v，PQ之间的高度差为h，此时连接A物体的轻绳与水平方向夹角为，重力加速度为g。在此过程中，下列说法正确的是（）
A．轻绳对A的拉力对A不做功
B．A、B组成的系统机械能守恒
C．A物体到Q点时，B物体的动量大小为
D．A物体到Q点时，B物体的动能为
4．如图，天花板上的O点固定一力传感器，力传感器上系一长度为L的不可伸长的轻绳，绳子上拴一质量为m的小球A，质量也为m的小球B放在O点下方桌面上，两小球都可以看作质点，此时桌面对小球A无弹力。现将A拉开至某一角度释放，当小球A运动到最低点时和小球B发生完全非弹性碰撞。碰前瞬间力传感器的读数为F，重力加速度为g，则两球碰撞过程中损失的机械能为（）
A．B．C．D．
5．如图，足够长的水平传送带以恒定速率v顺时针运动，某时刻一个质量为m的小物块，以大小也是v、方向与传送带的运动方向相反的初速度冲上传送带，最后小物块的速度与传送带的速度相同，在小物块与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为W，小物块与传送带间因摩擦产生的热量为Q，则（）
A．，B．，
C．，D．，
6．如图，质量为3m的滑块Q套在固定的水平杆上，一轻杆上端通过铰链固定在Q上，下端与一质量为m的小球P相连。某时刻给小球P一水平向左、大小为的初速度，经时间t小球P在水平方向上的位移为x。规定水平向左为正方向，忽略一切摩擦，则滑块Q在水平方向上的位移为（）
A．B．C．D．
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图，放在光滑水平面上的A、B两小物体中间有一被压缩的轻质弹簧，用两手分别控制两小物体处于静止状态，下列说法正确的是（）
A．两手同时放开后，两物体的总动量增大
B．先放开右手，再放开左手后，两物体的总动量向右
C．先放开左手，再放开右手后，两物体的总动量向右
D．当两手不同时放开，在放开一只手到放开另一只手的过程中两物体总动量不守恒
8．光滑的水平面上有半径相同的A、B两个小球，小球A的质量为2kg。时刻，A、B两个小球开始在同一直线上运动，随后发生碰撞，A、B两个小球碰撞前后的位移时间图像如图所示。下列说法正确的是（）
A．小球B的质量为6kg
B．碰撞过程中，小球B对A的冲量大小为
C．碰撞过程中，A、B两球损失的机械能为18J
D．碰撞过程中，小球B的动量改变量为
9．如图，平行金属板M、N竖直放置，两板间有P、Q两小球（可视为质点）用绝缘细线连接悬挂于固定点O，两小球的带电量分别为、，P的质量为m，Q的质量为2m，两绝缘细线长度均为L，系统静止时两绳均处于拉直状态。现使M板带正电、N板带负电，它们的电荷量从0开始缓慢增加，直到连接P、Q之间的细绳与竖直方向的夹角为后停止增加两板的带电量，此后两板的带电量保持恒定。M、N两板之间的电场视为匀强电场，重力加速度为g，取，，下列说法正确的是（）
A．增加两板的带电量的过程中电场力对小球P做正功
B．增加两板的带电量的过程中电场力对小球Q做正功
C．最后系统静止时两板间电场强度的大小为
D．此过程中电场力对P、Q两小球组成的系统做的功为0.4mgL
10．如图，光滑水平地面上静置着木板B和物块C，木板B的质量为4m，物块C的质量为12m。现有一质是为m的物块A以初速度从左端滑上木板B，木板B与物块C仅发生过一次碰撞且为弹性碰撞，碰撞时间极短可忽略不计，最终物块A和木板B均停止运动。已知物块A与木板B之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，下列说法正确的是（）
A．木板B与物块C碰撞前瞬间，物块A的速度大小为
B．木板B与物块C碰撞前瞬间，木板B的速度大小为
C．木板B与物块C碰撞后，物块C的速度大小为
D．物块A相对木板B滑行的距离为
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11．（8分）
在测量某电源电动势和内阻时，为了消除电表内阻造成的系统误差，某实验兴趣小组进行如下实验，可用器材有：电压表（量程1.5V，内阻约为）、电流表（量程0.6A）、滑动变阻器、开关、干电池和导线若干。
（1）电表内阻的测量
测量电路如图甲所示，则闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至__________（填“A”或“B”）端，从电压表读数和电流表读数可得出__________（填“电压表”或“电流表”）内阻，如图乙所示，则电表内阻__________（保留2位有效数字）。
（2）电动势和内阻的测量
测量电路如图丙所示，调节滑动变阻器测得多组电表读数，作出图丁所示的图像，由图可知待测干电池电动势E和内阻r，则__________（保留2位有效数字）。考虑电表内阻影响，电动势的测量值__________（填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。
12．（8分）
如图，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，实验时第一次让入射小球A从特殊材料制成的光滑轨道上某一位置由静止开始滚下，从轨道末端O点水平抛出，落到与轨道O点连接的倾角为的斜面上，记下小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。第二次把被碰小球B静止放在斜槽轨道末端，让入射小球A仍从该位置由静止滚下，与被碰小球碰撞后都落到斜面上，记下两小球与斜面第一次碰撞留下的落点痕迹。
（1）下列措施可减小实验误差的是__________。
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．每次实验均重复几次后再记录平均落点
C．保证A球和B球的半径相等
（2）为完成本实验，必须测量的物理量有__________。
A．A球开始释放的高度hB．斜面的倾角
C．A球和B球的质量之比KD．O点到M、P、N三点的距离、、
（3）如果A球和B球的质量之比K大于1，则满足关系式____________________，就可以认为两球碰撞前后动量守恒（不考虑小球在斜面上的多次碰撞，小球可视作质点，用（2）中测量的物理量表示）。
（4）如果第二次操作时，入射小球从斜槽上开始滚下的位置比原来低一些，其他操作正常，将会造成两小球系统初动量__________末动量（填“大于”“小于”或“等于”）。如果第二次操作中，发现第一次操作时槽的末端不是水平的，有些向上倾斜，于是把它调水平，调整后的斜槽末端离地面高度跟原来相同。然后，让入射小球在原标记位置滚下进行第二次操作，将所得数据仍然和第一次操作的数据比较，其他操作都正确，且斜槽末端不水平引起的小球在空中运动时间变化忽略不计，将会造成两小球系统初动量__________末动量（填“大于”“小于”或“等于”）。
13．（10分）
如图甲，篮球是一项学生热爱的运动项目，在一次比赛中，某同学以斜向上的速度将篮球拋出，篮球与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动轨迹的简易图如图乙所示。若此次运动中篮球的初速度与竖直方向夹角，大小为，篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知撞击点与篮筐竖直距离，篮球与篮板撞击时间为。篮筐中心与篮板的水平距离为，篮球质量为，重力加速度取，，，不计空气阻力，篮球运动过程中可以看成质点。求
（1）篮球与篮板撞击前瞬间的速度的大小；
（2）篮球与篮板撞击瞬间，篮球所受水平方向平均撞击力F的大小。
14．（14分）
如图，圆心为O、半径为R的圆形区域内存在一个平行于该区域的匀强电场，MN为圆的一条直径。质量为m、电荷量为的粒子从M点以初速度v射入电场，速度方向与MN夹角，一段时间后粒子运动到N点，速度大小仍为v，不计粒子重力。求
（1）电场强度的方向；
（2）匀强电场的场强大小E；
（3）仅改变粒子初速度的大小，当粒子离开圆形区域的电势能最小时，此过程中粒子速度改变量的大小。
15．（16分）
一游戏装置由倾角的直轨道AC、一段圆心为O且半径为R的光滑圆弧轨道CD、一段光滑水平直轨道DE在C点、D点平滑连接而成，C、D为切点，整个装置固定在一竖直平面内，在水平轨道DE的左端固定一轻弹簧。两个可视为质点的小滑块P、Q质量都为m，其中滑块Q与轨道AC间动摩擦因数处处相等，滑块P与直轨道AC间摩擦不计。开始时滑块Q静止于与圆心O等高的B处，让滑块P从距B的竖直高度为处静止释放，在B处两滑块相碰，碰后P、Q一起在直轨道AC上作匀速运动，已知P、Q每次碰后瞬间速度相等但不粘连，滑块与弹簧碰撞都不会超出弹簧的弹性限度。，。重力加速度为g，求
（1）P、Q第一次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度大小；
（2）P、Q第二次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度大小；
（3）经足能长时间，滑块Q在轨道AC上运动的总路程。
雅礼中学2024年下学期第一次月考参考答案
高二物理
1．A2．B3．C4．B5．A6．C7．BD8．AC9．BD10．CD
11．【答案】（1）A（1分）电流表（1分） 1.0（2分）（2）1.0（2分）等于（2分）
【详解】（1）[1]由甲图可知，滑动变阻器采用限流式接法，
所以为了保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片放在阻值最大处，即A端；
[2]由甲图可知，电压表测的是电流表两端的电压，再根据电流表的读数，即可求出电流表的内阻；
[3]由图乙，可知电压表的读数为0.60V，电流表的读数为0.58A，
则电流表的内阻为。
（2）[1]根据闭合电路欧姆定律，可得，变形得，
由丁图，可知斜率为，解得。
[2]根据闭合电路欧姆定律，可得，
此时U和I都为准确值，故测出的电源电动势E也为准确值，故电动势的测量值等于真实值。
12．【答案】（1）BC（2分）（2）CD（2分）
（3）（2分）（4）大于（1分）小于（1分）
【详解】（1）A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要小球离开轨道后做平抛运动即可，故斜槽不光滑不会造成实验误差，故A错误；
B．每次实验均重复几次后再记录平均落点，可以减小偶然误差。故B正确；
C．A球和B球的半径必须相等，以保证发生对心正碰，故C正确。故选BC。
（2）小球离开斜槽后做平抛运动，设落点到O点的距离为L，水平位移，
竖直位移，联立得，可知，
若碰撞过程动量守恒，则有，解得。
可知，需要测量的物理量有两球质量比及O点到M、P、N三点的距离、、。故选CD。
（3）结合上述分析可知，如果A球和B球的质量之比K大于1，
则满足关系式，可认为两球碰撞前后总动量守恒。
（4）[1]若第二次操作时，入射小球从斜槽上开始滚下的位置比原来低一些，
则和的测量值将变小，导致系统的末动量小于系统的初动量，即系统的初动量大于系统的末动量。
[2]若发现第一次操作中，斜槽末端有些向上倾斜，则小球离开斜槽时速度的水平分量小于斜槽水平时的速度，小球的水平位移也相应减小，测出的小球初动量变小，会导致两球的末动量之和大于初动量，即将会造成两小球系统初动量小于末动量。
13．【答案】（1）（4分）（2）42N（6分）
【详解】（1）篮球与篮板撞击前瞬间的速度等于篮球抛出时水平方向的分速度，
所以（2分）
解得（2分）
（2）篮球与篮板撞击后瞬间速度也是水平，碰后篮球做平抛运动，故
，（2分）
解得
取的运动方向为正方向，篮球与篮板撞击瞬间，对篮球，由动量定理得
（2分）
解得（2分）
14．【答案】（1）电场强度方向垂直MN斜向左下（3分）
（2）（5分）（3）（6分）
【详解】（1）从M到N粒子动能不变，电场力做功为0，所以MN为等势线，
由于粒子带正电且所受电场力偏向，所以电场强度方向垂直MN斜向左下。（3分）
（2）粒子做类似斜抛的运动，沿MN方向，粒子做匀速运动，则有
（1分）
垂直MN方向有（1分）
根据牛顿第二定律得
（1分）
联立解得匀强电场的场强大小为（2分）
（3）如图所示
当粒子运动到P点时，电势能最小；由
（1分）
（1分）
（2分）
联立解得（2分）
15．【答案】（1）（4分）（2）（6分）
（3）（6分）
【详解】（1）滑块P下滑至Q碰撞前，由机械能守恒得
（1分）
可得，P与Q相碰一起运动（1分）
解得（2分）
（2）P下滑与Q相碰后在BC段一起向下作匀速运动，则斜面对Q的滑动摩擦力，
P、Q第一次被弹簧弹回运动到C点时的速度为依然为，此后P、Q分离Q在AC向上滑的加速度为
（1分）
Q在AC向上滑的位移，可得
P在AC向上滑的加速度为（1分）
P在AC向上滑的位移为，则有
P与Q碰前的速度为，
（2分）
得
P与Q碰后的速度为，，可得
（2分）
此速度即为P、Q第二次一起在直轨道AC上向下匀速运动的速度。
（3）方法一：自P、Q第一次返回AC直轨道运动，至再次从C点离开AC直轨道的过程中，滑块Q克服摩擦力做的功与滑块P、Q碰撞损失的机械能的比值为
（2分）
得
经分析，以后如此运动的比值不变，经过足够多次运动，最终P、Q循环运动，到达C点的速度为0。
故P、Q第一次返回AC直轨道运动时的动能，经Q与AC直轨道摩擦发热部分为
（2分）
可得
结合第一次下滑的距离，可得Q在轨道AC上运动的总路程为
（2分）
方法二：由（2）知：P、Q第二次离开AC直轨道运动的速度是P、Q第一次离开AC直轨道运动的速度的倍，此后规律电如此，直到最终P、Q循环运动，到达C点的速度为0．Q第一次返回AC向上滑和向下滑得路程为
（2分）
则Q第二次返回AC向上滑的位
则自Q第一次返回AC直至最终循环运动的总路程为，得
（2分）
结合第一次下滑的距离，可得Q在轨道AC上运动的总路程为
（2分）