河南省三门峡市渑池县第二高级中学2023-2024学年高一下学期5月月考物理试题

渑池二高2023-2024学年下学期第三次月考试题 高一物理 命题人赵松峰 注意事项： 1.本试卷满分100分，考试用时75分钟。 2.无特殊说明，本试卷中g取10m/s。 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。） 1.下列关于运动物体的合外力、动能、动量、速度变化的关系，正确的是( A物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化 B.物体做变速运动，合外力一定不为零，动量一定变化 C.物体的合外力做功为零，它的速度一定不变 D.物体的合外力冲量为零，它的动量可能变化 2.一只细水管出水率为0.8kg/s,沿水平方向冲击质量为1.2kg的原来处于静止状态的木 块，木块刚好发生滑动，木块与地面间的动摩擦因数为μ=0.15，重力加速度为g,则水管管口 处水的出射速度为（何以近似认为水在水平方向发射，与木块碰撞后，水的 速度可以忽略，且木块所受最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)() 水流 块 A1.3m/sB.2.25m/s C.3.0m/sD.3.2m/s 3.在如图所示的装置中，木块B与水平面间的接触面是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后 留在木块内，将弹簧压缩到最短。对于木块、弹簧、子弹组成的系统，从子弹开始射入到弹簧 压缩到最短的过程中() A动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能不守恒 e08B古A C.动量守恒，机械能不守恒 D.动量不守恒，机械能守恒 4,如图所示，A、B两球形状、大小一样，且质量均为m。某时刻两球在同一水平面上沿同一直 线相向运动，小球A速度大小为。、方向水平向右，小球B速度大小为2y方向水平向左，则 两小球发生弹性碰撞后()】 A.小球A向右运动 B.小球B的动量增大 C.小球A的动能增加了2m D.小球B的动量变化量大小为3v 5.A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图为两球碰撞前后的位移图 像。a、b分别为A、B两球碰前的位移图像，c为碰撞后两球共同运动 m 10 的位移图像，若A球质量是2kg,则由图判断下列结论错误的是( A.碰撞前后A的动量变化为4kg·m/S B碰撞过程中A对B的冲量为-4N·s 2 C.B碰流前的动量为3kg·m/s 0 高一物理试题 D.碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10J 6如图所示，在光滑水平地面上有两个完全相同的小球A和8它们的质量都为m,现B球 静止，A球以速度%与B球发生正碰，针对碰撞后的动能下列说法 中正确的是( A.B球动能的最大值是一m以 B.B球动能的最大值是 C.系统动能的最小值是0 D.系统动能的最小值是m 7.如上图所示，长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体 B以水平速度v2m/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速度随时间的变化情况如下图所示重力加速度为g,则下列，@· 说法正确的是() A.木板获得的动能为2J B.系统损失的机械能为2J, C.木板的最小长度为2m D.A、B间的动摩擦因数为0.2。一2话 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多 个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分) 8.一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图 线如图所示，则() FN At】s时物块的速率为1m/s Bt2s时物块的动量大小为4kg·/s C.t=3s时物块的动量大小为5kg·m/s 234 D.t4s时物块的速率为1m/s 9.如图所示，恒力F作用在质量为m的物体上，物体始终静止在地面上，则经“密Q 时间t,下列说法正确的是(，) A拉力F对物体的冲量大小为零 B.拉力F对物体的冲量大小为Ft C,拉力F对物体的冲量大小是Ft cos日 D.合力对物体的冲量大小为零 10.在光滑的水平面上静止放置一个光滑的斜面体，斜面的倾角为37°，高度为 ,将一个可看作质点的小球从斜面顶端由静止释放，斜面体的质量是小球质量 的两倍，小球运动到斜面底部的过程中(sin37°=0.：6，cos37°=0.8)() 37 A斜面体对小球做负功 B.斜面体的机械能守恒 C.斜面体和小球组成的系统动量不守恒 D.斜面体运动的距离为 三、非选择题（本大题共5小题，共54分） 11.(6分)某同学在“探究碰撞中的不变量”实验中，采用如图甲所示的实验装置，在己经平 衡过摩擦力的轨道上，停着A、B两小车，A车系一穿过打点计时器（打点频率为50H2)的纸带， 在启动打点计时器后，给A车沿轨道方向的初速度，A车运动一段距离后，与静止的B车发生 正碰，由于两车相撞处装有尼龙拉扣（图中未画出），两车立即粘在一起继续运动，纸带记录的 碰撞前A车和碰撞后两车的运动情况如图乙所示，则可测出碰撞后两车的速度为 m/s(结果保留两位有效数字)：为完成实验，除了需要测量碰撞前后两车的遮度，还需要测量的 物理量有 6 甲 乙 12.(10分)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，记下铅垂线所指的位置0。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 小煤 小球2 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放在斜槽末端位置B,让小球1从A点由静止滚下， M PN 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0点的距离，即线段OM、OP、ON 的长度L、L2、L (1)入射小球1的质量应 (选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球2的质量：入 射小球1的半径应 (选填“大于”“等于”或“小于”)被碰小球2的半径 (②)上述实验除需测量线段0M、OP、ON的长度外，还需要测量的物理量有 A.A、B两点间的高度差h B.B点离地面的高度h C.小球1和小球2的质量m、画 D.小球的半径r (3)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)，即 说明两球发生弹性碰撞。 13.(12分)光滑水平地面上有A、B两物块，用细绳拴接，夹在它们中间的轻弹簧处于压缩状 态（弹簧与A系在一起，与B仅接触）。现将细绳烧断，A向左运动，与左侧的竖直挡板碰推后 原速反弹：B被弹开后与右侧的物块C发生碰撞，碰前速度为3m/s,碰撞后二者粘在一起。已 知B、C质量均为2kg。 (1)若A的质量为3kg,求烧断细绳前瞬问弹簧的弹性势能： (2)若要使烧断细绳后A、B不再相碰，求A的质量范围。 14如图所示，B为光滑的圆弧轨道，半径R=0.8m,BC为距地面高h1.25m的粗糙水平轨道， 长=2.0m,与B轨道相切于B点。小物块N放在水平轨道末端的C点，将小物块M从圆弧 轨道的最高点A宙静止释放，经过一段时间后与小物块N发生碰撞，碰撞后小物块N落在水平 地面上的D点，小物块M落在E点。已知D点到C点的水平距离x=0.75m,D、E两点间的距 离△x=0.125m小物块M与水平轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.3，重力加速度g取10m/S, 两小物块均可视为质点，不计空气阻力。求： (①)即将碰撞的瞬间小物块M的速度大小： (②)小物块M和小物块N的质量之比。 06装5， 15.如图所示，质量M=4kg的滑板B静止在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的 自由端C到滑板左端的水平距离L-O.5m这段滑板与木块A(何视为质点)之间的动摩擦因数 μ0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑。木块A以速度v。=10m/s 由滑板B左端开始沿滑板B上表面向右运动。已知木块A的质量1kg。g取10m/S2。 (9.75求： 4 (1)弹簧被压缩到最短时木块A的速度大小： (②)木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能： c (3)木块A再次回到滑板B的最左端时的速度大小。 5:小角安”东高一物理试题 第 1 页 共 2 页 渑池二高 2023-2024 学年下学期第三次月考试题答案 高一物理 一、单项选择题(本大题共 7小题,每小题 4分,共 28 分。) 1.B 2.B 3.B 4.D 5.C 6.A 7.B 二、多项选择题(本大题共 3小题,每小题 6分,共 18 分。在每小题给出的四个选项中,有多 个选项符合题目要求,全部选对的得 4分,选对但不全的得 2分,有选错或不答的得 0分) 8.ABD 9.BD 10.ACD 详解如下 1.B 物体做变速运动,合外力一定不为零,速度变化,其动量一定变化,但是动能不一定变化, 例如做匀速圆周运动的物体, A 错误,B 正确;物体的合外力做功为零,它的速度大小一定不变, 但方向可能改变, C 错误;物体的合外力冲量为零,由动量定理知,它的动量一定不变, D 错误。 2.B 木块刚好发生滑动,说明水对木块的作用力大小为 F'=μMg=1.8 N,根据牛顿第三定律 知,木块对水的作用力大小为 F=F'=1.8 N,对 1 s 内射出的水流,其质量 m=0.8 kg,根据动量 定理-FΔt=0-mv,解得 v=2.25 m/s ,故选 B。 3.B 整个运动过程中,由于墙壁对弹簧有作用力,系统所受合外力不为零,故动量不守恒,子 弹射入木块的过程有摩擦生热,系统机械能不守恒,B 正确。 4.D 两小球发生弹性碰撞,设碰撞后 A球和 B球的速度分别为 vA和 vB,取向左为正方向,则 m(-v0)+m·2v0=mvA+mvB, 1 2 m�02+ 1 2 m(2�0)2= 1 2 m��2+ 1 2 m��2,解得 vA=2v0,vB=-v0,所以小球 A向左运动, 小球 B向右运动,小球 B的动量变小, A、B 错误;碰后小球 A的动能增加了ΔEkA= 1 2 m��2- 1 2 m�02= 3 2 m�02, C 错误;小球 B的动量变化量为Δp=mvB-m·2v0=m(-v0)-2mv0=-3mv0,则动量变化量 大小为 3mv0,D 正确。 5.C 由图像可知,A、B 碰撞前、后的速度分别是 vA=-3 m/s,vB=2 m/s,v 共 =-1 m/s,碰撞前 后 A的动量变化为ΔpA=mAv 共-mAvA=4 kg·m/s,A 正确;以 A为研究对象,由动量定理知,B 对 A 的冲量为 I=FΔt=ΔpA=4 N·s,则 A 对 B 的冲量为-4 N·s,B 正确;A、B 碰撞过程中动量守恒, 由 mAvA+mBvB=(mA+mB)v 共 ,得 mB= 4 3 kg,B 碰撞前的动量为 mBvB= 8 3 kg· m/s ,C 错误;碰撞中 A、B 两球组成的系统损失的动能ΔEk= 1 2 mA��2+ 1 2 mB��2- 1 2 (mA+mB)�共 2 =10 J,D 正确。 6.A 当 A、B 发生弹性碰撞时，碰后 B的速度最大；当 A、B发生完全非弹性碰撞时，系统 损失的动能最多。 7.B A 和 B 组成的系统动量守恒,以物体 B的初速度方向为正方向,由动量守恒定律 mv0=(M+m)v,得木板 A的质量 M=2 kg,木板 A获得的动能为 Ek= 1 2 Mv 2 = 1 2 ×2×1 2 J=1 J, A 错误; 系统损失的机械能ΔE= 1 2 m�02- 1 2 mv 2 - 1 2 Mv 2 =2 J, B 正确;0~1 s 内 B 的位移为 xB= 1 2 ×(2+1)×1 m=1.5 m,A 的位移为 xA= 1 2 ×1×1 m=0.5 m,则 A 的最小长度为 L=xB-xA=1 m, C 错误;B 的加速 度大小 a=1 m/s2,由牛顿第二定律μmg=ma,得μ=0.1, D 错误。 8.ABD 由题图可知,F1=2 N,F2=-1 N,根据动量定理可得 Ft=mvt-mv0。t=1 s 时,由 F1t1=mv1得 v1=1 m/s,A 正确;t=2 s 时,由 F1t2=mv2=p,得 p=4 kg·m/s,B 正确;t=3 s 时,由 F1t2+F2(t3- t2)=mv3=p',得 p'=3 kg·m/s,C 错误;t=4 s 时,由 F1t2+F2(t4-t2)=mv4 ,得 v4=1 m/s,D 正确。 9.BD 拉力 F对物体的冲量大小 I=Ft, A、C 错误,B 正确;物体静止在地面上,合力为零,则 合力对物体的冲量为零, D 正确。 10.ACD 小球沿斜面滚下,对于小球和斜面体组成的系统,只有重力和系统内弹力做功,系统 的机械能守恒,斜面体的机械能增大,小球机械能减小,所以斜面的支持力对小球做负功,故 A 正确,B 错误;斜面体在竖直方向上的加速度为零,小球在竖直方向上的加速度不为零,则斜面 体和小球组成的系统合外力不为零,则系统的动量不守恒,故 C正确;小球和斜面体组成的系 统在水平方向不受外力,所以系统在水平方向动量守恒。设小球的水平位移大小为 x1,斜面体 的位移大小为 x2,取水平向左为正方向,设小球质量为 m,则斜面体的质量为 2m,根据系统水平 方向动量守恒有 m �1 � -2m �2 � =0,得 x1=2x2,又 x1+x2= 4 3 h,解得 x2= 4 9 h,故 D 正确。 三、非选择题(本大题共 5小题,共 54 分) 11.答案 0.40(3 分) A、B 两小车各自的质量(3 分) 解析 碰撞后二者一起运动的速度小于碰撞前 A车的速度,相邻两点之间距离较小的点为碰 撞后打下的点;由题图乙可知,右边间距较小的点之间的距离为 7.00 cm-6.20 cm=0.80 cm, 打点计时器打点的时间间隔为 0.02 s,所以碰撞后两车的速度为 v= � � = 0.80×10-2 0.02 m/s=0.40 m/s; 实验要探究碰撞中的总动量是否不变,物体的动量 p=mv,所以还要测量 A、B两小车各自的质 量。 12.答案 (1)大于 等于 (2)C (3)m1L2=m1L1+m2L3 m1�22=m1�12+m2�32(每空 2分) 解析 (1)若入射小球 1的质量小于被碰小球 2的质量,则入射小球 1可能会被弹回,所以入 射小球 1的质量应大于被碰小球 2的质量;为了保证是对心碰撞,小球 1的半径应等于小球 2 的半径。 高一物理试题 第 2 页 共 2 页 (2)要验证动量守恒定律,还需要测量的物理量是两小球的质量。因为可以用水平位移代表速 度,所以不必测量 A、B的高度差和 B点离地面的高度,小球的半径不需要测量, C 正确,A、B、 D 错误。 (3)因为小球做平抛运动的时间相等,则水平位移可以代表速度,L2是小球 1没有与小球 2碰 撞时做平抛运动的水平位移,该位移可以代表小球 1碰撞前的速度,L1是小球 1与小球 2碰撞 后做平抛运动的水平位移,该位移可以代表碰撞后小球 1的速度,L3是碰撞后小球 2的水平位 移,该位移可以代表碰撞后小球 2的速度,当满足 m1L2=m1L1+m2L3时,说明两球碰撞遵守动量守 恒定律,如果还满足 m1�22=m1�12+m2�32,则说明两球发生弹性碰撞。 13.答案 (1)15 J (2)mA≥4 kg 解析 (1)若 A 的质量为 3 kg,则根据动量守恒有 mAvA=mBvB 根据机械能守恒有 Ep= 1 2 mA��2+ 1 2 mB��2 联立解得烧断细绳前瞬间弹簧的弹性势能 Ep=15 J (2)B 物块与右侧的物块 C发生碰撞后粘在一起,根据动量守恒有 mBvB=(mB+mC)v 物块 A、B被弹开过程,由动量守恒有 mAvA=mBvB 根据题意,要使烧断细绳后 A、B不再相碰,则有 vA≤v 联立解得 mA≥4 kg 14.答案 (1)2 m/s (2)2∶1 解析 (1)设即将碰撞的瞬间 M的速度为 v0,从 A 点到 C点,对小物块 M由动能定理得 m1gR- μm1gL= 1 2 m1�02 代入数据解得 v0=2 m/s (2)设碰撞后小物块 M和 N的速度大小分别为 v1和 v2,从碰撞到落地经历的时间为 t,根据平 抛运动规律得 竖直方向 h= 1 2 gt 2 水平方向 xD=v2t,xD-Δx=v1t 联立以上三式解得 v1=1.25 m/s,v2=1.5 m/s 两个小物块相碰前后系统动量守恒,规定水平向右为正方向,根据动量守恒定律有 m1v0=m1v1+m2v2 代入数据解得 m1∶m2=2∶1 15.答案 (1)2 m/s (2)39 J (3)5.8 m/s 解析 (1)弹簧被压缩到最短时,木块 A与滑板 B具有相同的速度,设为 v,从木块 A开始沿滑 板 B上表面向右运动至弹簧被压缩到最短的过程中,系统动量守恒,规定向右为正方向,有 mv0=(M+m)v,得 v= � �+� v0 代入数据得 v=2 m/s (2)在木块 A压缩弹簧的过程中,弹簧被压缩到最短时,弹簧的弹性势能最大,由能量守恒定律 得弹簧最大弹性势能 Epm= 1 2 m�02- 1 2 (M+m)v 2 -μmgL 代入数据解得 Epm=39 J (3)规定向右为正方向,木块 A再次回到滑板 B的最左端时,设木块 A的速度为 v1',滑板 B的 速度为 v2', 由系统动量守恒得 mv0=mv1'+Mv2' 由能量守恒定律得 1 2 m�02= 1 2 mv1' 2 + 1 2 Mv2' 2 +2μmgL 两式联立并代入数据,解得 v1'=-5.8 m/s 或 v1'=9.8 m/s 由运动过程可以判断木块 A回到滑板 B最左端时速度方向和初速度方向相反,故 9.8 m/s 应 舍去,所以速度大小为 5.8 m/s。 评卷安排：11.12 段金琰 13.吕瑞瑞 14.杜惠平 15.赵松峰