2022-2023学年山东省青岛第五十八中学高二上学期10月月考物理试题（Word版）

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山东省青岛第五十八中学2022-2023学年高二上学期10月月考物理试卷一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（　　）A．动量守恒，机械能守恒B．动量不守恒，机械能守恒C．动量守恒，机械能不守恒D．无法判定动量、机械能是否守恒【答案】C2．在一次摸高测试中，一质量为70kg的同学先下蹲，再用力蹬地的同时举臂起跳，在刚要离地时其手指距地面的高度为1.95m；离地后身体形状近似不变，手指摸到的最大高度为2.40m，若从蹬地到离开地面的时间为0.2s，则在不计空气阻力情况下，起跳过程中他对地面的平均压力约为（　　）（g取10m/s2）A．1050N B．1400N C．1750N D．1900N【答案】C3．如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球最后未越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是（　　）A． B．C． D．【答案】A4．如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁（不与槽粘连）。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是（       ）A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统动量守恒C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒【答案】C5．t = 0时刻，一物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间t变化的图像如图所示，则t = 4s时物体的动量（     ）A．大小为2kg·m/s，方向与正方向相反B．大小为2kg·m/s，方向与正方向相同C．大小为6kg·m/s，方向与正方向相反D．大小为6kg·m/s，方向与正方向相同【答案】B6．如图所示，两质量分别为m1和m2的弹性小球A、B叠放在一起，从高度为h处自由落下，h远大于两小球半径，落地瞬间，B先与地面碰撞，后与A碰撞，所有的碰撞都是弹性碰撞，且都发生在竖直方向、碰撞时间均可忽略不计。已知m2＝3m1，则A反弹后能达到的高度为（　　）A．h B．2h C．3h D．4h【答案】D7．装有炮弹的大炮总质量为M，炮弹的质量为m，炮弹射出炮口时对地的速度为v0，若炮筒与水平地面的夹角为θ，则炮车后退的速度大小为（       ）A． B． C． D．【答案】B8．如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面的高处，现将质量为的物资以相对地面的速度水平投出，已知投出物资前热气球的总质量为，所受浮力不变，重力加速度，不计阻力，以下判断不正确的是（　　）A．投出物资后，物资下落过程中热气球和物资组成的系统动量守恒B．投出物资后热气球与物资在水平方向上的速度大小之比始终是C．物资落地时物资与热气球的距离为D．投出物资后，物资下落过程中热气球和物资组成的系统机械能增加【答案】C二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的不得分。9．如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则（　　）A．a一定带正电，b一定带负电B．a的速度将减小，b的速度将增加C．a的加速度将减小，b的加速度将增加D．两个粒子的动能都增加【答案】CD10．甲、乙两辆玩具汽车，质量分别为，在光滑水平面上沿同一直线运动，速度分别是，，甲从后面追上乙，并发生正碰，碰后两物体的速度有可能是（　　）A．，B．，C．，D．，【答案】AB11．如图所示，甲和他的冰车总质量，甲推着质量的小木箱一起以速度向右滑行。乙和他的冰车总质量也为，乙以同样大小的速度迎面而来。为了避免相撞，甲将小木箱以速度v沿冰面推出，木箱滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力，则小木箱的速度v可能为（　　）A． B． C． D．【答案】CD12．如图所示，固定光滑曲面左侧与光滑水平面平滑连接，水平面依次放有100个质量均为的物块（所有物块在同一竖直平面内），质量为的0号物块从曲面上高h处静止释放后沿曲面滑到水平面，以速度与1号物块发生碰撞，0号物块反弹后滑上曲面再原路返回，如此反复，假设所有碰撞都是弹性碰撞，则下列说法正确的是（　　）（所有物块均可视为质点，重力加速度为）A．100号物块最终动量为B．0号物块第二次反弹后沿斜面上升的高度为C．0号物块最终速度大小为D．0号物块最后一次与1号物块碰撞后至再次返回水平面的过程，曲面对0号物块作用力的冲量大小为【答案】BC三、非选择题13．某同学利用电火花计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。气垫导轨装置如图甲所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成，在气垫导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。（1）下面是实验的主要步骤。①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③把电火花计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；④使滑块1挤压导轨左端弹射架上绷紧的橡皮绳；⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；⑥先接通打点计时器的电源，然后释放滑块1，让滑块1带动纸带一起运动，撞上带橡皮泥的滑块2后粘在一起继续运动；⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图乙所示；⑧测得滑块1的质量为，滑块2（包括橡皮泥）的质量为。（2）已知打点计时器每隔打一个点，通过计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量p为____________；两滑块相互作用以后系统的总动量为____________。（结果均保留3位有效数字）（3）若实验允许的相对误差的绝对值最大为5%，通过计算，本实验的测量结果的相对误差的绝对值为____________%（保留2位有效数字）。【答案】     0.603     0.595     1.3解析：（2）[1]相互作用前滑块1的速度故系统总动量为[2]相互作用后速度两滑块相互作用以后系统的总动量（3）[3]本实验的测量结果的相对误差的绝对值为14．①为验证碰撞中的动量守恒和检验两个小球的碰撞是否为弹性碰撞，甲同学选用如图（a）所示的装置，在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接，使小球1从斜槽上A点由静止滚下，重复实验多次，得到两球落在斜面上的平均落点如图中D、E、F点，各点到B点的距离分别为LD、LE、LF。根据他的实验，只要满足关系式_____________________________________________，则说明碰撞中动量是守恒的；只要再满足关系式________________________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞（均用所测物理量的字母表示）。②乙同学也用上述两球进行实验，但将实验装置改成如图（b）所示。将白纸、复写纸固定在竖直放置的木条上，用来记录实验中小球1、小球2与木条的撞击点。实验时先将木条竖直立在轨道末端右侧并与轨道接触，让入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，撞击点为B′；然后将木条平移到图中所示位置，入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，确定其撞击点P；再将入射小球1从斜轨上起始位置由静止释放，与小球2相撞，撞击点为M和N，测得B′与N、P、M各点的高度差分别为h1、h2、h3。只要满足关系式________________________，则说明碰撞中动量是守恒的；只要再满足关系式________________________，则说明两小球的碰撞是弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。【答案】     m1＝m1＋m2     m1LE＝m1LD＋m2LF     ＝＋     ＝＋解析：①[1]碰撞前，m1落在斜面上的E点，设其水平初速度为v1，小球m1和m2发生碰撞后，m1的落点在D点，设其水平初速度为v1′，m2的落点是F点，设其水平初速度为v2，设斜面BC与水平面的夹角为α。由平抛运动规律得LEsinα＝gt2LEcosα＝v1t解得v1＝同理v2＝可见速度正比于，如果碰撞过程动量守恒，则将v1、v1′、v2′代入，故只需验证m1＝m1＋m2即可。[2]若为弹性碰撞，则满足机械能守恒，即m1v＝m1v′＋m2v代入速度表达式，化简可得m1LE＝m1LD＋m2LF②[3]小球做平抛运动，在竖直方向上h＝gt2平抛运动时间t＝设轨道末端到木条的水平位移为x，小球做平抛运动的初速度v1＝v1′＝v2′＝如果碰撞过程动量守恒，则m1v1＝m1v1′＋m2v2′将v1、v1′、v2′代入，可得＝＋[4]若为弹性碰撞，则满足动能守恒，即m1v＝m1v1′2＋m2v2′2代入速度表达式，化简可得＝＋15．如图，质量m1=0.45 kg的平顶小车静止在光滑水平面上，质量m2=0.5 kg的小物块(可视为质点)静止在车顶的右端．一质量为m0=0.05 kg的子弹以水平速度v0=100 m/s射中小车左端并留在车中，最终小物块相对地面以2 m/s的速度滑离小车．已知子弹与车的作用时间极短，小物块与车顶面的动摩擦因数μ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．取g=10 m/s2，求：（1）子弹相对小车静止时小车速度的大小；（2）小车的长度L．【答案】（1）10 m/s   （2）2 m解析：本题考查动量守恒与能量综合的问题．（1）子弹进入小车的过程中，子弹与小车组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得m0v0=(m0+m1)v1…………①解得v1=10 m/s（2）三物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得(m0+m1)v1=(m0+m1)v2+m2v3…………②解得v2=8 m/s由能量守恒可得(m0+m1)=μm2g·L+(m0+m1)+m2…………③解得L=2 m16．如图所示，在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心为O，半径为r，内壁光滑，A、B两点分别是圆轨道的最低点和最高点。该区间存在方向水平向右的匀强电场，--质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动（电荷量不变），经过C点时速度最大，O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°，重力加速度为g。（1）求小球所受的电场力大小；（2）求小球在A点的速度为多大时，小球经过D点时对圆轨道的压力最小。【答案】（1）；（2）解析：（1）小球在C点速度最大，则在该点电场力与重力的合力沿半径方向则有小球受到的电场力大小（2）小球经过等效最高点D点时的速度最小，即在D点小球对圆轨道的压力恰好为零，则解得在小球从圆轨道上的A点运动到D点的过程中，由动能定理有解得17．某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度竖直向上喷出；玩具底部为平板面积略大于；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为，重力加速度大小为。求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。【答案】(1)；(2)解析：(1)设时间内，从喷口喷出的水的体积为，质量为，则，则单位时间内从喷口喷出的水的质量为(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为。对于时间内喷出的水，有能量守恒得在高度处，时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为设水对玩具的作用力的大小为F，根据动量定理有由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得联立式得18．如图所示，在一质量为3m的平板车P上放有两个质量均为m的物块Q和N，它们均可视为质点，且与平板车之间的动摩擦因数均为。开始时物块Q、N和平板车都静止在光滑的水平面上，物块Q位于平板车的左端。一不可伸长的轻质细绳长为l，一端悬于Q的正上方O点处，另一端系一质量为m的小球（可视为质点），将细绳拉至与竖直方向成60°的位置，静止释放，小球到达最低点时与Q发生弹性碰撞且时间极短，当Q的速度是平板车速度的两倍时，Q与N发生碰撞并粘在一起，最终物块未离开小车。已知重力加速度为g，求：（1）小球到达最低点时与Q发生碰撞前瞬间的速度大小。（2）Q与N发生碰撞的瞬间，平板车的速度大小。（3）平板车P的最小长度。【答案】（1）；（2）；（3）解析：（1）小球从静止摆到最低点的过程中，机械能守恒，则有解得（2）小球与物块Q相撞时，没有能量损失，满足动量守恒、机械能守恒，则有由以上两式解得物块Q在平板车上滑行的过程中，物块Q相对于平板车保持静止，Q与N发生碰撞的瞬间，根据平板车与两个物体组成的系统动量守恒，Q的速度是平板车速度的两倍时则有平板车的速度为（3）物块Q在平板车P上滑动的过程中，部分动能转化为内能，由能的转化和守恒定律知：解得Q与N发生碰撞Q与N在P上减速运动，P加速运动直到速度相等，根据动量守恒Q与N发生碰撞到三物体速度相等，由能量守恒可得解得故平板车P的最小长度