PAGE18-山東省威海市乳山第一中學2024-2025學年高二物理上學期其次次月考試題（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，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，物體的動量肯定發生改變，故C錯誤；D．延長物體間的相互作用時間，依據可知，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.可能停止運動B.肯定向右運動C可能向左運動D.仍運動，但運動方向不能確定【答案】B【解析】【分析】先依據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，依據碰撞過程動量守恒，列式分析碰后共同體的運動方向．【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．【點睛】本題一是運用動能定理分析碰前動能關系，得到動量關系；二要明確兩個物體系統動量守恒，然后從動量的角度進行分析．3.如圖所示，在磁感應強度大小為B0的勻強磁場中，兩長直導線P和Q垂直于紙面固定放置，兩者之間的距離為l.在兩導線中均通有方向垂直于紙面對里的電流I時，紙面內與兩導線距離均為l的a點處的磁感應強度為零．假如讓P中的電流反向、其他條件不變，則a點處磁感應強度的大小為()A.0 B. C. D.2B0【答案】C【解析】【詳解】在兩導線中均通有方向垂直于紙面對里的電流I時，紙面內與兩導線距離為l的a點處的磁感應強度為零，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；依據幾何關系，及三角學問，則有：BPcos30°=B0；解得P或Q通電導線在a處的磁場大小為BP=B0；

當P中的電流反向，其他條件不變，再依據幾何關系，及三角學問，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點處磁感應強度的大小為B=，故C正確，ABD錯誤．4.如圖所示，甲、乙兩車的質量均為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、乙兩車運動中速度之比為B.甲、乙兩車運動中速度之比為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合外力為零，系統的動量守恒，取向右為正方向，由動量守恒定律得可得甲、乙兩車運動中速度之比為故A正確，B錯誤；CD．設甲車和乙車移動的距離分別為s1和s2，則有，又聯立解得，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兩車運動速率相等 B.a、c兩車運動速率相等C.三輛車的速率關系vc＞va＞vb D.a、c兩車運動方向相同【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，一段導線abcd彎成半徑為R、圓心角為的部分扇形形態，置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中，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，流經導線的電流為I，方向如圖中箭頭所示。則導線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】圖中導線的等效長度為ad，由幾何關系得ad的長度L′＝R所以F＝BIL′＝BIR由左手定則推斷其受力方向為沿紙面對上，故A正確，BCD錯誤。7.如圖所示，一輛裝有砂子且與砂子質量之和為M的小車以速度在光滑水平面上運動，一質量為m、速度為的小球沿俯角為θ的方向落到車上并埋在車里的砂中，此時小車的速度為（）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域內有方向垂直于圓面對里的勻強磁場，從磁場邊緣的A點沿半徑方向射入一束速率不同的質子，這些質子在磁場里運動的過程中，以下說法正確的是（）A.周期相同，但運動時間不同，速率大運動時間長B.運動半徑越大的質子運動時間越短，偏轉角越小C.質子在磁場中的運動時間均相等D.運動半徑不同，運動半徑越大的質子向心加速度越小【答案】B【解析】【詳解】ABC．設粒子轉動的半徑為R，磁場圓半徑為r，由可得則v越大，則R越大，周期，則周期與運動速度大小無關，運動時間其中所以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的右側為光滑曲面，且下端極薄，其質量為2.0kg，靜止于光滑水平面上。一質量為2.0kg的小球B以2.0m/s的速度從右向左運動沖上A的曲面，與A發生相互作用（設整個過程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相互作用結束后，A的速率為2m/sD.B球與A相互作用結束后，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械能守恒定律得解得AB正確；CD．由動量守恒定律和機械能守恒定律得解得C正確，D錯誤。故選ABC。10.霍爾元件廣泛應用于測量和自動限制等領域,霍爾元件一般用半導體材料做成,有的半導體中的載流子(自由電荷)是自由電子,有的半導體中的載流子是空穴(相當于正電荷)．如圖所示為用半導體材料做成的霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度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側面的電勢高于C側面的電勢B.若元件的載流子是空穴,則D側面的電勢高于C側面的電勢C.在測地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持豎直D.在測地球赤道上方的地磁場強弱時,元件的工作面應保持水平【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側面，則C側面的電勢會低于D側面，選項A正確；若載流子為空穴，依據左手定則，空穴在洛倫茲力的作用下也是向C側面聚集，C側面的電勢會高于D側面，選項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保持豎直才能讓地磁場垂直其工作面，選項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磁場，磁感應強度大小為B。在xOy平面內，從原點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)。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點越遠C.若θ肯定，v越大，則粒子在磁場中運動角速度越大D.若θ肯定，則粒子在磁場中運動的時間與v無關【答案】AD【解析】【詳解】AD．如圖所示，畫出粒子在磁場中運動的軌跡。由幾何關系得：軌跡對應的圓心角α=2π-2θ，粒子在磁場中運動的時間則得知：若v肯定，θ越大，時間t越短；若θ肯定，運動時間肯定。故AD正確；B．設粒子的軌跡半徑為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．粒子在磁場中運動的角速度，又，則得與速度v無關。故C錯誤。故選AD12.如圖所示，在0≤x≤3a的區域內存在與xOy平面垂直的勻強磁場，磁感應強度大小為B。在t＝0時刻，從原點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。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）點離開磁場，不計粒子重力，下列說法正確的是（）A.粒子在磁場中做圓周運動的半徑為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動的軌跡如圖所示：設粒子運動的軌跡半徑為r，依據幾何關系有可得粒子在磁場中做圓周運動的半徑選項A錯誤；B．依據幾何關系可得所以圓弧OP的長度所以粒子的放射速度大小選項B錯誤；C．依據洛倫茲力供應向心力有結合粒子速度以及半徑可得帶電粒子的荷質比選項C錯誤；D．當粒子軌跡恰好與磁場右邊界相切時，粒子在磁場中運動的時間最長，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，從E點射出。設從P點射出的粒子轉過的圓心角為，時間為，從E點射出的粒子轉過的圓心角為，故帶電粒子在磁場中運動的最長時間為，選項D正確。故選D。二、試驗題（共1小題，9分）13.某同學在試驗室運用半徑相同的兩個小球，按如圖試驗裝置來驗證動量守恒定律。他的主要試驗操作如下：①用天平測量a、b兩球的質量m1和m2②用游標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用重錘線標出小球拋出點在水平地面上的白紙上的豎直投影點O⑤在白紙上面放好復寫紙，先不放b球，把a球從斜槽軌道上D點由靜止釋放，落到復寫紙上，重復多次；再把b球放在斜槽軌道水平部分最右端，把a球仍從D點由靜止釋放，和b球相碰后，兩球分別落在復寫紙上的不同位置，重復多次⑥用圓規在白紙上找到三個平均落點M、P和N，并用刻度尺測量出圖中的、和的長度(1)上述試驗操作中不必要的步驟是______________。(2)假如滿意關系式____，則驗證了系統碰撞過程中動量守恒。（用測量的物理量表示）(3)試驗測得：m1=30.0g，m2=10.0g，=16.10cm，=30.30cm，=40.60cm。則本試驗的相對誤差是______（保留一位有效數字，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動，小球在空中的運動時間相同，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，試驗須要驗證因小球均做平拋運動，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行驗證，故有由此可知，本試驗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的相對誤差三、計算題（共5小題，共51分）14.海水中含有大量的正、負離子，這些離子隨海流做定向運動，假如有磁場能使這些正、負離子向相反方向偏轉，便有可能發出電來。如圖所示為一利用海流發電的磁流體發電機原理的示意圖，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磁場，磁感應強度大小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)達到穩定狀態時，哪塊金屬板的電勢較高？(2)該磁流體發電機產生的電動勢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)當海水中流淌的帶電離子進入磁場后，將在兩板之間形成電勢差，當帶電離子所受到的電場力F與洛倫茲力f相平衡時達到穩定狀態，有：代入有關數據得電動勢E＝Bdv=0.05×100×5=25V15.如圖所示，有一質量為M的長木板（足夠長）靜止在光滑的水平面上，一質量為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，系統動量守恒，以初速度方向為正，由動量守恒得得由能量守恒定律得解得16.如圖所示，在與水平方向成60°的光滑金屬導軌間連一電源，在相距1m的平行導軌上垂直于導軌放一重力為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)勻強磁場的磁感應強度B；(2)ab棒對導軌的壓力．【答案】(1)T；(2)6N【解析】【詳解】(1)(2)作出受力側視圖，如圖．導體棒處于靜止狀態，依據平衡條件得F安=mgtan60°=3NFN==2mg=6N依據牛頓第三定律得ab棒對導軌的壓力大小為6N，方向垂直導軌向下．又導體棒與磁場垂直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黏在一起運動，及以后整個運動過程中，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)彈簧第一次復原原長時，小球a、b、c的速度。【答案