精品解析：山西省大同市阳高县第四中学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

绝密★启用前 阳高四中2024-2025学年第二学期高二年级3月考物理试卷 注意事项： 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 一、选择题60分（每题6分，多选选错不得分，选对一个得3分） 1. 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 2. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（  ） A. B. C. D. 3. 下列关于动量和动能的说法中，正确的是 A. 一个物体的动量不变，其动能一定不变 B. 一个物体的动能不变，其动量一定不变 C. 两个物体的动量相等，其动能一定相等 D. 两个物体的动能相等，其动量一定相等 4. 如图所示，一质量为m的小球沿光滑的水平面以速度v冲上一个静止在水平地面上的质量为2m的曲面体，曲面体的曲面部分为光滑面圆弧并且和水平面相切．当小球从曲面体再次滑到水平面的瞬间，其速度为(　　) A. v B. －v C. v D. －v 5. 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等．Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ） A. P的初动能 B. P的初动能的 C. P的初动能的 D. P的初动能的 6. 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( ) A. B. C. D. 7. 静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 0～4 s内物体的位移为零 B. 0～4 s内拉力对物体做功为零 C. 4 s末物体的动量为零 D. 0～4 s内拉力对物体的冲量为零 8. 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. 9. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和，图乙为它们碰撞前后的（位移—时间）图象，已知。由此可以判断（　　） A. 碰前静止，向右运动 B. 碰后和都向右运动 C. D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 10. 如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得　（ ） A. 在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都是处于压缩状态 B. t3～t4时间内弹簧由压缩状态恢复到原长 C. 两物块的质量之比为m1∶m2=1∶2 D. 在t2时刻A与B的动能之比为Ek1∶Ek2=1∶8 第II卷（非选择题）40分 二 填空题（25分，每空5分） 11. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸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m2的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与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。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。 （1）实验中，通过测量________间接地测定小球碰撞前后的速度； A. 小球开始释放的高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平距离 （2）以下提供的器材中，本实验必须使用的是________； A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表 （3）关于该实验的注意事项，下列说法正确的是________； A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 上述实验过程中白纸可以移动 D. 两小球A、B半径相同 （4）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1>m2，若满足关系式____________________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒； （5）某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图甲所示。该同学认为只要满足关系式________________________，则说明两小球碰撞前后总机械能守恒； 三 简答题（15分，每问5分） 12. 如图所示，光滑水平面上放一木板A，质量，小铁块B（可视为质点）质量为，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数，小铁块B以v0= 10m/s的初速度从木板A的左端冲上木板，恰好不滑离木板。（） (1)A、B的加速度分别为多少？ (2)经过多长时间A、B速度相同，相同的速度为多少？ (3)薄木板的长度？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★启用前 阳高四中2024-2025学年第二学期高二年级3月考物理试卷 注意事项： 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 一、选择题60分（每题6分，多选选错不得分，选对一个得3分） 1. 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。 2. 有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。如图所示。已知他自身的质量为m，则渔船的质量为（  ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的运动方向为正方向，则， 根据动量守恒定律得Mv-mv′=0 解得船的质量M= 故选B。 3. 下列关于动量和动能的说法中，正确的是 A. 一个物体的动量不变，其动能一定不变 B. 一个物体的动能不变，其动量一定不变 C. 两个物体的动量相等，其动能一定相等 D. 两个物体的动能相等，其动量一定相等 【答案】A 【解析】 【详解】一个物体的动量不变，则速度的大小一定不变，其动能一定不变，选项A正确； 一个物体的动能不变，则速度的大小不变，但是方向不一定不变，其动量不一定不变，例如匀速圆周运动的物体，选项B错误；根据可知，两个物体的动量相等，其动能不一定相等，选项C错误； 两个物体的动能相等，根据则其动量不一定相等，选项D错误；故选A. 4. 如图所示，一质量为m的小球沿光滑的水平面以速度v冲上一个静止在水平地面上的质量为2m的曲面体，曲面体的曲面部分为光滑面圆弧并且和水平面相切．当小球从曲面体再次滑到水平面的瞬间，其速度为(　　) A. v B. －v C. v D. －v 【答案】B 【解析】 【详解】小球在曲面体上滑动的过程中，小球和曲面体组成的系统，由水平方向动量守恒和机械能守恒得 联立得： A.v与计算结论不符，故A不符合题意． B.－v与计算结论相符，故B符合题意． C.v与计算结论不符，故C不符合题意． D.－v与计算结论不符，故D不符合题意． 5. 如图所示，位于光滑水平桌面上的小滑块P和Q都可视为质点，质量相等．Q与水平轻弹簧相连，设Q静止，P以某一初速度向Q运动并与弹簧发生碰撞．在整个过程中，弹簧具有的最大弹性势能等于（ ） A. P的初动能 B. P的初动能的 C. P的初动能的 D. P的初动能的 【答案】B 【解析】 【详解】在整个过程中，弹簧具有最大弹性势能时，P和Q的速度相同． 根据动量守恒定律：mv0=2mv． 根据机械能守恒定律，有 故最大弹性势能等于P的初动能的。 故选B。 6. 一弹丸在飞行到距离地面5 m高时仅有水平速度 v＝2 m/s，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为3∶1．不计质量损失，取重力加速度 g＝10 m/s 2，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能正确的是( ) A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】试题分析：炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律；当炮弹到达最高点时爆炸为沿水平方向运动的两片，两片炸弹都做平抛运动．根据平抛运动的基本公式即可解题． 规定向右为正，设弹丸的质量为4m，则甲的质量为3m，乙的质量为m，炮弹到达最高点时爆炸时，爆炸的内力远大于重力（外力），遵守动量守恒定律，则有,则，两块弹片都做平抛运动，高度一样，则运动时间相等，，水平方向做匀速运动，，则，结合图象可知，D的位移满足上述表达式，故D正确． 7. 静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图像如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 0～4 s内物体的位移为零 B. 0～4 s内拉力对物体做功为零 C. 4 s末物体的动量为零 D. 0～4 s内拉力对物体的冲量为零 【答案】BCD 【解析】 【详解】由图象可知物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4 s末的速度为零，位移一直增大，故A错误；前2s拉力做正功，后2s拉力做负功，且两段时间做功代数和为零，故B正确；4s末的速度为零，故动量为零；故C正确；根据I=Ft可知：前4s内I合=F×2- F×2=0，故D正确；故选BCD． 【点睛】本题主要考查了同学们读图的能力，要求同学们能根据受力情况分析物体的运动情况，再根据动量定理进行分析求解． 8. 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． 9. 如图甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为和，图乙为它们碰撞前后的（位移—时间）图象，已知。由此可以判断（　　） A. 碰前静止，向右运动 B. 碰后和都向右运动 C. D. 碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由（位移—时间）图象的斜率得到，碰前的位移不随时间而变化，处于静止，的速度大小为 方向只有向右才能与相撞，故A正确； B．由图读出，碰后的速度为正方向，说明向右运动，的速度为负方向，说明向左运动，故B错误； C．由图求出碰后和的速度分别为 ， 根据动量守恒定律得 代入解得 =0.3kg 故C正确； D．碰撞过程中系统损失的机械能为 代入解得 故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1和m2的两物块A、B相连接,并静止在光滑的水平面上。现使A瞬时获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时起点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得　（ ） A. 在t1、t3时刻两物块达到共同速度1m/s,且弹簧都是处于压缩状态 B. t3～t4时间内弹簧由压缩状态恢复到原长 C. 两物块的质量之比为m1∶m2=1∶2 D. 在t2时刻A与B的动能之比为Ek1∶Ek2=1∶8 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两物块初始静止时弹簧弹力为零，故弹簧处于原长。在内，，两物块间距减小，弹簧被压缩；在时两物块速度相同，弹簧压缩量最大。在时两物块的加速度均为零，弹簧恢复原长；在内，，两物块间距增大，在时弹簧伸长量最大，故A错误； B．由上述分析可知，时弹簧处于伸长状态，时间内弹簧由伸长状态恢复到原长，故B错误； C．系统在水平方向不受外力，动量守恒。由图像可知，初始时、，在时、，根据动量守恒定律有 解得，故C正确； D．在时物块与物块的动能之比为，故D正确。 故选CD。 第II卷（非选择题）40分 二 填空题（25分，每空5分） 11. 在“验证动量守恒定律”的实验中，先让质量为m1的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止开始滚下，从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在复写纸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m2的B球放在斜槽轨道末端，让A球仍从位置S由静止滚下，与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。M、P、N为三个落点的平均位置，O点是轨道末端在白纸上的竖直投影点。 （1）实验中，通过测量________间接地测定小球碰撞前后的速度； A. 小球开始释放的高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平距离 （2）以下提供的器材中，本实验必须使用的是________； A. 刻度尺 B. 天平 C. 秒表 （3）关于该实验的注意事项，下列说法正确的是________； A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端的切线必须水平 C. 上述实验过程中白纸可以移动 D. 两小球A、B半径相同 （4）为了尽量减小实验误差，两个小球的质量应满足m1>m2，若满足关系式____________________则可以认为两小球碰撞前后总动量守恒； （5）某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，如图甲所示。该同学认为只要满足关系式________________________，则说明两小球碰撞前后总机械能守恒； 【答案】（1）C （2）AB （3）BD （4）m1·OP＝m1·OM＋m2·ON （5） 【解析】 【小问1详解】 实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，通过平抛运动的规律，得出小球的速度，由于平抛运动的高度相同，即可通过小球平抛运动的射程，间接表示速度的大小。 故选C。 【小问2详解】 由于需要测量小球平抛运动的射程，则需要刻度尺，以及需要测量小球的质量，则需要天平。 故选AB。 【小问3详解】 实验中，斜槽轨道不一定需要光滑，但是斜槽末端必须水平，保证小球做平抛运动，实验中，复写纸和白纸的位置不可以移动，为保证是正碰，两小球的半径必须相同。 故选BD。 【小问4详解】 两球离开轨道后，做平抛运动，它们在空中运动的时间相等，若动量守恒则有 两边同时乘以时间可得 【小问5详解】 某同学记录小球三个落点的平均位置时发现M和N偏离了OP方向，只要满足碰撞前的动能与碰撞后的相等即总的机械能守恒，结合水平匀速方程，故有 即 三 简答题（15分，每问5分） 12. 如图所示，光滑水平面上放一木板A，质量，小铁块B（可视为质点）质量为，木板A和小铁块B之间的动摩擦因数，小铁块B以v0= 10m/s的初速度从木板A的左端冲上木板，恰好不滑离木板。（） (1)A、B的加速度分别为多少？ (2)经过多长时间A、B速度相同，相同的速度为多少？ (3)薄木板的长度？ 【答案】(1)aA = 0.5m/s2，aB = 2m/s2；(2)4s，2m/s；(3)20m 【解析】 【详解】(1)对小铁块B列牛顿第二定律有 aB = μg = 2m/s2 对木板A列牛顿第二定律有 aA == 0.5m/s2 (2)由于AB组成的系统合外力为零，则AB组成的系统动量守恒有 mv0 = (m + M)v共 代入数据有 v共 = 2m/s 由于木板A做匀加速直线运动，则由匀变速直线运动的速度时间关系有 v共 = aAt 代入数据，解得 t = 4s (3)设薄木板的长度为L，则对AB整体列动能定理有 - μmgL =(m + M)v共2 -mv02 代入数据有 L = 20m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $