内容正文:
《高二月考物理试题》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
A
B
C
B
AC
ABC
BC
1.B
【详解】A.根据图像可知,振幅为,A错误;
B.根据图像可知,周期为,则频率为
B正确;
C.根据图像可知,0.1s时质点处于平衡位置,此时速度最大,C错误;
D.根据图像可知,0.2s时质点处于负向最大位置处,则此时加速度方向竖直向上,D错误。
故选B。
2.C
【详解】A.此振动的振幅为5cm,振动周期为0.8s,选项A错误;
B.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子的位移增大,加速度增加,速度减小,所以弹簧振子做加速度增大的减速运动。故B错误;
C.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,振子的速度为零,则动能都为零,选项C正确;
D.在t=0.6s时,弹簧振子的位移最大,速度最小,由机械能守恒知,弹簧振子有最大的弹性势能,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】AD.物体下滑的加速度
a=gsinθ
根据
知
知运动的时间不等,根据I=mgt,则两个物体重力的冲量大小不等。故AD错误;
C.根据动能定理知
mgh=mv2
知到达底端时两个物体的速度大小相等,但是方向不同,所以到达底端时的动量不同,故C错误;
B.因为初动量都为零,末状态动量大小相等,根据动量定理知,合力的冲量大小相等,故B正确。
故选B。
4.A
【详解】由于炮弹的重力作用,火炮发射炮弹的过程只有水平方向动量守恒,以向右为正方向,根据动量守恒定律可得
解得
故A正确,CBD错误。
故选A。
5.B
【详解】人与气球组成的系统动量守恒,设人的质量为,速度,气球的质量为,速度,运动时间为t,以人与气球组成的系统为研究对象,以向下为正方向,由动量守恒得
则
即
可得
则绳子长度
L=s气球+s人=10m+20m=30m
即绳子至少长30m,故选B。
【点睛】本题为动量守恒定律的应用,属于人船模型的类别,关键要找出人和气球的速度关系和绳子长度与运动路程的关系。
6.C
【详解】子弹射入木块的过程时间极短,弹簧尚未形变,系统合力为零,所以动量守恒,故①正确;在子弹射入木块的过程中,子弹与木块之间有摩擦力,子弹将一部分机械能转化为系统的内能,即系统的机械能不守恒,故②错误;木块压缩弹簧过程中,系统受到水平向右的弹力作用,合外力不为零,系统的总动量不守恒,故③错误;木块压缩弹簧过程中,由子弹、木块和弹簧组成的系统,只有系统内的弹力做功,所以系统的机械能守恒,故④正确.故C正确,ABC错误.
故选C
7.B
【详解】如图甲所示
若振子从O点开始向右振动,则振子的振动周期为
如图乙所示
若振子从O点开始向左振动,令从O到M的时间为t,则有
则可解得
振子的振动周期为
故选B。
8.AC
【详解】AB.根据恒力冲量的定义可知,冲量等于力与时间的乘积,物体所受拉力F的冲量大小为 ,故A正确,B错误;
CD.物体保持静止,物体所受摩擦力大小为
由冲量定义可知,物体所受摩擦力的冲量大小为
故C正确,D错误。
故选AC。
9.ABC
【详解】A.周期是振子完成一次全振动的时间,根据图像可知振子的周期是,A正确;
B.由图可知,时,振子位于平衡位置处,所以受到的合力为零,B正确;
C.由图可知,时,振子位于平衡位置处,对应的速度最大;此时刻振子的位移方向从上向下,即振子的速度方向竖直向下,C正确;
D.由图可知,弹簧振子在时位移负的最大位移处,所以回复力最大,方向向上,则振子的加速度最大,且竖直向上,D错误。
故选ABC。
10.BC
【详解】AD.考虑实际情况,碰撞后A球速度不可能大于B球的速度,故AD错误;
BC.碰撞过程满足动量守恒,即,碰后总动能不大于碰前总动能,即,将,与,代入均满足,故BC正确。
故选BC。
11. B ACD AFG
【详解】(1)[1]在小球碰撞过程中,由动量守恒和机械能守恒得
解得
要碰后入射小球不反弹,即速度,则,故选B。
(2)[2]为了保证小球做平抛运动,必须使斜槽的末端切线水平且m1与m2的球心在碰撞的瞬间在同一高度;为了保证每次小球运动的情况相同,应该让入射小球m1每次从同一位置滚下;圆弧轨道不需要光滑,也能使小球m1每次与小球m2相碰时的速度相同。故B错误,ACD正确。故选ACD。
(3)[3] 实验中要验证的关系是
由于高度相等,则平抛的时间相等,水平位移与初速度成正比,把平抛的时间作为时间单位,小球的水平位移可替代平抛运动的初速度。将需要验证的关系速度用水平位移替代,要验证动量守恒的表达式为
所以需要测量的有:两小球的质量m1和m2、小球m1单独飞出的水平距离、两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离。故选AFG。
12. 减小因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差,保证两个滑块的碰撞是一维的 0.50 0.60 0.15kg·m/s 0.15kg·m/s
【详解】(1)[1]气垫导轨的使用大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差,且保证两个滑块的碰撞是一维的。
(2)[2]滑块1碰撞之前的速度
[3]滑块1碰撞之后的速度
[4]滑块2碰撞之后的速度
(3)[5]系统碰撞之前
m1v1=0.15kg·m/s
[6]系统碰撞之后
m1v2+m2v3=0.15kg·m/s
[7] 通过实验结果,可得结论:在实验误差允许的范围内,两滑块相互作用的过程,系统的动量守恒。
13.(1),(2),(3)。
【详解】(1)选取水平向右为正,A、B、C三物体组成的系统动量守恒:
解得:;
(2)从C物块刚开始滑上A开始,到C物块刚离开A物块时:
解得:;
14.(1)0.4 N;(2)3cm。
【详解】(1)以A、B整体为研究对象,有
kx=(mA+mB)a
对物体A,有
f静=mAa
所以A、B间摩擦力为
当x=0.02 m时
f静=20×0.02 N=0.4 N
(2)A与B没有相对滑动时,物体A的最大加速度
所以
a最大=
对A、B整体
a最大=
所以A、B不发生滑动的最大振幅为
x最大=
15.(1);(2);(3)
【分析】求滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数时,选择A、B、C组成的系统,研究A在B上滑动的过程,利用动量守恒定律求速度,利用能量守恒定律求动摩擦因数;求A滑离C时C的速度,选择A和C组成的系统,从A滑上C开始到A滑离C的过程中,利用动量守恒定律、机械能守恒定律列式求解。
【详解】(1)对A、B、C整体,设A刚离开B时,B和C的共同速度为vB,从A滑上B到A刚离开B的过程中动量守恒,有
解得
vB=
由能量守恒定律有
解得
(2)设A到达C的最高点时A和C的共同速度为vC,从A滑上C到A到达C的最高点的过程中,研究A和C组成的系统,在水平方向上由动量守恒定律有
解得
由于在此过程中A和C组成的系统机械能守恒,有
解得
(3)研究A、C组成的系统,从A滑上C到A滑离C的过程中,系统在水平方向上动量守恒,设和分别为A滑离C时A和C的速度有
此过程中A和C组成的系统机械能守恒,有
解得
方向水平向左。
答案第1页(共2页)
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高二月考物理试题
出题人:王正中 审题人:李艳峰
一、单选题
1.某简谐振动的图像如图所示,则以下说法正确的是( )
A.振幅2cm B.频率2.5Hz
C.0.1s时速度为0 D.0.2s时加速度方向竖直向下
2.如图甲所示为以O点为平衡位置,在A、B两点间做简谐运动的弹簧振子,图乙为这个弹簧振子的振动图像,以向右为x的正方向,由图可知下列说法中正确的是( )
A.此振动的振幅为10cm,振动周期为0.8s
B.从t=0到t=0.2s时间内,弹簧振子做加速度减小的减速运动
C.在t=0.2s与t=0.6s两个时刻,振子的动能都为零
D.在t=0.6s时,弹簧振子的弹性势能最小
3.如图所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由静止自由滑下,到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是( )
A.两个物体重力的冲量大小相等
B.两个物体合力的冲量大小相等
C.刚到达底端时两个物体的动量相同
D.到达斜面底端时两个物体的运动时间相同
4.如图所示,在光滑水平面上有一装有炮弹的火炮,其总质量为,炮弹的质量为,炮弹射出炮口时对地的速率为,若炮管与水平地面的夹角为,则火炮后退的速度大小为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示,大气球质量为100kg,载有质量为50kg的人,静止在空气中距地面20m高的地方,气球下方悬一根质量可忽略不计的绳子,此人想从气球上沿绳慢慢下滑至地面,为了安全到达地面,则这绳长至少应为(不计人的高度,可以把人看作质点)( )
A.10m B.30m C.40m D.60m
6.如图所示,木块B与水平弹簧相连放在光滑水平面上,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块B内,入射时间极短,而后木块将弹簧压缩到最短,关于子弹和木块组成的系统,下列说法中正确的是( )
①子弹射入木块的过程中系统动量守恒
②子弹射入木块的过程中系统机械能守恒
③木块压缩弹簧过程中,系统总动量守恒
④木块压缩弹簧过程中,子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒
A.①② B.②③ C.①④ D.②④
7.弹簧振子做简谐运动,O为平衡位置,当它经过点O时开始时时,经过0.5s,第一次到达点M,再经过0.2s第二次到达点M,则弹簧振子的周期可能为( )
A.0.6s B.0.8s C.1.2s D.1.8s
二、多选题
8.如图一质量为m的物体静止在水平地面上,物体与地面间动摩擦因数为,物体受到与水平方向成角的恒定拉力F作用时间t后,物体仍保持静止,下列分析正确的是( )
A.物体所受拉力F的冲量大小为
B.物体所受拉力F的冲量大小是
C.物体所受摩擦力的冲量大小为
D.物体所受摩擦力的冲量大小为
9.竖直悬挂的弹簧振子由最低点B开始作简谐运动,O为平衡位置,C为最高点,规定竖直向上为正方向,振动图像如图所示。则以下说法中正确的是( )
A.弹簧振子的振动周期为2.0s
B.t=0.5s时,振子的合力为零
C.t=1.5s时,振子的速度最大,且竖直向下
D.t=2.0s时,振子的加速度最大,且竖直向下
10.两球A、B在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,、、、。当球A追上球B并发生碰撞后,两球A、B速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)( )
A.,
B.,
C.,
D.,
三、实验题
11.如图所示,斜槽末端水平,小球m1从斜槽某一高度由静止滚下,落到水平面上的P点。今在槽口末端放一与m1半径相同的球m2,仍让球m1从斜槽同一高度滚下,并与球m2正碰后使两球落地,球m1和m2的落地点分别是M、N。已知槽口末端在白纸上的投影位置为O点。则:
(1)两小球质量的关系应满足_____;
A.m1 = m2 B.m1 > m2 C. m1 < m2
(2)实验必须满足的条件_______;
A.轨道末端的切线必须是水平的
B.斜槽轨道必须光滑
C. 入射球m1每次必须从同一高度滚下
D.入射球m1和被碰球m2的球心在碰撞瞬间必须在同一高度
(3)实验中必须测量的是_______;
A.两小球的质量m1和m2
B.两小球的半径r1和r2
C.桌面离地的高度H
D.小球起始高度
E. 从两球相碰到两球落地的时间
F. 小球m1单独飞出的水平距离
G. 两小球m1和m2相碰后飞出的水平距离
12.如图所示,某同学利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。
实验步骤:
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③接通数字计时器;
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧带有固定弹簧(未画出)的滑块2碰撞,碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2,两滑块通过光电门2后依次被制动;
⑦读出滑块通过光电门的挡光时间,滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间Δt2=49.99ms,滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3=8.35ms;(注:1秒=1000毫秒)
⑧测出挡光板的宽度d=5mm,测得滑块1的质量为m1=300g,滑块2(包括弹簧)的质量为m2=200g。
(1)实验中气垫导轨的作用是 ;
(2)碰撞前滑块1的速度v1为___________m/s,碰撞后滑块2的速度v3为___________m/s;(结果均保留两位有效数字)
(3)碰撞前系统的总动量为m1v1=___________;碰撞后系统的总动量为m1v2+m2v3=___________;由此可得实验结论在实验误差允许的范围内,两滑块相互作用的过程,系统的动量守恒。
四、解答题
13.如图所示,在光滑的水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知MA=500g,MB=300g,有一质量为MC=80g的小铜块C以25m/s的水平初速度开始在A表面滑动,C与A、B间动摩擦因数为0.1,铜块C最后停在B上,B和C一起以2.5m/s的速度共同前进,求:
(1)木块A的最终速度vA;
(2)C离开A时的速度vC。
14.如图所示,A、B两木块质量分别是mA=0.2 kg,mB=0.3 kg,弹簧的劲度系数k=50 N/m,A和B间最大静摩擦力是0.6 N,B与水平面的摩擦力不计.求:
(1)若两物体一起做简谐运动的位移是2 cm时,A与B间的摩擦力是多大?
(2)在A和B之间没有相对滑动的条件下,它们的最大振幅是多大?
15.如图所示,在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙,在其左端有一个光滑的圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上,现有很小的滑块A(可视为质点)以初速度v0从右端滑上B,并以的速度滑离B,恰好能到达C的最高点。A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,求:
(1)滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数μ;
(2)圆弧槽C的半径R;
(3)滑块A滑离圆弧槽C时C的速度。
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