山东省威海市乳山第一中学2024-2025学年高二物理上学期第二次月考试题含解析

PAGE18-山东省威海市乳山第一中学2024-2025学年高二物理上学期其次次月考试题（含解析）考试时间：90分钟满分：100分一、选择题（本题共10小题，1-8为单选，每小题3分，9-12为多选，每小题4分，部分得分2分，共40分）1.下列说法中正确是（）A.作用在物体上的合外力越大，物体动量的改变就越大B.作用在物体上的合外力的冲量越大，物体动量的改变就越快C.作用在物体上的冲量恒定时，物体的动量保持不变D.动量的改变肯定时，延长物体间的相互作用时间，可以减小物体间的相互作用力【答案】D【解析】【详解】A．由动量定理可知，作用在物体上的合外力越大，物体的动量改变不肯定越大，还与时间有关，故A错误；B．合外力的冲量是物体动量改变的缘由，物体所受合外力冲量越大，它的动量改变就越大，但物体动量的改变不肯定越快，故B错误；C．作用在物体上的冲量恒定时，动量改变量恒定，物体的动量肯定发生改变，故C错误；D．延长物体间的相互作用时间，依据可知，可以减小物体间的相互作用力，故D正确。故选D。2.如图所示，物体A、B静止在光滑水平面上，且mA>mB，现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们()A.可能停止运动B.肯定向右运动C可能向左运动D.仍运动，但运动方向不能确定【答案】B【解析】【分析】先依据动能定理分析两个物体获得的动能大小，由，分析碰撞前的动量大小，依据碰撞过程动量守恒，列式分析碰后共同体的运动方向．【详解】由动能定理知，两个力F和做功相同，碰撞前它们的动能相同．由，知，．碰撞过程中动量守恒，则有：，故碰后速度v肯定与相同，方向向右，故B正确．故选B．【点睛】本题一是运用动能定理分析碰前动能关系，得到动量关系；二要明确两个物体系统动量守恒，然后从动量的角度进行分析．3.如图所示，在磁感应强度大小为B0的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为l.在两导线中均通有方向垂直于纸面对里的电流I时，纸面内与两导线距离均为l的a点处的磁感应强度为零．假如让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为()A.0 B. C. D.2B0【答案】C【解析】【详解】在两导线中均通有方向垂直于纸面对里的电流I时，纸面内与两导线距离为l的a点处的磁感应强度为零，如下图所示：

由此可知，外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，即B1=B0；依据几何关系，及三角学问，则有：BPcos30°=B0；解得P或Q通电导线在a处的磁场大小为BP=B0；

当P中的电流反向，其他条件不变，再依据几何关系，及三角学问，则有：B2=B0；因外加的磁场方向与PQ平行，且由Q指向P，磁场大小为B0；最终由矢量的合成法则，那么a点处磁感应强度的大小为B=，故C正确，ABD错误．4.如图所示，甲、乙两车的质量均为M，静置在光滑的水平面上，两车相距为L。乙车上站立着一个质量为m的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最终相接触，以下说法不正确的是（）A.甲、乙两车运动中速度之比为B.甲、乙两车运动中速度之比为C.甲车移动的距离为LD.乙车移动的距离为L【答案】B【解析】【详解】AB．甲、乙和两车组成的系统合外力为零，系统的动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律得可得甲、乙两车运动中速度之比为故A正确，B错误；CD．设甲车和乙车移动的距离分别为s1和s2，则有，又联立解得，故CD正确。本题选不正确的，故选B。5.如图所示，三辆完全相同的平板小车a、b、c成始终线排列，静止在光滑水平面上。c车上有一小孩跳到b车上，接着又马上从b车跳到a车上。小孩跳离c车和b车时对地的水平速度相同。他跳到a车上相对a车保持静止，此后（（）A.a、b两车运动速率相等 B.a、c两车运动速率相等C.三辆车的速率关系vc＞va＞vb D.a、c两车运动方向相同【答案】C【解析】【详解】若人跳离b、c车时速度为v，由动量守恒定律解得，，即，并且vc与va方向相反，故选C。6.如图所示，一段导线abcd弯成半径为R、圆心角为的部分扇形形态，置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向(垂直于纸面对里)垂直．线段ab和cd的长度均为，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。则导线abcd所受到的安培力为()A.方向沿纸面对上，大小为 B.方向沿纸面对上，大小为C.方向沿纸面对下，大小为 D.方向沿纸面对下，大小为【答案】A【解析】【详解】图中导线的等效长度为ad，由几何关系得ad的长度L′＝R所以F＝BIL′＝BIR由左手定则推断其受力方向为沿纸面对上，故A正确，BCD错误。7.如图所示，一辆装有砂子且与砂子质量之和为M的小车以速度在光滑水平面上运动，一质量为m、速度为的小球沿俯角为θ的方向落到车上并埋在车里的砂中，此时小车的速度为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】小车与物体组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得解得故选B。8.如图所示，在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面对里的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不同的质子，这些质子在磁场里运动的过程中，以下说法正确的是（）A.周期相同，但运动时间不同，速率大运动时间长B.运动半径越大的质子运动时间越短，偏转角越小C.质子在磁场中的运动时间均相等D.运动半径不同，运动半径越大的质子向心加速度越小【答案】B【解析】【详解】ABC．设粒子转动的半径为R，磁场圆半径为r，由可得则v越大，则R越大，周期，则周期与运动速度大小无关，运动时间其中所以v越大，则R越大、θ越小、t越小，故AC错误，B正确；D．向心加速度则粒子运动半径R越大v越大，所以向心加速度a也越大，故D错误。故选B。9.如图所示，木块A的右侧为光滑曲面，且下端极薄，其质量为2.0kg，静止于光滑水平面上。一质量为2.0kg的小球B以2.0m/s的速度从右向左运动冲上A的曲面，与A发生相互作用（设整个过程B球不能飞出去）。以下说法中正确的是（）A.B球沿A曲面上升的最大高度为0.1mB.B球沿A曲面上升到最大高度处时的速率为1m/sC.B球与A相互作用结束后，A的速率为2m/sD.B球与A相互作用结束后，B球的速率为2m/s【答案】ABC【解析】【详解】AB．由动量守恒定律和机械能守恒定律得解得AB正确；CD．由动量守恒定律和机械能守恒定律得解得C正确，D错误。故选ABC。10.霍尔元件广泛应用于测量和自动限制等领域,霍尔元件一般用半导体材料做成,有的半导体中的载流子(自由电荷)是自由电子,有的半导体中的载流子是空穴(相当于正电荷)．如图所示为用半导体材料做成的霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面对下,通入电流I的方向如图所示,C、D两侧面会形成电势差．则下列说法中正确的是()A.若元件的载流子是自由电子,则D侧面的电势高于C侧面的电势B.若元件的载流子是空穴,则D侧面的电势高于C侧面的电势C.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持竖直D.在测地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平【答案】AC【解析】若载流子为自由电子，由左手定则可推断电子受洛伦兹力作用使其偏向C侧面，则C侧面的电势会低于D侧面，选项A正确；若载流子为空穴，依据左手定则，空穴在洛伦兹力的作用下也是向C侧面聚集，C侧面的电势会高于D侧面，选项B错误；地球赤道上方的地磁场的方向水平向北，霍尔元件的工作面应保持竖直才能让地磁场垂直其工作面，选项C正确，D错误．故选AC．11.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面对里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0＜θ＜π)以速率v放射一个带正电的粒子(重力不计)。则下列说法正确的是()A.若v肯定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短B.若v肯定，θ越大，则粒子离开磁场的位置距O点越远C.若θ肯定，v越大，则粒子在磁场中运动角速度越大D.若θ肯定，则粒子在磁场中运动的时间与v无关【答案】AD【解析】【详解】AD．如图所示，画出粒子在磁场中运动的轨迹。由几何关系得：轨迹对应的圆心角α=2π-2θ，粒子在磁场中运动的时间则得知：若v肯定，θ越大，时间t越短；若θ肯定，运动时间肯定。故AD正确；B．设粒子的轨迹半径为r，则．如图，则若θ是锐角，θ越大，AO越大。若θ是钝角，θ越大，AO越小。故B错误。C．粒子在磁场中运动的角速度，又，则得与速度v无关。故C错误。故选AD12.如图所示，在0≤x≤3a的区域内存在与xOy平面垂直的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在t＝0时刻，从原点O放射一束等速率的相同的带电粒子，速度方向与y轴正方向的夹角分布在0°～90°范围内。其中，沿y轴正方向放射的粒子在t＝t0时刻刚好从磁场右边界上P（3a，a）点离开磁场，不计粒子重力，下列说法正确的是（）A.粒子在磁场中做圆周运动的半径为3aB.粒子的放射速度大小为C.带电粒子的比荷为D.带电粒子在磁场中运动的最长时间为2t0【答案】D【解析】【详解】A．沿y轴正方向放射的粒子在磁场中运动的轨迹如图所示：设粒子运动的轨迹半径为r，依据几何关系有可得粒子在磁场中做圆周运动的半径选项A错误；B．依据几何关系可得所以圆弧OP的长度所以粒子的放射速度大小选项B错误；C．依据洛伦兹力供应向心力有结合粒子速度以及半径可得带电粒子的荷质比选项C错误；D．当粒子轨迹恰好与磁场右边界相切时，粒子在磁场中运动的时间最长，画出粒子轨迹过程图如图所示：粒子与磁场边界相切于M点，从E点射出。设从P点射出的粒子转过的圆心角为，时间为，从E点射出的粒子转过的圆心角为，故带电粒子在磁场中运动的最长时间为，选项D正确。故选D。二、试验题（共1小题，9分）13.某同学在试验室运用半径相同的两个小球，按如图试验装置来验证动量守恒定律。他的主要试验操作如下：①用天平测量a、b两球的质量m1和m2②用游标卡尺测出两个小球的直径d③用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H④用重锤线标出小球抛出点在水平地面上的白纸上的竖直投影点O⑤在白纸上面放好复写纸，先不放b球，把a球从斜槽轨道上D点由静止释放，落到复写纸上，重复多次；再把b球放在斜槽轨道水平部分最右端，把a球仍从D点由静止释放，和b球相碰后，两球分别落在复写纸上的不同位置，重复多次⑥用圆规在白纸上找到三个平均落点M、P和N，并用刻度尺测量出图中的、和的长度(1)上述试验操作中不必要的步骤是______________。(2)假如满意关系式____，则验证了系统碰撞过程中动量守恒。（用测量的物理量表示）(3)试验测得：m1=30.0g，m2=10.0g，=16.10cm，=30.30cm，=40.60cm。则本试验的相对误差是______（保留一位有效数字，相对误差为100%）【答案】(1).3(2).(3).2%【解析】【详解】(1)[1]小球离开轨道后做平抛运动，小球在空中的运动时间相同，小球的水平位移与其初速度成正比，可以用小球的水平位移代替小球的初速度，试验须要验证因小球均做平抛运动，下落时间相同，则可知水平位移x=vt，因此可以干脆用水平位移代替速度进行验证，故有由此可知，本试验不用用刻度尺测出轨道末端距离地面的高度H，其余步骤都须要(2)[2]若两球相碰前后的动量守恒，则球在空中的运动时间t相等，则代入得(3)[3]碰撞前的总动量为碰撞后的总动量试验的相对误差三、计算题（共5小题，共51分）14.海水中含有大量的正、负离子，这些离子随海流做定向运动，假如有磁场能使这些正、负离子向相反方向偏转，便有可能发出电来。如图所示为一利用海流发电的磁流体发电机原理的示意图，上、下两块金属板M、N水平正对放置，浸没在海水里，金属板相距d＝100m，在金属板之间加一匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.05T，方向由南向北，海水从东向西以速度v＝5m/s流过两金属板之间，且将在两板之间形成电势差。(1)达到稳定状态时，哪块金属板的电势较高？(2)该磁流体发电机产生的电动势E为多大？【答案】(1)N板；(2)25V【解析】【详解】(1)由左手定则得，正离子受洛伦兹力方向向下，则N板的电势较高。(2)当海水中流淌的带电离子进入磁场后，将在两板之间形成电势差，当带电离子所受到的电场力F与洛伦兹力f相平衡时达到稳定状态，有：代入有关数据得电动势E＝Bdv=0.05×100×5=25V15.如图所示，有一质量为M的长木板（足够长）静止在光滑的水平面上，一质量为m的小铁块以初速度v0水平滑上木板的左端，小铁块与木板之间的动摩擦因数为μ，试求小铁块在木板上相对木板滑动的过程中，若小铁块恰好没有滑离长木板，则木板的长度至少为多少？【答案】【解析】【详解】以小铁块和木板为一个系统，系统动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒得得由能量守恒定律得解得16.如图所示，在与水平方向成60°的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上垂直于导轨放一重力为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止．求：(1)匀强磁场的磁感应强度B；(2)ab棒对导轨的压力．【答案】(1)T；(2)6N【解析】【详解】(1)(2)作出受力侧视图，如图．导体棒处于静止状态，依据平衡条件得F安=mgtan60°=3NFN==2mg=6N依据牛顿第三定律得ab棒对导轨的压力大小为6N，方向垂直导轨向下．又导体棒与磁场垂直F安=BIL则17.如图所示，三小球a、b、c，它们的质量分别为4kg、2kg、2kg，都放于光滑的水平面上，小球b、c与水平轻弹簧相连且静止，小球a以速度v0=6m/s冲向小球b，碰后与小球b黏在一起运动，及以后整个运动过程中，试求(1)a、b两球碰后瞬间，小球a、b、c的速度；(2)弹簧储存的弹性势能最大值及此时小球a、b、c的速度；(3)弹簧第一次复原原长时，小球a、b、c的速度。【答案