内蒙古集宁一中（西校区）2020学年高二物理上学期第一次月考试题（含解析）.doc

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1、内蒙古集宁一中内蒙古集宁一中(西校区西校区)2020)2020 学年高二上学期第一次月考学年高二上学期第一次月考理综物理试题二、选择题1.下面的说法正确的是（）A.当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零B.如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C.物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大D.做竖直上抛运动的物体，在t 时间内所受重力的冲量可能为零【答案】B【解析】【详解】力的冲量：I=Ft，当力与物体的位移垂直时，该力的冲量不为零，故 A 错误；如果物体（质量不变）的速度发生变化，物体的动量发生变化，由动量定理可知，物体所受到的合外力的冲量不零，故 B 正确；由

2、动量定理可知，物体所受合外力冲量越大，物体动量的变化量越大，它的动量不一定大，故 C 错误；做竖直上抛运动的物体，在t 时间内所受重力的冲量为 mgt，不可能为零，选项 D 错误；故选 B。2.人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为 150g，从离人眼约 20cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后经0.1s 手机停止 运动，取重力加速度 g=10 m/s2，下列分析正确的是A.手机对眼睛的作用力大小约为 4.5 NB.手机对眼睛的作用力大小约为 3.0 NC.全过程手机重力的冲量大小约为 0.15 NsD.全过程手机重力的冲量大小约为 0.30

3、Ns【答案】AC【解析】【详解】AB.20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度m22svgh手机与眼睛作用后手机的速度变成 0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为m0()0.30kgsPmv 手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知FtmgtP 解得手机对眼睛的作用力大小约为 4.5N，故 A 项与题意相符，B 项与题意不相符；CD.全过程中重力的冲量，mgt=0.15Ns，故 C 项与题意相符，D 项与题意不相符。3.甲、乙两物体分别在恒力 F1和 F2的作用下沿同一直线运动，它们的动量随时间的变化关系如图所示，设甲在 t1时间内所

4、受的冲量为 I1，乙在 t2时间内所受的冲量为I2，则下列 F、的关系正确的是（）A.F1F2，12B.F1F2，12C.F1F2，12D.F1F2，12【答案】C【解析】【详解】由图象可知，甲乙两物体动量变化量的大小相等，根据动量定理知，冲量的大小相等，即 I1I2，根据 IFt 知，冲量的大小相等，作用时间长的力较小，可知 F1F2故 C 正确，ABD 错误。4.如图所示，两个大小相同的小球 A、B 用等长的细线悬挂于 O 点，线长为 L，mA=2mB,若将 A 由图示位置静止释放，在最低点与 B 球相碰，重力加速度为 g,则下列说法正确的是()A.A 下落到最低点的速度是2gLB.若 A

5、 与 B 发生完全非弹性碰撞，则第一次碰后 A 上升的最大高度是29LC.若 A 与 B 发生完全非弹性碰撞，则第一次碰时损失的机械能为23Bm gLD.若 A 与 B 发生弹性碰撞，则第一次碰后 A 上升的最大高度是19L【答案】B【解析】【详解】A 球到达最低点时，由动能定理得：211602AAAm gLcosm v，解得：AvgL，A 错误；若 A 与 B 发生完全非弹性碰撞，设共同达到的速度为v，由动量守恒：AAABm vmmv，解得：2233AgLvv，设第一次碰后 A 上升的最大高度为 h，则对 A 由动能定理得：212AAm ghm v，解得：29hL，此过程中损失的机械能为22

6、111223AAABBEm vmmvm gL，B 正确，C 错误；若 A 与 B 发生弹性 碰 撞，根 据 动 量 守 恒 有：AAAABBm vm vm v，根 据 能 量 守 恒 有：222111222AAAABBm vm vm v，联立解得：33AAgLvv（另一值AAvvgL 不符，舍去），设第一次碰后 A 上升的最大高度为h，对 A 由动能定理得：212AAAm ghm v，解得：118hL，D 错误。5.质量相等的 A、B 两球在光滑水平面上，沿同一直线，同一方向运动，A 球的动量为 pA=9kgm/s，B 球的动量为 pB=3kgm/s 当 A 球追上 B 球时发生碰撞，则碰撞后

7、 A、B 两球的动量可能值是（）A.pA=6kgm/s，pB=6kgm/sB.pA=8kgm/s，pB=4kgm/sC.pA=-2kgm/s，pB=14kgm/sD.pA=-4kgm/s，pB=8kgm/s【答案】A【解析】【详解】A.碰撞前系统总动量：p=pA+pB=12kgm/s，由题意可知 mA=mB=m；如果 pA=6kgm/s，pB=6kgm/s，系统动量守恒，碰撞后的总动能：2222ABAB66932222mmmm，vA=vB符合实际，故 A 正确；B.如果 pA=8kgm/s，pB=4kgm/s，碰撞过程动量守恒，有：2222ABAB84932222mmmm，vAvB不符合实际，

8、故 B 错误；C.如果 pA=-2kgm/s，pB=14kgm/s，则碰撞后系统的总动能为：2222ABAB214932222mmmm系统动能增加，不符合实际，故 C 错误；D.如果 pA=-4kgm/s，pB=8kgm/s，碰撞后系统总动量为：p=pA+pB=-4kgm/s+8kgm/s=4kgm/s碰撞过程动量不守恒，不符合题意，故 D 错误。6.如图所示，在粗糙水平面上，用水平轻绳相连的两个相同的物体 A、B 质量均为 m，在水平恒力 F 作用下以速度 v 做匀速运动。在 t0 时轻绳断开，A 在 F 作用下继续前进，则下列说法正确的是()A.2mvtF时，A 的动量为 2mvB.4mv

9、tF时，A 的动量为 4mvC.4mvtF时，B 的动量为 0D.t0 至mvtF时间内，A、B 的总动量守恒【答案】ACD【解析】【详解】A.2mvtF时，即 B 刚停下时，对 AB，从 t=0 到2mvtF运用动量守恒定律，20mvp解得 A 的动量为2pmv，故 A 正确；B.当4mvtF时，对 A 由动量定理得：AFtftPmv代入4,2FmvftF解得：3APmv，故 B 错误;C.t=0 到 B 停下，对 B，动量定理02Ftmv即2mvtF时，B 停下，所以4mvtF时，B 的动量为 0，故 C 正确；D.设 A、B 受到的滑动摩擦力都为 f，断开前两物体做匀速直线运动，根据平衡

10、条件得：F=2f，设 B 经过时间 t 速度为零，对 B 由动量定理得：0ftmv解得：2mvtF；由此可知，在剪断细线前，两木块在水平地面上向右做匀速直线运动，以 AB 为系统，绳子的属于系统的内力，系统所受合力为零；在剪断细线后，在B 停止运动以前，两物体受到的摩擦力不变，两木块组成的系统的合力仍为零，则系统的总动量守恒，故在0t 至2mvtF的时间内 A、B 的总动量守恒，故 D 正确；7.如图所示，平板小车停在光滑水平面上甲、乙两人站在小车左、右两端，当他俩同时相向而行时，发现小车向右运动，下列说法中正确的是A.乙的速度必定大于甲的速度B.乙对小车的冲量必定大于甲对小车的冲量C.乙的动

11、量必定大于甲的动量D.甲、乙的动量之和必定不为零【答案】BCD【解析】【详解】ACD.甲、乙两人及小车组成的系统不受外力，系统动量守恒，根据动量守恒定律得：m甲v甲m乙v乙m车v车=0小车向右运动，则说明甲与乙两人的总动量向左，说明乙的动量大于甲的动量，即两人的总动量不为零，但是由于不知两人的质量关系，故无法确定两人的速度大小关系，故选项 A 不符合题意，C、D 符合题意；B.小车速度方向向右，即动量的变化量向右，根据动量定理知乙对小车的冲量方向向右，甲对小车的冲量方向向左，可知乙对小车的冲量大于甲对小车的冲量，故选项 B 符合题意。8.如图所示，质量为 M、带有半径为 R 的四分之一光滑圆弧

12、轨道的滑块静置于光滑水平地面上，且圆弧轨道底端与水平面平滑连接，O 为圆心。质量为 m 的小滑块以水平向右的初速度0v冲上圆弧轨道，恰好能滑到最高点，已知 M=2m。，则下列判断正确的是A.小滑块冲上轨道的过程，小滑块机械能不守恒B.小滑块冲上轨道的过程，小滑块与带有圆弧轨道的滑块组成的系统动量守恒C.小滑块冲上轨道的最高点时，带有圆弧轨道的滑块速度最大且大小为023vD.小滑块脱离圆弧轨道时，速度大小为013v【答案】AD【解析】【详解】A.小滑块冲上轨道的过程，系统机械能守恒，小滑块机械能不守恒，选项A 正确；B.小滑块冲上轨道的过程，系统竖直方向受力不为零，动量不守恒，但系统在水平方向合

13、力为零，动量守恒，选项 B 错误；CD.有水平方向动量守恒和系统机械能守恒可得，小滑块冲到轨道的最高点时，圆弧轨道速度大小为013v；当 m 从圆弧轨道返回脱离圆弧轨道时，圆弧轨道速度最大，设脱离时小滑块和圆弧轨道的速度分别为12vv和，则有m0v=m1v+M2v012mv=112mv+212Mv解得2v=023v，1013vv，故 C 错误，D 正确。三、填空题9.某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为 h 的光滑水平桌面上，放置两个小球 a 和 b。其中，b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固 定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。a 放置

14、于桌面 边缘，球心在地面上的投影点为 O 点。实验时，先将 a 球移开，弹簧解除锁定，b 沿桌 面运动后水平飞出。再将 a 放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。解除锁定后，b 球与 a 球 发生碰撞后，均向前水平飞出。重复实验 10 次。实验中，小球落点记为 A、B、C。(1)若 a 球质量为 ma，半径为 ra；b 球质量为 mb，半径为 rb。b 球与 a 球发生碰撞后，均向前水平 飞出，则 _。Amamb，ra=rbBmamb，ramb，ra=rbDmamb，rarb(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理 量有_。A小球 a 的质量 ma和小球 b 的质量 mbB小球飞出的水平距离 x

15、OA、xOB、xOCC桌面离地面的高度 hD小球飞行的时间(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是_。A重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同B重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误C用半径尽量小的圆把 10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置D仅调节桌面的高度，桌面越高，线段 OB 的长度越长(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：_，即说明碰撞过程遵循动量守恒。（用题中已测量的物理量表示）(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度 h，该地的 重力加速度为 g，则弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep为 _。

16、（用题中已测量的 物理量表示）【答案】(1).A(2).AB(3).B(4).mbOB=mbOA+maOC(5).2P4bm g OBEh【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 mb大于 ma(2)2 要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球 a、b 的质量 ma、mb，记录纸上 O 点到 A、B、C 各点的距离 OA、OB、OC，故 AB 符合题意；(3)3 A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证 b 能

17、够获得相等的速度，故 A 项与题意不相符；B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把 10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B 项与题意相符；C.用半径尽量小的圆把 10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故 C 项与题意不相符；D.仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段 OB 的长度越长，故 D 项与题意不相符；(4)4 小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间 t 相等，如果碰撞过程动量守恒，则mbv0=mbv1+mav2两边同时乘以时间 t，得：mbv0t

18、=mbv1t+mav2t则mbOB=mbOA+maOC(5)5 桌面离地面的高度 h，该地的重力加速度为 g，小球 b 飞行的时间2htgb 的初速度02OBgvOBth弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep转化为小球 b 的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能 Ep为22P0124bbm g OBEm vh四、计算题10.如图所示，在竖直平面内，一半径为 R=0.45m 的光滑半圆轨道 MN 和粗糙水平轨道 PM 在 M 点相切，MN 为圆弧轨道的直径，O 为圆心，一质量为 mA=1kg 的物块 A(可视为质点)水平向右运动。与静止在 M 点的质量为 mB=2kg 的物块 B 发生完全弹性碰撞，已知碰

19、撞前瞬间物块 A 的速度为 v0=9ms，碰撞后物块 A 最终静止在水平轨道的Q 处(图中未标出)，物块B脱离半圆轨道后也恰好落到Q处，重力加速度 g=10m/s2，求：(1)碰撞后瞬间物块 B 的速度大小；(2)物块和水平轨道之间的动摩擦因数。【答案】（1）6m/s（2）0.25【解析】【分析】（1）根据碰撞过程动量守恒和能量守恒关系求解碰撞后瞬间物块 B 的速度大小；（2）碰后物体 B 沿轨道上滑到达最高点后做平抛运动，根据平抛运动的规律求解落点的位置；在研究物体 A 碰前的减速过程，由动能定理求解动摩擦因数.【详解】（1）物块 A 与 B 发生弹性碰撞，根据动量守恒定律：mAv0=mAv

20、1+mBv2由能量关系：12mAv02=12mAv12+12mBv22，解得 v1=-3m/sv2=6m/s（2）物块 B 从 M 点运动到 N 点的过程中，由动能定理：22211222BBNBm gRm vm v解得3 2/Nvm s然后做平抛运动，则 2R=12gt2，x=vNt解得 x=1.8m；对 A 物体由动能定理：211202AAm gxm v解得=0.2511.如图所示，有 A、B 两质量均为 M 的小车，在光滑水平面上以相同的速度如在同一直线上相对运动，A 车上有一质量为 m 的人至少要以多大的速度(对地)从 A 车跳到 B 车上，才能避免两车的相撞?【答案】2202222MM

21、mmvvMmm；【解析】【详解】设人至少以速度 v 跳到 B 上，才能避免两车相撞.人跳出至 A 车的速度Av，人跳到 B 上后 B 车的速度为Bv以 A 车和人组成的系统为研究对象，以 A 车的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：0)AMm vMvmv（以 B 车与人组成的系统为研究对象，以人的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：0)BMvmvMm v（不相撞的条件:ABvv，得：2202222MMmmvvMmm。点睛：本题考查了求速度问题，分析清楚运动过程、合理选择研究对象、应用动量守恒定律即可正确解题。12.如图甲所示，质量为M3.0kg的平板小车 C 静止在光滑的水平面上，在 t=0

22、 时，两个质量均为 1.0 kg 的小物体 A 和 B 同时从左右两端水平冲上小车，1.0s 内它们的vt图象如图乙所示，g 取210m/s。（1）小车在第 1.0s 内所受的合力为多大?（2）要使 A、B 在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少?（3）假设 A、B 两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出 A、B 在 1.0s3.0s时间内的vt图象。【答案】（1）零（2）4.8m（3）【解析】【详解】（1）由图可知，在第 1s 内，A、B 的加速度大小相等，为2m/s2。物体 A、B 所受的摩擦力均为fma2N方向相反。根据牛顿第三定律，车 C 受到 A、B 的摩擦力大小相等，方向相反，合力为零（2）设系统最终的速度为 v，由系统动量守恒得：mvAmvB(2mM)v代入数据，解得 v0.4m/s，方向向右。由系统能量守恒得：f(sAsB)221122ABmvmv12(2mM)v2，解得 A、B 的相对位移，即车的最小长度 ssAsB4.8m（3）1s 后 A 继续向右减速滑行，小车与 B 一起向右加速运动，最终达到共同速度 v。在该过程中，对 A 运用动量定理得ftmv解得t0.8s。即系统在 t1.8s 时达到共同速度，此后一起做匀速运动。在 1.0s3.0s 时间内的 vt 图象如下。