2022-2023学年重庆市巴蜀中学高二上学期第一次月考物理试题含解析

重庆市巴蜀中学高2024届（二上）第一次月考物理试题

满分100分，考试用时90分钟。

第Ⅰ卷（共49分）

一、选择题:本题共15小题，在每小题给出的四个选项中，第1~11题只有一项符合题目要求，每小题3分；第12~15题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2，有选错的得0分）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度一定相同

B. 在同一地点，当摆长不变时，摆球质量越大，单摆做简谐运动的周期越小

C. 系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率一定等于系统的固有频率

D. 一弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2.5πt（单位都是国际单位制），在t=0.2s时，振子的运动速度为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．做简谐振动的物体，经过同一位置时，速度大小相同，方向不一定相同，故A错误；

B．单摆做简谐运动的周期为

周期与摆球的质量无关，故B错误；

C．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于驱动力频率，故C错误；

D．在t=0.2s时，振子的位移为

振子位于偏离平衡位置最大位移处，振子的运动速度为零，故D正确。

故选D。

2. 下列说法正确的是（　　）

A. 两物体摩擦起电的过程中产生了新的电荷

B. 静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线分布越密的地方电场强度越大

C. 闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的地方

D. 静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷电势能减少

【答案】B

【解析】

【详解】A．摩擦起电的过程中电荷从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变，并没有产生新电荷，故A错误；

B．静电场的电场线是不闭合的曲线，电场线不相交，不闭合，电场线的疏密反映电场强度的大小，电场线越密，电场强度越大，故B正确；

C．闭合电路中，在电源外部，电流从高电势流向低电势，在电源内部，电流从低电势流向高电势，故C错误；

D．静电力做正功电势能减小，做负功电势能增加，而非静电力做功把其他形式的能量转化为电场能，故D错误。

故选B。

3. 关于系统动量守恒的说法正确的是（　　）

①只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒

②系统内有摩擦力，系统动量可能守恒

③系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但有可能在某一方向上守恒

④如果系统所受合外力远大于内力时，系统可近似认为动量守恒

A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④

【答案】A

【解析】

【详解】①．动量守恒的条件是系统所受合外力为零，所以只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒，故①正确；

②．动量守恒的条件是系统所受合外力为零。系统内的摩擦力是内力，所以只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒，故②正确；

③．根据动量守恒的条件可知，系统所受合外力不为零，其动量一定不守恒，但系统在某一方向不受外力或合外力为零，在该方向上系统的动量守恒，故③正确；

④．系统所受外力不为零，但内力远大于外力时，外力可以忽略不计，动量近似守恒，如果系统所受合外力远大于内力时，合外力不为零，系统动量不守恒，故④错误。

故选A。

4. 设某电动机的线圈电阻为R1，该电动机与电阻为R2的电热丝串联后组成吹风机。将吹风机接到直流电源上，其两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】AC．吹风机消耗的电功率为总功率，则

故A错误，C正确；

BD．吹风机的发热功率为

总功率大于发热功率，故BD错误。

故选C。

5. 如图所示，两个等量异号点电荷在其连线的中垂线上有与连线中点O等距离的两点a、b，在连线上有距中点O等距离的两点c、d，则下列说法错误的是（　　）

A. a、b两点的电场强度相同

B. c、d两点的电势不相同

C. 若将一负试探电荷由d点移到c点，电场力做正功

D. 若将一正试探电荷由无穷远处移到c点，其电势能一定减少

【答案】D

【解析】

【详解】A．由等量异种电荷的场强分布规律可知，a、b两点的电场强度相同，A正确不符合题意；

BC．两电荷连线上的场强方向由正电荷指向负电荷，故c点电势高于d点电势，若将一负试探电荷由d点移到c点，电场力做正功，BC正确不符合题意；

D．由于中垂面为电势为零的等势面，正电荷一侧电势高于零，若将一正试探电荷由无穷远处移到c点，电势升高，其电势能增加，D错误符合题意；

故选D。

6. 如图所示，R1、R2为定值电阻，L为小灯泡，R3为光敏电阻（阻值随所受照射光强度的增大而减小）。当照射光强度降低时（　　）

A. 小灯泡变暗 B. 电压表的示数变大

C. 电路的总电阻变小 D. 电源内阻消耗的功率变大

【答案】A

【解析】

【详解】C．当照射光强度降低时，R3阻值增大，电路总电阻增大。故C错误；

B．总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，R1上的电压变小，即电压表读数变小。故B错误；

D．总电流变小，根据公式

电源内阻消耗的功率变小。故D错误；

A．根据闭合电路欧姆定律得

I减小，则U2增大，可知流过的电流增大。根据并联电路特点得

I减小，I2增大，则I3减小，可知小灯泡变暗。故A正确。

故选A。

7. 如图，图线AB是某电源的路端电压随电流变化的关系图线，OM是固定电阻R两端的电压随电流变化的图像，由图可知（　　）

A. 固定电阻R的阻值为1Ω

B. 该电源的电动势为6V，内阻为2Ω

C. 当该电源只向电阻R供电时，其效率约为33.3%

D. 该电源的最大输出功率为9W

【答案】D

【解析】

【详解】A．由图线OM可知

故A错误；

B．根据闭合电路欧姆定律可得，由图线AB可知电源的电动势为

短路电流为

则电源内阻

故B错误；

C．当该电源只向电阻R供电时，电源效率为

故C错误；

D．电源的输出功率

当时电源的输出功率最大，所以该电源的最大输出功率

故D正确。

故选D。

8. 丝网版画有其独特的绘画语言，其显影时需要用高压水枪冲洗，直至优美画面显出，若高压水枪喷口的出水速度为10m/s，水的密度ρ=1.0×103kg/m3，水与版画接触后沿版画平面散开，则版画单位面积上受到水的冲击力为（　　）

A. 1×105N B. 4×105N

C. 6×105N D. 8×105N

【答案】A

【解析】

【详解】设出水时间为t，水枪的喷口的横截面积为S，对画表面的冲击力为F，水枪喷出水的速度为v，则在t时间内喷出水的质量为

m=ρV=ρSvt

以这部分水位研究对象，以水喷出方向为正方向，则由动量定理可得

-Ft=0-mv

则版画单位面积上受到水的冲击力为

故选A。

9. 新型冠状病毒引发肺炎疫情期间，如图所示，甲、乙两人穿着同款充气“防护服”出来散步，由于两人初次穿充气服，走起路来有些控制不好平衡，所以两人在极短时间内发生了一维直线碰撞。若甲的质量为m，乙的质量为3m，且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞，碰撞后乙静止不动，则这次碰撞（　　）

A. 属于完全非弹性碰撞 B. 属于弹性碰撞

C. 总动能全部转化为内能 D. 碰撞后甲的速度大小为4v

【答案】B

【解析】

【详解】D．设碰撞后甲的速度为，以乙的运动方向为正方向，根据动量守恒定律可得

故碰后甲的速度为

D错误；

ABC．碰前甲、乙的总动能为

碰后甲、乙的总动能为

由于碰撞前后总动能相等，所以此碰撞为弹性碰撞，系统总动能碰撞前后没有损失，没有转化为内能。B正确，AC错误。

故选B

10. 如图所示，质量为2m的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l。左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F。质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落。则（　　）

A. 细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为 B. 细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为

C. 弹簧恢复原长时滑块的动能为 D. 滑块与木板AB间的动摩擦因数为

【答案】D

【解析】

【详解】A．弹簧压缩量最大时，滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，则细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为

A错误；

B．轻绳所能承受的最大拉力为F，说明此时弹簧弹力大小为F，细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为

B错误；

C．细线拉断后，滑块和木板总动量为零，且接下来满足动量守恒定律，二者动量等大、反向，即

又

联立得

由机械能守恒

解得，滑块动能为

C错误；

D．克服摩擦力做功等于机械能的减小量，即

得

D正确。

故选D。

11. 如图所示，在固定的水平杆上，套有质量为m的光滑圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着质量为m的木块，现有质量为m0的子弹以大小为v0的水平速度射入木块并立刻留在木块中，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统动量守恒

B. 子弹射入木块后的瞬间，它们的共同速度为

C. 子弹射入木块后，子弹和木块能上升的最大高度为

D. 子弹射入木块后，当子弹和木块上升到最大高度时，圆环的速度达到最大

【答案】C

【解析】

【详解】A．子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统在竖直方向上存在加速度，即合外力不为零，动量不守恒，故A错误；

B．子弹射入木块的过程，子弹与木块组成的系统动量守恒，设射入后的瞬间子弹的速度大小为v1，根据动量守恒定律有

解得

故B错误；

C．子弹射入木块后的运动过程中，圆环、木块和子弹构成的系统在水平方向上所受合外力为零，水平方向动量守恒，当三者达到共同速度v时，子弹和木块上升的高度最大，设为h，根据动量守恒定律有

从子弹射入木块后到子弹和木块上升到最大高度的过程中，根据机械能守恒定律有

联立解得

故C正确；

D．子弹射入木块后的运动过程中，子弹和木块上升到最大高度时，圆环受到向右下方的拉力，速度方向又向右，则之后做加速运动。可知此时速度不是最大，故D错误。

故选C。

12. 如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。则（　　）

A. 经时间，小球从最低点向上运动的距离大于

B. 经时间，小球从最低点向上运动的距离小于

C. 在时刻，小球的动能最大

D. 在时刻，小球的动能最小

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．根据简谐振动的位移公式

y=-A cos

则t=时有

y=-A sin =-A

所以小球从最低点向上运动的距离为

Δy=A-A=A<A

则小球从最低点向上运动的距离小于，选项A错误，B正确；

CD．在t=时，小球回到平衡位置，具有最大的振动速度，所以小球的动能最大，选项C正确，D错误。

故选BC。

13. 如图所示，一平行板电容器充电后与电源断开，负极板（M板）接地，在两板间的P点固定一个带负电的检验电荷。若正极板N保持不动，将负极板M缓慢向左平移一小段距离，下列说法正确的是（　　）

A. P点电势升高 B. 两板间电压不变

C. 检验电荷的电势能减小 D. 检验电荷受到的电场力减小

【答案】AC

【解析】

【详解】B．根据可知，若正极板N保持不动，将负极板M缓慢向左平移一小段距离，则两极板间距离d增大，电容C减小，电容器充电后与电源断开，则所带电荷量Q不变，再根据可知两板间电压U增大，故B错误；

D．两极板间电场强度为

因为Q不变，所以E不变，检验电荷受到的电场力不变，故D错误；

A．M板接地，电势为零，则P点电势为

由题意可知dPM增大，而E不变，所以P点电势升高，故A正确；

C．检验电荷带负电，且P点电势升高，根据可知检验电荷的电势能减小，故C正确。

故选AC。

14. 光滑半圆形曲面B静止于光滑地面上，物块C固定于地面，现将小球A从曲面最右端由静止释放，当小球A滑至曲面最底端时，曲面B恰好与C粘连。已知A与B的质量都为m，B曲面半径为R，重力加速度为g，则（　　）

A. 最初时B右侧与C的间距为R

B. B与C粘连时A的速度大小为

C. 此后A能运动到的最高点距离地面

D. 此后A运动到最高点时，B受到A的压力大小为0

【答案】BC

【解析】

【详解】A．从A开始下滑到到达最低点过程，A、B组成的系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，设B移动距离为x，由动量守恒定律得

即

解得

故A错误；

B．从A开始下滑到到达最低点过程，由机械能守恒定律得

联立解得

故B正确；

C．B与C粘在一起后，A在运动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得

解得

故C正确；

D．B与C粘在一起后，A运动到最高点时，B受到A的压力大小等于

故D错误。

故选BC。

15. 如图，光滑的水平面上有三个静止的滑块a、b、c；a、b的质量均等于2kg；轻质弹簧一端连接c滑块，另一端涂有极少量胶水；现在突然给滑块a一个水平向右的初速度，当a、b达到共速时，恰好与弹簧粘连；此后运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，a、b始终保持相对静止，a、b整体具有的最大向右速度为2m/s，最大向左速度为1m/s。则（　　）

A. 滑块a的初速度大小为6m/s

B. 滑块c的质量为12kg

C. 全过程中产生的热量为8J

D. 某时刻a、b整体向右运动，此时滑块c的速度为，方向也向右，突然向左猛击一下它，使之速度突变为，则之后弹簧弹性势能的最大值为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．ab共速后刚接触弹簧时，a、b整体具有的最大向右速度，由动量守恒

解得

A错误；

B．ab与c发生碰撞后，到弹簧达到原长，由动量守恒，以水平向右为正

由机械能守恒

联立解得

，

解得

，

B正确；

C．从a开始运动到ab共速，由能量守恒

解得

C正确；

D．当c速度为时，由动量守恒

当c速度突变为时，到弹簧压缩到最短时，以水平向右为正，由动量守恒及机械能守恒可得

解得

D正确。

故选BCD。

第Ⅱ卷（51分）

二、实验题（本题共14分，2小题，请把答案写在答题卡中指定的答题处）

16. 某实验小组在利用单摆测量当地重力加速度的实验中：

（1）用游标卡尺测量摆球直径，测量结果如图所示，则该摆球的直径为___________cm。

（2）小组成员在实验过程中有如下说法，其中正确的是___________（填选项前的字母）。

A．把单摆从平衡位置拉开30°的摆角，并在释放摆球的同时开始计时

B．测量摆球通过最低点100次的时间t，则单摆周期为

C．用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大

D．选择密度较小的摆球，测得的重力加速度值误差较小

（3）某同学由测量数据作出L—T2图线，根据图线得到直线斜率为k，那么重力加速度g=___________（用k和π表示）。

【答案】    ①. 1.050    ②. C    ③.

【解析】

【详解】（1）[1]游标卡尺的主尺读数为1cm，游标读数为0.05×10mm=0.50mm，则最终读数为1.050cm；

（2）[2]A．用单摆的最大摆角应小于5°，否则就不是简谐振动，故A错误；

B．一个周期的时间内，摆球通过最低点2次，故应为，故B错误；

C．由单摆的周期公式可推出重力加速度的计算式

可知，用悬线的长度加摆球的直径作为摆长，摆长偏大，则代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大，故C正确；

D．选择密度较大的摆球对空气阻力的影响较小，可减小实验误差，故D错误。

故选C。
（3）[3]由单摆周期表达式

T=2π

可得

故L—T2图象的斜率为

解得

17. 某同学为了探究动量守恒定律，设计了如下实验。实验器材：气垫导轨、滑块和、天平、两个压力传感器（侧面固定有轻质小弹簧）及其配件。实验装置示意图如图。

实验步骤：

①用天平测出两个滑块的质量、，且；

②按图所示安装实验装置，调节气垫导轨水平，固定压力传感器；

③给气垫导轨充气，将滑块向左水平推动，使弹簧压缩一定长度。静止释放，和左侧弹簧分离后再与静止的碰撞，碰后向左弹回，则向右运动，分别挤压两侧弹簧。所有过程中弹簧均在弹性限度内；

④读取碰撞前左侧压力传感器示数最大值为；碰撞后左右两侧压力传感器示数的最大值分别为和。（已知弹簧具有的弹性势能为，其中、分别为弹簧的劲度系数和形变量）

（1）请写出刚释放瞬间弹簧的弹性势能_________（用和弹簧劲度系数表达）；

（2）请写出碰撞前，和左侧轻弹簧分离时的动量_________（用、、表达）；

（3）实验要验证动量守恒的表达式为_________（用、、、、表达）；

（4）若碰撞为弹性碰撞，实验还要验证的表达式为_________（用、、表达）。

【答案】    ①.     ②.     ③.     ④.

【解析】

【详解】（1）[1]刚释放瞬间，弹簧的弹力为，则

此时弹簧的弹性势能为

（2）[2]根据能量守恒可知，和左侧轻弹簧分离时的动能为

解得

和左侧轻弹簧分离时的动量为

（3）[3]碰撞后左右两侧压力传感器示数的最大值分别为和，设碰撞后和的速度大小分别为、，则有

解得

，

根据动量守恒可得

可得

则实验要验证动量守恒的表达式为

（4）[4]若碰撞为弹性碰撞，根据机械能守恒可得

可得

则实验还要验证的表达式为

三、计算题（本题共37分，3个小题，每题要求写出必要的文字说明、方程式和步骤。）

18. 一发炮弹从地面以与水平面夹角的速度射向天空，在最高点爆炸分为质量为和的两部分，其中质量为的部分爆炸后自由落体，经时间落到地面。不计空气阻力，重力加速度为，求：

（1）炮弹爆炸前在最高点的速度为多少？

（2）炮弹爆炸释放的化学能为多少？（设释放的化学能全部转化为机械能。）

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设炮弹在地面的初速度为，炮弹做斜抛运动，设竖直方向向上运动的最大高度为，则有

又

联立可得

则炮弹爆炸前在最高点的速度为

（2）爆炸过程满足动量守恒，则有

解得

根据能量守恒可得炮弹爆炸释放的化学能为

19. 如图，一根劲度系数为k的轻质弹簧上端固定在光滑斜面顶端，斜面倾角为。下端连接一物块A，A下面用轻绳连接一质量为的物块B，物块B距离解面底端为l。开始系统处于静止状态，现在剪断细线使B自由下滑，当B滑到斜面底端时，物块A刚好向上运动第一次到达最高点，此时弹簧对A的拉力为。已知弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为，求：

（1）弹簧与A组成的系统振动周期为多少？

（2）物块A的质量为多少？

（3）A从最低点运动到最高点的过程中，弹簧的弹性势能减少了多少？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）设B滑到斜面底端过程时间为，有

，

解得

剪断细线后A向上运动第一次到达最高点时间为弹簧与A组成的系统振动周期的一半，知周期为

（2）设A质量为，剪断细线前，对AB整体，由平衡条件有

剪断细线时，对A，由牛顿第二定律

A运动到达最高点时

其中

根据简谐运动的对称性知

联立可得

（3）由胡克定律，结合（2）中结论知

，

解得

，

由能量守恒可知A从最低点运动到最高点的过程中，弹簧的弹性势能减少量为

20. 如图，一块长木板C放在光滑的水平面上，在木板上依次从左向右放有A、B两个可视为质点的木块，木块A、B质量均为m，与木板C动摩擦因数均为μ，木板C质量为4m。开始时木板静止，A、B速度水平向右，大小分别为2v0、v0。在后面的整个运动中A、B都没有从C上掉下来。已知重力加速度为g，求：

（1）木块B的最终速度为多少？

（2）若在运动过程中木块A与正在加速的木块B发生了碰撞，那么木块A和木块B最开始的间距范围为多少？

（3）在距离木板C右端为L的地方固定一个竖直挡板（图中未画出），保证A、B间距足够大，A与B和B与挡板都不会碰撞的情况下，C与挡板的碰撞为弹性碰撞。若C与挡板只发生一次碰撞，则L的范围为多少？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）三者最终共速时，速度为木块B的最终速度，则

解得

（2）设从开始到B与C共速，所经历时间设为t，对B由动量定理得

对C，同理得

联立解得

由牛顿第二定律得

它们的位移分别为

，

A的速度为

设木块A和木块B最开始的间距s。B、C共速后，经历时间它们发生了碰撞，则

化简得

要使有解且仅有一个，则

解得

若在运动过程中木块A与正在加速的木块B发生了碰撞当B与C共速时

那么木块A和木块B最开始的间距范围为

（3）分析可知，当A、B的动量大小之和与C的动量大小相等时，C与挡板发生碰撞，此后系统动量为0，C刚好不再与挡板碰撞。

B、C共速时

A、B、C共速时

可见，A、B的动量大小之和与C的动量大小相等时在时间段，则

由于

解得

当A、B的动量大小之和与C的动量大小相等时，木板的位移为

则L的范围为