人教版高中物理选修31高二月考物理试题.docx
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人教版高中物理选修31高二月考物理试题
高中物理学习材料
（马鸣风萧萧**整理制作）
2015-2016学年重庆市巴蜀中学高二3月月考物理试题
选择题（本题共12个小题，其中1-8为单选题，9-12为多选题，每题4分，共48分）
1．如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点．若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为（ ）
A．仍在P点
B．在P点左边
C．在P点右边不远处
D．在P点右边原水平位移的两倍处
2．我国女子短道速滑队在世锦赛上实现了女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（ ）
A．乙对甲的冲量一定大于甲对乙的冲量
B．甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反
C．甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量
D．乙对甲做多少正功，甲对乙就一定做多少负功
3．如图所示，一轻质弹簧两端连着木块A和B，放在光滑水平面上，一颗质量为m的子弹以水平速度v0射入并嵌在木块A中，已知木块A的质量为9m，木块B的质量为10m，则弹簧被压缩到最短时的弹性势能为（）
A．
B．
C．
D．
4．1966年，在地球的上空完成了用动力学方法测质量的实验．实验时，用“双子星号”宇宙飞船去接触正在轨道上运行的火箭组（后者的发动机已熄火），接触以后，开动“双子星号”飞船的推进器，使飞船和火箭组共同加速．推进器的平均推力F＝895N，推进器开动时间Δt＝7s．测出飞船和火箭组的速度变化Δv＝0.91m/s.已知“双子星号”飞船的质量m1＝3400kg.由以上实验数据可测出火箭组的质量m2为（ ）
A．3400kgB．3485kgC．6265kgD．6885kg
5．如图所示，进行太空行走的宇航员A和B的质量分别为70kg和80kg，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.12m/s，A将B向空间站方向轻推后，A的速度变为0.2m/s，求此时B的速度大小和方向（）
A．0.4m/s靠近空间站方向
B．0.4m/s离开空间站方向
C．0.05m/s靠近空间站方向
D．0.05m/s离开空间站方向
6．
如图所示，光滑水平面上有两辆车，甲车上面有发射装置，甲车连同发射装置质量M1＝1kg，车上另有一个质量为m＝0.2kg的小球．甲车静止在平面上，乙车以v0＝8m/s的速度向甲车运动，乙车上有接收装置，总质量M2＝2kg，问：
甲车至少以多大的水平速度将小球发射到乙车上（球很快与乙车达到相对静止），两车才不会相撞？
（）
A．15m/sB．25m/s
C．40m/sD．80m/s
7．如图所示，在光滑的水平面上，有一质量M＝3kg的薄板和一质量m＝1kg的物块朝相反方向运动，初速度大小都为v＝4m/s，它们之间有摩擦．当薄板的速度大小为2.1m/s时，物块的运动情况是（ ）
A．做匀速运动B．做减速运动
C．做加速运动D．以上运动都有可能
8．如图所示，匀强磁场的方向垂直纸面向里，一带电微粒从磁场边界d点垂直于磁场方向射入，沿曲线dpa打到屏MN上的a点，通过pa段用时为t，若该微粒经过P点时，与一个静止的不带电微粒碰撞并结合为一个新微粒，最终打到屏MN上。
两个微粒所受重力均忽略。
则新微粒运动的（）
A．轨迹为pa，至屏幕的时间将大于t
B．轨迹为pa，至屏幕的时间将等于t
C．轨迹为pb，至屏幕的时间将小于t
D．轨迹为pc，至屏幕的时间将大于t
9．如图所示，质量为M的滑槽内有半径为R的半圆轨道，将滑槽放在水平面上，左端紧靠墙壁．一质量为m的物体从半圆轨道的顶端a点无初速度释放，b点为半圆轨道的最低点，c点为半圆轨道另一侧与a等高的点．不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A．m释放后能够到达c点
B．m从a点释放后运动的全过程中，m的机械能不守恒
C．当m首次从右向左到达最低点b时，M的速度达到最大
D．m从a点运动到b点过程中，m与M系统的机械能守恒、水平动量守恒
10．质量为M、内壁间距为L的凹型槽静止于光滑的水平面上，凹型槽中间有一质量为m的小物块，小物块与凹型槽底板间的动摩擦因数为μ.初始时小物块停在凹型槽的正中间，如图所示．现给小物块一水平向右的初速度v，小物块与凹型槽壁碰撞N次后恰又回到凹型槽正中间，并与凹型槽保持相对静止．设碰撞都是弹性的，在整个过程中，系统损失的动能为（ ）
A．
B．
C．
D．
11．矩形滑块由上下两层不同材料的固体组成，放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块。
若射中上层子弹刚好不穿出，若射中下层子弹刚好能嵌入，那么（）
A．两次滑块所受冲量一样大
B．子弹嵌入上层时滑块所受冲量大
C．两次子弹对滑块做的功一样多
D．子弹嵌入上层时对滑块做功多
12．如图是“牛顿摆”装置，5个完全相同的小钢球用轻绳悬挂在水平支架上，5根轻绳互相平行，5个钢球彼此紧密排列，球心等高．用1、2、3、4、5分别标记5个小钢球．关于此实验，若不计空气阻力和碰撞中的能量损失，则下列说法中正确的是（ ）
A．当把小球1向左拉起一定高度，如图甲所示，然后由静止释放，在极短时间内经过小球间的相互碰撞，可观察到球5向右摆起，且达到的最大高度与球1的释放高度相同，如图乙所示
B．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球3、4、5一起向右摆起，且上升的最大高度与小球1、2、3的释放高度相同
C．如果同时向左拉起小球1、2、3到相同高度（如图丙所示），同时由静止释放，经碰撞后，小球4、5一起向右摆起，且上升的最大高度高于小球1、2、3的释放高度
D．上述整个实验过程中，5个小球组成的系统机械能守恒，动量守恒
1、实验题（本题共2个小题，其中13题6分，14题6分，共12分）
13．某同学设计了一个用电磁打点计时器验证动量守恒定律的实验：
在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动，然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动．他设计的装置如图13甲所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50Hz，长木板下垫着薄木片以平衡摩擦力．
甲
乙
图13
（1）若已测得打点纸带如图13乙所示，并测得各计数点间距（已标在图上）．A为运动的起点，则应选________段来计算A碰前的速度．应选________段来计算A和B碰后的共同速度（以上两空选填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．
（2）已测得小车A的质量m1＝0.4kg，小车B的质量为m2＝0.2kg，则碰前两小车的总动量为________kg·m/s，碰后两小车的总动量为________kg·m/s.（保留3位有效数字）
（3）本实验结果表明在误差范围内，两车碰撞过程动量守恒。
14．如图14（a），某同学用下列装置探究两个小球在斜槽轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
图14（a）
（1）除需要斜槽轨道、两个体积相等质量不等的小球、白纸、复写纸等外，还需从下列提供的器材中选取____________来辅助完成此实验。
（填选项前的符号）
A．天平B．秒表C．圆规D．重锤线E．毫米刻度尺．
（2）图14（a）中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影．实验时，先让入射球m1多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。
然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。
接下来要完成的必要步骤是________。
（填选项前的符号）
A．用天平测量两个小球的质量m1、m2
B．测量小球m1开始释放高度h
C．测量抛出点距地面的高度H
D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N
E．测量平抛射程OM、ON
（3）经测定，m1＝45.0g，m2＝7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图14（b）所示。
设碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1′，碰撞结束时m2的动量为p2′，则实验结果表明，碰撞前、后总动量的比值
为________。
（保留3位有效数字）
图14（b）
2、计算题（本题共5个小题，共50分）
15．（8分）质量均为m的两小球A、B间有压缩的轻、短弹簧，弹簧处于锁定状态，两球的大小尺寸和弹簧尺寸都可忽略，把它们放入固定在水平面上的竖直光滑发射管内，解除弹簧锁定后，B球仍然保持静止，A球能上升的最大高度为R，如图（甲）所示．现在让两球（包括同样锁定的弹簧）沿光滑的半径也为R 的固定半圆槽左端的M 点由静止开始滑下，如图（乙）所示，到达半圆槽的最低点时解除弹簧锁定，求A 球离开半圆槽后能上升的最大高度．
16．（9分）如图，2个长度为L、质量为m的相同长方体形物块1和2叠放在一起，置于固定且正对的两光滑薄板间，薄板间距也为L，板底部有孔正好能让最底层的物块通过并能防止物块2翻倒，质量也为m的钢球用长为R的轻绳悬挂在O点。
将钢球拉到与O点等高的位置A静止释放，钢球沿圆弧摆到最低点时与物块1正碰后静止，物块1滑行一段距离s（
）后停下。
又将钢球拉回A点静止释放，撞击物块2后钢球又静止。
物块2与物块1相碰后，两物块以共同速度滑行一段距离后停下。
重力加速度为g，绳不可伸长，不计物块之间摩擦，求：
（1）物块与地面间的动摩擦因数；
（2）两物块都停下时物块2滑行的总距离。
17．（11分）如图所示，质量为M、半径为R的质量分布均匀的圆环静止在粗糙的水平桌面上，一质量为m（m>M）的光滑小球以某一水平速度通过环上的小孔正对环心射入环内，与环发生第一次碰撞后到第二次碰撞前小球恰好不会从小孔中穿出。
假设小球与环内壁的碰撞为弹性碰撞，只考虑圆环与桌面之间的摩擦，求圆环通过的总位移？
18．（11分）如图所示，质量
的平板小车静止在光滑水平面上。
当t=0时，两个质量都是m=0.2kg的小物体A和B（A和B均可视为质点），分别从左端和右端以水平速度
和
冲上小车，当它们相对于车停止滑动时，没有相碰。
已知A、B与车面的动摩擦因数都是0.20，g取
。
求：
（1）车的长度至少是多少？
（2）B在C上滑行时对地的位移。
（3）在图中所给的坐标系中画出0至4.0s内小车运动的速度—时间图象。
19．（11分）如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B=1.57T。
绝缘小球1带正电，其电量与质量之比q1/m1=4c/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定的水平悬空支架上。
小球1向右以v0=23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经过0.75s再次相碰。
设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平在面内。
（取g=10m/s2）问：
（1）电场强度E的大小是多少？
（2）两小球的质量之比
是多少？
高2017级高二（下）月考物理试题
参考答案
一、选择题（每个4分，多选题漏选得2分，有错得0分，共48分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
B
A
B
D
B
C
A
BC
BD
AC
AB
2、实验题（每空2分，共14分）
13.（6分）
（1）BC DE
（2）0.420 0.417
14.（6分）
（1）ACDE
（2）ADE （3）1.01
碰撞前、后总动量的比值
＝
≈1.01。
三、计算题
15.（8分）
对球和弹簧系统：
由机械能守恒定律，则弹簧存储的弹性势能为
----------------①
对A和B：
设二者到达圆槽底端的速度为v0，则由动能定理
----------------②
弹簧将A、B弹开过程，系统动量守恒，机械能守恒，设弹开后两球的速度分别为vA和vB，则
----------------------③
------------④
得：
对A：
设A球离开半圆槽后能上升的最大高度为h，则由机械能守恒定律
-----------------⑤
得：
------------⑥
评分标准：
①②⑤⑥⑦各1分，③④式各2分。
16.（9分）
（1）小球A下摆过程机械能守恒，设其到达最低点时速度大小为v0，则有
------------------①
球A和物块1相碰过程，动量守恒，设碰后物块1获得的速度大小为v1，则有
，
------------------②
物块1向右滑动过程，由动能定理
------------------③
得：
------------------④
球A与物块2碰后速度大小为v2，同理有
物块2向右滑动过程，设它与物块1碰撞前速度大小为v3，则由动能定理
------------------⑤
设物块2和物块1碰撞后二者的共同速度大小为v4，则
------------------⑥
设二者又一起向右滑动了x，则由动能定理
------------------⑦
得：
------------------⑧
则物块2滑行的总距离是
------------------⑨
评分标准：
以上格式各1分。
17.（11分）解：
设小球的初速度为v0，第一次碰撞后，小球的速度为v1，圆环的的速度为v2。
对圆环和小球组成的系统，由动量守恒定律
（2分）
由能量守恒定律
（2分）
多次碰撞后小球和环最终静止，设圆环受到的摩擦力为f，通过的总位移为x。
系统的动能全部转化为摩擦生热
（2分）
第一次碰撞后经时间t，小球恰好未从小孔中穿出，即二者共速，均为v1，由运动学规律
（2分）
对圆环，由动量定理
（2分）
联立解得，圆环通过的总位移
（1分）
18．（11分）解：
（1）设A、B相对于车停止滑动时，车的速度为v，根据动量守恒定律得：
（1分），
，方向向右。
（1分）
设A、B在车上相对于车滑动的距离分别为和，由功能关系得：
（1分）
，故车长最小为（1分）
（2）开始A、B相对于车运动时，A对C和B对C的滑动摩擦力等大反向，故C静止。
（1分）
当B对地速度为0时，B与C相对静止，即B与C有共同速度0。
（1分）
∴此前B对地位移SB=
（1分）
（3）车的运动分以下三个阶段：
第一阶段：
A、B同时在车上滑行时，滑块对车的摩擦力均为，方向相反，车受力平衡而保持不动。
当B的速度减为0时，此过程结束。
设这段时间内滑块的加速度为a，根据牛顿第二定律：
，滑块B停止滑动的时间
。
（1分）
第二阶段：
B停止运动后，A继续在车上滑动，设到时刻物体A与车有共同速度v，
则。
（1分）
第三阶段：
之后，车以速度v做匀速直线运动到为止。
（1分）
小车运动的速度——时间图线如图所示。
（画图正确1分）
19.（11分）
（1）小球1所受的重力与电场力始终平衡
m1g=q1E，E=2.5N/C
（2）相碰后小球1做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得：
q1v1B=
半径为
周期为
＝1s
∵两小球运动时间t=0.75s=
T
∴小球1只能逆时针经
个圆周时与小球2再次相碰
第一次相碰后小球2作平抛运动
L=R1=v1t
两小球第一次碰撞前后动量守恒，以水平向右为正方向
m1v0=-m1v1+m2v2
得v2=3.75m/s
由④式得
17.66m/s
∴两小球质量之比
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