精品解析：四川省广安加德中学2023-2024学年高一下学期第二次月考物理试题

广安加德学校2023--2024学年度下期高2023级第二次 月考物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则： A. N1<G B. N1>G C. N2<G D. N2=G 2. 在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，若在某行星表面以同样的初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间2t小球落回抛出点，不计小球运动中的空气阻力，则地球和该行星的质量之比为（已知地球与该行星的半径之比 R地：R行=2：1）（ ） A. M地：M行=8：1 B. M地：M行=1：8 C. M地：M行=4：1 D. M地：M行=1：4 3. 卡塔尔世界杯上，阿根廷队经历了一场跌宕起伏的激战后，最终在点球大战中击败法国队，第三次捧起大力神杯，再次引起了世界各地的足球热。如图为梅西在决赛中发角球，足球的质量为m，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处（取B点处所在水平面为参考平面）时，下列说法正确的是（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　） A. 足球在B点处的重力势能为 B. 足球在B点处的动能为 C. 足球在B点处的机械能为 D. 足球在B点处的机械能为 4. 如图所示，质量为m的物块静止在倾角为的斜面上，在与斜面夹角为的恒力F拉动下沿斜面向上运动，经过时间t运动过程中（　　） A. 物块重力的冲量为0 B. 物块所受拉力的冲量为 C. 物块的动量一定增大 D. 物块受到合力的冲量为 5. 如图所示，质量为M的车厢静止在光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的滑块，以初速度v0在车厢地板上向右运动，与车厢两壁发生若干次碰撞，最后相对车厢静止，则车厢的最终速度是（　　） A. 0 B. v0，方向水平向右 C. ，方向水平向右 D. ，方向水平向右 6. 甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是，，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则关于甲球动量的大小和方向判断正确的是（ ） A. ，方向与原来方向相反 B. ，方向与原来方向相同 C. ，方向与原来方向相反 D. ，方向与原来方向相同 7. 弹簧振子的振动图像如图所示。在2s~3s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是（　　） A. Ek变小，Ep变大 B. Ek变大，Ep变小 C. Ek、Ep均变小 D. Ek、Ep均变大 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 8. 在光滑水平面上两个质量相等的小球A、B用两根等长的轻绳连接。现让两小球A、B以C为圆心，以相同的角速度做匀速圆周运动，A球的向心加速度为，B球的向心加速度为，AC段绳所受拉力记为，AB段绳所受拉力记为，则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 9. 宇航员在星球A表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t，不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知星球A的半径为R（R远大于h），星球A为密度均匀的球体，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 星球A表面的重力加速度为 B. 星球A表面的重力加速度为 C. 星球A的密度为 D. 星球A的密度为 10. 在光滑水平地面上，质量为、速度为的A球跟质量为的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。碰撞后A球的速度大小可能是（　　） A. B. C. D. 11. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，时刻波源开始振动，在时刻的波形如图所示，此时，处的质点刚开始振动。振幅为A，波长为λ，质点振动周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻、处质点的振动方向沿y轴正方向 B. 波源处质点的振动方程为 C. 经过一个周期T，质点通过的路程为λ D. 波源起振方向沿y轴负方向 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 12. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律。 (1)实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1______m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）； (2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是_____。（填选项前的字母） A．用天平测量两个小球的质量m1，m2； B．测量小球m1开始释放的高度h； C．测量抛出点距地面的高度H； D．分别通过画最小的圆找到m1，m2相碰后平均落地点的位置M，N； E．测量平抛射程OM，ON。 (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________（用(2)中测量的量表示）； (4)经过测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地的平均位置距O点的距离如图所示。若用长度代表速度，则两球碰撞前“总动量”之和为_____g·cm，两球碰撞后“总动量”之和为______g·cm。 13. 某班级分成几个实验小组利用图甲实验装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）下列实验操作正确的是____________。 A. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 B. 小球摆动时单摆的摆角不能太大 C. 用刻度尺测出图甲中摆线的长，作为单摆的摆长 （2）某个小组在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度。然后放开在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间为t。则单摆的周期是____________。 A. B. C. （3）某个小组在作单摆周期的平方T2与摆长的关系图像时得出如图乙所示的T2-图像。图线未经过坐标原点的原因是___________。 A. 每次都将n个周期的时间记成个周期的时间 B. 每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长 C. 每次实验时，摆球的振幅都不同 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 14. 如图所示两根长度不同的细线下分别悬挂甲、乙两小球，细线上端固定在天花板上同一点M。两个小球绕共同的竖直轴MN在水平面内做匀速圆周运动且处于同一水平面内，两球距圆心O距离比为1：3，求： （1）甲、乙两小球角速度之比； （2）甲、乙两小球向心加速度之比。 15. 如图所示，倾角的斜面体与水平木板平滑粘连组成轨道，固定在水平地面上，顶端到上表面高度，水平木板长。质量的滑块自顶端由静止释放，恰好到达右端，已知斜面体和水平木板的粗糙程度相同，，，重力加速度。求： （1）滑块与轨道间的动摩擦因数； （2）滑块下滑到斜面体最低点时（未运动至水平轨道），其重力的功率为多少； 16. 如图所示，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽略不计）。让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为s，设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求： (1)木块与水平地面间的动摩擦因数μ； (2)炸药爆炸时释放的化学能E0。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安加德学校2023--2024学年度下期高2023级第二次 月考物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则： A. N1<G B. N1>G C. N2<G D. N2=G 【答案】C 【解析】 【详解】汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力；汽车通过凸圆弧形路面顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力，即： 解得： 则： 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力为 A.N1<G与分析不符，故A项错误； B.N1>G与分析不符，故B项错误； C.N2<G与分析相符，故C项正确； D.N2=G与分析不符，故D项错误． 2. 在地球表面以初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t小球落回抛出点，若在某行星表面以同样的初速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间2t小球落回抛出点，不计小球运动中的空气阻力，则地球和该行星的质量之比为（已知地球与该行星的半径之比 R地：R行=2：1）（ ） A. M地：M行=8：1 B. M地：M行=1：8 C. M地：M行=4：1 D. M地：M行=1：4 【答案】A 【解析】 【分析】根据运动学规律求出重力加速度之比，结合半径之比，以及万有引力近似等于重力，联立即可求出地球和该行星的质量之比； 【详解】设地球上和行星上重力加速度分别为和； 在地球根据匀变速直线运动规律可得： 在行星根据匀变速直线运动规律可得： 可得：① 又因为：② 在地球根据万有引力近似等于重力可得：③ 在行星根据万有引力近似等于重力可得：④ 将③④式做比结合①②式可得：，故A正确，BCD错误． 【点睛】本题考查万有引力定律的运用，解题关键是要利用竖直上抛过程求出重力加速度之比，结合万有引力近似等于重力即可求解． 3. 卡塔尔世界杯上，阿根廷队经历了一场跌宕起伏的激战后，最终在点球大战中击败法国队，第三次捧起大力神杯，再次引起了世界各地的足球热。如图为梅西在决赛中发角球，足球的质量为m，以速度v由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处（取B点处所在水平面为参考平面）时，下列说法正确的是（重力加速度为g，不计空气阻力）（　　） A. 足球在B点处的重力势能为 B. 足球在B点处的动能为 C. 足球在B点处的机械能为 D. 足球在B点处的机械能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．取B点处所在水平面为参考平面，则B点处的重力势能为零，A错误； BCD．从A到B的过程只有重力做功，故系统机械能守恒，故A点的机械能与B点机械能相等，即 足球在B点处的动能为 BD错误，C正确。 故选C。 4. 如图所示，质量为m的物块静止在倾角为的斜面上，在与斜面夹角为的恒力F拉动下沿斜面向上运动，经过时间t运动过程中（　　） A. 物块重力的冲量为0 B. 物块所受拉力的冲量为 C. 物块的动量一定增大 D. 物块受到合力的冲量为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据冲量的计算公式可知，物块所受重力的冲量为mgt，故A错误； B．根据冲量的计算公式可知，物块所受拉力的冲量为，故B正确； C．由于物体从静止开始向上运动，一定做加速运动，速度不断增大，因此动量不断增大，故C正确； D．物块受到合力的冲量应为拉力、重力、可能受摩擦力在斜面方向冲量的合冲量，不为，故D错误。 故选BC。 5. 如图所示，质量为M的车厢静止在光滑的水平面上，车厢内有一质量为m的滑块，以初速度v0在车厢地板上向右运动，与车厢两壁发生若干次碰撞，最后相对车厢静止，则车厢的最终速度是（　　） A. 0 B. v0，方向水平向右 C. ，方向水平向右 D. ，方向水平向右 【答案】C 【解析】 【详解】选滑块与小车组成的系统为研究对象，水平方向不受外力作用，故水平方向动量守恒，并且最后两者具有共同的速度,规定向右为正方向，由水平方向动量守恒得： 解得： 方向水平向右，与v0同向． 故选C 6. 甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是，，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则关于甲球动量的大小和方向判断正确的是（ ） A. ，方向与原来方向相反 B. ，方向与原来方向相同 C. ，方向与原来方向相反 D. ，方向与原来方向相同 【答案】B 【解析】 【详解】甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，规定两球初速度方向为正方向，发生碰撞时，系统水平方向动量守恒，满足 代入数据解得，方向与原方向相同。 故选B。 7. 弹簧振子的振动图像如图所示。在2s~3s的时间内，振子的动能Ek和势能Ep的变化情况是（　　） A. Ek变小，Ep变大 B. Ek变大，Ep变小 C. Ek、Ep均变小 D. Ek、Ep均变大 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，在2s~3s的时间内，振子由负的最大位移运动至平衡位置，故振子的速度变大，则动能Ek变大，根据能量守恒可知，势能Ep变小。 故选B。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 8. 在光滑水平面上两个质量相等的小球A、B用两根等长的轻绳连接。现让两小球A、B以C为圆心，以相同的角速度做匀速圆周运动，A球的向心加速度为，B球的向心加速度为，AC段绳所受拉力记为，AB段绳所受拉力记为，则下列说法正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设绳长为，角速度相等，对A球有 对B球有 解得 故A错误，B正确； CD．两球角速度相等，根据，有 故C正确，D错误。 故选BC。 9. 宇航员在星球A表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t，不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知星球A的半径为R（R远大于h），星球A为密度均匀的球体，引力常量为G，下列说法正确的是（　　） A. 星球A表面的重力加速度为 B. 星球A表面的重力加速度为 C. 星球A的密度为 D. 星球A的密度为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设星球A表面的重力加速度为，则有 解得 故A错误，B正确； CD．钢球在星球表面受到的万有引力等于重力，则有 又 联立解得星球A的密度为 故C错误，D正确。 故选BD。 10. 在光滑水平地面上，质量为、速度为的A球跟质量为的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的。碰撞后A球的速度大小可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】ABC 【解析】 【详解】根据题意可知碰撞后A球的速度范围介于两球发生完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞间，取A球初始速度方向为正方向，当两球发生完全弹性碰撞时根据动量守恒和动能守恒有 ， 解得 负号表示速度方向与正方向相反，当两球发生完全非弹性碰撞时有 解得 故碰撞后A球的速度大小范围为。 故选ABC。 11. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点，时刻波源开始振动，在时刻的波形如图所示，此时，处的质点刚开始振动。振幅为A，波长为λ，质点振动周期为T，则下列说法正确的是（　　） A. 时刻、处质点的振动方向沿y轴正方向 B. 波源处质点的振动方程为 C. 经过一个周期T，质点通过的路程为λ D. 波源起振方向沿y轴负方向 【答案】AB 【解析】 【详解】D．波源的起振方向与处的质点刚开始振动的方向相同，沿y轴正方向，D错误； A．时刻、处质点刚开始振动，振动方向与波源的起振方向相同，沿y轴正方向，A正确； B．由A选项可知，波源处质点的振动方程为 B正确； D．经过一个周期T，质点通过的路程为，C错误。 故选AB。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 12. 用如图所示的装置可以验证动量守恒定律。 (1)实验中质量为m1的入射小球和质量为m2的被碰小球的质量关系是m1______m2（选填“大于”、“等于”、“小于”）； (2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是_____。（填选项前的字母） A．用天平测量两个小球的质量m1，m2； B．测量小球m1开始释放的高度h； C．测量抛出点距地面的高度H； D．分别通过画最小的圆找到m1，m2相碰后平均落地点的位置M，N； E．测量平抛射程OM，ON。 (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为________（用(2)中测量的量表示）； (4)经过测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地的平均位置距O点的距离如图所示。若用长度代表速度，则两球碰撞前“总动量”之和为_____g·cm，两球碰撞后“总动量”之和为______g·cm。 【答案】 ①. 大于 ②. ADE ③. ④. 2016 ⑤. 2001 【解析】 【详解】(1)[1]为了防止入射球反弹，必须用质量大的小球去碰撞质量小的小球即 (2)[2]要验证动量守恒定律定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，上式两边同时乘以t得 得 因此实验需要测量，两球的质量、小球的水平位移，故ADE正确。 故选ADE。 (3)[3]由(2)分析可知若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 (4)[4]两球碰撞前的动量之和 [5]碰撞后的总动量 13. 某班级分成几个实验小组利用图甲实验装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）下列实验操作正确的是____________。 A. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 B. 小球摆动时单摆的摆角不能太大 C. 用刻度尺测出图甲中摆线的长，作为单摆的摆长 （2）某个小组在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度。然后放开在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间为t。则单摆的周期是____________。 A. B. C. （3）某个小组在作单摆周期的平方T2与摆长的关系图像时得出如图乙所示的T2-图像。图线未经过坐标原点的原因是___________。 A. 每次都将n个周期的时间记成个周期的时间 B. 每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长 C. 每次实验时，摆球的振幅都不同 【答案】（1）B （2）C （3）B 【解析】 【小问1详解】 AB．摆长一定的情况下，摆角不大于5°，否则就不是简谐振动，选项A错误，B正确； C．用刻度尺测出图甲中摆线的长，加小球的半径作为单摆的摆长，选项C错误。 故选B。 【小问2详解】 单摆的周期是 故选C。 【小问3详解】 摆球完成n次全振动的时间为t，则单摆周期 根据单摆周期公式 化简得 A．每次都将n个周期的时间记成（n+1）个周期的时间，根据 可知，单摆的周期的测量值偏小，不会造成题中图像，故A错误； B．每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长，根据 当l=0时，图像纵截距 故B正确； C．根据单摆周期公式可知，单摆的周期与振幅和摆球质量无关，振幅不同，不会造成图中所示的图像，故C错误。 故选B。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 14. 如图所示两根长度不同的细线下分别悬挂甲、乙两小球，细线上端固定在天花板上同一点M。两个小球绕共同的竖直轴MN在水平面内做匀速圆周运动且处于同一水平面内，两球距圆心O距离比为1：3，求： （1）甲、乙两小球角速度之比； （2）甲、乙两小球向心加速度之比。 【答案】（1）1：1；（2）1：3 【解析】 【详解】（1）设细线与竖直方向夹角为θ，MO的距离为h。对小球受力分析，有 Tsinθ=mω2r，Tcosθ=mg，r=htanθ 解得 ω= 因h相同，故角速度比值为1：1。 （2）由公式 an=ω2r 又 r1：r2=1：3 解得 a1：a2=1：3 15. 如图所示，倾角的斜面体与水平木板平滑粘连组成轨道，固定在水平地面上，顶端到上表面高度，水平木板长。质量的滑块自顶端由静止释放，恰好到达右端，已知斜面体和水平木板的粗糙程度相同，，，重力加速度。求： （1）滑块与轨道间的动摩擦因数； （2）滑块下滑到斜面体最低点时（未运动至水平轨道），其重力的功率为多少； 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）从顶端滑到最右端的过程中，由动能定理得 解得 （2）由开始出发至到达底端过程，由动能定理得 解得 16. 如图所示，木块A、B的质量均为m，放在一段粗糙程度相同的水平地面上，木块A、B间夹有一小块炸药（炸药的质量可以忽略不计）。让A、B以初速度v0一起从O点滑出，滑行一段距离后到达P点，速度变为，此时炸药爆炸使木块A、B脱离，发现木块B立即停在原位置，木块A继续沿水平方向前进。已知O、P两点间的距离为s，设炸药爆炸时释放的化学能全部转化为木块的动能，爆炸时间很短可以忽略不计，求： (1)木块与水平地面间的动摩擦因数μ； (2)炸药爆炸时释放的化学能E0。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)从O滑到P，对A、B由动能定理得 解得 (2)在P点爆炸时，A、B组成的系统动量守恒，有 根据能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $