天津市武清区三校2022-2023学年高二下学期3月第一次阶段考
物理学科详解答案
1.D 2.A 3.B 4.C 5.B 6.D 7.D 8.D
9.AB 10.AB 11.AD 12.BD
13. BC B (每空2分)
(每空4分)
14.(1);(2),方向竖直向下;(3)
【详解】(1)重锤自由下落过程中,运动学公式
(2分)
可得,重锤落地瞬间速度
(1分)
(2)由冲量公式
I=mgt (2分)
可得,重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量大小为
(1分)
方向竖直向下 (1分)
(3)对重锤的冲击过程,由动量定理
(3分)
地面对重锤的平均冲击力大小为
(1分)
由牛顿第三定律,重锤对地面的平均冲击力大小
(1分)
15.(1);(2);(3)30J
【详解】(1)小车和物体组成的系统动量守恒,规定向右为正方向,则
(3分)
解得
(1分)
(2)物体在小车上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可知
(2分)
解得
则物体在小车上滑行的时间为
(3分)
(3)根据能量守恒定律,系统产生的摩擦热为
(5分)
16(1);(2);
【详解】(1)设小球A与B碰前瞬间的速度为vA,A由斜面最高点下滑到最低点的过程中,由机械能守恒定律可得
① (3分)
A与发生正碰时在水平方向动量守恒,有
② (3分)
联立①②并代入数据解得
③ (1分)
(2)设球C脱离弹簧后的速度为vC,A、B整体的速度为vAB',从A与结合为一个整体后到球C离开弹簧的过程中,由动量守恒定律有
④ (2分)
由机械能守恒定律有
⑤ (2分)
从球脱离弹簧到运动至圆弧最大高度处的过程中,由机械能守恒定律得
⑥ (2分)
联立④⑤⑥并代入数据解得
⑦ (1分)2022-2023 学年度第二学期高二年级第一次阶段性练习试卷 物理学科
(知识范围:选修一第一章、第二章前三节 总分:100 分 时长:60 分钟)
一、单选题(每题 4 分,共 32 分)
1.关于系统动量守恒的条件,下列说法正确的是 ( )
A.只要系统内存在摩擦力,系统动量就不可能守恒
B.只要系统中有一个物体具有加速度,系统动量就不守恒
C.系统中所有物体的加速度为零时,系统的总动量不一定守恒
D.只要系统所受的合外力为零,系统动量就守恒
2.如图所示,质量为 m的滑块沿倾角为θ的固定斜面向上滑动,经过时间t1,速度为零并 又开始下滑,经过时间t2回到斜面底端,滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为 F,重 力加速度为g。在整个运动过程中,下列说法正确的是 ( )
A.支持力对滑块的总冲量为 mg(t1+t2)cosθ B.重力对滑块的总冲量为 mg(t1+t2)sinθ
C.合外力的冲量为 0 D.摩擦力的总冲量为 F(t1+t2)
3.一个沿水平方向振动的弹簧振子,它的位移y 随时间t 变化的关系式为y = 0. 1sin 2t ,位移y 的单位为m ,时间t 的单位为s ,则 ( )
A.弹簧振子的振幅为0.2m
B.在任意1s 时间内,振子的路程均为0.4m
C.在t = 0.5s 时,振子运动的加速度最大
D.在任意0.25s 时间内,振子的位移均为0. 1m
4.质点在0~4 s 的振动图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A.由图可知,振动质点运动的轨迹是正弦曲线
B.在 0~1 s 内质点做初速度为 0 的加速运动
C.在 0~4 s 内质点通过的路程为 40 cm
D.质点振动的振幅为 20 cm
5.一门日式大炮处于静止状态,炮身的质量为M ,水平方向发射一枚质量为m 的炮弹,已知 炮弹的动能为E0 ,则炮弹发出之后炮身反冲的动能为 ( )
A.E0 B. E0 C. M一 (m) m E0 D. M 一 m (Mm) E0
1
6.如图所示,光滑的水平地面上有一辆平板车,车上有一个人。原来车和人都静止。当人从 左向右行走到右端停止的过程中 ( )
A.人的动量始终大于车的动量
B.人停止行走时,车的速度一定不为零
C.人和车的动量方向相同
D.人和车组成的系统机械能先增大后减小
7.有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长 (估计重一吨左右) 。一位同学想用一个卷尺 粗略测定它的质量,他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船, 走到船头停下,而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长 L。已知他 的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为 ( )
A. B. C. D. m(Ld一 d )
8.光滑的水平面上有半径相同的 A、B两个小球,小球 A的质量为1kg 。t = 0 时刻,A、B两个 小球开始在同一直线上相向运动,随后发生碰撞,A、B两个小球碰撞前后的位移-时间(x 一 t) 图 像如图所示。下列说法中正确的是 ( )。
A.小球 B的质量为kg
B.小球 B对 A的冲量为4N . s
C.小球 B的动量改变量为8kg . ms
D.碰撞过程中,A、B两球损失的机械能为9J
二、多选题(每题 4 分,共 16 分)
9.弹簧振子以点 O为平衡位置,在 A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位 移 x随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.t = 0.8s 时,振子的速度方向向左
B.t = 0.2s 时振子正在做加速度增大的减速运动
C.t = 0.4s 和t = 1.2s 时,振子的加速度完全相同
D.t = 0.4s 到t = 0.8s 的时间内,振子的速度逐渐减小
10.在水平地面上斜向上方发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时, 物体炸裂成a、b两部分,若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向,则 ( )
A.在炸裂过程中,a、b受到的爆炸力大小相等
B.在炸裂过程中,a、b受到爆炸力的冲量不同
C.炸裂后 b的速度方向一定与原速度方向相反
D.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比 b的大
11.光滑水平地面上,A、B 两物体质量都为m,A 以速度 v向右运动,B 原来静止,左端有一 轻弹簧,如图所示,当 A 撞上弹簧,弹簧被压缩最短时 ( )
2
A.A、B 系统总动量仍然为mv
C.B 的动量达到最大值
B.A 的动量变为零
D.A、B 的速度相等
12.如图,长度为l = 1m ,质量为M = 1kg 的车厢,静止于光滑的水平面上。车厢内有一质量为
m = 1kg ,可视为质点的物块以速度v0 = 10m/s 从车厢中点处向右运动,与车厢壁来回弹性碰撞
n次后,与车厢相对静止,物块与车厢底板间的动摩擦因数为 = 0. 1 ,重力加速度取g = 10m/s2.
下列说法正确的是 ( )
A.n = 26 B.系统因摩擦产生的热量为 25J
C.物块最终停在车厢右端
D.车厢最终运动的速度为 5m/s,方向水平向右
三、填空题 (第一问每空 2 分,第二问每空 4 分,共 12 分)
13.如图 1 所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球碰撞前后的动 量关系。图 1 中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时,先使 A球多次从斜轨 上位置 P静止释放,找到其平均落地点的位置 E。然后,把半径相同的 B球静置于水平轨道 的末端,再将 A球从斜轨上位置 P静止释放,与 B球相碰后两球均落在水平地面上,多次重
复上述 A球与 B球相碰的过程,分别找到碰后 A球和 B球落点的平均位置 D和 F。用刻度尺 测量出水平射程OD、OE、OF 。测得 A球的质量为mA ,B球的质量为mB 。
(1) 实验中,通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。
①实验必须满足的条件有__________。
A.两球的质量必须相等 B.轨道末端必须水平
C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放
②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是
。
___________
A.运动过程中,小球的机械能保持不变
B.平抛运动的下落高度一定,运动时间相同,水平射程与速度大小成正比
(2) 当满足表达式______时,即说明两球碰撞中动量守恒;如果再满足表达式_______时, 则说明两球的碰撞为弹性碰撞。(用所测物理量表示)
3
四、解答题(16 题 12 分,17 题 14 分,18 题 14 分,共 40 分)
14.某建筑工地上的打夯机将质量为1 104 kg 的钢制重锤升高到20m 的高处后使其自由下落,
重锤在地面上砸出一个深坑,重锤冲击地面的过程历时0. 1s 。取g = 10m/s2 。求:
(1) 重锤落地瞬间速度的大小;
(2) 重锤冲击地面的过程中所受重力的冲量;
(3) 重锤对地面的平均冲击力大小。
15.如图所示,质量m = 4kg 的物体,以水平速度v0 =5m/s 滑上静止在光滑水平面上的平板小车,
小车质量M = 6kg ,物体与小车车面之间的动摩擦因数 = 0.3 ,取g = 10m/ s 2 ,设小车足够长,
求:
(1) 小车和物体的共同速度是多少;
(2) 物体在小车上滑行的时间;
(3) 在物体相对小车滑动的过程中,系统产生的摩擦热是多少。
16.如图所示,一轻质弹簧的一端固定在球 B上,另一端与球C 接触但未拴接,球 B和球 C 静止在光滑水平地面上。球 A从光滑斜面上距水平地面高为H = 5m 处由静止滑下 (不计小球 A在斜面与水平面衔接处的能量损失),与球 B发生正碰后粘在一起,碰撞时间极短,稍后球 C脱离弹簧,在水平地面上匀速运动后,进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆 弧轨道内。已知球 A和球 B的质量均为1kg ,球 C的质量为3kg ,且三个小球均可被视为质点。
圆弧的半径R = 5 m ,g 取10m/s2 .求:
(1) 小球 A和小球 B碰后瞬间粘在一起时的共同速度大小vAB ;
(2) 球 C脱离弹簧后在圆弧上达到的最大高度h ;
4
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