江西省宜春市宜丰中学2023-2024学年高一上学期12月月考物理Word版含解析.docx

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2023-2024学年（上）江西省宜丰中学创新部高二12月考物理试卷一．选择题(每题5分共60分，其中10至12题为多选，部分选对2分，其它为单选)1．下列说法正确的是（　　）A．微观世界的某些极少数带电微粒的能量变化可以是连续的B．根据麦克斯韦电磁场理论可知，电场周围存在磁场，磁场周围存在电场C．黑体只是从外界吸收能量，并不向外界辐射能量D．物体辐射红外线的强度以及按波长的分布情况与温度有关，温度高时辐射强，且较短波长的辐射强度大2．如图所示，将一个内外侧均光滑的半圆形槽置于光滑的水平面上，槽的左侧有一固定的竖直墙壁（不与槽粘连）。现让一小球自左端槽口A点的正上方由静止开始下落，从A点与半圆形槽相切进入槽内，则下列说法正确的是（    ）A．小球在半圆形槽内运动的全过程中，只有重力对它做功B．小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统动量守恒C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒D．小球从下落到从右侧离开半圆形槽的过程中，机械能守恒3．一质量为m的物体t=0时刻从静止开始所受的合力F随时间t的关系图像如图所示，则在t=t0时刻物体的动能为（F0为已知量）（　　）  A．B．C．D．4．如图所示，一轻绳系一小球竖直悬挂在O点，现保持绳处于拉直状态，将小球拉至与O等高的A点，由静止自由释放小球。球运动过程中经过C点时，绳与竖直方向的夹角为，以下判断正确的是（    ）  A．小球下摆到最低点的过程中，绳子拉力对小球做功不为0B．小球下摆到最低点的过程中，绳子拉力对小球冲量不为0C．小球运动至C点时，其加速度大小为D．小球运动至C点时，轻绳对小球的拉力大小5．如图所示，一个小孩将质量为的石头以大小为、仰角为的初速度抛入一个装有砂子的总质量为的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略。球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中漏出，则（　　） A．球和砂车的共同速度B．球和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统动量守恒C．砂子漏出后做直线运动，水平方向的速度变小D．当漏出质量为的砂子时，砂车的速度6．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度v沿前进方向射出一质量为m的炮弹，发射炮弹后艇的速度为，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是（　　）A．B．C．D．7．如图所示，两个带同种电荷的小球A和B，A、B的质量分别为m和2m，开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止，A、B的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放A、B，经过一段时间，B的速度大小为v，则此时（    ）A．A球的速度大小为B．A球的动量大小为C．A球与B球的动量大小之比一直为D．A球的动能为8．光子既具有能量也有动量，当光照射到物体表面时，会对物体产生压力，光对物体单位面积的压力叫“光压”。若每个光子的平均能量为E，则光子的动量为（光速）。某激光器能发出功率P0=1000W、横截面积S=0.5mm2的激光束，该激光束垂直射到某固定的平整墙面，墙面对此激光的反光率为80%，即有80%的光子照射到墙面时原速率返回，有20%的光子照射到墙面时速度变为零，则该激光束在墙面上产生的光压为（　　）A．12PaB．10.7PaC．D．24Pa9．物体的运动状态可以用位置和动量的平方描述，其图像称为相轨迹，如图所示，在光滑的水平面上，轻弹簧的左端固定在墙面上，一可视为质点的小物块与弹簧右端连接在一起，初始时弹簧处于原长状态，现向左推动物体，当弹簧的压缩量为时将物块由静止释放，已知弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比，以弹簧原长位置为坐标原点，水平向右为正方向建立轴，则物体的相轨迹可能是（　　）A．B．C．D．10 ．光滑的水平面上有一静止木块，一颗子弹从水平方向飞来射入该木块，并留在其中一起滑行，在上述过程中（　　）A．子弹对木块的冲量与木块对子弹的冲量大小相等B．子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小相等C．子弹减少的动量与木块增加的动量大小相等D．子弹减少的动能与木块增加的动能大小相等11．质量分别为2m和m的A、B两个物体，分别在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面运动，运动一段时间后，撤去F1、F2，物体只在摩擦力作用下减速到停止，其v-t图像如图所示。则在两物体运动的整个过程中，下列说法正确的是（　　）  A．物体A、B所受摩擦力大小之比为1：3B．物体A、B所受摩擦力大小之比为1：1C．F1和F2对物体A、B的冲量大小之比为1：3D．F1和F2对物体A、B的冲量大小之比为1：112．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2m，在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在轻绳断开时取t=0，A在F作用下继续前进，则下列说法正确的是（　　）A．t=0至时间内，A、B的总动量守恒B．至时间内，A、B的总动量守恒C．时，A的动量为5mvD．时，A的动量为5mv三、实验题(每空2分共8分)13．某同学用如图甲所示装置验证动量定理.斜面体固定在桌面上，装有遮光条的滑块质量为M，重力加速度为g。  （1）实验前先用游标卡尺测量遮光条宽度，读数如图乙所示，则遮光条的宽度；（2）绕过定滑轮的细线连接着滑块和装有砂的砂桶，牵引滑块的细线与斜面平行，改变砂桶中砂的质量，向下轻推物块，直到滑块通过两光电门时间相等，测量并记录这时砂和砂桶的质量m，不悬挂细线和砂桶，由静止释放滑块，则滑块沿斜面向下运动的合外力等于；若滑块通过光电门1、2时遮光条遮光时间分别为、，两光电门间的距离为x，则物块从光电门1运动到光电门2所用的时间；（3）滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，如果表达式成立，则动量定理得到验证. 三.计算题(共32分)14.（10分）.一辆质量m1＝3.0×103kg的小货车因故障停在车道上，后面一辆质量m2＝1.5×103kg的轿车来不及刹车，直接撞入货车尾部失去动力，相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了x＝6.75m停下.已知车轮与路面间的动摩擦因数μ＝0.6，求碰撞前轿车的速度大小.(重力加速度取g＝10m/s2)15．(10分)甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑的水平冰面上匀速相向行驶，速度大小均为v0＝6m/s，甲车上有质量为m＝1kg的小球若干个，甲和他的小车及小车上小球的总质量为M1＝50kg，乙和他的小车的总质量为M2＝30kg.为避免相撞，甲不断地将小球以相对地面为v＝16.5m/s的水平速度抛向乙，且被乙接住．（1）甲第一次抛球时对小球的冲量；（2）为保证两车不相撞，甲总共抛出的小球个数是多少？ 16．(12分)如图甲所示，在粗糙水平台阶上静止放置着两个可视为质点的物体A和B，其中物体B的质量为，它与水平台阶表面间的动摩擦因数，与台阶边缘O点的距离s＝5m，A、B之间有少量炸药．在台阶右侧固定了一个以坐标原点O为圆心的圆弧形挡板，挡板的上边缘为P点，其坐标为．某时刻A、B之间的少量炸药突然爆炸（可视为瞬间过程），若A、B之间炸药爆炸的能量有36J转化为A、B的机械能，其余能量转化为内能．物体B最终从O点水平抛出并击中挡板，g取10．（1）若物体B恰能击中挡板的上边缘P点，求爆炸后瞬间物体B的速度大小；（2）为使物体B击中挡板，求物体A的质量的取值范围；（3）撤掉圆弧形挡板，以O点为原点在竖直面内建立直角坐标系xOy，y轴正方向竖直向下．若在此坐标平面内固定一个形状满足的挡板，如图乙所示．改变物体A的质量，求物体B击中挡板时动能的最小值．   2023-2024学年（上）江西省宜丰中学创新部高二12月考物理答案1【答案】D【详解】A．微观粒子的能量变化是跳跃的，不连续的，故A错误；B．在变化的电场周围才存在磁场，周期性变化的电场（非均匀变化的）会产生同频率周期性变化的磁场，均匀变化的磁场周围存在着稳定的电场；恒定的磁场不会产生电场，恒定的电场不会产生磁场，故B错误；C．黑体也向外界辐射电磁波，即辐射能量，且向外界辐射电磁波的强度按波长的分布与温度有关，故C错误；D．物体辐射红外线的强度以及按波长的分布情况与温度有关，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，因此热辐射中较短波长的成分越来越多，故D正确。故选D。2【答案】C【详解】AD．小球在半圆形槽内右侧运动时，半圆形槽同时水平向右运动，即半圆形槽的机械能增加，故小球的机械能减少，可知半圆形槽对小球的支持力对小球做负功，故AD错误；B．小球从最低点向右侧最高点运动的过程中，小球与半圆形槽组成的系统在水平方向受到外力之和为零，故系统水平方向满足动量守恒；但小球具有竖直方向的加速度，而半圆形槽竖直方向没有加速度，故系统在竖直方向的外力之和不为零，系统在竖直方向不满足动量守恒，故B错误；C．小球从A点经最低点向右侧最高点运动的过程中，由于所有接触面均光滑，此过程只有小球重力势能与小球动能、半圆形槽动能之间相互转化，故小球与半圆形槽组成的系统机械能守恒，故C正确。故选C。3【答案】A【详解】由图像可知，0至t0时间间隔内，对时间而言，合力F的平均值为0.5F0，由动量定理可得物体的动能为故选A。4【答案】B【详解】A．小球下摆到最低点的过程中，绳子拉力与速度垂直，对小球做功为0，A错误；B．小球下摆到最低点的过程中，绳子拉力对小球冲量不为0，故B正确；C．小球运动至C点时，对小球分析可知，其切向方向有解得，切向加速度大小为小球做圆周运动，沿半径方向还具有向心加速度，因此小球运动至C点时，其加速度大小必定大于，C错误；D．设绳长为l，根据机械能守恒由牛顿第二定律解得，小球运动至C点时，轻绳对小球的拉力大小为D错误。故选B。5 【答案】A【详解】A．石头与砂车组成的系统在水平方向所受合力为零，系统在水平方向动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得m1v0cosθ=（m1+M）v解得石头与砂车的共同速度故A正确；B．石头和砂车获得共同速度后漏砂过程中系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；C．砂子漏出后在水平方向有初速度，只受重力作用，砂子做平抛运动，在水平方向的速度不变，故C错误；D．系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，系统总质量不变，由动量守恒定律可知，系统在水平方向速度不变，即砂车的速度故D错误。故选A。6【答案】B【详解】发射炮弹前系统的总动量为Mv0，发射炮弹后，炮弹的动量为mv，炮艇的动量为(M-m)v′，由动量守恒定律可得故选B。7【答案】D【详解】A．根据动量守恒定律可得解得A错误；B．A球的动量大小为B错误；C．两球运动过程中，两球组成的系统始终动量守恒，则A球与B球的动量大小之比一直为，C错误；D．A球的动能D正确。故选D。8【答案】A【详解】设激光器单位时间内发射出的光子数为N，则有在时间内，射到面积为的墙面的光子有80%的光子照射到墙面时原速率返回，有20%的光子照射到墙面时速度变为零，根据动量定理可得其中联立解得该激光束在墙面上产生的光压为故选A。9【答案】A【详解】弹簧恢复原长之前，弹簧减少的弹性势能转化为物块的动能，有整理可得故在纵轴左侧，p2−x图像为开口向下的抛物线，且当x=0时，物块的动能和动量最大，最大动能为；弹簧恢复原长之后，物块损失的动能转化为弹簧的弹性势能，有整理可得总结发现，p2−x图像为开口向下的抛物线。故选A。10【答案】AC【详解】A．由于相互作用力大小相等方向相反，且作用时间相同，故子弹对木块的冲量与木块对子弹的冲量大小相等，故A正确；B．由于子弹和木块有相对运动，对地位移不等，故子弹对木块做的功与木块对子弹做的功大小不相等，故B错误；C．子弹射入木块过程，系统受外力的合力为零，系统动量守恒，即子弹减少的动量与木块增加的动量大小相等，故C正确；D．子弹射入木块过程，系统减少的机械能转化为内能，故子弹减少的动能等于木块增加的动能和系统内能增加之和，故D错误。故选AC。11【答案】BD【详解】AB．由牛顿第二定律结合vt图像知，A、B两个物体受到的摩擦力大小分别为， 则物体A、B所受摩擦力之比为1∶1，故A错误，B正确；CD．在水平恒力F1和F2的作用下有，解得，和之比为2∶1。和对A、B的冲量分别为，和对A、B的冲量之比为1∶1，故C错误，D正确。故选BD。12【答案】AD【详解】AB．在B停止运动前，A、B整体所受的合外力为零，总动量守恒；在B停止运动后，A、B整体所受的合外力不为零，总动量不守恒。设A、B所受的滑动摩擦力大小均为，系统匀速运动时，有得轻绳断开后，对B，取向右为正方向，由动量定理得联立得即时，B停止运动。在B停止运动前，即在t=0至时间内，A、B系统的合外力为零，总动量守恒，后总动量不守恒，故A正确、B错误；CD．对A，从到，由动量定理得解得，A在的动量从到时，由动量定理得解得，A在的动量从到时，由动量定理得解得，A在的动量故C错误，D正确。故选AD。13．4.7【详解】（1）[1]根据游标卡尺的读数规律，该读数为（2）[2]悬挂细线和砂桶，滑块受力平衡，不悬挂细线和砂桶，相当于撤去滑块受到的一个沿斜面向上的拉力mg，则滑块沿斜面向下运动的合外力等于；[3]滑块做匀加速直线运动，根据运动学公式有解得（3）[4]如果有实验中，，，整理得表达式则动量定理得到验证。14.解析　由牛顿第二定律得a＝μg＝6m/s2,可得v＝9m/s由动量守恒定律得m2v0＝(m1＋m2)vv0＝27m/s.答案　27m/s 15（1）10.5N·s，水平向右；（2）5.3m/s,水平向左；（3）15【详解】（1）根据动量定理有I=mv-mv0解得I=10.5N·s，方向水平向右（2）对所有物体组成的系统，根据动量守恒定律有M1v0-M2v0=（M1+M2）v对乙和他的小车及小球组成的系统，根据动量守恒定律有M2v0-nmv=（M2+nm）v解得n=1516【答案】（1）6m/s；（2）；（3）17.5J【详解】（1）小物块从O到P做平抛运动，根据平抛运动的研究方法，有解得爆炸后，对B由动能定理有解得（2）爆炸后能量由动量守恒定律可得①B恰好不飞出挡板，即（1）中的情形，带入B的速度，解得②为了击中挡板，小物块必须能运动到O点，临界点，根据动能定理则有 解得综上A质量取值范围是（3）设小物块击中挡板的任意点坐标为，根据平抛运动的研究方法，则有由动能定理得又有联立可得