山西省太原市第五中学2018-2019学年高二上学期10月月考试题物理(理)Word版含答案

密
封
线 密 封 线 内 不 得 答 题
太原五中2018—2019学年度第一学期阶段性检测
高 二 物 理 （理）
命题人：尹海 齐丽虹 校对人：吴柴乐（2018.10）
一、选择题（1-8单选，每小题3分，9-12多选，每小题4分：漏选2分，多选错选0分。

共40分）
1．如图所示，质量为m 、半径为b 的小球，放在半径为a 、质量为3m 的大空心球内。

大球开始静止在光滑的水平面上，当小球从图示位置无初速度地沿大球内壁滚到最低点时，大球移动的距离是（ ）
A ． 错误！未找到引用源。

B ． 错误！未找到引用源。

C ． 错误！
未找到引用源。

D ．错误！未找到引用源。

2．一宇宙飞船以v=1.0×104 m/s 的速度进入密度为ρ=2.0×10-7 kg/m 3的微陨石流中，如果飞船在垂直于运动方向的最大截面积为S=5m 2，且认为微陨石与飞船碰撞后都附着在飞船上。

为使飞船的速度保持不变，飞船的牵引力应为( )
A ．100 N
B ．200 N
C ．50 N
D ．150 N
3．如图所示，真空中的绝缘水平面上C 点左侧的区域水平面光滑且空间存在水平向右的匀强电场，C 点的右侧水平面粗糙。

现从左边区域的某点由静止释放带正电绝缘小球A ，球A 经加速后与置于C 点的不带电的绝缘球B 发生碰撞，碰撞时间极短，且碰撞中系统无机械能损失，碰撞后B 球的速率为碰前A 球速率的一半，且两球均停在C 点的右侧粗糙水平面上的同一点，A 、B 两球材料相同均可视为质点，则A 、B 两球的质量之比（ ）
A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4
4．如图所示,人站在小车上，不断用铁锤敲击小车的一端。

下列各种说法哪些是正确的( ) ①如果地面水平、坚硬光滑，则小车将在原地附近做往复运动 ②如果地面的阻力较大，则小车有可能断断续续地水平向右运动
③因为敲打时，铁锤跟小车间的相互作用力属于内力，小车不可能发生运动 ④小车能否运动，取决于小车跟铁锤的质量之比，跟其他因素无关 A ．①② B ．只有① C ．只有③ D ．只有④ 5．带有
4
1
光滑圆弧轨道、质量为M 的滑车静止置于光滑水平面上如图所示。

一质量为m 的小球以速度v 0水平冲上滑车，当小球上滑再返回并脱离滑车时，有( )
A ．小球一定水平向左做平抛运动
B ．小球可能水平向左做平抛运动
C ．小球不可能做自由落体运动
D ．小球一定水平向右做平抛运动
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6.两个等量电荷形成的电场中，以两电荷连线中点为坐标原点，某一方向为x 轴，x 轴上的电场强度E 的大小与x 的变化关系如图甲、乙所示，下列判断正确的是（ ） A.若以两电荷连线为x 轴，则图甲是两个等量异种电荷形成的电场 B.若以两电荷连线中垂线为x 轴，则图甲是两个等量异种电
荷形成的电场
C.若以两电荷连线为x 轴，则图乙是两个等量同种电荷形成的电场
D.若以两电荷连线中垂线为x 轴，则图甲是两个等量同种电荷形成的电场
7．如图所示，点电荷Q 固定，虚线是带电量为q 的微粒的运动轨迹，微粒的重力不计，a 、b 是轨迹上的两个点，b 离Q 较近，下列判断不正确的是（ ） A ．Q 与q 的带电一定是一正一负
B ．不管Q 带什么性质的电荷，a 点的场强一定比b 点的小
C ．微粒通过a 、b 两点时，加速度方向都是指向Q
D ．微粒通过a 时的速率比通过b 时的速率大
8．均匀带电的球壳在球内空间任意一点产生的场强为零．如图所示，在半球面AB 上均匀分布正电荷，总电荷量为q ，球面半径为R ，CD 为通过半球顶点与球心O 的轴线，在轴线上有M 、N 两点，OM =ON=R/2．已知M 点的场强大小为E ，则N 点的场强大小为（ ）
A ．
22kq R -E B ．2
4kq
R C ．24kq R -E D ．E
9．如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m 1和m 2的两物块
A 、B
相连接并静止在光滑的水平地面上.现使A 以3 m/s 的速度向B 运动压缩弹簧，速度图象如图乙，则有( )
A ．在t 1、t 3时刻两物块达到共同速度1 m/s ，且弹簧都是处于压缩状态
B ．从t 3到t 4时刻弹簧由压缩状态恢复到原长
C ．两物体的质量之比为m 1∶m 2=1∶2
D ．在t 2时刻A 与B 的动能之比
E k1∶E k2=1∶8 10．如图所示，一块足够长的木板，放在光滑
的
水平面上，在木板上自左向右放着序号是1、2、3、…19的19个木块，所有木块的质量均为m ，与木板间的动摩擦因数都相同。

开始时，木板静止不动，第 1、2、3、…19号木块的初速度分别
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是v 0、2v 0、3v 0、…19v 0，方向都向右，木板的质量与所有的木块的总质量相同，最终所有木块与木板以共同的速度匀速运动.设木块之间均无相互碰撞，木板足够长，则( ) A ．所有木块与木板一起匀速运动的速度为5v 0 B ．所有木块与木板一起匀速运动的速度为9.5v 0 C ．第1号木块与木板刚好相对静止时的速度为
2
v D ．每个木块在与木板刚好相对静止时的速度为其最小值
11.一个绝缘细线上端固定，下端拴一带电量大小为q 的小球，处于如图所示的水平向右场强为E 的匀强电场中。

开始时，将线与小球拉成水平，小球静止在A 点，释放后小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B 点且速度恰好为零，则下列说法正确的是（ ） A ．小球带正电 B ．小球的重力大小为
C ．小球在B
处绳子拉力的大小为qE
D ．小球在B 处绳子拉力的大小为2qE
12．在光滑水平面上有相距d 的两个点电荷A 、B ，它们的质
量分别为m
和2m ，让其由静止开始运动，初始时刻A 的加速度为a ，经过一段时间后，B 的加速度也为a ，速度为v ，则下列说法正确的是（ ） A ．A 、B 两球带异种电荷
B ．当B 球的加速度为a 时，A 、B 间的距离为
C ．当B 球的加速度为a 时，A 的速度为2v
D ．两球相遇时B 发生的位移为
二、实验题 （共13分）
13.(5分)如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图 。

（1）若入射小球质量为m 1，半径为r 1；被碰小球质量为m 2，半径为
r 2，为保证一维碰撞和避免碰后反弹则应满足（ ）
A. m 1> m 2 r 1> r 2
B. m 1> m 2 r 1< r 2
C. m 1> m 2
r 1= r 2 D. m 1< m 2 r 1=r2
（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_____________。

（填下列对应的字母）
A ．直尺
B ．游标卡尺
C ．天平
D ．弹簧秤
E ．秒表
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，M点为落点的平均位置；N点为落点的平均位置; 则关系式（用m1、m2及图中字母表示）________________成立，即表示碰撞中动量守恒。

14.（8分）某同学利用电火花打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。

气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。

在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把电火花打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先________，然后________，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图 (b)所示；
⑧测得滑块1的质量312g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为203g。

完善实验步骤⑥的内容。

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为_____ kg•m/s；两滑块相互作用以后系统的总动量为____ kg•m/s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是
三、计算题（共47分）
15.（8分）如图所示，相距为2d的A和B两点上固定着等量异种的两个点电荷Q1、Q2，电荷量分别为+Q 和-Q. 在AB连线的中垂线上取一点P，垂足为O，∠PAO=α，求：
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（1）P 点电场强度的大小和方向；
（2）α为何值时，电场强度最大？最大值为多少？
16.（8分）如图所示，在倾角α=45°的斜面上，有一质量为5 kg 的物体由静止沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2，斜面高为
2m.求物体
从顶端到底端过程， ①物体所受摩擦力的冲量.
②斜面对物体作用力的冲量大小.(取g =10 m/s 2）
17. （8分）一物体由静止开始在空中竖直向上的外力作用下匀加速上升t 时间，后外力大小不变而方向突变为竖直向下又作用t 时间. （重力加速度为g ）求：经2t 时间物体的速度.
18.（10分）如图所示，—质量为M 、长为L 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m 的小木块A ，m ＜M. 现以地面为参照系给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度(如图)，使A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后A 刚好没
有滑离B 板。

以地面为参照系，重力加速度为g ：
(1)若已知A 和B 的初速度大小为v 0，求它们最后的速度的大小和方向.
(2)若初速度的大小未知，求小木块A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离.
19.（13分）如图在光滑的水平面上有一个小车B 右端固定一沙箱，箱上连接一水平弹簧. 小车和沙箱的总质量为M=2kg. 车上在沙箱左侧距离s=1m
的位置上放有一质量为m=1kg 小物体A ，A 随小车以速度v 0=10m/s 向右做匀速直线运动. 仅在沙面上空的空间存在水平向右的匀强电场，场强E=2×103V/m . 距离沙面H=5m 高处有一质量m 0=2kg 的带正电q=1×10-2C 的小球以v 0=10m/s 的速度水平向左抛出，最终落入沙箱中. 已知A 与B 的摩擦系数为μ=0.1.小球与沙箱的作用时间极短且忽略弹簧的长度. g=10m/s 2
求：（1）小球落入沙箱前的速度大小.
（2）小球开始下落时与小车右端的水平距离. （3）小车前进过程中，弹簧具有的最大弹性势能.
D A C A B
B D D
CD ACD AC ACD
二．实验题（12分）
13.(5分)如图为实验室中验证动量守恒定律的实验装置示意图。

（1）若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2，为保证一维碰撞和避免碰后反弹则应满足（）Array A.m1> m2r1> r2
B.m1> m2r1< r2
C.m1> m2r1＝r2
D.m1< m2r1＝r2
（2）为完成此实验，以下所提供的测量工具中必需的是_____________。

（填下列对应的字母）
A．直尺B．游标卡尺 C．天平D．弹簧秤E．秒表
（3）设入射小球的质量为m1，被碰小球的质量为m2，P为碰前入射小球落点的平均位置，M点为碰后入射小球落点的平均位置；N点为被碰小球落点的平均位置; 则关系式（用m1、m2及图中字母表示）___m1*OP =m1*OM+m2*ON _____________成立，即表示碰撞中动量守恒。

14.（7分）某同学利用电火花打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验。

气垫导轨装置如图(a)所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。

在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨
之间的摩擦而引起的误差。

(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把电火花打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先_接通打点计时器电源_______，然后__释放滑块1______，让滑块带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图(b)所示；
⑧测得滑块1的质量312g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为203g。

完善实验步骤⑥的内容。

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(2)已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为___0.624_____ kg ·m/s ；两滑块相互作用以后系统的总动量为___0.618_____ kg ·m/s(保留三位有效数字)。

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是
13.（10分）如图所示，相距为2d 的A 和B 两点上固定着等量异种的两个点电荷Q 1、Q 2，电荷量分别为+Q 和-Q 。

在AB 连线的中垂线上取一点P ，垂足为 O ，∠PAO=α，求：
（1）P 点电场强度的大小和方向；
（2）α为何值时，电场强度最大？最大值为多少？
13.答案：（1） 方向向右
（2）0 方向向右
解析：（1）如图所示，P 点电场强度是正、负电荷在P 点产生电场强度的矢量和。

由得
E P =2Ecos α=cos α=，方向向右。

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（2）由上式表明 当α=0时，得：E P(max)=
，方向向右。

13．如图2－2所示，在倾角α＝45°的斜面上，有一质量为5 kg 的物体由静止沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，斜面高为2m 。

求物体从顶端到底端过程，①物体所受摩擦力的冲量。

②斜面对物体作用力的冲量大小。

(取g ＝10 m/s 2）
（1）0由牛二 mgsin45-umgcos45=ma
√2h=1/2at 2
I 1=ft=umgcos45=5√2N 方向沿斜面向上
（2）斜面对物体作用力为N 和f 的合力F
F=√N 2+f 2=5√52N I 2=Ft=5√52N
一物体由静止开始在在空中竖直向上的外力作用下匀加速上升t 时间，后外力大小不变而方向突变为竖直向下又作用t 时间。

（重力加速度为g ） 求：经2t 时间物体的速度。

全过程动量定理，规定向上为正 Ft-Ft-mg2t=mv-0 V=-2gt 方向向下
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18.（10分）如图所示，—质量为M 、长为l 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为m 的小木块A ，m ＜M 。

现以地面为参照系给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度(如图)，使A 开始向左运动，B 开始向右运动，但最后A 刚好没有滑离B 板。

以地面为参照系，
(1)若已知A 和B 的初速度大小为v 0，求它们最后的速度的大小和方向
(2)若初速度的大小未知，求小木块A 向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离
（1）规定向右为正方向，动量守恒Mv 0-mv 0=(M+m)v
V=(M-m)/(M+m) （2）A 的速度为0时离出发点最远，位移为S -umgs=0- mv 02/2 全过程动量守恒
Qf=umgL=1/2(M+m)V 02-1/2(M+m)v 2 S=(M+m)L/4M
如图在光滑的水平面上有一个小车B 右端固定一沙箱，箱上连接一水平弹簧。

小车和沙箱的总质量为M=2kg 。

车上在沙箱左侧距离s=1m 的位置上放有一质量为m=1kg 小物体A ，A 随小车以速度v 0=10m/s 向右做匀速直线运动。

仅在沙面上的空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2×103v/m 。

距离沙面
H=5m 高处有一质量为m 0=2kg 的带正电q=1×10-2c 的小球以v 0=10m/s 的速度水平向左抛出，最终落入沙箱中。

已知A 与B 的摩擦系数为μ=0.1.。

小球与沙箱的作用时间极短且忽略弹簧的长度。

g=10m/s 2 求：（1）小球落入沙箱前的速度大小。

（2）小球开始下落时与小车右端的水平距离。

（3）小车前进过程中，弹簧具有的最大弹性势能。

（1）竖直 H=1/2gt2 水平qE=ma V=v 0-at=0
所以只有竖直速度v=10m/s （2）X=v 0t+at 2/2=15m
（3）小球入沙箱，水平动量守恒 Mv 0=(M+m)v 1
后A与车共速mv0+(M+m)v1=(M+m+m0)v2
v2=6m/s
能量守恒mv02/2+(M+m)v12/2-(M+M+M0)v22=E pmax+umgs E pmax=9J
高二物理(理) 第19页,共6页。