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2024——2025 学年高二下学期第一次月考
物理试题
一、单项选择题（7小题，每题4分，共28分）
1.如图甲所示，质量为0.2kg的物体静止在水平地面上，从 t=0时刻开始物体受到竖直向上的拉力F作用，
拉力F随时间t变化的情况如图乙所示，重力加速度 g取10m/s2，忽略空气的阻力，下列说法正确的是（
）
A．2s末物体到达最高点
B．0~3s内物体所受拉力的冲量为5N·s
C．0~3s内物体所受合外力的冲量为0.5N·s
D．4s末物体的动能为0.625J
2.甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度
随时间的变化如图中实线所示．已知甲的质量为 ，则碰撞过程中两物块损失的机械能为（ ）
A． B． C． D．
3.如图所示，有 、 两个质量均为 的小车，在光滑的水平地面上以相等的速率 在同一直线上相向运
动， 车上有一质量为 的人，他现在从 车跳到 车上，为了避免两车相撞，他跳离 车时的速率（相
对地面）最小为（ ）
A． B． C． D．
4.如图所示，质量为 的四分之一光滑圆弧滑块下端与光滑水平面相切．给质量为 的小球一水平向右的初
速度，如果圆弧滑块固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为 （ 为圆弧的半径），如果圆弧g
滑块不固定，小球运动过程中距离水平面的最大高度为 ．重力加速度为 ，下列说法正确的是（
）
A．小球的初速度大小为
B．
C．如果圆弧滑块不固定，小球滑离圆弧滑块到最高点的过程中，水平位移为
D．如果圆弧滑块不固定，小球最终的速度大小为
5.如图所示，光滑水平面上有质量为 、长度为 的木板．质量为 的某同学站在木板左端，木板和人处于
静止状态．该同学在木板上跳跃三次，每次跳跃的方向和消耗的能量均相同，第三次落点恰好是木板右
端．假设人落到木板瞬间与木板相对静止．忽略空气阻力．则完成第一次跳跃时该同学相对水平面的位移
为（ ）
A． B． C． D．
6.甲、乙两球质量分别是 、 ，在光滑水平面上沿同一直线运动，速度分别是 、
．甲追上乙发生正碰，碰后各自的速度 、 可能取值有（ ）
A． B． ，
C． ， D． ，
7.如图所示，光滑水平面上A、B、C三个质量均为2kg的物体紧贴着静止放在一起，A、B之间有微量炸
药。炸药爆炸后三个物体均沿水平方向运动且B对C做的功为16J，若炸药爆炸过程释放的能量全部转化
为三个物体的动能，则炸药爆炸过程中释放出的能量为（ ）
A．48J B．64J C．96J D．108J
二、多项选择题（3小题，每题6分，共18分）
8.
用高压水枪清洗汽车的照片如图所示。设水枪喷出水柱截面为圆形，直径为 D，水流速度为v，水柱垂直
汽车表面，水柱冲击汽车后沿原方向的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，已知水的密
度为 ρ。下列说法正确的是（ ）
1
A．水柱对汽车的平均冲力为
ρπD2v2
41
B．高压水枪单位时间喷出的水的质量为
ρvπD2
4
C．高压水枪喷出水柱的直径D减半时，水柱对汽车的平均冲力加倍
D．当高压水枪的出水速度变为原来2倍时，压强变为原来的4倍
9.
如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度 v 沿水平方向射中木块，并最
0
终留在木块中与木块一起运动。已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离为L，子弹进入木块的深度为
d。若木块对子弹的阻力 F 视为恒定，则（ ）
f
mv
A．二者一起运动的速度大小为 0
M+m
B．子弹对木块做的功为 F (L+d)
f
C．木块对子弹做的功为 −F d
f
Mmv2
D．子弹和木块组成的系统损失的机械能为 0
2(M+m)
10.
如图所示，一质量为M、两侧有挡板的盒子静止在光滑水平面上，两挡板之间的距离为L．质量为m的物
块(视为质点)放在盒内正中间，与盒子之间的动摩擦因数为 μ．从某一时刻起，给物块一个水平向右的初
速度v，物块在与盒子前后壁多次完全弹性碰撞后又停在盒子正中间，并与盒子保持相对静止.则
mv 1
A．盒子的最终速度为 ，方向向右 B．该过程产生的热能为
mv2
m+M 2
Mv2 Mv2
C．碰撞次数为 D．碰撞次数为 −1
2μgL(m+M) 2μgL(m+M)
三、实验题（2小题，共12分）
11.某实验小组的同学用如图甲所示的装置来验证动量定理，主要的实验过程如下：
A．用天平测得带有遮光片的物块A的质量为 m，用游标卡尺测得遮光片的宽度为 d，气垫导轨水平放
置，拉力传感器安装在天花板上；
B．轻质细线一端连接物块A，另一端连接拉力传感器，细线跨越定滑轮，挂有重物B的滑轮也跨越在细
线上；
C．打开气垫导轨的充气源，放开物块A，记录遮光片通过光电门 G 、G 的时间 t 、t ；
1 2 1 2
D．用秒表测出遮光片从 G 运动到 G 的时间 t，拉力传感器的示数为 F，回答下列问题：
1 2（1）下列说法正确的是____________。
A．本实验需要把气垫导轨的右侧垫高来平衡摩擦力
B．本实验需要测量B的质量，由此来计算细线的拉力
C．气垫导轨上方的细线必须与气垫导轨平行
（2）测量物块A上的遮光片宽度时，示数如图乙所示，则遮光片的宽度为 mm。
（3）若 Ft t t= ，则动量定理成立。
1 2
12.利用“类牛顿摆”验证碰撞过程中的动量守恒定律，实验器材：两个半径相同的球 1和球2、细线若干、
坐标纸、刻度尺，实验步骤：
（Ⅰ）如图甲所示，测量小球1，2的质量分别为 m 、m ，将两小球各用细线悬挂于水平支架上，各悬
1 2
点位于同一水平面．
（Ⅱ）将坐标纸竖直固定在一个水平支架上，使坐标纸与小球运动平面平行且尽量靠近，坐标纸每一小格
均是边长为 d的正方形，将小球1拉至某一位置A，由静止释放，用手机高速连拍，如图乙所示。
（Ⅲ）分析连拍照片得出，球1从A点由静止释放，在最低点与球2发生水平方向的正碰，球1反弹后到
达的最高位置为 B，球2向左摆动的最高位置为 C，测得 A、B、C到最低点的竖直高度差分别为
ℎ =9d、ℎ =d、ℎ =4d，已知重力加速度为 g，完成以下问题：
1 2 3
（1）碰前球1的动量大小为 ；若满足关系式 ，则验证碰撞中动量守恒。
（2）与用一根细线悬挂小球相比，本实验采用双线摆的优点是______
A．保证球1与球2都能在同一竖直平面内运动
B．更易使小球碰撞接近弹性碰撞
C．受空气阻力小一些
四、解答题（3小题，共38分）
13.如图，光滑水平面上有两个等高且足够长的滑板A和B，质量分别为1kg和2kg，A右端和B左端分别放
置物块C和D，物块的质量均为1kg，A和C以相同速度v=10m/s向右运动，B和D以相同速度kv 向左运
0 0动，在某时刻发生碰撞，作用时间极短，碰撞后C与D粘在一起形成一个新物块，A与B粘在一起形成一
个新滑板，物块与滑板之间的动摩擦因数均为μ=0.1，重力加速度大小取g=10m/s2。求：
（1）若00
1
10−20k
即新滑板的速度大小为 m/s，方向水平向右。C与D碰撞后粘在一起形成新物块，规定水平向
3
右为正方向，根据动量守恒定律有
m v −m ⋅kv =(m +m )v
C 0 D 0 C D 2
解得
v =5m/s−5k(m/s)
2
由于00
2
即新物块的速度大小为 5m/s−5k(m/s)，方向水平向右。
（2）若k=0.5代入（1）中结果得
v =0
1
v =2.5m/s
2
新物块与新滑板组成的系统动量守恒，从碰撞后瞬间到新物块与新滑板达到共速的过程中，根据动量守恒
定律有
(m +m )v =(m +m +m +m )v
C D 2 A B C D 共
解得
v =1m/s
共
根据功能关系有
1 1
(m +m )v2=μ(m +m )gx + (m +m +m +m )v2
2 C D 2 C D 相 2 A B C D 共
解得从碰后到相对静止过程两者的相对位移大小
x =1.875m
相
14.【答案】
（1）2kg
（2）大小 36N·s，方向向左
（3） 4m/s
14.【解析】
（1）由图知，C与A碰前速度为 v=9m/s，碰后速度为 v =3m/s，C与A碰撞过程根据动量守恒可
2
得
m v=(m +m )v
C A C 2
解得物块C的质量
m =2kg
C
（2）由图知，12s末A和C的速度为 v =−3m/s，4s到12s的时间内，根据动量定理可知，弹簧对物块
3
A、C的冲量为I=(m +m )v −(m +m )v
A C 3 A C 2
解得
I=−36N·s
可知冲量大小为 36N·s，方向向左。
（3）此后运动过程中，弹簧第一次恢复原长时，物块B的速度最大，则
(m +m )v =(m +m )v′ +m v
A C 2 A C 2 B B
1 1 1
(m +m )v2= (m +m ) v′2+ m v2
2 A C 2 2 A C 2 2 2 B B
联立解得
v =4m/s
B
15.【答案】
（1） 5m
R
（2）
10
√10gR
（3）
5
15.【解析】
（1）设与小物块碰前瞬间小球的速度大小为 v ，则根据动能定理有
1
1
mg(3.5R+R)= mv2
2 1
设与小物块碰后瞬间小球的速度大小为 v ，则根据动能定理有
2
1
mg(R+R)= mv2
2 2
小球与小物块发生弹性碰撞，设碰后瞬间小物块的速度大小为 v ，根据动量守恒定律有
3
mv =m(−v )+Mv
1 2 3
根据机械能守恒定律有
1 1 1
mv2= mv2+ Mv2
2 1 2 2 2 3
解得
M=5m
（2）设小球从 C点至圆弧曲面最低点 B的过程中圆弧曲面与小球的位移大小分别为 x 、 x ，小球从
1 2
C点至圆弧曲面最低点 B的过程中，小球与圆弧曲面水平方向动量守恒，根据动量守恒定律有
9mx −mx =0
1 2
其中
x +x =R
1 2
解得
R
x =
1 10
（3）设在（2）问情境中小球到达圆弧曲面最低点 B时小球与圆弧曲面的速度分别为 v 、 v ，取水平
4 5
向右为正方向，对小球从 C点至圆弧曲面最低点 B的过程，根据动量守恒定律与机械能守恒定律有
mv +9mv =0
4 51 1
mg(3.5R+R)= mv2+ ×9mv2
2 4 2 5
解得
√gR √gR
v =9 （方向向右）， v =− （负号表示方向向左）
4 10 5 10
设小球与小物块第一次碰后瞬间小球与小物块的速度分别为 v 、 v ，小球与小物块发生弹性碰撞，根据
6 7
动量守恒定律与机械能守恒定律有
mv =mv +Mv
4 6 7
1 1 1
mv2= mv2+ Mv2
2 4 2 6 2 7
解得
√gR √gR
v =−6 （负号表示方向向左）， v =3 （方向向右）
6 10 7 10
设小球第二次与圆弧曲面作用后又到达圆弧曲面最低点 B时小球与圆弧曲面的速度分别为 v 、 v ，根
8 9
据动量守恒定律与机械能守恒定律有
mv +9mv =mv +9mv
6 5 8 9
1 1 1 1
mv2+ ×9mv2= mv2+ ×9mv2
2 6 2 5 2 8 2 9
解得
√gR √gR
v =3 （方向向右）， v =−2 （负号表示方向向左）
8 10 9 10
由于小球与圆弧曲面第二次相互作用后，圆弧曲面的速度方向向左，小球与小物块的速度方向均向右，且
v =v ，故三者不会再碰撞，圆弧曲面最终稳定运行时的速度大小为
8 7
√10gR
|v |=
9 5
