精品解析：天津市耀华中学红桥学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

耀华中学红桥学校2024-2025学年度高二年级月检测 物理学科试卷 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共计7小题，每小题5分，共计35分） 1. 将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ） A. 30 B. 5.7×102 C. 6.0×102 D. 6.3×102 2. 炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或变速运动，下列说法正确的是（ ） A. 水对装置向上的反冲动力大于装置对水向下的压力 B. 人悬空静止一段时间，水的反冲动力对装置做功为零，冲量也为零 C. 人悬空静止时，人的机械能可能为零 D. 整体向上减速运动时，水的反冲力对装置做负功 3. 用水平力拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，时刻撤去拉力，物体做匀减速直线运动，到时刻停止．其速度—时间图象如图所示 ，且α>β，若拉力F做的功为，冲量大小为;物体克服摩擦阻力做的功为，冲量大小为.则下列选项正确的是 A. >；> B. <；> C <；< D. ＝；= 4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况．若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速，下列分析正确的是 A. 手机与眼睛作用过程中动量变化约为 B. 手机对眼睛的冲量大小约为 C. 手机对眼睛的冲量大小约为 D. 手机对眼睛的作用力大小约为4.5N 5. 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、乙速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（　　） A. 3 J B. 4 J C. 5 J D. 6 J 6. 如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（　　） A. A和B都向左运动 B. A和B都向右运动 C. A静止，B向右运动 D. A向左运动，B向右运动 7. 太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20 B. 输电线上损失的功率为 C. 降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1 D. 若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压也增大 二、多选题（每小题5分，选不全得3分，共计15分） 8. 如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ） A. 系统的总动量守恒 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C. 小球不能向左摆到原高度 D. 小车向右移动最大距离为 9. 如图所示，将质量分别为的A、B两个物体放在光滑的水平面上，物体B处于静止状态，B的左端与一轻弹簧相连接。现在给物体A一水平向右的初速度。则下列说法正确的是（ ） A. 弹簧压缩到最短时，A、B两物体的速度大小均为2m/s B. 弹簧恢复原长，A物体的速度大小为2m/s C. 整个过程中弹簧储存的最大弹性势能为6J D. 整个过程中A、B系统的最小动能为6J 10. 质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( ) A. B. C. D. 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题（没空2分，共计16分） 11. 如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是______。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑均在气垫导轨上近似做______运动。 （3）测得滑块B的质量为200.0g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为______（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为______（选填“②”“③”“④”）。 12. 如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。如图乙所示，为三个落点的平均位置，未放球时，球的落点是点，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点． （1）在这个实验中，除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是___________． A．秒表、天平 B．天平、刻度尺 C．秒表、刻度尺 D．天平、打点计时器 （2）在某次实验中，测量出两个小球质量，记录的落点平均位置几乎与在同一条直线上，测量出三个落点位置与点距离．在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后在方向上的总动量守恒。（用测量的量表示） （3）实验中小球斜槽之间存在摩擦力，这对实验结果___________（选填“有”或“没有”）影响。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图丙所示．在水平槽右方竖直固定一木板，使小球1仍从斜槽上点由静止滚下，重复上述实验操作，得到两球落在木板上的平均落点。用刻度尺测量木板上与等高的点到三点的高度差分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表示）。 四、解答题（13题16分，14题18分，共计34分） 13. 如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长，现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持静止。物块与车面间的动摩擦因数，g取。 (1)求物块在车面上滑行的时间t； (2)要使物块不从小车右端滑出，求物块滑上小车左端的速度不超过多少。 14. 光滑水平面上放着质量mA＝1kg的物块A与质量mB＝2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep＝49J；在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨，轨道半径R＝0.5m。B恰能完成半个圆周运动到达导轨最高点C，g取10 m/s2，求： （1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 耀华中学红桥学校2024-2025学年度高二年级月检测 物理学科试卷 第Ⅰ卷（选择题） 一、单选题（共计7小题，每小题5分，共计35分） 1. 将质量为1.00 kg模型火箭点火升空，50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出．在燃气喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）（ ） A. 30 B. 5.7×102 C. 6.0×102 D. 6.3×102 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】开始总动量为零，规定气体喷出的方向为正方向，根据动量守恒定律得 解得火箭的动量 负号表示方向，大小为30。 故选A。 2. 炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或变速运动，下列说法正确的是（ ） A. 水对装置向上的反冲动力大于装置对水向下的压力 B. 人悬空静止一段时间，水的反冲动力对装置做功为零，冲量也为零 C. 人悬空静止时，人的机械能可能为零 D. 整体向上减速运动时，水的反冲力对装置做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．水对装置向上的反冲动力与装置对水向下的压力是一对相互作用力，大小相等，故A错误； B．人悬空静止一段时间，装置的位移为零，所以水的反冲动力对装置做功为零，而反冲动力的作用时间不为零，所以冲量不为零，故B错误； C．人悬空静止时，动能为零，而重力势能与所取零势能面有关，可能为零，所以人的机械能可能为零，故C正确； D．整体向上减速运动时，水的反冲力与速度方向相同，所以对装置做正功，故D错误。 故选C。 3. 用水平力拉一物体，使物体在水平地面上由静止开始做匀加速直线运动，时刻撤去拉力，物体做匀减速直线运动，到时刻停止．其速度—时间图象如图所示 ，且α>β，若拉力F做的功为，冲量大小为;物体克服摩擦阻力做的功为，冲量大小为.则下列选项正确的是 A. >；> B. <；> C. <；< D. ＝；= 【答案】D 【解析】 【详解】从t=0到t=t2时间内，由动能定理：W1−W2=0 得：W1=W2 从t=0到t=t2时间内，由动量定理：I1−I2=0 得：I1=I2 故D正确，ABC错误 故选D． 4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况．若手机质量为，从离人眼约的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为，取重力加速，下列分析正确的是 A. 手机与眼睛作用过程中动量变化约为 B. 手机对眼睛的冲量大小约为 C. 手机对眼睛的冲量大小约为 D. 手机对眼睛的作用力大小约为4.5N 【答案】D 【解析】 【详解】手机做自由落体运动，到达眼睛时的速度大小为砸到眼睛后手机未反弹所以相互作用的末速度为0，则手机动量变化量的大小为： 故A错误；设手机对眼睛的冲量大小为I规定向下方向为正，根据动量定理 ，解得： 故BC错误；设手机对眼睛的作用力大小为F，则解得：故D正确；故选D 5. 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1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（　　） A. 3 J B. 4 J C. 5 J D. 6 J 【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 6. 如图所示，两滑块A、B在光滑水平面上沿同一直线相向运动，滑块A的质量为m，速度大小为2v0，方向向右，滑块B的质量为2m，速度大小为v0，方向向左，两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是（　　） A. A和B都向左运动 B. A和B都向右运动 C. A静止，B向右运动 D. A向左运动，B向右运动 【答案】D 【解析】 【详解】选择水平向右为正，两滑块碰前总动量 说明系统总动量为0。 A．A和B都向左运动，总动量不为0，选项A错误； B．A和B都向右运动，总动量不0，选项B错误； C．A静止，B向右运动，总动量不为0，选项C错误； D．A向左运动，B向右运动，总动量可能为0，选项D正确。 故选D。 7. 太阳能光伏发电是一种新型清洁能源，我国光伏装机容量已突破3亿千瓦。一光伏发电站输出电压恒为250V，现准备向远处输电，输电示意图如图所示。若该发电站的输出功率为，该发电站到用户之间采用5500V高压进行远距离输电，输电线的总电阻为，用户获得220V电压。变压器视为理想变压器，下列说法正确的是（　　） A. 升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶20 B. 输电线上损失的功率为 C. 降压变压器的原、副线圈匝数比为24∶1 D. 若用户消耗的功率增大，则用户电路两端的电压也增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．升压变压器的原、副线圈匝数比为 故A错误； B．输电线上的电流为 输电线上损耗的功率为 故B错误； C．降压变压器的输入电压 则降压变压器的原、副线圈匝数比 故C正确； D．若用户消耗的功率增大，则发电系统输出功率一定增大，升压变压器的输入电压不变，则升压变压器原线圈中的电流增大，故副线圈中的电流也增大，即输电电流增大，输出电压不变，又因为 所以降压变压器的输入电压减小，输出电压即用户电路两端的电压减小，故D错误。 故选C。 二、多选题（每小题5分，选不全得3分，共计15分） 8. 如图所示，绳长为l，小球质量为m1，小车质量为m2，将小球向右拉至水平后放手，则（水平面光滑）（ ） A. 系统的总动量守恒 B. 水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向 C. 小球不能向左摆到原高度 D. 小车向右移动的最大距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故水平方向的动量守恒，而总动量不守恒，即水平方向任意时刻小球与小车的动量等大反向，A错误、B正确； C．以小球和小车组成的系统，只有重力做功，系统机械能守恒，且小球和小车水平方向的合动量为零，当小球的速度为零时、小车的速度也为零，所以小球能向左摆到原高度，C错误； D．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，初始时总动量为0，设小车向右运动的最大距离为x，则小球向左运动的位移为2l - x；取向右为正方向，根据水平方向平均动量守恒有 可得 D正确。 故选BD。 9. 如图所示，将质量分别为的A、B两个物体放在光滑的水平面上，物体B处于静止状态，B的左端与一轻弹簧相连接。现在给物体A一水平向右的初速度。则下列说法正确的是（ ） A. 弹簧压缩到最短时，A、B两物体的速度大小均为2m/s B. 弹簧恢复原长，A物体的速度大小为2m/s C. 整个过程中弹簧储存的最大弹性势能为6J D. 整个过程中A、B系统的最小动能为6J 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 弹簧压缩到最短时，A、B两物体的速度相等，由动量守恒定律可知 解得v=1m/s，A错误； B. 弹簧恢复原长时由动量守恒和能量关系可知， 解得A物体的速度为v1=-2m/s，B正确； CD. 当A、B共速时弹性势能最大，即整个过程中弹簧储存的最大弹性势能为 此时系统动能最小，最小动能为，C正确，D错误。 故选BC。 10. 质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为m的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为μ．初始时小物块停在箱子正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止．设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为( ) A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】试题分析：设物块与箱子相对静止时共同速度为V，则由动量守恒定律得，得，系统损失的动能为，B正确，AC错误．根据能量守恒定律得知，系统产生的内能等于系统损失的动能，根据功能关系得知，系统产生的内能等于系统克服摩擦力做的功，则有．D正确， 故选BD 考点：动量守恒定律；功能关系． 点评：两个相对运动的物体，当它们的运动速度相等时候，往往是最大距离或者最小距离的临界条件．本题是以两物体多次碰撞为载体，综合考查功能原理，动量守恒定 律，要求学生能依据题干和选项暗示，从两个不同角度探求系统动能的损失．又由于本题是陈题翻新，一部分学生易陷入某种思维定势漏选B或者D，另一方面，若 不仔细分析，易认为从起点开始到发生第一次碰撞相对路程为，则发生N次碰撞，相对路程为，而错选C． 第Ⅱ卷（非选择题） 三、填空题（没空2分，共计16分） 11. 如图为某小组探究两滑块碰撞前后的动量变化规律所用的实验装置示意图。带刻度尺的气垫导轨右支点固定，左支点高度可调，装置上方固定一具有计时功能的摄像机。 （1）要测量滑块的动量，除了前述实验器材外，还必需的实验器材是______。 （2）为减小重力对实验的影响，开动气泵后，调节气垫导轨的左支点，使轻推后的滑均在气垫导轨上近似做______运动。 （3）测得滑块B的质量为200.0g，两滑块碰撞前后位置x随时间t的变化图像如图所示其中①为滑块B碰前的图线。取滑块A碰前的运动方向为正方向，由图中数据可得滑块B碰前的动量为______（保留2位有效数字），滑块A碰后的图线为______（选填“②”“③”“④”）。 【答案】（1）天平 （2）匀速直线 （3） ①. ②. ③ 【解析】 【小问1详解】 要测量滑块的动量还需要测量滑块的质量，故还需要的器材是天平。 【小问2详解】 为了减小重力对实验的影响，应该让气垫导轨处于水平位置，故调节气垫导轨后要使滑块能在气垫导轨上近似做匀速直线运动。 【小问3详解】 [1]取滑块A碰前运动方向为正方向，①为滑块B碰前的图线，根据图像可知滑块B碰前的速度为 则滑块B碰前的动量为 [2]取滑块A碰前的运动方向为正方向，可知④为滑块A碰前的图线；由于②、③图线可知碰后滑块A、B速度均为负方向，即碰后滑块A反向运动，滑块B继续向前运动，根据速度合理性可知，碰后滑块A的速度大小大于滑块B的速度大小，根据图像的斜率绝对值表示速度大小可知，滑块A碰后的图线为③。 12. 如图甲所示，用半径相同的A、B两球的碰撞可以验证“动量守恒定律”。实验时先让质量为的球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，进入水平轨道后，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为的B球放在水平轨道末端，让球仍从位置由静止滚下，球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。如图乙所示，为三个落点的平均位置，未放球时，球的落点是点，点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点． （1）在这个实验中，除了图中器材外，实验室还备有下列器材，完成本实验还必须使用的两种器材是___________． A．秒表、天平 B．天平、刻度尺 C．秒表、刻度尺 D．天平、打点计时器 （2）在某次实验中，测量出两个小球的质量，记录的落点平均位置几乎与在同一条直线上，测量出三个落点位置与点距离．在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后在方向上的总动量守恒。（用测量的量表示） （3）实验中小球斜槽之间存在摩擦力，这对实验结果___________（选填“有”或“没有”）影响。 （4）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图丙所示．在水平槽右方竖直固定一木板，使小球1仍从斜槽上点由静止滚下，重复上述实验操作，得到两球落在木板上的平均落点。用刻度尺测量木板上与等高的点到三点的高度差分别为，则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为___________（用所测物理量的字母表示）。 【答案】 ①. B ②. ③. 没有 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]完成本实验还必须使用的两种器材是：用天平测小球的质量，用刻度尺测量小球做平抛运动的水平位移。 故选B。 （2）[2]由平抛运动知识得 ， 可得平抛运动的初速度为 因为做平抛运动高度相同，则 设碰撞前瞬间的速度为，碰撞后瞬间、的速度分别为、，根据动量守恒可得 则在实验误差允许范围内，若满足关系式 则可以认为两球碰撞前后在方向上的总动量守恒。 （3）[3]实验中小球斜槽之间存在摩擦力，只要保证每次从同一位置静止释放入射小球，则摩擦力做功相同，不影响每次碰撞前瞬间入射小球的速度相同，则对实验结果没有影响。 （4）[4]由动量守恒 由平抛运动规律 ， 则有 联立可得 四、解答题（13题16分，14题18分，共计34分） 13. 如图所示，质量的小车静止在光滑的水平面上，车长，现有质量可视为质点的物块，以水平向右的速度从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持静止。物块与车面间的动摩擦因数，g取。 (1)求物块在车面上滑行的时间t； (2)要使物块不从小车右端滑出，求物块滑上小车左端的速度不超过多少。 【答案】(1)0.8s；(2) 【解析】 【详解】(1)设物块与小车的共同速度为v，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 设物块与车面间的滑动摩擦力为f，对物块应用动量定理有 其中 联立以上三式解得 代入数据得 (2)要使物块不从小车右端滑出，则物块恰好滑到车面右端时与小车有共同的速度，根据动量守恒定律有 由能量关系有 代入数据解得 故要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度不能超过。 14. 光滑水平面上放着质量mA＝1kg的物块A与质量mB＝2kg的物块B，A与B均可视为质点，A靠在竖直墙壁上，A、B间夹一个被压缩的轻弹簧（弹簧与A、B均不拴接），用手挡住B不动，此时弹簧弹性势能Ep＝49J；在A、B间系一轻质细绳，细绳长度大于弹簧的自然长度，如图所示。放手后B向右运动，绳在短暂时间内被拉断，之后B冲上与水平面相切的竖直半圆形光滑导轨，轨道半径R＝0.5m。B恰能完成半个圆周运动到达导轨最高点C，g取10 m/s2，求： （1）绳拉断后瞬间B的速度vB的大小； （2）绳拉断过程绳对B的冲量I的大小。 【答案】（1）5m/s；　（2）4N·s 【解析】 【详解】(1)设物块B在绳被拉断后的瞬时速率为vB，到达C点的速率为vC，根据B恰能完成半个圆周运动到达C点可得 对绳断后到B运动到最高点C这一过程，应用动能定理有 解得 vB＝5m/s (2)设弹簧恢复到自然长度时B的速率为v1，取向右为正方向，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能转化为B的动能，则 根据动量定理有 I=mBvB－mBv1 解得 I=－4N·s 其大小为4N·s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $