南雅中學(xué)2023年下學(xué)期第一次月考試題高二物理時量：75分鐘        分值：100分第I卷        選擇題（共44分）一、單項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分，每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。）1. 物理是源自于生活的科學(xué)，只要細(xì)心觀察，生活中處處皆是物理。下列生活中的情景說法正確的是（　?。?/span>A. 在沒有空氣的宇宙空間，火箭無法利用反沖進(jìn)行加速B. 當(dāng)靜止的章魚向前噴水時，可使身體向前運(yùn)動C. 在船頭和碼頭安裝舊輪胎是為了延長作用時間，以減小碼頭對船的沖量D. 體操運(yùn)動員在落地時總要屈腿是為了減小動量的變化率，使運(yùn)動員避免受傷【答案】D【解析】【詳解】A．火箭的加速利用了反沖原理，靠噴出氣流的反作用力進(jìn)行加速，沒有空氣也可以，故A錯誤；B．章魚通過身體前面的孔噴向前水，利用反沖可以使身體向后運(yùn)動，故B錯誤；C．在船頭和碼頭安裝舊輪胎是為了延長作用時間，以減小碼頭對船的作用力，故C錯誤；D．體操運(yùn)動員在落地時總要屈腿是為了減小地面對運(yùn)動員的動量變化率，動量變化率等于合力，因此減小了地面沖擊力，使運(yùn)動員避免受傷，故D正確。故選D2. 如圖所示，一物體靜止在水平地面上，受到與水平方向成θ角的恒定拉力F作用時間t后，物體仍保持靜止?，F(xiàn)有以下說法，其中正確的是（　?。?/span>  A. 物體所受拉力F的沖量方向水平向右B. 物體所受拉力F的沖量大小是FtcosθC. 物體所受摩擦力的沖量大小為0D. 物體所受合力的沖量大小為0【答案】D【解析】【詳解】AB．物體所受拉力F的沖量方向與拉力F的方向同向，大小為A錯誤，B錯誤；C．由平衡條件可得，物體所受靜摩擦力大小為物體所受摩擦力的沖量大小為C錯誤；D．由于物體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合力為零，合力的沖量大小為0，D正確；選D。3. 質(zhì)量趙宏博抱質(zhì)量申雪以速度沿水平冰面直線運(yùn)動，某時刻趙宏博將申雪向前水平推出，摩擦不計，分離時趙宏博速度，申雪速度（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】趙宏博和申雪組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，則故選B。4. 高壓水流切割器又稱“水刀”，它將水以極高的速度垂直噴射到材料表面進(jìn)行切割作業(yè)。水打到材料表面后，迅速沿表面散開不反彈，已知“水刀”噴嘴的直徑為，水的密度為，水平出射速度為，則該“水刀”在材料表面產(chǎn)生的平均沖擊力大小為（　?。?/span>A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，設(shè)在極短的時間內(nèi)打到材料上的水的質(zhì)量為，則根據(jù)已知條件可得設(shè)材料表面對“水刀”在產(chǎn)生的平均沖擊力大小為，根據(jù)動量定理有聯(lián)立解得根據(jù)牛頓第三定律可知，該“水刀”在材料表面產(chǎn)生的平均沖擊力大小為故選B。5. 如圖所示，滑塊A、B、C位于光滑水平面上，已知A、B、C的質(zhì)量均為1 kg?；瑝KB的左端連有輕質(zhì)彈簧，彈簧開始處于自由伸長狀態(tài).現(xiàn)使滑塊A以速度水平向右運(yùn)動，彈簧被壓縮到最短時，B與C恰好相碰并粘接在一起，然后繼續(xù)運(yùn)動。假設(shè)B和C碰撞過程時間極短，則B和C碰撞過程中整個系統(tǒng)損失的機(jī)械能為（　　）A. 0.25 J B. 0.50 J C. 0.75 J D. 1.00 J【答案】A【解析】詳解】對A、B系統(tǒng)，A、B速度相等時，彈簧被壓縮到最短，根據(jù)動量守恒定律有代入數(shù)據(jù)，解得彈簧被壓縮到最短時，B速度為，此時B與C發(fā)生完全非彈性碰撞，對B、C組成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得代入數(shù)據(jù)，解得只有B與C發(fā)生非彈性碰撞，有機(jī)械能損失，則損失的系統(tǒng)機(jī)械能為故選A。6. 質(zhì)量為M，長度為d的木塊放在光滑的水平面上，在木塊的右邊有一個銷釘把木塊擋住，使木塊不能向右滑動，質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊，剛好能將木塊射穿?，F(xiàn)拔去銷釘，使木塊能在水平面上自由滑動，而子彈仍以水平速度v0射入靜止的木塊，設(shè)子彈在木塊中受到的阻力大小恒定，則（　?。?/span>  A. 拔去銷釘，木塊和子彈組成的系統(tǒng)動量守恒，機(jī)械能也守恒B. 子彈在木塊中受到的阻力大小為C. 拔去銷釘，子彈在木塊中運(yùn)動的時間為D. 拔去銷釘，子彈射入木塊的深度為【答案】C【解析】【詳解】A．拔去銷釘，木塊和子彈之間的摩擦力是系統(tǒng)內(nèi)力，木塊和子彈組成的系統(tǒng)水平方向動量守恒；但因摩擦力要做功，故系統(tǒng)機(jī)械能不守恒，故A錯誤；B．當(dāng)木塊固定時，由動能定理可知解得：故B錯誤；C．拔去銷釘，子彈與木塊系統(tǒng)水平方向動量守恒，則根據(jù)動量守恒定律可得解得對木塊根據(jù)動量定理可得得子彈在木塊中運(yùn)動的時間為，故C正確；D．拔去銷釘，由C選項可知最終速度，故整個過程根據(jù)動能定理有解得D錯誤。故選C。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分，每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有錯選的得0分）7. 下列四幅圖所反映的物理過程中，系統(tǒng)動量守恒的是（　?。?/span>A. 在光滑水平面上，子彈射入木塊的過程中B. 地面光滑，剪斷細(xì)線，彈簧恢復(fù)原長的過程中C. 兩球勻速下降，細(xì)線斷裂后，它們在水中運(yùn)動的過程中D. 木塊沿光滑固定斜面由靜止滑下的過程中【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．子彈和木塊的系統(tǒng)在水平方向不受外力，豎直方向所受合力為零，系統(tǒng)動量守恒，A正確；B．在彈簧恢復(fù)原長過程中，系統(tǒng)在水平方向始終受墻的作用力，系統(tǒng)動量不守恒，B錯誤；C．木球與鐵球的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，C正確；D．木塊下滑過程中，斜面始終受擋板的作用力，系統(tǒng)動量不守恒，D錯誤；故選AC8. 質(zhì)量為1 kg的小球以的速度與質(zhì)量為2 kg的靜止小球正碰，關(guān)于原先運(yùn)動的小球碰后的速度和原先靜止的小球碰后的速度，下面哪些是可能正確的（    ）A. B. ，C. ，D. ，【答案】AD【解析】【詳解】碰撞前總動量為碰撞前總動能為A.碰撞后總動量碰撞后總動能為滿足動量守恒定律，系統(tǒng)機(jī)械能沒有增加，所以是可能的，選項A正確；B. 碰撞后的速度，，因為，說明碰撞未結(jié)束還會發(fā)生二次碰撞，選項B錯誤；C.碰撞后總動量不滿足動量守恒定律，選項C錯誤；D.碰撞后總動量碰撞后總動能為滿足動量守恒定律，系統(tǒng)機(jī)械能沒有增加，所以是可能的，選項D正確。9. 如圖所示，質(zhì)量為m的光滑物塊a靜止在光滑水平面上，物塊a左側(cè)面為圓弧面且與水平地面相切，質(zhì)量也為m的滑塊b以初速度v0向右運(yùn)動滑上a，沿a左側(cè)面上滑一段距離后又返回，最后滑離a，不計一切摩擦，滑塊b從滑上a到滑離a的過程中，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 滑塊b沿a上升的最大高度為 B. 滑塊b沿a上升的最大高度為C. 滑塊a運(yùn)動的最大速度為 D. 滑塊a運(yùn)動的最大速度為v0【答案】BD【解析】【詳解】AB．b沿a上升到最大高度時，兩者速度相等，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動量守恒可得由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得故A錯誤，B正確；CD．滑塊b從滑上a到滑離a后，滑塊a運(yùn)動的速度最大；系統(tǒng)在水平方向動量守恒，對整個過程，以向右為正方向，由動量守恒定律可得由系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得解得，故C錯誤，D正確。故選BD。10. 在光滑水平地面上有一凹槽A，中央放一小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）。物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示，L=1m。凹槽與物塊的質(zhì)量均為m，兩者之間的動摩擦因數(shù)μ=0.05。開始時物塊靜止，凹槽以v0=5m/s的初速度向右運(yùn)動，設(shè)物塊與凹槽壁的碰撞沒有能量損失，且碰撞時間不計。g取10m/s2.則（　　）  A. 物塊與凹槽相對靜止時的共同速度為2.5m/sB. 物塊與凹槽相對靜止時物塊在凹槽的左端C. 從物塊開始運(yùn)動到兩者相對靜止所經(jīng)歷的時間為5sD. 從物塊開始運(yùn)動到兩者相對靜止所經(jīng)歷的時間內(nèi)物塊運(yùn)動的位移大小為12.5m【答案】ABC【解析】【詳解】A．設(shè)二者相對靜止時的速度為v，由動量守恒定律可得解得故A正確；B．設(shè)二者相對靜止前，相對運(yùn)動的路程為s1，由動能定理可得解得即物塊與凹槽相對靜止時物塊在凹槽的左端。故B正確；C．依題意，二者質(zhì)量相等，且碰撞過程沒有能量損失，可知每碰撞一次均交換速度一次，故可以用勻變速直線運(yùn)動規(guī)律求解時間，即又解得故C正確；D．設(shè)凹槽與物體的速度分別為和，根據(jù)動量守恒可得即二者運(yùn)動方向均水平向右，可得又解得故D錯誤。故選ABC。第II卷    非選擇題（共56分）三、實驗填空題（本大題共2小題，每空2分，共18分）11. 某同學(xué)用如圖所示的裝置研究斜槽末端小球碰撞時的動量守恒。將小球A從傾斜軌道某點(diǎn)由靜止釋放，落地點(diǎn)為N，ON的長度為x1；將小球A從同一位置釋放，與靜止在斜槽水平末端的小球B對心碰撞后，A球落地點(diǎn)為M，OM的長度為x2；B球落地點(diǎn)為P，OP的長度為。請回答下列問題：（1）此實驗不需要的器材有___________（填選項序號）。A．秒表    B．天平    C．刻度尺（2）A球質(zhì)量為m1,B球質(zhì)量為m2, A球的半徑為，B球的半徑，則___________（填“>”“=”或“<”），___________（填“>”“=”或“<”）。（3）若方程___________成立，則碰撞時動量守恒得到驗證。【答案】    ①. A    ②. >    ③. =    ④. 【解析】【詳解】（1）[1]此實驗中，由于小球下落高度相同，動量守恒方程兩側(cè)的時間可約去，故無需秒表；（2）[2][3]要完成實驗，A球的質(zhì)量必須大于B球；為保證是正碰，兩球半徑必須相等；（3）[4]若動量守恒，則可得12. 某同學(xué)用氣墊導(dǎo)軌裝置驗證動量守恒定律，如圖所示。其中、為兩個光電門，它們與數(shù)字計時器相連。兩個滑塊A、B（包含擋光片）質(zhì)量分別為、，當(dāng)它們通過光電門時，計時器可測得擋光片被遮擋的時間。  （1）先調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌，若__________，則說明氣墊導(dǎo)軌已水平；（2）將B靜置于兩光電門之間，將A置于光電門右側(cè)，用手輕推一下A，使其向左運(yùn)動，與B發(fā)生碰撞，為了使A碰后不返回，則________。（填“＞”、“＝”或“＜”）；（3）在上述前提下，光電門記錄的擋光時間為，滑塊B、A先后通過光電門時，記錄的擋光時間分別為、，為了減小誤差，擋光片的寬度應(yīng)選擇______（填“窄”或者“寬”）的，已知兩擋光片寬度相同，若、、、、滿足________（寫出關(guān)系式，用、、、、表示）則可驗證動量守恒定律；若、、還滿足另一個關(guān)系式_________，（用、、表示）則說明A、B發(fā)生的是彈性碰撞。【答案】    ①. 滑塊通過兩個光電門時間相等（或?qū)⑵漭p放在氣墊導(dǎo)軌上任何位置都能靜止）    ②. >    ③. 窄    ④.     ⑤. 【解析】【詳解】（1）[1]實驗開始，在不掛重物的情況下輕推滑塊，若滑塊做勻速直線運(yùn)動，滑塊通過兩個光電門速度相等，則光電門的擋光時間相等，或?qū)⑵漭p放在氣墊導(dǎo)軌上任何位置都能靜止，說明氣墊導(dǎo)軌已經(jīng)水平；（2）[2]根據(jù)彈性碰撞的“動碰靜”的碰撞后的速度通項公式可知，要想“動”的物體碰撞“靜”的物體不返回，必須“動”的物體的質(zhì)量大于“靜”物體的質(zhì)量，即m1>m2；（3）[3]滑塊通過光電門的速度是用遮光片通過光電門的平均速度替代，則遮光片的寬度要越小，則遮光片通過光電門的平均速度越接近于滑塊過光電門的瞬時速度，因此擋光片應(yīng)選擇“窄”的；[4]滑塊A兩次經(jīng)過光電門G1的速度近似等于滑塊經(jīng)過光電門時的平均速度，分別為，滑塊B經(jīng)過光電門G2的速度根據(jù)動量守恒整理得[5]若為彈性碰撞，則動能也是守恒的整理得由上面的動量守恒推導(dǎo)出來的等式變換得代入上式四、解答題（本題共3個小題，共38分，要求有必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只有結(jié)果沒有過程的不能得分，有數(shù)值計算的必須寫出數(shù)值和單位）13. 一個質(zhì)量為60kg的蹦床運(yùn)動員，從離水平網(wǎng)面一定高度處自由下落，將要著網(wǎng)時速度大小v1=8m/s，著網(wǎng)后與網(wǎng)作用一段時間后沿豎直方向向上以速率v2=10m/s離開網(wǎng)面。已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時間為0.8s，g取10m/s2.（1）求運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的這段時間內(nèi)動量的變化量。（2）求網(wǎng)對運(yùn)動員的平均作用力大小。【答案】（1）1080kg?m/s，方向豎直向上；（2）1950N【解析】【詳解】（1）設(shè)向下接觸網(wǎng)面速度為，向上離開網(wǎng)面的速度為，向上為正，動量的變化量為解得△p=1080kg·m/s方向豎直向上（2）根據(jù)動量定理解得=1950N14. 一個連同裝備共有M=100千克的宇宙航行員，脫離宇宙飛船后，在離飛船x=45米處與飛船處于相對靜止?fàn)顟B(tài)。他帶著一個裝有m0=0.5千克氧氣的貯氧筒，貯氧筒有個噴嘴可以使氧氣相對于噴嘴以u=50米/秒的速率向后噴出。宇航員必須向著與返回飛船相反的方向噴出氧氣，才能回到飛船上去，同時又必須保留一部分氧氣供他在飛回飛船的途中呼吸。飛行員呼吸的耗氧率為千克/秒。（1）如果宇航員在開始返回的瞬間噴出m1=0.1千克的氧氣，求噴出氧氣后宇航員相對于飛船的速度大小。（2）試計算噴出m1=0.1千克的氧氣后，該宇航員能安全回到飛船嗎？（3）如果宇舟航員想以最短的時間返回飛船，他開始最多能釋放出多少氧氣？這時他返回飛船所用的時間是多少？【答案】（1）0.05m/s；（2）能安全返回飛船；（3）0.45kg，200s【解析】【詳解】（1）根據(jù)動量守恒定律可得代入數(shù)據(jù)可得（2）返回時間呼吸耗氧因為，所以能安全返回飛船（3）為了使最短的時間返回飛船，設(shè)噴出m2氧氣，噴氣后速度為，噴氣過程動量守恒返回時間呼吸耗氧  解之得m2=0.45kg返回時間15. 如圖所示，水平面上固定著兩根足夠長的平行導(dǎo)槽，質(zhì)量為m的U形管恰好能在兩導(dǎo)槽之間自由滑動，一質(zhì)量也為m的小球沿水平方向，以初速度v0從U形管的一端射入，從另一端射出。已知小球的半徑略小于管道半徑，不計一切摩擦，求：（1）小球從U形管的另一端射出時，小球和U形管的速度；（2）小球運(yùn)動到U形管圓弧部分的最左端時U形管和小球的速度；（3）從小球射入至運(yùn)動到U形管圓弧部分的最左端的過程中，平行導(dǎo)槽對U形管的沖量。【答案】（1）0，v0，平行于導(dǎo)槽向左（俯視）；（2），平行于導(dǎo)槽向左（俯視），，與導(dǎo)槽方向夾角為斜向左下（俯視）；（3），垂直于導(dǎo)槽向下（俯視）【解析】【詳解】（1）小球在U形管中運(yùn)動時，小球和U形管組成的系統(tǒng)在平行于導(dǎo)槽方向所受合力為零，在平行于導(dǎo)槽方向動量守恒，且由于不計一切摩擦，所以機(jī)械能守恒，規(guī)定平行于導(dǎo)槽向左（俯視）為正方向，設(shè)小球從U形管的另一端射出時，小球和U形管速度分別為v1、v2，則解得，v2方向平行于導(dǎo)槽向左（俯視）。（2）小球運(yùn)動到U形管圓弧部分的最左端時，設(shè)U形管和小球的速度分別為v3、v4，此時小球和U形管在沿平行于導(dǎo)槽方向達(dá)到共同速度，則解得v3方向平行于導(dǎo)槽向左（俯視）。對系統(tǒng)根據(jù)機(jī)械能守恒定律有解得設(shè)v4方向與導(dǎo)槽方向夾角為θ，則即v4方向與導(dǎo)槽方向夾角為（3）小球運(yùn)動到U形管圓弧部分的最左端時，小球在垂直于導(dǎo)槽向下的分速度大小為根據(jù)動量定理可知，從小球射入至運(yùn)動到U形管圓弧部分的最左端的過程中，平行導(dǎo)槽對U形管的沖量等于系統(tǒng)在垂直于導(dǎo)槽方向動量的變化量，為

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