内容正文:
2026届高二年级月考试卷物理
2024年10月
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上的无效。
一、单项选择题(本题共计7小题,每小题4分,共计28分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目的要求)
1. 如图所示,有a、b、c、d四个粒子,它们带同种电荷且电荷量相等,它们的速率关系为:,质量关系为:进入速度选择器后,只有两种粒子能从速度选择器中射出,由此可以判定( )
A. 射向A2的是d粒子 B. 射向P2的是b粒子
C. 射向A1的是c粒子 D. 射向P1的是a粒子
2. a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30kg·m/s,b球动量pb=0kg·m/s,碰撞过程中,a球的动量减少了20kg·m/s,则作用后b球的动量为( )
A. 20kg·m/s B. 10kg·m/s
C. -10kg·m/s D. -20kg·m/s
3. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为0.1,则碰撞过程中两物块损失的机械能为( )
A. 0.3J B. 0.4J C. 0.5J D. 0.6J
4. 如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼—20”以速度v0水平向右匀速飞行,到达目标地时,将质量为M的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气,则喷气后导弹的速率为( )
A. B. C. D.
5. 如图,质量为M的小车A停放在光滑的水平面上,小车上表面粗糙.质量为m的滑块B以初速度v0滑到小车A上,车足够长,滑块不会从车上滑落,则小车的最终速度大小为( )
A. 零 B. C. D.
6. 如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒
7. 跳床运动可以提高身体的灵活性,也可以让大脑短时间内忘记压力和烦恼。如图所示,体重为m的运动员从跳床上方h处从静止开始下落,与跳床接触时间后以速度v竖直向上运动,重力加速度大小为g,所有物理量的单位都采用国际单位制,不计空气阻力,则运动员与跳床接触时受到跳床的平均作用力大小为( )
A. B.
C. D.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一个带电粒子在磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,带电拉子受到的重力和洛伦兹力的合力的方向恰好与速度方向相反.不计阻力,那么接下去的一小段时间内,带电粒子( )
A. 可能做匀减速运动
B. 不可能做匀减速运动
C. 可能做匀速直线运动
D. 不可能做匀速直线运动
9. 如图所示的四幅图中,导体棒的长度均为L,磁场的磁感应强度大小均为B,在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是( )
A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为0
B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为
C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为
D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为
10. 如图所示,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源,可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子速度大小均为v0.不计粒子重力以及粒子间的相互作用,所有粒子运动半径均为R且离开磁场时速度方向均与AB平行,AB、CD为互相垂直的直径,则( )
A. 粒子离开磁场时速度方向平行AB向下
B. 磁感应强度大小为
C. 经过圆心O的粒子在磁场中运动的时间为
D. 沿着CO方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中,所用装置如图甲所示,已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题:
(1)为了完成本实验,下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________;
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.入射球和被碰球半径必须相同
C.入射球和被碰球的质量必须相等
D.必须测出桌面离地的高度H
E.斜槽轨道必须光滑
(2)国庆同学在实验中正确操作,认真测量,得出的落点情况如图乙所示,则入射小球质量和被碰小球质量之比为____________;
(3)为了完成本实验,测得入射小球质量m1,被碰小球质量m2,O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3,若两球间的碰撞是弹性碰撞,应该有等式_______成立。
A. B.
C. D.
12. 气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量是_________________。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_________,上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是:
①______________________________________;
②______________________________。
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式。如不能,请说明理由________。
13. 质量为0.5kg的金属小球,以6m/s的速度水平抛出,抛出后经过0.8s落地,g取10m/s2.求:
(1)小球抛出时和刚落地时,动量的大小、方向如何?
(2)小球在空中运动的0.8s内所受重力的冲量的大小和方向如何?
14. 如图所示,三个质量分别为、1、1的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上,开始时B、C均静止,A以初速度向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。
(1)求B与C碰撞前B的速度大小;
(2)若A与B的碰撞时间约为,求B对A的平均作用力。
15. 回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接,并将其放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近。设粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,粒子最大回旋半径为Rm,其运动轨迹如图所示。
(1)所加交流电压频率应是多大?粒子运动的角速度为多大?
(2)粒子离开加速器时速度为多大?最大动能为多少?
(3)设两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离d很小,可忽略不计,求把静止粒子加速到上述能量所需时间。
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2024年10月
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。答案写在本试卷上的无效。
一、单项选择题(本题共计7小题,每小题4分,共计28分,在每小题给出的四个选项中,只有一个符合题目的要求)
1. 如图所示,有a、b、c、d四个粒子,它们带同种电荷且电荷量相等,它们的速率关系为:,质量关系为:进入速度选择器后,只有两种粒子能从速度选择器中射出,由此可以判定( )
A. 射向A2的是d粒子 B. 射向P2的是b粒子
C. 射向A1的是c粒子 D. 射向P1的是a粒子
【答案】D
【解析】
【详解】BD.根据粒子在磁场B2中的偏转方向,由左手定则可知,四种粒子带正电;粒子能通过速度选择器时有
qE=qvB
可得
结合题意可知,b、c两粒子能通过速度选择器,a的速度小于b的速度,所以a所受的静电力大于洛伦兹力,a向P1板偏转,d的速度大于b的速度,所以d所受的静电力小于洛伦兹力,d向P2板偏转,故B错误,D正确;
AC.只有b、c两粒子能通过速度选择器进入磁场B2,根据知,质量大的轨道半径大,则射向A1的是b粒子,射向A2的是c粒子,故AC错误。
故选D。
2. a、b两球在光滑的水平面上沿同一直线发生正碰,作用前a球动量pa=30kg·m/s,b球动量pb=0kg·m/s,碰撞过程中,a球的动量减少了20kg·m/s,则作用后b球的动量为( )
A. 20kg·m/s B. 10kg·m/s
C. -10kg·m/s D. -20kg·m/s
【答案】A
【解析】
【详解】两球碰撞过程中满足动量守恒,即a球动量的减少量等于b球动量的增加量,所以作用后b球的动量为20kg·m/s。
故选A。
3. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为0.1,则碰撞过程中两物块损失的机械能为( )
A. 0.3J B. 0.4J C. 0.5J D. 0.6J
【答案】A
【解析】
【详解】由v-t图可知,碰前甲、乙的速度分别为,;碰后甲、乙的速度分别为,,甲、乙两物块碰撞过程中,由动量守恒得
解得
则损失的机械能为
解得
故选A。
4. 如图所示,我国自行研制的第五代隐形战机“歼—20”以速度v0水平向右匀速飞行,到达目标地时,将质量为M的导弹自由释放,导弹向后喷出质量为m、对地速率为v1的燃气,则喷气后导弹的速率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设导弹飞行的方向为正方向,由动量守恒定律
解得
故选A。
5. 如图,质量为M的小车A停放在光滑的水平面上,小车上表面粗糙.质量为m的滑块B以初速度v0滑到小车A上,车足够长,滑块不会从车上滑落,则小车的最终速度大小为( )
A. 零 B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】B滑上A的过程中,AB系统动量守恒,根据动量守恒定律得:
mv0=(M+m)v
解得:v=
故选C
6. 如图,光滑水平地面上有一小车,一轻弹簧的一端与车厢的挡板相连,另一端与滑块相连,滑块与车厢的水平底板间有摩擦。用力向右推动车厢使弹簧压缩,撤去推力时滑块在车厢底板上有相对滑动。在地面参考系(可视为惯性系)中,从撤去推力开始,小车、弹簧和滑块组成的系统( )
A. 动量守恒,机械能守恒
B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒
D. 动量不守恒,机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】因为滑块与车厢水平底板间有摩擦,且撤去推力后滑块在车厢底板上有相对滑动,即摩擦力做功,而水平地面是光滑的;以小车、弹簧和滑块组成的系统,根据动量守恒和机械能守恒的条件可知撤去推力后该系统动量守恒,机械能不守恒。
故选B。
7. 跳床运动可以提高身体的灵活性,也可以让大脑短时间内忘记压力和烦恼。如图所示,体重为m的运动员从跳床上方h处从静止开始下落,与跳床接触时间后以速度v竖直向上运动,重力加速度大小为g,所有物理量的单位都采用国际单位制,不计空气阻力,则运动员与跳床接触时受到跳床的平均作用力大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】以竖直向上为正方向,设李华与跳床接触时的速度为v0,则
所以
接触跳床过程,由动量定理得
所以
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一个带电粒子在磁场中运动,某时刻速度方向如图所示,带电拉子受到的重力和洛伦兹力的合力的方向恰好与速度方向相反.不计阻力,那么接下去的一小段时间内,带电粒子( )
A. 可能做匀减速运动
B. 不可能做匀减速运动
C. 可能做匀速直线运动
D. 不可能做匀速直线运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A、匀减速运动的合外力应该恒定不变,带电粒子在磁场中受到重力和洛伦兹力两个力作用,而洛伦兹力的大小与速度大小成正比,若减速,则其洛伦兹力将减小,粒子的合外力 将发生变化,不再恒定,所以不可能做匀减速运动,故A错误,B正确;
C、若要做匀速直线运动,重力和洛伦兹力必须平衡,大小相等,方向相反,由图可知洛伦兹力方向斜向左上方,与重力方向不在同一直线上,两者不可能平衡,则不可能做匀速直线运动,故C错误,D正确.
点睛:本题考查分析质点的受力情况和运动情况的能力,要根据匀减速运动和匀速直线运动的条件进行分析,抓住洛伦兹力的大小与速度大小成正比是关键.
9. 如图所示的四幅图中,导体棒的长度均为L,磁场的磁感应强度大小均为B,在各导体棒中通有相同的电流I。则下列选项正确的是( )
A. 图甲中导体棒所受的安培力大小为0
B. 图乙中导体棒所受的安培力大小为
C. 图丙中导体棒所受的安培力大小为
D. 图丁中导体棒所受的安培力大小为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.图甲中导体棒电流方向与磁场方向平行,所受的安培力大小为0,故A正确;
B.图乙中导体棒所受的安培力大小为
故B正确;
C.图丙中导体棒所受的安培力大小为
故C错误;
D.图丁中导体棒所受的安培力大小为
故D错误。
故选AB。
10. 如图所示,半径为R的圆形区域内存在匀强磁场,方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源,可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子,粒子速度大小均为v0.不计粒子重力以及粒子间的相互作用,所有粒子运动半径均为R且离开磁场时速度方向均与AB平行,AB、CD为互相垂直的直径,则( )
A. 粒子离开磁场时速度方向平行AB向下
B. 磁感应强度大小为
C. 经过圆心O的粒子在磁场中运动的时间为
D. 沿着CO方向射入的粒子在磁场中运动的时间为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由于粒子做圆周运动的半径等于磁场圆的半径,根据磁发散原理可知,带正电的粒子从C点射入磁场中均平行于AB向上射出,故A错误;
B.根据洛伦兹力提供向心力有
所以
故B正确;
C.若粒子经过圆心O,则其圆心角等于120°,则
所以粒子在磁场中运动的时间为
故C正确;
D.若粒子沿着CO方向射入磁场,其圆心角等于90°,所以粒子在磁场中运动的时间为
故D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 国庆同学在做“探究碰撞中的不变量”实验中,所用装置如图甲所示,已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。回答以下问题:
(1)为了完成本实验,下列必须具备的实验条件或操作步骤是___________;
A.斜槽轨道末端的切线必须水平
B.入射球和被碰球半径必须相同
C.入射球和被碰球的质量必须相等
D.必须测出桌面离地的高度H
E.斜槽轨道必须光滑
(2)国庆同学在实验中正确操作,认真测量,得出的落点情况如图乙所示,则入射小球质量和被碰小球质量之比为____________;
(3)为了完成本实验,测得入射小球质量m1,被碰小球质量m2,O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3,若两球间的碰撞是弹性碰撞,应该有等式_______成立。
A. B.
C. D.
【答案】 ①. AB ②. 3∶2 ③. AD
【解析】
【详解】(1) [1].A.斜槽轨道末端的切线必须水平,以保证做平抛运动,选项A正确;
B.入射球和被碰球半径必须相同,以保证两球正碰,选项B正确;
C.入射球质量要大于被碰球的质量,以防止入射球反弹,选项C错误;
D.两球均做平抛运动,竖直高度相同,时间相同,没必要测出桌面离地的高度H,选项D错误;
E.斜槽轨道没必要必须光滑,只需小球到达底端时速度相同即可,选项E错误。
故选AB。
(2)[2].设落地时间为t,则有
而动量守恒的表达式为
m1v0=m1v1+m2v2
即
m1OP=m1OM+m2ON
代入数据可得
m1:m2=3:2
(3)[3].若碰撞是弹性碰撞,动能守恒的表达式为
即
两球相碰前后的动量守恒,则有
m1•OM+m2•ON=m1•OP
即
m1•y1+m2•y3=m1•y2
若碰撞是弹性碰撞则有
故选AD.
12. 气垫导轨是常用的一种实验仪器,它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫,使滑块悬浮在导轨上,滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。我们可以用带竖直挡板C和D的气垫导轨以及滑块A和B来验证动量守恒定律,实验装置如图所示(弹簧的长度忽略不计),采用的实验步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB;
b.调整气垫导轨,使导轨处于水平;
c.在A和B间放入一个被压缩的轻质弹簧,用电动卡销锁定,静止放置在气垫导轨上;
d.用刻度尺测出滑块A的左端至挡板C的距离L1;
e.按下电钮放开卡销,同时使分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作,当A、B滑块分别碰撞C、D挡板时停止计时,记下滑块A、B分别到达挡板C、D的运动时间t1和t2。
(1)实验中还应测量的物理量是_________________。
(2)利用上述测量的实验数据,验证动量守恒定律的表达式是_________,上式中算得A、B两滑块的动量大小并不完全相等,产生误差的原因是:
①______________________________________;
②______________________________。
(3)利用上述实验数据能否测出被压缩弹簧的弹性势能的大小?如能,请写出表达式。如不能,请说明理由________。
【答案】 ①. 滑块到挡板的距离 ②. ③. 气垫导轨可能不水平导致误差 ④. 滑块受到空气的阻力作用而导致误差 ⑤.
【解析】
【详解】(1)[1]为了验证动量守恒定律,需要测出滑块运动的速度,所以需要测量滑块到挡板的距离。
(2)[2]两滑块动量守恒,满足
滑块脱离弹簧后在导轨上做匀速直线运动
,
代入解得需要满足的方程
[3]气垫导轨可能不水平导致误差。
[4]滑块受到空气的阻力作用而导致误差。
(3)[5]弹簧从压缩状态恢复到原长,弹性势能全部转化为滑块动能,根据能量守恒定律
代入速度,解得弹性势能的表达式
13. 质量为0.5kg的金属小球,以6m/s的速度水平抛出,抛出后经过0.8s落地,g取10m/s2.求:
(1)小球抛出时和刚落地时,动量的大小、方向如何?
(2)小球在空中运动的0.8s内所受重力的冲量的大小和方向如何?
【答案】(1),方向水平方向,,方向与水平方向呈向下
(2),方向竖直向下
【解析】
【小问1详解】
小球刚抛出时,设动量为,有
方向水平方向。设小球刚落地时,速度为,落地时竖直方向速度有
落地时的速度为
其与水平方向的夹角为,有
即夹角为,动量有
方向与水平方向呈向下。
【小问2详解】
重力的冲量为
方向竖直向下。
14. 如图所示,三个质量分别为、1、1的木块A、B、C放置在光滑水平轨道上,开始时B、C均静止,A以初速度向右运动,A与B碰撞后分开,B又与C发生碰撞并粘在一起,此后A与B间的距离保持不变。
(1)求B与C碰撞前B的速度大小;
(2)若A与B的碰撞时间约为,求B对A的平均作用力。
【答案】(1)6m/s;(2),负号说明方向向左
【解析】
【详解】(1)设A、B碰撞后A的速度为,B与C碰撞前B的速度为,B、C碰撞后一起运动的速度为,以C的初速度方向为正方向,由动量守恒定律
对A、B有
对B、C有
由于A与B间的距离保持不变,则
解得
(2)选择水平向右为正方向,对A根据动量定理得
解得
负号说明方向向左。
15. 回旋加速器的两个D形金属盒分别和一高频交流电源两极相接,并将其放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心附近。设粒子源射出的粒子电荷量为q,质量为m,粒子最大回旋半径为Rm,其运动轨迹如图所示。
(1)所加交流电压频率应是多大?粒子运动的角速度为多大?
(2)粒子离开加速器时速度为多大?最大动能为多少?
(3)设两D形盒间电场的电势差为U,盒间距离d很小,可忽略不计,求把静止粒子加速到上述能量所需时间。
【答案】(1),
(2),
(3)
【解析】
【小问1详解】
所加交流电压频率等于粒子在磁场中的频率,根据
可得
故频率为
运动的角速度为
【小问2详解】
粒子速度增加则半径增加,当轨道半径达到D形盒半径时,速度达到最大,粒子离开加速器,所以
解得
最大动能为
【小问3详解】
根据动能定理可得
由于不计粒子经过电场的时间,所以运动总时间为
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