西藏自治区拉萨中学2021-2022学年高二上学期第一次月考理综物理试题 含答案

这是一份西藏自治区拉萨中学2021-2022学年高二上学期第一次月考理综物理试题 含答案，共13页。试卷主要包含了两个大小相同的小球带有同种电荷等内容，欢迎下载使用。
拉萨中学高二年级（2023届）第一次月考理科综合试卷（满分：300分，考试时间：150分钟。请将答案填写在答题卡上）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。可能用到的相对原子质量：H—1   O—16     C—12    Na—23    S—32一、单选题（每小题6分，共78分）二、本题共8小题，每小题6分，共计48分。在每小题给出的四个选项中，第15～19题只有一项符合题目要求，第20～22题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。15．下列各电场中，A、B两点电场强度相同的是（　　）A．       B．        C．           D．16．一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离．已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（ ）   A．v0-v2                      B．v0+v2                       C．      D．17．如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（　　）    A．A和B都向左运动 B．A和B都向右运动C．A静止，B向右运动 D．A向左运动，B向右运动18．甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（　　）    A．3 J B．4 J C．5 J D．6 J 19．如图所示，质量为m的物体从倾角为θ的斜面顶端以速度v匀速滑下。经过时间t滑到斜面底端，则在此过程中，下列说法正确的是（　　）     A．重力的冲量大小等于mgtsinθB．摩擦力的冲量大小等于mgtsinθC．由于物体受到的支持力与速度垂直，所以支持力的冲量为0D．物体所受合力的冲量大于零，且方向沿斜面向下20．两个大小相同的小球带有同种电荷（可看作点电荷），质量分别为m1和m2，带电量分别是q1和q2，用两等长的绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角和，如图所示，则下述结论正确的是（　　）    A．若=则q1一定等于q2B．一定满足C．若=则m1一定等于m2D．、的大小关系与q1与q2的大小关系无关21．如图，放在光滑水平桌面上的A、B中间夹一被压缩的弹簧，当弹簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后，飞离桌面落在地上。A落地点与桌边水平距离0.5m，B落地点距离桌边1m，正确的选项是（　　）A．A、B离开弹簧时的速度比为1：2B．A、B质量比为2：1C．未离开弹簧的过程，A、B所受弹簧弹力冲量比为1：2D．未离开弹簧时过程，重力的冲量为022．如图甲所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2 kg的另一物体B以水平速度v0=2 m/s滑上原来静止的长木板A的表面。由于A、B间存在摩擦，A、B速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（　　）A．木板获得的动能为2 J B．系统损失的机械能为2 JC．木板A的最小长度为1 m D．A、B间的动摩擦因数为0.2三、解答题（共174分）23．如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个大小相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系；先安装好实验装置，在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下重垂线所指的位置O。接下来的实验步骤如下：步骤1：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆，把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置；步骤2：把小球2放在斜槽前端边缘位置B，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与步骤1同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置；步骤3：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度、、。（1）被碰小球2的质量应________（填“>”“=”或“<”）入射小球1的质量；入射小球1的半径应________（填“>”“=”或“<”）被碰小球2的半径。（2）当所测物理量满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球碰撞遵守动量守恒定律。如果还满足表达式________（用所测物理量的字母表示）时，即说明两球是弹性碰撞。24．在探究两电荷间相互作用力的大小与哪些因素有关的实验中，一同学猜想可能与两电荷的间距和带电量有关。他选用带正电的小球A和B，A球放在可移动的绝缘座上，B球用绝缘丝线悬挂于玻璃棒C点，如图所示。实验时，先保持两球电荷量不变，使A球从远处逐渐向B球靠近，观察到两球距离越小，B球悬线的偏角越大；再保持两球距离不变，改变小球所带的电荷量，观察到电荷量越大，B球悬线的偏角越大。（1）实验表明：两电荷之间的相互作用力，随其距离的______而增大，随其所带电荷量的______而增大。（2）此同学在探究中应用的科学方法是______（选填“累积法”“等效替代法”“控制变量法”或“演绎法”）。（3）若A、B带电荷量分别为+Q和-3Q，开始相距为r时，它们间库仑力的大小为F，将两小球相互接触后将其距离变为，则两球间库仑力的大小为______。 25．如图所示，长1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角已知小球所带电荷量q=1×10-5C，匀强电场的场强E=3×103N/C，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）小球所受电场力F的大小。（2）小球的质量m。（3）将电场撤去，小球回到最低点时细绳拉力。 26．如图，一质量为的长木板B静止于粗糙水平面上，物块A质量为，停在长木板B的左端。质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A发生弹性正碰，碰撞时间较短，碰后物块A恰好没有从长木板B右端滑下，不计空气阻力，物块A与小球可视为质点。已知长木板B与地面间的动摩擦因数为，滑块A与长木板B间的动摩擦因数为，取g=10m/s2。求： （1） 小球运动到最低点与物块A弹性正碰，碰后物块A的速度大小；（2） 物块A开始运动到与长木板B达到共同速度时所用时间；（3） 从小球在最低点与物块A弹性正碰后直到物块A相对地面静止的过程，物块A相对水平面上运动的距离。 27．静止在水平地面上的两小物块A、B，质量分别为 ，；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧的竖直墙壁距离，如图所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为．释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A、B与地面之间的动摩擦因数均为．重力加速度取．A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．（1）求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；（2）物块A、B中的哪一个先停止？该物块刚停止时A与B之间的距离是多少？（3）A和B都停止后，A与B之间的距离是多少？ 物理答案15．C【详解】A．A图中，A、B两点电场强度大小相等，方向不同，故A不符合题意；B．B图中，A、B两点电场强度的方向相同，但大小不等，故B不符合题意；C．C图中是匀强电场，则A、B两点电场强度大小、方向相同，故C符合题意；D．D图中，A、B两点电场强度大小、方向均不相同，故D不符合题意。故选C。16．D【分析】本题考查动量守恒定律【详解】系统分离前后，动量守恒： ，解得： ，故ABC错误；D正确．17．D【详解】选择水平向右为正，两滑块碰前总动量说明系统总动量为0。A．A和B都向左运动，总动量不为0，选项A错误；B．A和B都向右运动，总动量不为0，选项B错误；C．A静止，B向右运动，总动量不为0，选项C错误；D．A向左运动，B向右运动，总动量可能为0，选项D正确。故选D。18．A【详解】由v-t图可知，碰前甲、乙的速度分别为，；碰后甲、乙的速度分别为，，甲、乙两物块碰撞过程中，由动量守恒得解得则损失的机械能为解得故选A。19．B【详解】A．重力的冲量大小等于mgt，A错误；B．由于物体匀速下滑，由平衡条件可得，物体受到的摩擦力为则摩擦力的冲量大小为B正确；C．物体所受支持力为所以支持力的冲量为C错误；D．由于物体匀速下滑，动量保持不变，由动量定理可得即物体所受合力的冲量为零，D错误。故选B。20．CD【详解】由受力平衡得即可知，角度与质量有关，与电荷量没有关系；电荷量与质量也没有什么比例关系。当=则m1一定等于m2，故AB错，CD对。故选CD。21．AB【详解】A．A、B离开桌面后做平抛运动，它们运动的时间相等，由得速度之比故A正确；B．两物体及弹簧组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得则质量之比为故B正确；C．未离开弹簧时，两物体受到的弹力大小相等，物体所受合外力大小相等、力的作用时间相等，则所受冲量大小相等，故C错误；D．未离开弹簧时，根据知，重力的冲量不为零，故D错误。故选AB。22．BC【详解】A．由图示图像可知，木板获得的速度为，A和B组成的系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得解得木板A的质量为，木板获得的动能为故A错误；B．系统损失的机械能代入数据解得故B正确；C．由图得到0~1s内B的位移为A的位移为木板A的最小长度为故C正确；D．由图示图像可知，B的加速度负号表示加速度的方向，由牛顿第二定律得解得故D错误。故选BC。23．<    =            【详解】(1)[1][2]为了防止碰后入射球反弹，则被碰小球2的质量应小于（“<”）入射小球1的质量；为保证两球发生正碰，则入射小球1的半径应等于（“=”）被碰小球2的半径。(2)[3][4]因为平抛运动的时间相等，则水平位移可以代表速度，OP=x2是A球不与B球碰撞平抛运动的位移，该位移可以代表A球碰撞前的速度，OM=x1是A球碰撞后平抛运动的位移，该位移可以代表碰撞后A球的速度，ON=x3是碰撞后B球的水平位移，该位移可以代表碰撞后B球的速度，当所测物理量满足表达式说明两球碰撞遵守动量守恒定律；由功能关系可知，只要成立则机械能守恒，即故说明碰撞过程中机械能守恒。24．减小    增大    控制变量法        【详解】（1）[1]库仑定律，两电荷之间的相互作用力，与距离的平方成反比；[2]库仑定律，两电荷之间的相互作用力，与电荷量成反比；（2）[3]为了探究某一因素对结果的影响，而控制其他因素保持不变的方法，叫做控制变量法；（3）[4]接触前的库仑力接触之后的库仑力25．（1）3.0×10-2 N；（2）4.0×10-3 kg；（3）5.6×10-2N【详解】（1）电场力F=qE=3.0×10-2 N 　（2）由解得m=4.0×10-3 kg（3）由动能定理解得v=2.0 m/s根据解得T=5.6×10-2N26．（1） ；（2） ；（3）【详解】（1）对小球下摆过程，由机械能守恒定律得解得小球的速度大小小球运动到最低点时与物块A发生弹性正碰，则由动量守恒定律和机械能守恒定律有解得（2）碰后物块A与长木板B相对滑动，直到二者达到共同速度，对物块A解得对长木板B解得设两者相对滑动过程经历时间 达到共同速度，则解得（3）物块A与长木板B相对滑动过程，物块A发生的位移解得物块A与长木板B相对静止时的共同速度为解得物块A与长木板B达到共同速度此后一起做匀减速运动到静止解得二者一起匀减速运动到静止的过程解得物块A相对水平面上运动的距离27．（1）vA=4.0m/s，vB=1.0m/s；（2）B先停止； 0.50m；（3）0.91m；【分析】首先需要理解弹簧释放后瞬间的过程内A、B组成的系统动量守恒，再结合能量关系求解出A、B各自的速度大小；很容易判定A、B都会做匀减速直线运动，并且易知是B先停下，至于A是否已经到达墙处，则需要根据计算确定，结合几何关系可算出第二问结果；再判断A向左运动停下来之前是否与B发生碰撞，也需要通过计算确定，结合空间关系，列式求解即可．【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B的速度大小分别为vA、vB，以向右为正，由动量守恒定律和题给条件有 ①②联立①②式并代入题给数据得vA=4.0m/s，vB=1.0m/s（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a．假设A和B发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B．设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为sB．，则有④⑤⑥在时间t内，A可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A将向左运动，碰撞并不改变A的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A在时间t内的路程sA都可表示为sA=vAt–⑦联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得sA=1.75m，sB=0.25m⑧这表明在时间t内A已与墙壁发生碰撞，但没有与B发生碰撞，此时A位于出发点右边0.25m处．B位于出发点左边0.25m处，两物块之间的距离s为s=0.25m+0.25m=0.50m⑨（3）t时刻后A将继续向左运动，假设它能与静止的B碰撞，碰撞时速度的大小为vA′，由动能定理有⑩联立③⑧⑩式并代入题给数据得            故A与B将发生碰撞．设碰撞后A、B的速度分别为vA′′以和vB′′，由动量守恒定律与机械能守恒定律有                联立式并代入题给数据得        这表明碰撞后A将向右运动，B继续向左运动．设碰撞后A向右运动距离为sA′时停止，B向左运动距离为sB′时停止，由运动学公式        由④式及题给数据得sA′小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离