黑龙江省鸡西市第二中学校2022-2023学年高二下学期月考物理试卷

2022---2023第二学期物理月考考试

一、单选题（每小题4分,共40分）

1.  如图所示，轮船的外侧悬挂了很多旧轮胎，这样做的目的是（ ）
      

A. 缩短碰撞的作用时间，从而减轻对轮船的破坏
B. 减小碰撞中轮船受到的冲量，从而减轻对轮船的破坏
C. 减小碰撞中轮船的动量变化量，从而减轻对轮船的破坏
D. 减小碰撞中轮船受到的冲击力，从而减轻对轮船的破坏

2.  平衡木运动员在完成空中动作后落地时，总是先下蹲后再站起，这样做是为了减小（ ）

A. 运动员落地时的动量 B. 运动员的动量变化量
C. 运动员的动量变化率 D. 地面对运动员的冲量

3.  神舟十三号载人飞船返回舱在返回时，为了保护航天员的安全，先在减速伞的作用下速度降低至约，再在距离地面较近时缓冲座椅升起，然后在距离地面大约时，个缓冲火箭点火工作，使速度降到左右并最终安全着陆。关于返回舱返回着陆过程，下列说法正确的是（ ）

A. 着地过程中缓冲座椅的作用是减小座椅对航天员的的冲量
B. 着地过程中缓冲座椅的作用是减小航天员的动量变化
C. 着地过程中缓冲座椅的作用是减小航天员与座椅间的作用力
D. 缓冲火箭工作过程对返回舱做正功

4.  汽车的安全性是一个日益突出的问题。汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体，若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中发挥的作用,下列说法正确的是（ ）

A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 延长了司机的受力时间并减小了冲力
C. 使司机受到的冲量减少
D. 减少了碰撞前后司机动量的变化量

5.  如图所示，用一个水平推力（为恒量，为时间），把一物体压在竖直粗糙的足够高的平整墙上。重力加速度大小为。已知时物体的速度为零，则物体在下滑后速度即将减为零的瞬间，加速度大小为（ ）

A.  B.  C.  D.  

6.  机器人大赛中，A、B两相同机器人在同一直线上运动的位移—时间（）图像如图所示，A的图像为直线，B的图像为过原点的抛物线，C、D为两图像的交点，机器人可看成质点，所受阻力相等，则（ ）
A. 时刻B追上A，运动过程共相遇两次
B. 时间段内B的平均速度小于A的平均速度
C. 时间段内牵引力对B做功大于对A做的功
D. 时间段内B所受牵引力的冲量大于A所受牵引力的冲量

7.  如图所示，一轻质弹簧固定在墙上，一个质量为的木块以速度从右侧沿光滑水平面向左运动并与弹簧发生相互作用。设相互作用的过程中弹簧始终在弹性限度范围内，那么，在整个相互作用的过程中弹簧对木块冲量的大小和弹簧对木块做的功分别是
 

A. ， B. ，
C. ， D. ，

8.  下列说法正确的是（ ）

A. 系统动量守恒，则机械能一定守恒
B. 系统机械能守恒，则动量一定守恒
C. 猫从高处落下一般不会受伤，很重要的原因是猫的脚趾上有厚实的脂肪质肉垫，能够减小与地面接触时地面对猫的冲击力
D. 物体所受合外力的冲量为零，物体的动量变化可以不为零

9.  在反应堆中用石墨做慢化剂使快中子减速。碳核的质量是中子的12倍，假设中子与碳核的碰撞为弹性正碰，且碰撞前碳核是静止的，若碰撞前中子的速率为v0，则碰后中子的速率为（ ）

A.  B.  C.  D.  

10.  年月日，北京冬奥会短道速滑项目在首都体育馆开赛，中国队以分秒夺得混合团体冠军，比赛中“接棒”运动员（称为“甲”）在前面滑行，“交棒”运动员（称为“乙”从后面用力推前方“接棒”运动员完成接力过程，如图所示。假设交接棒过程中两运动员的速度方向均在同一直线上，忽略运动员与冰面之间的摩擦。在交接棒过程，下列说法正确的是（ ）

A. 乙对甲的作用力大于甲对乙的作用力
B. 甲、乙两运动员相互作用力的冲量之和一定等于零
C. 甲、乙两运动员相互作用力做功之和一定等于零
D. 甲、乙两运动员组成的系统动量和机械能均守恒

二、多选题（每小题4分,共20分）

11.  质量为m1和m2的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，两物体碰撞前后位移-时间图像如图所示。下列判断正确的是（ ）     

A. m2=2m1   B. m2=6m1 C. 两物体的碰撞为弹性碰撞 D. 两物体的碰撞为非弹性碰撞             

12.  如图所示，质量分别为、的物块、静止在光滑的水平面上，，轻弹簧与物块连接，给物块一个水平向右、大小为的初速度，与弹簧接触后压缩弹簧，，运动过程中始终在一条直线上，当物块与轻弹簧分离时，物块的速度大小为，物块的速度大小为，则下列判断正确的是（ ）
      

A. 与方向相反 B. 与方向相同
C.  D.

13.  如图所示，在光滑水平地面上质量为的小球以速度向右运动，与静止的质量为的小球发生正碰，碰后的速度大小可能为（ ）
 

A.  B.  C.  D.  

14.  质量为的物体沿某一条直线运动，已知物体的初动量的大小为，经过时间后，其动量的大小变为，则该物体动量的变化量的大小可能正确的是（ ）

A.  B.  C.  D.  

15.  如图，两质量均为的物块、紧绑在一起，中间夹有火药，它们沿光滑水平面以速度向右运动，某时刻火药爆炸，爆炸完成后，与前方质量为的静止的物体发生完全非弹性碰撞，之后、、三物块速度相同，不计火药质量和爆炸产生的气体质量，则（ ）
 

A. 三物块最终的速度均为
B. 火药爆炸后，的速度为
C. 火药爆炸后，、组成的系统增加的机械能为
D. 最终整个系统的机械能不变

三、填空题（每小题4分,共8分）

16.  粗糙的斜面与水平面平滑连接，动摩擦因数为，小物块从斜面上点由静止释放，经过水平面上点时，由安装在点的光电门（未画出）测出速度，之后撤去光电门，再将一小物块放置在点，如图所示，再次将由斜面静止释放，、碰后共速，为验证、碰撞过程动量守恒：（当地重力加速度为
(1)再次从斜面上 ______点由静止释放；
(2)还需测量 ______物理量（用文字描述，并用字母表示所测物理量）；
(3)所需测量工具是______；
(4)写出验证动量守恒定律的表达式 ______（用已知量和所测量表达）。
 

17.  验证“碰撞中动量守恒”的实验装置如图所示，和是质量分别为和的两个小球
（1）现有下列器材，为了完成本实验，哪些是必需的？将这些器材前面的序号字母填在横线上______。
A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.圆规
（2）如图所示，、和为验证动量守恒定律实验中小球的落点，如果碰撞中动量守恒，则下列式子可能成立的有填字母________。
A.B.C.D.
      
 

四、解答题

（10分）18.  如图所示，AB为光滑且足够长斜面轨道，通过一小段光滑圆弧与光滑水平轨道BC相连接（图中未标出），质量为 M 的小球乙静止于水平轨道上，质量为m＝1kg的小球甲以速度v0＝4m/s与乙球发生弹性正碰，碰后乙球沿水平轨道滑向斜面 AB，已知小球乙在斜面上能达到最大高度为h＝0.2m。重力加速度取。求：
       (1)小球乙第一次被小球甲碰撞之后的瞬时速度大小；
       (2)小球乙的质量 M。
      
 

（10分）19.  如图所示，将大小相同但质量不同的A、B两个小球用相同长度的细绳并排悬挂在水平天花板上，现把A球拉开后由静止释放，碰撞后两个小球的动量相等，已知A球质量为m，A球与B球相碰前其速度为v0。
       (1)求碰撞后A球速度；
       (2)若已知碰后B球的速度为，求B球的质量，并判断该碰撞是弹性碰撞还是非弹性碰撞？若是非弹性碰撞，求碰撞过程系统损失的机械能。
    

（12分）20.  蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为的运动员，从离水平网面高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面高处已知运动员与网接触的时间为，重力加速度。试求：
       (1)运动员自由下落过程中，重力对运动员的冲量；
       (2)运动员与网接触过程中动量变化的大小；
       (3)运动员与网接触过程中，网对运动员的平均冲击力的大小。

物理考试答案和解析

 第1题：

【答案】D

【解析】轮船在发生碰撞如靠岸的过程，外侧悬挂了很多旧轮胎，由动量定理知，在动量变化相同的情况下，即冲量相同，但延长了碰撞作用时间，使得撞击力变小，从而减轻对轮船的破坏，故D正确，ABC错误。故选D。
 

 第2题：

【答案】C

【解析】
 

 第3题：

【答案】C

【解析】航天员在最后的着陆过程中用不用缓冲座椅，它们的初速度相同，末速度是，故在着陆过程中航天员的动量变化是相同的，缓冲座椅的作用是延长着陆时间，减少动量的变化率，根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化，由于动量变化相同，延长了着陆时间则减小了着陆过程中航天员所受的平均冲击力。由分析知根据动量定理，在着地过程中航天员的动量变化是相同的，故在此过程中所受冲量也是相同的，A错误；在着地过程中返回舱和航天员的动量变化是相同的，B错误；根据动量定理，在着地过程中动量的变化相同，缓冲座椅延长了着地时间，根据动量定理可知在着地过程中缓冲座椅的作用是减小着地过程航天员所受的平均冲击力，C正确；因为返回舱做减速运动，重力做正功，所以根据动能定理可知，缓冲火箭工作过程对返回舱做负功，D错误。故选C。

 

 第4题：

【答案】B

【解析】安全气囊增大了受力面积，令司机单位面积的受力减小，A错误；无论有没有安全气囊，碰撞前后司机的动量变化量不变，根据动量定理可知司机受到的冲量不变，但安全气囊延长了司机的受力时间，令冲力减小。B正确C错误D错误。故选B。

 

 第5题：

【答案】C

【解析】设物体与墙壁之间的动摩擦因数为，则物体运动过程中所受滑动摩擦力大小为由上式可知随正比例增大，其关系图像为一条过原点斜率为正的倾斜线段，图像与坐标轴所围的面积表示在相应时间内的冲量。设时刻物体速度刚好即将减为零，如图所示，则这段时间内的冲量大小为对物体整个运动过程根据动量定理有解得此时物体所受滑动摩擦力大小为设此时物体的加速度大小为，根据牛顿第二定律可得解得故选C。

 

 第6题：

【答案】D

【解析】图像中交点表示同一时刻到达同一位置，由图像可知，时刻追上B，时刻B追上A，故A错误；由图可知，时间段内，A和B的位移相等，则平均速度相等，故B错误；图像中图像的斜率表示物体的速度，由图可知，在时刻，A物体的速度大于B物体的速度，A和B的位移相等，由动能定理有，，可得，故C错误；图像中图像的斜率表示物体的速度，由图可知，物体A做匀速直线运动，物体B做加速运动，由牛顿第二定律有，，可得，由公式可知，时间段内B所受牵引力的冲量大于A所受牵引力的冲量，故D正确。故选D

 

 第7题：

【答案】C

【解析】由题意分析可知，木块离开弹簧的瞬间速度大小为，方向向右。取向左为正方向。根据动量定理得：，大小为。根据动能定理得：故选：。

 

 第8题：

【答案】C

【解析】系统动量守恒条件是系统的合力为零，机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，故系统动量守恒时，机械能不一定守恒，系统机械能守恒时，动量不一定守恒，故AB错误；由，可知因为猫的脚趾上有厚实的脂肪质肉垫，所以与地面接触时可以延长猫与地面的接触时间，减小地面对猫的冲击力，故猫不会受伤，故C正确；根据动量定理可知物体所受合外力的冲量为零，物体的动量变化一定为零，故D错误。故选C。

 

 第9题：

【答案】A

【解析】
 

 第10题：

【答案】B

【解析】根据牛顿第三定律可知，两运动员之间的相互作用力大小相等，方向相反，且作用时间相等，根据可知两运动员相互作用力的冲量大小相等，方向相反，冲量之和一定为零。故A错误；B正确；两运动员相互作用时，相对地面的位移不一定相同，因此相互作用力的功之和不一定等于零。故C错误；两运动员组成的系统动量守恒，但“交棒”运动员从后面用力推前方“接棒”运动员的过程中要消耗人体的化学能，转化为系统的机械能，则机械能不守恒。故D错误。故选B。

 

 第11题：

【答案】B,D

【解析】
 

 第12题：

【答案】B,C

【解析】根据题意有，动量守恒，机械能守恒，解得，，由，得到，，因此有，AD项错误，BC项正确。故选BC。
 

 第13题：

【答案】B,C

【解析】如果两球发生完全非弹性碰撞，碰后两者速度相等，设为，碰撞过程中系统动量守恒，以的初速度为正方向，由动量守恒定律得，代入数据解得，如果两球发生完全弹性碰撞，碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒，以的初速度为正方向，由动量守恒定律得，由机械能守恒定律得，代入数据解得，所以碰后的速度范围是，故BC正确，AD错误。
 

 第14题：

【答案】B,D

【解析】取初动量方向为正，则初动量，未动量有两种可能：①末动量为正，，则动量的变化量，②末动量为负，，则动量的变化量，故选BD。
 

 第15题：

【答案】A,C

【解析】火药爆炸时，、组成的系统动量守恒，可设爆炸后、的速度分别为、，则，与的碰撞满足系统动量守恒，则，由题意知，联立以上三式得，，A正确，B错误；火药爆炸后，、组成的系统增加的机械能，C正确；最终整个系统的机械能为，最终整个系统的机械能为，D错误。

 

 第16题：

【答案】(1)；
(2)小物块和小物块的质量和，碰撞后二者减速到速度为零时的距离；
(3)天平，刻度尺；
(4)。

【解析】(1)开始物块从点由静止释放，达到点时利用光电门测出物块的速度，所以再次从斜面上的点由静止释放，达到物块处的速度仍为；
(2)取向右为正，根据动量守恒定律可得：，设碰撞后一起运动的距离为，根据动能定理可得：，解得：；所以为验证、碰撞过程动量守恒，还需测量小物块和小物块的质量和，碰撞后二者减速到速度为零时的距离；
(3)测量质量需要天平，测量距离需要刻度尺；
(4)根据(2)可得，碰撞过程中如果动量守恒，则有：，其中，则：。
 

 第17题：

【答案】ACD ,
       A

【解析】（1）在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺为了准确找出落点需要用到圆规；故选：ACD；
（2）放上被碰小球后小球、的落地点依次是图中水平面上的点和点，碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得：，
小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，两边同时乘以时间，得：；变形可得：。
 

 第18题：

【答案】(1)小球乙第一次被小球甲碰撞之后的瞬时速度大小是2m/s；
       (2)小球乙的质量M是3kg。

【解析】(1)碰后乙上升到最高点时，速度为零，在此过程中，只有重力做功，由机械能守恒定律得：Mgh＝Mv乙2，解得 v乙＝2m/s
       (2)甲、乙两球第一次碰撞过程中，取向左为正方向，由动量守恒定律得：mv0＝mv甲+Mv乙，由机械能守恒定律得：mv02＝mv甲2+Mv乙2，解得 M＝3kg。
 

 第19题：

【答案】(1)；(2)非弹性碰撞，

【解析】(1)设当A球与B球相碰后A球的速度为，碰后B球动量为，根据动量守恒定律有，又，所以；
       (2)由于碰后两球动量相等，即，解得，碰前系统机械能为，碰后系统机械能为，则为非弹性碰撞，损失机械能为。
 

 第20题：

【答案】(1)，方向竖直向下；(2)；(3)

【解析】