精品解析：辽宁省大连市第十二中学2023-2024学年高一下学期6月学情反馈物理试卷

大连市第十二中学2023—2024学年度下学期6月学情反馈 高一年级物理试卷 时间：60分钟 分值：100分 一、选择题：（1~6为单选题，7~10为多选题，单选题每题5分，多选题每题6分） 1. 质量为m的物体甲从零时刻起中静止开始所受的合力F随时间t的关系图像如图甲所示，质量为m的物体乙零时刻从坐标原点处从静止开始所受的合力F随位移x的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 关系图像与横轴所围成的面积表示物体速度的变化量 B. 时刻物体甲的动能为 C. 关系图像与横轴所周成面积表示物体速度的变化量 D. 物体乙在坐标处，动量为 2. 起跳摸高是学生常进行的一项运动，一质量为80kg的同学用力蹬地且举臂起跳，在刚要离地时其手指距地面的高度为2.10m；离地后身体形状近似不变，手指摸到的最大高度为2.55m。若从蹬地到离开地面的时间为0.2s，不计空气阻力，起跳过程中他对地面的平均压力约为（ ）（g取） A. 1200N B. 1500N C. 2000N D. 1600N 3. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接，轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧（物块与弹簧不拴接）。由静止释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点时对轨道的压力为其重力的7倍，之后沿半圆轨道向上运动，恰能通过该轨道最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（　　） A. 物块从B点到C点过程中物块机械能的减少等于克服重力所做的功 B. 从释放物块至弹簧恢复原长过程中物块与弹簧组成系统动量守恒 C. 物块从B点到C点过程中克服摩擦阻力所做的功为0.5mgR D. 刚开始弹簧被压缩时的弹性势能为3.5mgR 4. 如图所示，一个质量为半圆槽形物体放在光滑水平面上，半圆槽半径为，一小物块质量为。从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，各接触面均光滑，下列说法正确的是（　　） A. 、组成的系统满足动量守恒 B. 运动过程中也有速度，所以不能到达半圆槽右端最高点 C. 向左运动的最大位移大小为 D. 滑至半圆槽最低点时的速度大小为 5. A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌面水平距离为x的水平地面上，如图，问当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌面距离为（　　） A. B. x C. x D. x 6. 光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的图像如图所示。已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了50J，则此过程产生的内能可能是（ ） A. 10J B. 50J C. 70J D. 120J 7. 如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（　　） A. 将小球A、B的质量都增大到原来的2倍 B. 将小球B的质量增大到原来的8倍 C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍 8. 如图所示，同一直线上三个点电荷、、，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是（ ） A. 若、为正电荷，则为负电荷 B. 若、为负电荷，则为正电荷 C. D. 9. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（　　） A. 48 kg B. 53 kg C. 58 kg D. 63 kg 10. 如图（甲）所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B[如图（乙）所示]，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则（ ） A. A物体的质量为3m B. A物体的质量为2 m C. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 D. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 二、实验题（每空4分） 11. 如图用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）图中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。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相撞，并多次重复（假设两小球可视为质点）。下列中必要的步骤是______（填选项的符号） A. 用天平测量两个小球质量、 B. 测量小球开始释放高度 C. 测量抛出点距地面高度H D. 测量平抛射程OM，ON （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用、、OP、OM、ON表示）； （3）若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______（填选项前的符号）。 A. B. C. 三、计算题（12题15分，13题19分） 12. 如图所示，细线的一端固定在O点，一端拴着A球；B球位于O点正下方，且静止放置在表面光滑的支架上，B球到O点的距离等于细线长度；将A球向右拉到一定高度（细线拉直且与竖直方向的夹角为37°）后由静止释放，A球在O点正下方与B球发生弹性正碰，两球碰撞后B球水平飞出。已知A球的质量，B球的质量；细线不可伸长，细线长度；支架高度。忽略空气阻力，两球皆视为质点，整个过程A球不与支架发生作用。，，g取。求： （1）两球碰前瞬间，细线对A球的拉力大小； （2）两球碰后瞬间，B球速度的大小； （3）B球落到地面之前的瞬间，B球重力的瞬时功率。 13. 两等高的长木板M、N放在光滑水平面上，两木板相邻但不粘连，木板N固定在水平面上，右侧固定有半径的光滑半圆轨道，半圆轨道最下端与长木板N的上表面相切，长木板N上放着质量的物块A与质量的物块B，A与B均可视为质点，用一轻质细绳连接，且在A、B间夹一被压缩的轻质弹簧（弹簧与A、B均不拴接），细绳长度小于弹簧原长。烧断细绳后A水平向左、B水平向右运动，之后B冲上半圆轨道，经过轨道的最低点时对轨道的压力大小是60N，A滑上长度为的木板M。木板N的上表面光滑，物块A和木板M上表面间的动摩擦因数为，木板M的质量，重力加速度g取，求： （1）最初压缩的轻质弹簧的弹性势能； （2）A滑离M瞬间的速度大小； 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大连市第十二中学2023—2024学年度下学期6月学情反馈 高一年级物理试卷 时间：60分钟 分值：100分 一、选择题：（1~6为单选题，7~10为多选题，单选题每题5分，多选题每题6分） 1. 质量为m的物体甲从零时刻起中静止开始所受的合力F随时间t的关系图像如图甲所示，质量为m的物体乙零时刻从坐标原点处从静止开始所受的合力F随位移x的关系图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 关系图像与横轴所围成的面积表示物体速度的变化量 B. 时刻物体甲的动能为 C. 关系图像与横轴所周成的面积表示物体速度的变化量 D. 物体乙在坐标处，动量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．关系图像与横轴所围成的面积表示物体受到的冲量，即 故A错误； B．物体在的过程根据动量定理 解得 所以时刻物体甲的动能为 故B错误； C．关系图像与横轴所周成的面积表示物体在这段距离内力F做的功，即 故C错误； D．物体从0至处的过程根据动能定理 解得 所以物体乙在坐标处，动量为 故D正确。 故选D。 2. 起跳摸高是学生常进行的一项运动，一质量为80kg的同学用力蹬地且举臂起跳，在刚要离地时其手指距地面的高度为2.10m；离地后身体形状近似不变，手指摸到的最大高度为2.55m。若从蹬地到离开地面的时间为0.2s，不计空气阻力，起跳过程中他对地面的平均压力约为（ ）（g取） A. 1200N B. 1500N C. 2000N D. 1600N 【答案】C 【解析】 【详解】跳起后重心升高的高度为 m-2.10m=0.45m 所以人跳起的速度为 根据动量定理得 解得起跳过程中地面对人的平均支持力约为 2000N 根据牛顿第三定律，起跳过程中人对地面的平均压力约为2000N。 故选C。 3. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面上的半圆形固定轨道在B点衔接，轨道半径为R，BC为直径，一可看成质点、质量为m的物块在A点处压缩一轻质弹簧（物块与弹簧不拴接）。由静止释放物块，物块被弹簧弹出后，经过半圆形轨道B点时对轨道的压力为其重力的7倍，之后沿半圆轨道向上运动，恰能通过该轨道最高点C，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则（　　） A. 物块从B点到C点过程中物块机械能的减少等于克服重力所做的功 B. 从释放物块至弹簧恢复原长过程中物块与弹簧组成系统动量守恒 C. 物块从B点到C点过程中克服摩擦阻力所做的功为0.5mgR D. 刚开始弹簧被压缩时的弹性势能为3.5mgR 【答案】C 【解析】 【详解】AC．设物块经过半圆轨道B点、C点的速度为vB，vC物块在B点、C点时根据牛顿第二定律分别有 物块从B点到C点过程，由动能定理有 联立解得 即物块从B点到C点过程中物块机械能的减少等于克服阻力所做的功，克服摩擦阻力所做的功为0.5mgR，只有重力做功时物体机械能守恒，故A错误，C正确； B．动量守恒条件是系统不受外力或所受合外力为零，从释放物块至弹簧恢复原长过程中物块与弹簧组成系统受左侧墙壁的弹力，故动量不守恒，故B错误； D．从刚开始弹簧被压缩时到B点过程，由功能关系 故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一个质量为的半圆槽形物体放在光滑水平面上，半圆槽半径为，一小物块质量为。从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，各接触面均光滑，下列说法正确的是（　　） A. 、组成的系统满足动量守恒 B 运动过程中也有速度，所以不能到达半圆槽右端最高点 C. 向左运动的最大位移大小为 D. 滑至半圆槽最低点时的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对P、Q组成的系统进行分析，由于小物块Q在竖直方向上受到重力作用，存在加速与减速过程，则系统所受外力的合力不为0，系统仅仅在水平面所受外力的合力为0，即系统动量不守恒，系统在水平方向上动量守恒，故A错误； B．P和Q组成系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒且总动量为零，P和Q速度相等时，由动量守恒定律可知，速度为零。对于该系统来说只有重力做功，系统机械能守恒，所以Q到右端最高点一定与圆心等高，故B错误； C．根据水平方向动量守恒的位移表达式有 P、Q的相对位移 联立解得和Q向左运动的最大位移大小分别为 ， 故C错误； D．Q滑动最低点，根据系统水平方向动量守恒可得 根据系统机械能守恒可得 联立解得滑至半圆槽最低点时的速度大小为 故D正确 故选D。 5. A、B两球之间压缩一根轻弹簧，静置于光滑水平桌面上．已知A、B两球质量分别为2m和m。当用板挡住A球而只释放B球时，B球被弹出落于距桌面水平距离为x的水平地面上，如图，问当用同样的程度压缩弹簧，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，B球的落地点距桌面距离为（　　） A. B. x C. x D. x 【答案】D 【解析】 【详解】当用挡板挡住A球而只释放B球时，B球做平抛运动设桌面高度为h，则有 所以弹簧的弹性势能为 若保持弹簧的压缩程度不变，取走A左边的挡板，将A、B同时释放，由动守恒定律有 所以 因此A球与B球获得的动能之比 所以B球获得动能为 那么B球抛出时初速度为 则平抛后落地水平位移为 故ABC错误；D正确。 故选D． 6. 光滑水平地面上有一静止的木块，子弹水平射入木块后未穿出，子弹和木块的图像如图所示。已知木块质量大于子弹质量，从子弹射入木块到达到稳定状态，木块动能增加了50J，则此过程产生的内能可能是（ ） A. 10J B. 50J C. 70J D. 120J 【答案】D 【解析】 【详解】设木块的质量为，子弹的质量为，子弹的初速度为，子弹射入木块后的共同速度为，根据动量守恒可得 解得 由题意可得 根据能量守恒定律，此过程产生的内能为 由于 则有 故选D。 7. 如图所示，带电小球A、B的电荷分别为QA、QB，OA＝OB，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时A、B间距离减为，可采用以下哪些方法（　　） A. 将小球A、B的质量都增大到原来的2倍 B. 将小球B的质量增大到原来的8倍 C. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半 D. 将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍 【答案】BD 【解析】 【详解】如图所示，B受重力、丝线的拉力及库仑力， 将拉力及库仑力合成，其合力应与重力大小相等、方向相反，由几何关系可知 ＝ 而库仑力F=，即 == 有 mgd3=kQAQBL 则 d= 要使d变为，可以将小球B的质量增大到原来的8倍而保证上式成立，或将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增大到原来的2倍，也可保证等式成立 故选BD。 8. 如图所示，同一直线上的三个点电荷、、，恰好都处在平衡状态，除相互作用的静电力外不受其他外力作用。已知、间的距离是、间距离的2倍。下列说法正确的是（ ） A. 若、为正电荷，则为负电荷 B. 若、为负电荷，则为正电荷 C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．三个自由电荷在同一直线上处于平衡状态，则一定满足“两同夹异，两大夹小，近小远大”，所以q1、q3为同种电荷，q2为异种电荷，故A正确，B错误； CD．根据库仑定律和矢量的合成，则有 解得 q1：q2：q3=36：4：9 故C正确，D错误； 故选AC。 9. 水平冰面上有一固定的竖直挡板，一滑冰运动员面对挡板静止在冰面上，他把一质量为4.0 kg的静止物块以大小为5.0 m/s的速度沿与挡板垂直的方向推向挡板，运动员获得退行速度；物块与挡板弹性碰撞，速度反向，追上运动员时，运动员又把物块推向挡板，使其再一次以大小为5.0 m/s的速度与挡板弹性碰撞。总共经过8次这样推物块后，运动员退行速度的大小大于5.0 m/s，反弹的物块不能再追上运动员。不计冰面的摩擦力，该运动员的质量可能为（　　） A. 48 kg B. 53 kg C. 58 kg D. 63 kg 【答案】BC 【解析】 【详解】设运动员和物块的质量分别为、规定运动员运动的方向为正方向，运动员开始时静止，第一次将物块推出后，运动员和物块的速度大小分别为、，则根据动量守恒定律 解得 物块与弹性挡板撞击后，运动方向与运动员同向，当运动员再次推出物块 解得 第3次推出后 解得 依次类推，第8次推出后，运动员的速度 根据题意可知 解得 第7次运动员的速度一定小于，则 解得 综上所述，运动员的质量满足 AD错误，BC正确。 故选BC。 10. 如图（甲）所示，在光滑水平面上，轻质弹簧一端固定，物体A以速度v0向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为x，现让弹簧一端连接另一质量为m的物体B[如图（乙）所示]，物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为x，则（ ） A. A物体的质量为3m B. A物体的质量为2 m C. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 D. 弹簧压缩量最大时的弹性势能为 【答案】AC 【解析】 【详解】对图（甲），设物体A的质量为M，由机械能守恒定律可得，弹簧压缩x时弹性势能 对图（乙），物体A以2v0的速度向右压缩弹簧，A，B组成的系统动量守恒，弹簧达到最大压缩量仍为x时，A、B二者达到相等的速度v，由动量守恒定律有 M·2v0=（M+m）v 由能量守恒定律有 联立得 M=3m 故BD错误，AC正确； 故选AC. 二、实验题（每空4分） 11. 如图用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）图中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。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分，再将入射小球从斜轨上S位置静止释放，与小球相撞，并多次重复（假设两小球可视为质点）。下列中必要的步骤是______（填选项的符号） A. 用天平测量两个小球的质量、 B. 测量小球开始释放高度 C. 测量抛出点距地面的高度H D. 测量平抛射程OM，ON （2）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用、、OP、OM、ON表示）； （3）若两球发生弹性碰撞，则OM、ON、OP之间一定满足的关系是______（填选项前的符号）。 A. B. C. 【答案】（1）AD （2） （3）A 【解析】 【小问1详解】 [1]要验证动量守恒定律，即验证 小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相等，在空中运动的时间相等，因此有平抛运动在水平方向做匀速直线运动可知 ，， 导入动量守恒可得 因此实验需要测量的两个小球的质量，小球的水平位移，AD正确。 故选AD。 【小问2详解】 [2]由（1）分析可知，两小球碰撞后动量守恒，其表达式 【小问3详解】 [3]若两小球发生弹性碰撞，即碰撞过程中机械能守恒，由机械能守恒可知 联立动量守恒可得 ， 代入水平位移与平抛时间关系可得 ， 分析可得 即 故选A。 三、计算题（12题15分，13题19分） 12. 如图所示，细线的一端固定在O点，一端拴着A球；B球位于O点正下方，且静止放置在表面光滑的支架上，B球到O点的距离等于细线长度；将A球向右拉到一定高度（细线拉直且与竖直方向的夹角为37°）后由静止释放，A球在O点正下方与B球发生弹性正碰，两球碰撞后B球水平飞出。已知A球的质量，B球的质量；细线不可伸长，细线长度；支架高度。忽略空气阻力，两球皆视为质点，整个过程A球不与支架发生作用。，，g取。求： （1）两球碰前瞬间，细线对A球的拉力大小； （2）两球碰后瞬间，B球速度的大小； （3）B球落到地面之前的瞬间，B球重力的瞬时功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）A球从最高点摆动到最低点的过程，有 A球摆动到O点正下方，与B球碰前瞬间，有 解得 （2）两球发生弹性碰撞，满足 解得 （3）B球落到地面之前的瞬间，其速度的竖直分量 B球重力的瞬时功率为 解得 13. 两等高的长木板M、N放在光滑水平面上，两木板相邻但不粘连，木板N固定在水平面上，右侧固定有半径的光滑半圆轨道，半圆轨道最下端与长木板N的上表面相切，长木板N上放着质量的物块A与质量的物块B，A与B均可视为质点，用一轻质细绳连接，且在A、B间夹一被压缩的轻质弹簧（弹簧与A、B均不拴接），细绳长度小于弹簧原长。烧断细绳后A水平向左、B水平向右运动，之后B冲上半圆轨道，经过轨道的最低点时对轨道的压力大小是60N，A滑上长度为的木板M。木板N的上表面光滑，物块A和木板M上表面间的动摩擦因数为，木板M的质量，重力加速度g取，求： （1）最初压缩的轻质弹簧的弹性势能； （2）A滑离M瞬间的速度大小； 【答案】（1）27J；（2）4m/s 【解析】 【详解】（1）设弹簧恢复到原长时B的速率为，则有 解得 设弹簧恢复到原长时A的速率为vA，规定A的运动方向为正方向，则从剪断细绳到弹簧恢复原长的过程中 弹簧储存的弹性势能为 解得 J （2）设A滑离M板时的速率为，木板M速度为v，A在木板M上滑动的过程满足 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$