山東省威海市乳山第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期第二次月考試題含解析

PAGE18-山東省威海市乳山第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二物理上學(xué)期其次次月考試題（含解析）考試時間：90分鐘滿分：100分一、選擇題（本題共10小題，1-8為單選，每小題3分，9-12為多選，每小題4分，部分得分2分，共40分）1.下列說法中正確是（）A.作用在物體上的合外力越大，物體動量的改變就越大B.作用在物體上的合外力的沖量越大，物體動量的改變就越快C.作用在物體上的沖量恒定時，物體的動量保持不變D.動量的改變肯定時，延長物體間的相互作用時間，可以減小物體間的相互作用力【答案】D【解析】【詳解】A．由動量定理可知，作用在物體上的合外力越大，物體的動量改變不肯定越大，還與時間有關(guān)，故A錯誤；B．合外力的沖量是物體動量改變的緣由，物體所受合外力沖量越大，它的動量改變就越大，但物體動量的改變不肯定越快，故B錯誤；C．作用在物體上的沖量恒定時，動量改變量恒定，物體的動量肯定發(fā)生改變，故C錯誤；D．延長物體間的相互作用時間，依據(jù)可知，可以減小物體間的相互作用力，故D正確。故選D。2.如圖所示，物體A、B靜止在光滑水平面上，且mA>mB，現(xiàn)用大小相等的兩個力F和F′分別作用在A和B上，使A、B沿一條直線相向運(yùn)動，然后又先后撤去這兩個力，使這兩個力對物體做的功相同，接著兩物體碰撞并合為一體后，它們()A.可能停止運(yùn)動B.肯定向右運(yùn)動C可能向左運(yùn)動D.仍運(yùn)動，但運(yùn)動方向不能確定【答案】B【解析】【分析】先依據(jù)動能定理分析兩個物體獲得的動能大小，由，分析碰撞前的動量大小，依據(jù)碰撞過程動量守恒，列式分析碰后共同體的運(yùn)動方向．【詳解】由動能定理知，兩個力F和做功相同，碰撞前它們的動能相同．由，知，．碰撞過程中動量守恒，則有：，故碰后速度v肯定與相同，方向向右，故B正確．故選B．【點(diǎn)睛】本題一是運(yùn)用動能定理分析碰前動能關(guān)系，得到動量關(guān)系；二要明確兩個物體系統(tǒng)動量守恒，然后從動量的角度進(jìn)行分析．3.如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場中，兩長直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面對里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零．假如讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為()A.0 B. C. D.2B0【答案】C【解析】【詳解】在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面對里的電流I時，紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，如下圖所示：

由此可知，外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依據(jù)幾何關(guān)系，及三角學(xué)問，則有：BPcos30°=B0；解得P或Q通電導(dǎo)線在a處的磁場大小為BP=B0；

當(dāng)P中的電流反向，其他條件不變，再依據(jù)幾何關(guān)系，及三角學(xué)問，則有：B2=B0；因外加的磁場方向與PQ平行，且由Q指向P，磁場大小為B0；最終由矢量的合成法則，那么a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=，故C正確，ABD錯誤．4.如圖所示，甲、乙兩車的質(zhì)量均為M，靜置在光滑的水平面上，兩車相距為L。乙車上站立著一個質(zhì)量為m的人，他通過一條輕繩拉甲車，甲、乙兩車最終相接觸，以下說法不正確的是（）A.甲、乙兩車運(yùn)動中速度之比為B.甲、乙兩車運(yùn)動中速度之比為C.甲車移動的距離為LD.乙車移動的距離為L【答案】B【解析】【詳解】AB．甲、乙和兩車組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)的動量守恒，取向右為正方向，由動量守恒定律得可得甲、乙兩車運(yùn)動中速度之比為故A正確，B錯誤；CD．設(shè)甲車和乙車移動的距離分別為s1和s2，則有，又聯(lián)立解得，故CD正確。本題選不正確的，故選B。5.如圖所示，三輛完全相同的平板小車a、b、c成始終線排列，靜止在光滑水平面上。c車上有一小孩跳到b車上，接著又馬上從b車跳到a車上。小孩跳離c車和b車時對地的水平速度相同。他跳到a車上相對a車保持靜止，此后（（）A.a、b兩車運(yùn)動速率相等 B.a、c兩車運(yùn)動速率相等C.三輛車的速率關(guān)系vc＞va＞vb D.a、c兩車運(yùn)動方向相同【答案】C【解析】【詳解】若人跳離b、c車時速度為v，由動量守恒定律解得，，即，并且vc與va方向相反，故選C。6.如圖所示，一段導(dǎo)線abcd彎成半徑為R、圓心角為的部分扇形形態(tài)，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中，且與磁場方向(垂直于紙面對里)垂直．線段ab和cd的長度均為，流經(jīng)導(dǎo)線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。則導(dǎo)線abcd所受到的安培力為()A.方向沿紙面對上，大小為 B.方向沿紙面對上，大小為C.方向沿紙面對下，大小為 D.方向沿紙面對下，大小為【答案】A【解析】【詳解】圖中導(dǎo)線的等效長度為ad，由幾何關(guān)系得ad的長度L′＝R所以F＝BIL′＝BIR由左手定則推斷其受力方向?yàn)檠丶埫鎸ι?，故A正確，BCD錯誤。7.如圖所示，一輛裝有砂子且與砂子質(zhì)量之和為M的小車以速度在光滑水平面上運(yùn)動，一質(zhì)量為m、速度為的小球沿俯角為θ的方向落到車上并埋在車?yán)锏纳爸校藭r小車的速度為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】小車與物體組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒，以向右為正方向，在水平方向，由動量守恒定律得解得故選B。8.如圖所示，在虛線所包圍的圓形區(qū)域內(nèi)有方向垂直于圓面對里的勻強(qiáng)磁場，從磁場邊緣的A點(diǎn)沿半徑方向射入一束速率不同的質(zhì)子，這些質(zhì)子在磁場里運(yùn)動的過程中，以下說法正確的是（）A.周期相同，但運(yùn)動時間不同，速率大運(yùn)動時間長B.運(yùn)動半徑越大的質(zhì)子運(yùn)動時間越短，偏轉(zhuǎn)角越小C.質(zhì)子在磁場中的運(yùn)動時間均相等D.運(yùn)動半徑不同，運(yùn)動半徑越大的質(zhì)子向心加速度越小【答案】B【解析】【詳解】ABC．設(shè)粒子轉(zhuǎn)動的半徑為R，磁場圓半徑為r，由可得則v越大，則R越大，周期，則周期與運(yùn)動速度大小無關(guān)，運(yùn)動時間其中所以v越大，則R越大、θ越小、t越小，故AC錯誤，B正確；D．向心加速度則粒子運(yùn)動半徑R越大v越大，所以向心加速度a也越大，故D錯誤。故選B。9.如圖所示，木塊A的右側(cè)為光滑曲面，且下端極薄，其質(zhì)量為2.0kg，靜止于光滑水平面上。一質(zhì)量為2.0kg的小球B以2.0m/s的速度從右向左運(yùn)動沖上A的曲面，與A發(fā)生相互作用（設(shè)整個過程B球不能飛出去）。以下說法中正確的是（）A.B球沿A曲面上升的最大高度為0.1mB.B球沿A曲面上升到最大高度處時的速率為1m/sC.B球與A相互作用結(jié)束后，A的速率為2m/sD.B球與A相互作用結(jié)束后，B球的速率為2m/s【答案】ABC【解析】【詳解】AB．由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得解得AB正確；CD．由動量守恒定律和機(jī)械能守恒定律得解得C正確，D錯誤。故選ABC。10.霍爾元件廣泛應(yīng)用于測量和自動限制等領(lǐng)域,霍爾元件一般用半導(dǎo)體材料做成,有的半導(dǎo)體中的載流子(自由電荷)是自由電子,有的半導(dǎo)體中的載流子是空穴(相當(dāng)于正電荷)．如圖所示為用半導(dǎo)體材料做成的霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直于霍爾元件的工作面對下,通入電流I的方向如圖所示,C、D兩側(cè)面會形成電勢差．則下列說法中正確的是()A.若元件的載流子是自由電子,則D側(cè)面的電勢高于C側(cè)面的電勢B.若元件的載流子是空穴,則D側(cè)面的電勢高于C側(cè)面的電勢C.在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時,元件的工作面應(yīng)保持豎直D.在測地球赤道上方的地磁場強(qiáng)弱時,元件的工作面應(yīng)保持水平【答案】AC【解析】若載流子為自由電子，由左手定則可推斷電子受洛倫茲力作用使其偏向C側(cè)面，則C側(cè)面的電勢會低于D側(cè)面，選項(xiàng)A正確；若載流子為空穴，依據(jù)左手定則，空穴在洛倫茲力的作用下也是向C側(cè)面聚集，C側(cè)面的電勢會高于D側(cè)面，選項(xiàng)B錯誤；地球赤道上方的地磁場的方向水平向北，霍爾元件的工作面應(yīng)保持豎直才能讓地磁場垂直其工作面，選項(xiàng)C正確，D錯誤．故選AC．11.如圖所示，在x軸上方存在垂直于紙面對里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在xOy平面內(nèi)，從原點(diǎn)O處沿與x軸正方向成θ角(0＜θ＜π)以速率v放射一個帶正電的粒子(重力不計(jì))。則下列說法正確的是()A.若v肯定，θ越大，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短B.若v肯定，θ越大，則粒子離開磁場的位置距O點(diǎn)越遠(yuǎn)C.若θ肯定，v越大，則粒子在磁場中運(yùn)動角速度越大D.若θ肯定，則粒子在磁場中運(yùn)動的時間與v無關(guān)【答案】AD【解析】【詳解】AD．如圖所示，畫出粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡。由幾何關(guān)系得：軌跡對應(yīng)的圓心角α=2π-2θ，粒子在磁場中運(yùn)動的時間則得知：若v肯定，θ越大，時間t越短；若θ肯定，運(yùn)動時間肯定。故AD正確；B．設(shè)粒子的軌跡半徑為r，則．如圖，則若θ是銳角，θ越大，AO越大。若θ是鈍角，θ越大，AO越小。故B錯誤。C．粒子在磁場中運(yùn)動的角速度，又，則得與速度v無關(guān)。故C錯誤。故選AD12.如圖所示，在0≤x≤3a的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。在t＝0時刻，從原點(diǎn)O放射一束等速率的相同的帶電粒子，速度方向與y軸正方向的夾角分布在0°～90°范圍內(nèi)。其中，沿y軸正方向放射的粒子在t＝t0時刻剛好從磁場右邊界上P（3a，a）點(diǎn)離開磁場，不計(jì)粒子重力，下列說法正確的是（）A.粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑為3aB.粒子的放射速度大小為C.帶電粒子的比荷為D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為2t0【答案】D【解析】【詳解】A．沿y軸正方向放射的粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡如圖所示：設(shè)粒子運(yùn)動的軌跡半徑為r，依據(jù)幾何關(guān)系有可得粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑選項(xiàng)A錯誤；B．依據(jù)幾何關(guān)系可得所以圓弧OP的長度所以粒子的放射速度大小選項(xiàng)B錯誤；C．依據(jù)洛倫茲力供應(yīng)向心力有結(jié)合粒子速度以及半徑可得帶電粒子的荷質(zhì)比選項(xiàng)C錯誤；D．當(dāng)粒子軌跡恰好與磁場右邊界相切時，粒子在磁場中運(yùn)動的時間最長，畫出粒子軌跡過程圖如圖所示：粒子與磁場邊界相切于M點(diǎn)，從E點(diǎn)射出。設(shè)從P點(diǎn)射出的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為，時間為，從E點(diǎn)射出的粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為，故帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間為，選項(xiàng)D正確。故選D。二、試驗(yàn)題（共1小題，9分）13.某同學(xué)在試驗(yàn)室運(yùn)用半徑相同的兩個小球，按如圖試驗(yàn)裝置來驗(yàn)證動量守恒定律。他的主要試驗(yàn)操作如下：①用天平測量a、b兩球的質(zhì)量m1和m2②用游標(biāo)卡尺測出兩個小球的直徑d③用刻度尺測出軌道末端距離地面的高度H④用重錘線標(biāo)出小球拋出點(diǎn)在水平地面上的白紙上的豎直投影點(diǎn)O⑤在白紙上面放好復(fù)寫紙，先不放b球，把a(bǔ)球從斜槽軌道上D點(diǎn)由靜止釋放，落到復(fù)寫紙上，重復(fù)多次；再把b球放在斜槽軌道水平部分最右端，把a(bǔ)球仍從D點(diǎn)由靜止釋放，和b球相碰后，兩球分別落在復(fù)寫紙上的不同位置，重復(fù)多次⑥用圓規(guī)在白紙上找到三個平均落點(diǎn)M、P和N，并用刻度尺測量出圖中的、和的長度(1)上述試驗(yàn)操作中不必要的步驟是______________。(2)假如滿意關(guān)系式____，則驗(yàn)證了系統(tǒng)碰撞過程中動量守恒。（用測量的物理量表示）(3)試驗(yàn)測得：m1=30.0g，m2=10.0g，=16.10cm，=30.30cm，=40.60cm。則本試驗(yàn)的相對誤差是______（保留一位有效數(shù)字，相對誤差為100%）【答案】(1).3(2).(3).2%【解析】【詳解】(1)[1]小球離開軌道后做平拋運(yùn)動，小球在空中的運(yùn)動時間相同，小球的水平位移與其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，試驗(yàn)須要驗(yàn)證因小球均做平拋運(yùn)動，下落時間相同，則可知水平位移x=vt，因此可以干脆用水平位移代替速度進(jìn)行驗(yàn)證，故有由此可知，本試驗(yàn)不用用刻度尺測出軌道末端距離地面的高度H，其余步驟都須要(2)[2]若兩球相碰前后的動量守恒，則球在空中的運(yùn)動時間t相等，則代入得(3)[3]碰撞前的總動量為碰撞后的總動量試驗(yàn)的相對誤差三、計(jì)算題（共5小題，共51分）14.海水中含有大量的正、負(fù)離子，這些離子隨海流做定向運(yùn)動，假如有磁場能使這些正、負(fù)離子向相反方向偏轉(zhuǎn)，便有可能發(fā)出電來。如圖所示為一利用海流發(fā)電的磁流體發(fā)電機(jī)原理的示意圖，上、下兩塊金屬板M、N水平正對放置，浸沒在海水里，金屬板相距d＝100m，在金屬板之間加一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B＝0.05T，方向由南向北，海水從東向西以速度v＝5m/s流過兩金屬板之間，且將在兩板之間形成電勢差。(1)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，哪塊金屬板的電勢較高？(2)該磁流體發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電動勢E為多大？【答案】(1)N板；(2)25V【解析】【詳解】(1)由左手定則得，正離子受洛倫茲力方向向下，則N板的電勢較高。(2)當(dāng)海水中流淌的帶電離子進(jìn)入磁場后，將在兩板之間形成電勢差，當(dāng)帶電離子所受到的電場力F與洛倫茲力f相平衡時達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，有：代入有關(guān)數(shù)據(jù)得電動勢E＝Bdv=0.05×100×5=25V15.如圖所示，有一質(zhì)量為M的長木板（足夠長）靜止在光滑的水平面上，一質(zhì)量為m的小鐵塊以初速度v0水平滑上木板的左端，小鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ，試求小鐵塊在木板上相對木板滑動的過程中，若小鐵塊恰好沒有滑離長木板，則木板的長度至少為多少？【答案】【解析】【詳解】以小鐵塊和木板為一個系統(tǒng)，系統(tǒng)動量守恒，以初速度方向?yàn)檎?，由動量守恒得得由能量守恒定律得解?6.如圖所示，在與水平方向成60°的光滑金屬導(dǎo)軌間連一電源，在相距1m的平行導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)軌放一重力為3N的金屬棒ab，棒上通以3A的電流，磁場方向豎直向上，這時棒恰好靜止．求：(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B；(2)ab棒對導(dǎo)軌的壓力．【答案】(1)T；(2)6N【解析】【詳解】(1)(2)作出受力側(cè)視圖，如圖．導(dǎo)體棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，依據(jù)平衡條件得F安=mgtan60°=3NFN==2mg=6N依據(jù)牛頓第三定律得ab棒對導(dǎo)軌的壓力大小為6N，方向垂直導(dǎo)軌向下．又導(dǎo)體棒與磁場垂直F安=BIL則17.如圖所示，三小球a、b、c，它們的質(zhì)量分別為4kg、2kg、2kg，都放于光滑的水平面上，小球b、c與水平輕彈簧相連且靜止，小球a以速度v0=6m/s沖向小球b，碰后與小球b黏在一起運(yùn)動，及以后整個運(yùn)動過程中，試求(1)a、b兩球碰后瞬間，小球a、b、c的速度；(2)彈簧儲存的彈性勢能最大值及此時小球a、b、c的速度；(3)彈簧第一次復(fù)原原長時，小球a、b、c的速度?！敬鸢?/p>