精品解析：天津市蓟州区上仓中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

2024—2025学年度第二学期高二年级 物理学科阶段性练习（一） 一、单项选择题（每题5分） 1. 如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由安培定则可知，在直导线的下方的磁场的方向为垂直纸面向外，根据左手定则可以得知电子受到的力向下，电子向下偏转；通电直导线电流产生的磁场是以直导线为中心向四周发散的，离导线越远，电流产生的磁场的磁感应强度越小，由半径公式 可知，电子的运动的轨迹半径越来越大，故C正确，ABD错误。 故选C。 2. 关于动量，下列说法中正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变 B. 做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变 C. 物体的动量变化，动能也一定变化 D. 甲物体动量，乙物体动量，所以 【答案】B 【解析】 【详解】动量定义为，是矢量，大小、方向任意一个变化则动量变化；动能是标量，仅与速度大小有关。 A．做匀速圆周运动的物体速度方向时刻改变，动量作为矢量，方向也时刻变化，因此动量是变化的，A错误； B．做匀变速直线运动的物体加速度恒定，速度随时间均匀变化，即速度矢量一定改变，因此动量一定改变，B正确； C．若仅速度方向改变、大小不变（例如匀速圆周运动），动量会发生变化，但动能仅由速度大小决定，此时动能不变，C错误； D．动量是矢量，正、负表示方向，不表示大小，则动量的大小关系为，D错误。 故选B。 3. 一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度越来越大，则在这段时间内（　　） A. 振子的位移逐渐增大 B. 振子正在向平衡位置运动 C. 振子的速度逐渐增大 D. 振子的速度方向与加速度方向一致 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度越来越大，根据牛顿第二定律可知回复力逐渐增大，即位移在增大，振子在远离平衡位置，速度逐渐减小，速度方向与加速度方向相反。 故选A。 4. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是（　　） A. 物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒 B. 物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒 C. 从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零 D. 物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块沿槽下滑过程中，物块与弧形槽组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒，故AB错误； C．从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，物块受到的冲量等于物块动量的变化，物体的动量变化量不为零，故物体受到的冲量不为零，C错误； D．物块反弹后追上弧形槽，上升到最高点时，物块和弧形槽具有相同的速度，全过程系统机械能守恒，故物块不能回到槽上高h处，D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上．一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块．当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s(图乙)．设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点．则子弹穿过木块的时间为 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【分析】以子弹与木块组成的系统为研究对象，满足动量守恒定律，分别对子弹和木块列动能定理表达式，再对木块列动量定理表达式，联立可求解. 【详解】子弹穿过木块过程，对子弹和木块的系统，外力之和为零动量守恒，有：， 设子弹穿过木块的过程所受阻力为f，对子弹由动能定理：，由动量定理：， 对木块由动能定理：，由动量定理：， 联立解得：；故选D. 【点睛】子弹穿过木块的过程，子弹与木块组成的相同动量守恒，由动量守恒定律与动量定理可以正确解题，解题时注意研究对象、研究过程的选择. 二、多选（每题5分，少选3分） 6. 一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如下图，a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置。下列说法正确的是（　　） A. 质点通过位置c时速度最大，加速度为零 B. 质点通过位置b时，相对平衡位置的位移为 C. 质点从位置a到位置c和从位置b到位置d所用时间相等 D. 质点从位置a到位置b和从位置b到位置c的平均速度相等 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．质点通过位置c，即平衡位置时，此时速度最大，加速度为零，故A正确； B．x－t图象是正弦图象，故质点通过位置b时，相对平衡位置的位移为，故B错误； C．质点从位置a到c和从位置b到d所用的时间相等，均为2 s，故C正确； D．质点从位置a到b和从b到c的过程中时间相同但位移大小不同，故平均速度不同，故D错误。 故选AC。 7. 如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（　　） A. 木板先加速再减速，最终做匀速运动 B. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为 C. 整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为 D. 弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为 【答案】ACB 【解析】 【分析】 【详解】A．物块接触弹簧之前，物块减速运动，木板加速运动；当弹簧被压缩到最短时，摩擦力反向，直到弹簧再次恢复原长，物块继续减速，木板继续加速；当物块与弹簧分离后，物块水平方向只受向左的摩擦力，所以物块加速，木板减速；最终，当物块滑到木板最右端时，物块与木板共速，一起向左匀速运动。所以木板先加速再减速，最终做匀速运动，所以A正确； B．当弹簧被压缩到最短时，弹簧的弹性势能最大，此时物块与木板第一次共速，将物块，弹簧和木板看作系统，由动量守恒定律可得 得 从开始运动到弹簧被压缩到最短，由能量守恒可得 从开始运动到物块到达木板最右端，由能量守恒可得 则最大的弹性势能为 所以B正确； C．根据动量定理，整个过程中物块所受合力的冲量大小为 合冲量大小即为木板和弹簧对物块的冲量大小，所以C正确； D．由题意可知，物块与木板之间的摩擦力为 又系统克服摩擦力做功为 则 即弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为，所以D错误。 故选ACB。 8. 一质量为2 kg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（　　） A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由动量定理有 解得时物块的速率为 故A正确； B．图线与时间轴所围面积表示冲量，根据动量定理可知，时物块的动量大小为 故B正确； C．根据动量定理可知，时物块的动量大小为 故C错误； D．根据动量定理可知，时物块的动量大小为 则时物块的速度为 故D错误。 故选AB。 三、填空题（每空2分） 9. 如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s时第一次到达B点。已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为，则该简谐运动的周期为________s，振幅为________m。 【答案】 ①. 4 ②. 【解析】 【详解】[1]根据简谐运动的对称性可知，A、B两点关于平衡位置对称，从向右经过A到第一次到达B经过了半个周期的振动，则周期为 [2]这段时间路程为 解得振幅为 10. 为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作： ①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P； ③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N； ④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和．根据上述实验，请回答下列问题： (1)为了减小实验误差，选择入射球、被碰球时，应该使_________（填“大于”、“等于”或“小于”）． (2)小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是__________点． (3)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论___________产生影响（填“会”或“不会”）． (4)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为__________．（用、、、、表示） 【答案】 ①. 大于 ②. N ③. 不会 ④. 【解析】 【详解】(1)[1]为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使ma大于mb； (2)(4)[2][4]小球离开轨道后做平抛运动，设木板与抛出点之间的距离为x，由平抛运动规律得： 水平方向： 竖直方向： 解得： 碰撞前，小球a落在图中的P点，设其水平初速度为v0．小球a和b发生碰撞后，小球a的速度变小，下落的更多，a的落点在图中的N点 设其水平初速度为v1，m2的落点是图中的M点，设其水平初速度为v2．小球碰撞的过程中若动量守恒，则有： 即为 则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为： (3)[3]只要由静止从同一位置释放小球，小球到达轨道底端时速度相等，小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结果不会产生误差． 四、计算题（11题14分，12题16分，13题18分） 11. 如图所示，金属杆的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果静止于水平导轨上。求： (1)金属杆受到的摩擦力的大小； (2)金属杆对导轨的压力的大小。 【答案】(1) f = BIlsinθ，(2) FN = mg - BIlcosθ 【解析】 【详解】(1)对导体棒作受力分析有 F安 = BIl 根据共点力的平衡有 f = F安sinθ = BIlsinθ (2)竖直方向的受力有 mg = FN + F安y = FN + BIlcosθ 整理得 FN = mg - BIlcosθ 12. 一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求： （1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间； （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。 【答案】（1） ；（2） 【解析】 【详解】（1）设烟花弹上升的初速度为，由题给条件有 ① 设烟花弹从地面开始上升到火药爆炸所用的时间为，由运动学公式有 ② 联立①②式得 ③ （2）设爆炸时烟花弹距地面的高度为，由机械能守恒定律有 ④ 火药爆炸后，烟花弹上、下两部分均沿竖直方向运动，设炸后瞬间其速度分别为和。由题给条件和动量守恒定律有 ⑤ ⑥ 由⑥式知，烟花弹两部分的速度方向相反，向上运动部分做竖直上抛运动。设爆炸后烟花弹上部分继续上升的高度为，由机械能守恒定律有 ⑦ 联立④⑤⑥⑦式得，烟花弹上部分距地面的最大高度为 ⑧ 13. 如图所示，在粗糙水平面上有相距一段距离的A、B两点，在A、B两点分别静止放置m1=4kg、m2=2kg的两物块P、Q。现对P施加一大小F=20N、方向水平向右的拉力，作用一段时间后撤去F，P继续向右运动后与Q在B点发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短），碰后P、Q向右运动1m后停止。已知两物块均可视为质点，与地面的动摩擦因数均为0.2，g取10m/s2。求： （1）P与Q发生碰撞前瞬间P的速度； （2）力F作用的时间及A、B两点间的距离。 【答案】（1）3m/s；（2）3s，31.5m 【解析】 【详解】（1）设P与Q发生碰撞前瞬间P的速度为v0，碰后瞬间共同速度为v，由动能定理得 －μ(m1+m2)gL=0－(m1+m2)v2 由动量守恒得 m1v0=(m1+m2)v 联立解得 v0=3m/s （2）设F作用时间为t1，撤去F后经t2=3s，P与Q发生碰撞，根据动量定理得 Ft1－μm1g(t1+t2)=m1v0 解得 t1=3s 设撤去F瞬间P的速度为v1，根据动量定理得 Ft1－μm1gt1=m1v1 解得 v1=9m/s 所以 xAB=t1+t2=31.5m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度第二学期高二年级 物理学科阶段性练习（一） 一、单项选择题（每题5分） 1. 如图所示，水平导线中有电流I通过，导线正下方电子的初速度方向与电流I的方向相同，均平行于纸面水平向左。下列四幅图是描述电子运动轨迹的示意图，正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 关于动量，下列说法中正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体，动量不变 B. 做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变 C. 物体的动量变化，动能也一定变化 D. 甲物体动量，乙物体动量，所以 3. 一弹簧振子在振动过程中的某段时间内加速度越来越大，则在这段时间内（　　） A. 振子的位移逐渐增大 B. 振子正在向平衡位置运动 C. 振子的速度逐渐增大 D. 振子的速度方向与加速度方向一致 4. 如图所示，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个光滑弧形槽静止放在足够长的光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，让一个物块从槽上高h处由静止开始下滑。下列说法正确的是（　　） A. 物块沿槽下滑的过程中，物块的机械能守恒 B. 物块沿槽下滑的过程中，物块与槽组成的系统动量守恒 C. 从物块压缩弹簧到被弹开的过程中，弹簧对物块的冲量等于零 D. 物块第一次被反弹后一定不能再次回到槽上高h处 5. 如图甲所示，一块长度为L、质量为m的木块静止在光滑水平面上．一颗质量也为m的子弹以水平速度v0射入木块．当子弹刚射穿木块时，木块向前移动的距离为s(图乙)．设子弹穿过木块的过程中受到的阻力恒定不变，子弹可视为质点．则子弹穿过木块的时间为 A. B. C. D. 二、多选（每题5分，少选3分） 6. 一个质点以O为中心做简谐运动，位移随时间变化的图象如下图，a、b、c、d表示质点在不同时刻的相应位置。下列说法正确的是（　　） A. 质点通过位置c时速度最大，加速度为零 B. 质点通过位置b时，相对平衡位置的位移为 C. 质点从位置a到位置c和从位置b到位置d所用时间相等 D. 质点从位置a到位置b和从位置b到位置c的平均速度相等 7. 如图所示，质量为M的木板静止在光滑水平面上，木板左端固定一轻质挡板，一根轻弹簧左端固定在挡板上，质量为m的小物块从木板最右端以速度v0滑上木板，压缩弹簧，然后被弹回，运动到木板最右端时与木板相对静止。已知物块与木板之间的动摩擦因数为，整个过程中弹簧的形变均在弹性限度内，则（　　） A. 木板先加速再减速，最终做匀速运动 B. 整个过程中弹簧弹性势能的最大值为 C. 整个过程中木板和弹簧对物块的冲量大小为 D. 弹簧压缩到最短时，物块到木板最右端的距离为 8. 一质量为2 kg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（　　） A. t=1 s时物块的速率为1 m/s B. t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s C. t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s D. t=4 s时物块的速度为零 三、填空题（每空2分） 9. 如图，一弹簧振子沿x轴做简谐运动，振子零时刻向右经过A点，2s时第一次到达B点。已知振子经过A、B两点时的速度大小相等，2s内经过的路程为，则该简谐运动的周期为________s，振幅为________m。 10. 为了验证“两小球碰撞过程中的动量守恒”，某同学用如图所示的装置进行了如下的操作： ①将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹P； ③把小球b静止放在斜槽轨道的水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两小球撞到木板并在白纸上留下痕迹M和N； ④用天平测出a、b两个小球的质量分别为和，用刻度尺测量白纸上O点到M、P、N三点的距离分别为、和．根据上述实验，请回答下列问题： (1)为了减小实验误差，选择入射球、被碰球时，应该使_________（填“大于”、“等于”或“小于”）． (2)小球a和b发生碰撞后，小球a在图中白纸上撞击痕迹应是__________点． (3)小球a下滑过程中与斜槽轨道间存在摩擦力，这对实验结论___________产生影响（填“会”或“不会”）． (4)用本实验中所测得的物理量来验证两小球碰撞过程中动量守恒，其表达式为__________．（用、、、、表示） 四、计算题（11题14分，12题16分，13题18分） 11. 如图所示，金属杆的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果静止于水平导轨上。求： (1)金属杆受到的摩擦力的大小； (2)金属杆对导轨的压力的大小。 12. 一质量为m的烟花弹获得动能E后，从地面竖直升空，当烟花弹上升的速度为零时，弹中火药爆炸将烟花弹炸为质量相等的两部分，两部分获得的动能之和也为E，且均沿竖直方向运动。爆炸时间极短，重力加速度大小为g，不计空气阻力和火药的质量，求： （1）烟花弹从地面开始上升到弹中火药爆炸所经过的时间； （2）爆炸后烟花弹向上运动的部分距地面的最大高度。 13. 如图所示，在粗糙水平面上有相距一段距离的A、B两点，在A、B两点分别静止放置m1=4kg、m2=2kg的两物块P、Q。现对P施加一大小F=20N、方向水平向右的拉力，作用一段时间后撤去F，P继续向右运动后与Q在B点发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短），碰后P、Q向右运动1m后停止。已知两物块均可视为质点，与地面的动摩擦因数均为0.2，g取10m/s2。求： （1）P与Q发生碰撞前瞬间P的速度； （2）力F作用的时间及A、B两点间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $