湖南省长沙市2024_2025学年高二物理上学期第一次月考试卷含解析

这是一份湖南省长沙市2024_2025学年高二物理上学期第一次月考试卷含解析，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
时量：75分钟满分：100分
得分____________
第Ⅰ卷选择题（共44分）
一、选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）
1．关于物体的动量，下列说法中正确的是（）
A．同一物体，动量越大，速度越大
B．的动量小于的动量
C．物体的动量发生变化，其动能一定发生变化
D．做匀速圆周运动的物体，其动量不变
2．做简谐运动的物体经过A点时，加速度大小为，方向指向B点；当它经过B点时，加速度大小为，方向指向A点。若A、B之间的距离是，则关于它的平衡位置，说法正确的是（）
A．平衡位置在连线左侧
B．平衡位置在连线右侧
C．平衡位置在连线之间，但不能确定具体位置
D．平衡位置在连线之间，且距离A点为处
3．如图所示为实验室中一单摆的共振曲线，由共振曲线可知（）
A．该单摆的摆长约为
B．若增大摆长，共振曲线的峰值向右偏移
C．若增大摆球的质量，共振曲线的峰值向右偏移
D．若在月球上做实验，共振曲线的峰值向左偏移
4．如图所示，小车静止在光滑水平面上，小车段是半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，从B到小车右端挡板平滑连接一段光滑水平轨道，在右端固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态，自由端在C点。一质量为m、可视为质点的滑块从圆弧轨道的最高点A由静止滑下，而后滑入水平轨道，小车（含挡板）质量为，重力加速度为g。下列说法正确的是（）
A．滑块到达B点时的速度大小为
B．当弹簧压缩到最短时，滑块和小车具有向右的共同速度
C．弹簧获得的最大弹性势能为
D．滑块从A点运动到B点的过程中，小车运动的位移大小为
5．如图甲，某同学手持电吹风垂直向电子秤的托盘吹风，圆形出风口与托盘距离较近且风速恒定，吹在托盘上的风会从平行于托盘方向向四周散开，简化图如图乙。当电吹风设置在某挡位垂直向托盘吹风时，电子秤示数与放上一质量为m的砝码时一致，出风口半径为r，空气密度为，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）
A．使用出风口面积越大的电吹风，电子秤示数一定也越大
B．设出风口的风速为v，则单位时间内出风口吹出气体的质量为
C．电吹风出风口的风速为
D．电吹风吹风的平均功率为
6．如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰撞后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又将其以相对于地面的速度v推出。每次推出后，A车相对于地面的速度均为v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车（）
A．5B．6C．7D．8
二、选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错得0分）
7．现如今的街头“老头乐”品牌层出不穷，给老年人带来了方便的同时，也存在着大量的交通安全问题，例如许多廉价的电动车无气囊，在电动车事故中，气囊可防止的头部受伤，大大减小损伤程度。设气囊的缓冲层与头部的撞击时间延长至以上，人头部的质量约为，则下列说法正确的是（）
A．气囊减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率
B．气囊减少了驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量
C．事故中气囊对头部的冲量与头部对气囊的冲量相同
D．若事故中头部以的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力最多为
8．P、Q两个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中正确的是（）
A．P、Q的振幅之比是
B．P、Q的振动周期之比是
C．P、Q在内经过的路程之比是
D．时刻，P、Q的位移大小之比是
9．如图所示，A、B两物体质量均为m，水平向左且大小为的恒定拉力作用在A上，拉着A、B由静止开始一起运动，运动过程中B始终受到一个竖直向上的、大小与B的速度大小成正比的力，经过时间t物体A、B恰好发生相对滑动。A、B间动摩擦因数，A与地面间的动摩擦因数，重力加速度为g。下列说法正确的是（）
A．物体A、B发生相对滑动时的速度
B．物体A、B发生相对滑动时的速度
C．从静止到恰好发生相对滑动全程B的位移为
D．从静止到恰好发生相对滑动全程B的位移为
10．一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点，时振子的位移为，时位移为，则（）
A．振子在与两处的加速度可能相同
B．振子在与两处的速度可能不同
C．若振幅为，振子的周期可能为
D．若振幅为，振子的周期可能为
第Ⅱ卷非选择题（共56分）
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11．（6分）某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，得到落点P，再把B球放在斜槽末端，A球从同一位置静止释放，A、B小球碰后落在记录纸上，分别得到落点B、F。
（1）（单选）A球质量为，半径为；B球质量为，半径为，则应满足____________。
A．，
B．，
C．，
D．，
（2）（多选）必须要求的条件是____________。
A．斜槽轨道末端的切线必须水平
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．必须测量出、、的长度、和
D．必须测出水平槽离地面的高度
（3）写出本实验验证动量守恒定律的表达式________________________。
（用、、、和表示）
12．（10分）某实验小组尝试测量电动车上蓄电池的电动势和内阻。用电流表、电压表、滑动变阻器、待测蓄电池等器材设计了如图甲所示实验电路。
（1）某同学选择合适的仪器按照图甲规范操作，实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，该同学在思考后将的定值电阻串入电路中，如图____________（选填“乙”或“丙”），解决了这一问题；
（2）多次调节滑动变阻器R的阻值，读出相应的电压表和电流表示数U和I，用测得的数据描绘出如图丁所示的图像，则该电池的电动势____________V，内阻____________（结果均保留两位有效数字）；
（3）该同学反思发现上述实验方案存在系统误差。若考虑电表内阻的影响，对测得的实验数据进行修正，在图丁中重新绘制图线，与原图线比较，新绘制的图线与横坐标轴交点的数值将____________，与纵坐标轴交点的数值将____________（两空均选填“变大”“变小”“不变”）。
13．（10分）两物块P、Q用轻细绳悬挂在轻弹簧下静止，如图所示。物块P的质量为m，物块Q的质量为M，烧断连接P、Q的细绳后，P做简谐运动，重力加速度为g。
（1）若弹簧的劲度系数为k，求P做简谐运动的振幅A；
（2）烧断细绳后，P上升经过某位置时速度大小为v，此时Q下落速度大小为u，求从烧断细绳后瞬间到此时的这段时间内，弹簧对P的冲量大小。
14．（14分）如图所示，在固定的光滑水平杆（杆足够长）上，套有一个质量为的光滑金属圆环，轻绳一端拴在环上，另一端系着一个质量为的物块，现有一质量为的子弹以的水平速度射入物块并留在物块中，子弹射入物块的时间极短，不计空气阻力和子弹与物块作用的时间，g取，求：
（1）物块所能达到的最大高度；
（2）金属圆环的最大速度。
15．（16分）如图所示，光滑水平地面上，静置着足够长的木板B和两小物块C、D，B、C、D质量均为m。时刻，一质量为的小物块A以的初速度冲上B的上表面水平向右滑行，A与B上表面间的动摩擦因数为。当A与B共速时B恰好与C相碰。此后，每当A、B再次共速时，B又恰好与C发生碰撞直到它们不再相碰为止。已知重力加速度为g，B、C、D间的所有碰撞均为弹性碰撞，求：
（1）物块A冲上B后，到与B第一次共速时，A在B上滑行的距离；
（2）物块A冲上B前，木板B右端到物块C的距离；
（3）C的最终速度大小v；
（4）物块A冲上B后，A在B上滑行的总长度L。
长郡中学2023级高二上学期模块测试
物理参考答案
一二、选择题
1．A【解析】根据可知，同一物体动量越大，速度一定越大，选项A正确；动量的符号只代表方向，不代表大小，则的动量大于的动量，选项B错误；物体的动量发生变化，可能是方向变化，不一定是物体速度大小发生变化，则其动能不一定变化，选项C错误；做匀速圆周运动的物体，速度的方向一定变化，则其动量一定变化，选项D错误。故选A。
2．D【解析】根据牛顿第二定律可知简谐运动物体的加速度大小为，可知物体的加速度大小与相对于平衡位置的位移大小成正比，由于回复力方向总是指向平衡位置，则加速度方向总是指向平衡位置，由题意可知，物体经过A点时，方向指向B点；物体经过B点时，方向指向A点；则平衡位置在连线之间，设平衡位置与A点距离为，与B点距离为，则有，又，联立解得，故选D。
3．D【解析】单摆的固有频率为，则周期，根据，可得该单摆的摆长约为，选项A错误；若增大摆长，周期变大，固有频率减小，则共振曲线的峰值向左偏移，选项B错误；若增大摆球的质量，固有频率不变，则共振曲线的峰值不移动，选项C错误；若在月球上做实验，重力加速度g变小，则周期变大，固有频率变小，则共振曲线的峰值向左偏移，选项D正确。故选D。
4．C【解析】滑块从A滑到B时，满足水平方向动量守恒，机械能守恒，则有，，解得，，故A错误；弹簧弹性势能最大时滑块与小车共速，设共速时的速度大小为v，则有，即弹簧弹性势能最大时，两者速度均为零，则根据能量守恒可知，故B错误、C正确；从A到B滑下的过程，由人船模型，，解得小车的位移是，故D错误。故选C。
5．C【解析】当电吹风设置在某挡位垂直向托盘吹风时，功率相同，对于时间内吹出的风，，与托盘作用过程，根据动量定理，，解得，故A错误；单位时间内出风口吹出气体的质量，故B错误；根据题意可知，风与托盘间的相互作用力大小，根据动量定理，解得，故C正确；据，有，解得，故D错误。故选C。
6．B【解析】第1次推有，第2次推有，第3次推有，可知第n次推有，则有，A车返回时小孩不能再接到A车，则有，解得，则小孩把A车推出6次后，A车返回时小孩不能再接到A车。故选B。
7．AD【解析】根据动量定理，可得，由于气囊的缓冲与头部的撞击时间延长了，从而减小了对头部的作用力F，也即减小了驾驶员头部撞击过程中的动量变化率，但驾驶员头部撞击过程中撞击力的冲量并未改变，故A正确，B错误；事故中气囊对头部的作用力与头部对气囊的作用力火小相等，方向相反，且作用时间相等，所以，可知事故中气囊对头部的冲量与头部对气囊的冲量大小相等，方向相反，故C错误；由题意，若事故中头部以的速度水平撞击缓冲层，则头部受到的撞击力大小最多为，故D正确。故选AD。
8．ABC【解析】由振动图像可知P的振幅为，Q的振幅为，则P、Q的振幅之比是，故A正确；由振动图像可知P的周期为，Q的周期为，则P、Q的周期之比是，故B正确；在内P完成一个周期的振动，则路程为，Q完成两个周期的振动，则路程也为，故路程之比是，故C正确；P和Q离开平衡位置的位移方程为，，则时刻，P、Q的位移分别为，，则P、Q的位移大小之比是，故D错误。故选ABC。
9．BD【解析】设即将相对滑动的临界加速度为a，对整体分析，根据牛顿第二定律得，隔离对B分析，根据牛顿第二定律得，解得，故A错误，B正确；对整体，根据动量定理有，变形得；又，可得，解得，故C错误，D正确。故选BD。
10．BC【解析】由于振子在与两处相对平衡位置对称，所以振子在与两处的加速度大小相等，方向相反；根据对称性可知，振子在与两处的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反，故A错误，B正确；若振幅为，则时有，可得，可知从平衡位置到位置的最短时间为，根据对称性和周期性可知，从位置到位置所用时间满足
或或
可得或或
当时，可得或或
当时，可得或或
故C正确，D错误。故选BC。
三、非选择题（本题共5小题，共56分）
11．（6分，每空2分）
（1）B（2）AC（选不全得1分，有选错得0分）（3）
【解析】（1）为保证两球发生对心正碰，则两球半径必须相等，即；为防止碰后入射球反弹，则入射球的质量必须大于被碰球的质量，即；故选B。
（2）要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端的切线必须水平，故A正确；只要每次让小球从同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，故B错误；由于两小球下落高度相同，故时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度则必须测量出、、的长度、和，故C正确；由于两小球下落高度相同，故时间相等，可以用水平位移代替平抛运动的初速度，所以不需要测量水平槽面离地面的高度或小球在空中飞行时间，故D错误；故选AC。
（3）在小球碰撞过程中水平方向动量守恒定律，则有
在做平抛运动的过程中由于时间是相等的，所以得
即
12．（10分，每空2分）
（1）乙（2）121.0（3）不变变大
【解析】（1）实验时发现，大范围移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数变化都不明显，则可能是电源内阻太小造成的，则可以在电源上串联一个定值电阻，则图乙可以解决这一问题。
（2）根据闭合电路的欧姆定律可知
则由图像可知该电池的电动势
内阻
（3）图像与横轴交点表示短路电流，当电源短路时，电表的内阻不影响短路电流，与横坐标轴交点的数值不变；电压表和电源并联，测量的内阻是电压表和电源并联后的电阻，比电源内阻的真实值小，图像斜率偏小，修正后图像斜率变大，与纵坐标轴交点的数值将变大。
13．（10分）【解析】（1）绳剪断前，P、Q整体分析，弹簧伸长的长度（2分）
解得
绳剪断后，P做简谐运动，在平衡位置时，弹簧的拉力与重力平衡，此时弹簧伸长的长度为（2分）
解得
故其振幅（2分）
（2）烧断细绳后，Q做自由落体运动，Q下落速度大小为u的时间（1分）
对物块P，根据动量定理可知（2分）
解得（1分）
14．（14分）【解析】（1）子弹射入物块过程中，系统的动量守恒，取向右方向为正方向，根据动量守恒定律得
（2分）
得
物块（含子弹）在向上摆动过程中，以物块（含子弹）和圆环组成的系统为研究对象，根据系统水平方向的动量守恒则有（2分）
解得
根据机械能守恒定律有（2分）
代入数据可解得（2分）
（2）当子弹、物块、圆环达到共同速度后，子弹和物块将向下摆动，在此过程中圆环一直受绳子水平向右的分力作用，圆环速度一直增大，当子弹和物块运动到圆环正下方时圆环速度最大。
设此时子弹和物块的速度为，圆环速度为，则有（2分）
及（2分）
由上述两式联立可解得，
故金属圆环的最大速度为（2分）
15．（16分）【解析】（1）由于地面光滑，A、B系统动量守恒，根据动量守恒定律有（2分）
解得共速时的速度，对A、B系统，根据能量守恒定律有（2分）
A在B上滑行的距离（2分）
（2）对B，从A冲上B后到第一次与A共速过程，根据动能定理有（2分）
解得A冲上B前，木板B右端与物块C的距离为（1分）
（3）B与C发生第1次弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒（1分）（1分）
解得，（1分）
同理，C与D发生第1次弹性碰撞有，
A、B第二次共速有（1分）
同理，B与C发生第2次弹性碰撞有，
A、B第三次共速有
所以物块C最终速度为（1分）
（4）对A、B、C、D系统，全程，根据能量守恒定律有（1分）
A在B上滑行的总长度（1分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
C
C
B
AD
ABC
BD
BC