内容正文:
高二年级上学期物理学科阶段性测试试题
一、单选题(每小题3分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第二定律可表述为物体动量的变化率等于它受的合外力
B. 一个恒力对物体做功为零,则其冲量也为零
C. 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫,把头和帽子的外壳隔开一定的空间是为了减小冲量
D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据
可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它受的合外力,A正确;
B.一个恒力对物体做功为零,则其冲量不为零,如用力推一个箱子,没有推动,力对箱子做功为零,根据
可知推力对箱子冲量不为零,故B错误;
C.根据
可知,动量变化量相等时,作用时间越长,力F越小,因此建筑工人戴的安全帽内的帆布垫,把头和帽子外壳隔开一定空间,是为了延长作用时间以减小作用力,C错误;
D.由
可知,动量变化量相等时,时间t越长,力F越小,因此玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到力太大,D错误。
故选A。
2. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由题知假人的头部只受到安全气囊的作用,则F—t图像的面积即合外力的冲量,再根据动量定理可知F—t图像的面积也是动量的变化量,且图线一直在t轴的上方,由于头部有初动量,由图可知,动量变化越来越大,则动量的大小一直减小到假人头静止,动量变化最大,AB错误;
C.根据动量与动能的关系有,而F—t图像的面积是动量的变化量,则动能的变化量与曲线与横轴围成的面积不成正比,C错误;
D.由题知假人的头部只受到安全气囊的作用,则根据牛顿定律可知a∝F,即假人头部的加速度先增大后减小,D正确。
故选D。
3. 水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来。两物体的v—t图像如图所示,图中线段,则整个运动过程中( )
A. F1的冲量大于F2的冲量 B. F1的冲量等于F2的冲量
C. 两物体受到的摩擦力大小相等 D. 两物体受到的摩擦力大小不等
【答案】C
【解析】
【详解】CD.甲、乙先做加速运动,撤去推力后做减速运动.题图中线段AB∥CD,表明甲、乙与水平面的动摩擦因数相同,又甲、乙质量相等,所以两物体受到的摩擦力大小相等,C正确,D错误;
AB.因为整个运动过程中两物体的动量改变量均为零.所以推力的冲量大小等于物体受到的摩擦力的冲量大小。由题图可知甲的运动时间小于乙的运动时间,所以甲的摩擦力的冲量小于乙的摩擦力的冲量,则F1的冲量小于F2的冲量,AB错误。
故选C。
4. 两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图中a线段所示,在t=4s末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知( )
A. 木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反
B. 木块B、C都和弹簧分离后,系统的总动量增大
C. 木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大
D. 木块B的质量是木块C质量的
【答案】D
【解析】
【详解】A.由x ‒ t图象可知,位移均为正,均朝一个方向运动,没有反向,故A错误;
B.木块B、C都和弹簧分离后,系统所受合外力矢量和为零,所以系统前后的动量守恒,即系统的总动量保持不变,故B错误;
C.系统动量守恒,则系统内两个木块的动量变化量等大反向,故C错误;
D.木块都与弹簧分离后B的速度和C的速度分别为
,
细线未断前B、C的速度均为,由动量守恒定律得
解得
故D正确。
故选D。
5. 光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A,斜面体质量为M、底边长为L,如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. FN=mgcos α
B. 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α
C. 此过程中斜面体向左滑动的距离为Lcos α
D. 滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒
【答案】D
【解析】
【详解】A.当滑块B相对于斜面加速下滑时,斜面A水平向左加速运动,所以滑块B相对于地面的加速度方向不再沿斜面方向,即沿垂直于斜面方向的合外力不再为零,所以斜面对滑块的支持力FN不等于mgcosα,故A错误;
B.滑块B下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNt,故B错误;
C.系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒,设A、B两者水平位移大小分别为x1、x2,取水平向左为正方向,由动量守恒定律得:
即有:Mx1=mx2,又 x1+x2=L,解得:
故C错误;
D.滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒,故D正确。
故选D。
6. 如图所示,物体A、B静止在光滑水平面上,且mA>mB,现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上,使A、B沿一条直线相向运动,然后又先后撤去这两个力,使这两个力对物体做的功相同,接着两物体碰撞并合为一体后,它们( )
A. 可能停止运动
B. 一定向右运动
C. 可能向左运动
D. 仍运动,但运动方向不能确定
【答案】B
【解析】
【分析】先根据动能定理分析两个物体获得的动能大小,由,分析碰撞前的动量大小,根据碰撞过程动量守恒,列式分析碰后共同体的运动方向.
【详解】由动能定理知,两个力F和做功相同,碰撞前它们的动能相同.由,知,.碰撞过程中动量守恒,则有:,故碰后速度v一定与相同,方向向右,故B正确.故选B.
【点睛】本题一是运用动能定理分析碰前动能关系,得到动量关系;二要明确两个物体系统动量守恒,然后从动量的角度进行分析.
7. 如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
A. 小球在半圆槽内由A向B运动做圆周运动,由B向C运动也做圆周运动
B. 小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D. 小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.小球在半圆槽内由A向B运动时,由于槽的左侧有一固定在水平面上的物块,槽不会向左运动,则小球机械能守恒,从A到B做圆周运动,系统在水平方向上动量不守恒;从B到C运动的过程中,槽向右运动,系统在水平方向上动量守恒,则B到C小球的运动不是圆周运动,故A、B错误,C正确;
D.小球自由下落到B点的过程中由机械能守恒可得
从B到C过程中水平方向动量守恒,因此有
因此小球离开C点以后,既有竖直向上的分速度,又有水平分速度,小球做斜上抛运动,故D错误。
故选C。
8. 如图所示,小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上,当小车固定时,从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止.如果小车不固定,物体仍从A点静止滑下,则( )
A. 还是滑到C点停住
B. 滑到BC间停住
C. 会冲出C点落到车外
D. 上述三种情况都有可能
【答案】A
【解析】
【详解】设BC长度为L,依照题意,小车固定时,根据能量守恒可知,物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能,即有
Q1=fL
其中f为物体与小车之间的摩擦力,若小车不固定,设物体相对小车滑行的距离为S;
对小车和物体系统,根据水平方向的动量守恒定律可知,最终两者必定均静止,根据能量守恒可知物体的重力势能全部转化为因摩擦产生的内能,则有Q2=Q1,而
Q2=fS
得到物体在小车BC部分滑行的距离S=L,故物体仍滑到C点停住
故选A.
二、多选题(每小题4分)
9. 将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B. A1指针的偏角等于A2指针的偏角
C. 定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D. V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
【答案】C
【解析】
【详解】A.电压表是用灵敏电流计串联一个分压电阻改装而成的,故A错误;
B.根据串联电路特点可知两电流表的电流相等,由于电流表A1的量程小于A2的量程,所以故A1指针的偏角大于A2指针的偏角;故B错误;
C.电压表的示数表示自己两端的电压,V1与V2串联后与定值电阻R并联,则定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和。A1或A2的读数等于定值电阻R与电压表的电流之和,故定值电阻R通过的电流小于A1或A2的读数,故C正确;
D.两电压表串联,则其中的两灵敏电流计串联,根据串联电路特点可知两灵敏电流计的电流相等,故电压表V1的偏转角等于电压表V2的偏转角;电压表V1的量程大于V2的量程,则电压表V1的内阻大于V2的内阻,根据串联电路电压分配特点,可知电压表V1的读数大于电压表V2的读数,故D错误。
故选C。
10. 如图所示,将两个质量分别为m1=60g、m2=30g的小球A、B叠放在一起,中间留有小空隙,从初始高度h0=1.8m处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹,A球与B球碰撞的时间为0.01s,不计空气阻力,取向上为正方向,B球的速度时间图像如图乙所示,g取10 m/s2( )
A. B球与A球碰前的速度大小均为6m/s
B. 两球碰撞过程中,B球的重力冲量与A对B球的冲量大小之比为1∶101
C. A、B两球发生的是弹性碰撞
D. 若m2≪m1,第一次碰撞后,m2球上升的最大高度可能大于17m
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由乙图可知,A球与B球碰前,B球做自由落体运动,运动时间为0.6s,则碰前B球的速度大小为
A球落地速度大小
落地所用时间
A球与地面碰撞后以原速率返回,可得返回时两球马上相碰,故A正确;
B.根据动量定理,A和B相互作用过程中,B动量的变化量等于B球所受合力的冲量
重力的冲量为
可得
故B正确;
C.因为A、B作用时间极短,重力对系统的冲量远小于系统总动量,可以视系统动量守恒,根据动量守恒定律得
得A碰后速度为
根据计算
可知碰撞后,系统机械能有损失,不是弹性碰撞,故C错误;
D.若不计系统重力的影响,由动量守恒定律得
不计能量损失,由能量守恒定律得
联立解得
因m2≪m1,则
则m2球上升的最大高度
故D错误。
故选AB。
11. 足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1=1.0kg的物块A,另一端连接质量为m2=1.0kg的长木板B,绳子开始是松弛的。质量为m3=1.0kg的物块C放在长木板B的右端,C与长木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0=2.0m/s,物块C立即在长木板B上运动。已知绳子绷紧前,B、C已经达到共同速度;绳子绷紧后,A、B总是具有相同的速度;物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法不正确的是( )
A. 绳子绷紧前,B、C达到的共同速度大小为1.0m/s
B. 绳子刚绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为1.0m/s
C. 绳子刚绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为0.5m/s
D. 最终A、B、C三者将以大小为的共同速度一直运动下去
【答案】B
【解析】
【详解】A.绳子绷紧前,B、C已经达到共同速度,设B、C达到的共同速度大小为,根据动量守恒定律可得
解得,故A正确,不满足题意要求;
BC.绳子刚绷紧后的瞬间,设A、B具有相同的速度,A、B组成的系统满足动量守恒,则有
解得,故B错误,满足题意要求;C正确,不满足题意要求;
D.A、B、C三者最终有共同的速度,设为,A、B、C组成的系统满足动量守恒,则有
解得,故D正确,不满足题意要求。
故选B。
12. 如图,G表为灵敏电流计,V表为理想电压表,R1、R2为定值电阻,R3是一根盐水柱(封于橡皮管内,与电路导通),平行板电容器两极板水平,开关S闭合后,电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中(忽略温度对电阻的影响)( )
A. V表示数减小 B.
C. 油滴向上运动 D. G表中有从c到a的电流
【答案】CD
【解析】
【详解】A.握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中,盐水柱变长,横截面积变小,根据电阻定律
可知电阻的阻值增大,总电阻增大,电流减小,电压表示数增大。A错误;
B.由闭合电路欧姆定律和电阻特点可知
故B错误;
C.增大,则电路总电阻增大,总电流减小,所以功率减小,电源内电压减小,路端电压增大,根据串联电路分压规律可知两端电压增大,即电压表示数增大,且电容器两端电压增大,两极板间电场强度增大,油滴所受电场力增大,将向上运动,C正确;
D.根据
两端电压增大,可知电容器所带电荷量增大,因为电容器上极板带正电,所以G表中有从c到a的电流,D正确。
故选CD。
三、实验题
13. 如图(a),光电门1、2固定在气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为、;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当______(用、表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当______(选填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录、的值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组、数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率______(保留两位有效数字);
已知,,若相对误差是实验误差允许范围,则该实验是否验证了A、B碰撞前后系统动量守恒?______(选填“是”“否”);理由是____________。
【答案】(1)
(2)降低 (3) ①. 0.49 ②. 是 ③. 图线斜率的值与的值相对误差小于。
【解析】
【小问1详解】
设遮光片的宽度为,则A通过光电门1的速度为
A、B碰后粘在一起通过光电门2的速度为
根据动量守恒可得
联立可得当满足
系统动量守恒得到验证。
【小问2详解】
轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,说明A做加速运动,则需要适当降低导轨左端,反复调节使气垫导轨水平。
【小问3详解】
[1]根据图线可知其斜率为
[2][3]已知,,则有
可知相对误差为
则该实验验证了A、B碰撞前后系统动量守恒,理由是图线斜率的值与的值相对误差小于。
(2024•聊城市高考三模)
14. 半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值,其阻值约几十千欧,现有以下器材:
电源:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程250,内阻约为50
电流表A2:量程250,内阻约为10
电压表V:量程3V,内阻约为20;
滑动变阻器R:阻值范围0~100
压力传感器,开关S,导线若干。
(1)为了提高测量的准确性,电流表应选_______(选填“A1”或“A2”),并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路___。
(2)通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示,重力加速度取。
(3)完成前面的实验工作后,将该压力传感器接入如图丙所示电路中,制作成简易电子工秤,它主要构成有:压力传感器,定值电阻、理想电流表(量程),电动势为6V的电源,电源内阻不计。
①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里,在托盘上放一砝码,托盘和砝码的总质量为200g,电流表示数为,通过计算可得电梯的加速度大小为_______;
②若使用一段时间后,电源电动势减小,电源内阻不计,则重物质量的测量值将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
【答案】 ①. A1 ②. ③. 1.0 ④. 偏大
【解析】
【详解】(1)[1]电路中最大电流为
故为了提高测量的准确性,电流表应选A1;
[2]由于滑动变阻器的阻值相比压力传感器阻值小得多,且使电表示数变化范围更大,滑动变阻器采用分压式接法,根据
所以电流表采用内接法,故电路图连接如图所示
(3)①[3]由闭合电路的欧姆定律
代入数据解得
由图乙可知,当时,压力传感器的示数为
由牛顿第二定律
解得
②[4] 若使用一段时间后,电源电动势减小,电源内阻不计,则电路中电流减小,的计算值增大,导致重物压力的值增大,所以重物质量的测量值将偏大。
四、计算题
(23-24高二上•福建福州•期中)
15. 如图是一个简易风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的一端固定,另一端与导电轻质的迎风板相连,弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上。迎风板与光滑的金属杆接触良好,并能在金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连,另一端与金属杆相连。已知弹簧的劲度系数,电阻,电源的电动势,内阻。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压传感器的示数。不计摩擦和迎风板的电阻。求闭合开关,
(1)没有风吹时,电路中电流和金属杆接入电路的电阻;
(2)当风力为时,电压传感器的示数。
【答案】(1);;(2)2.0V
【解析】
【详解】(1)没有风吹时,电路中电流为
金属杆接入电路的电阻为
(2)当风力为时,迎风板受力平衡,弹簧弹力大小为260N,由胡克定律可得
解得
此时金属杆接入电路的电阻为
电压传感器的示数为
16. 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板面积略大于;水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为,重力加速度大小为g。求:
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)设时间内,从喷口喷出的水的体积为,质量为,则
,
则单位时间内从喷口喷出的水的质量为
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为,水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为。对于时间内喷出的水,有能量守恒得
在高度处,时间内喷射到玩具底面的水沿竖直方向的动量变化量的大小为
设水对玩具的作用力的大小为F,根据动量定理有
由于玩具在空中悬停,由力的平衡条件得
联立式得
【点睛】本题考查了动量定理的应用,要知道玩具在空中悬停时,受力平衡,合力为零,也就是水对玩具的冲力等于玩具的重力。本题的难点是求水对玩具的冲力,而求这个冲力的关键是单位时间内水的质量,注意空中的水柱并非圆柱体,要根据流量等于初刻速度乘以时间后再乘以喷泉出口的面积S求出流量,最后根据m=ρV求质量。
17. 如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度向B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:求:
(1)B、C粘在一起瞬间的速度大小。
(2)整个系统损失的机械能。
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)当A、B速度相等时,对A、B与弹簧组成的系统,由动量守恒定律得
此时B与C发生完全非弹性碰撞,对B、C组成的系统,由动量守恒定律得
联立解得
(2)与C发生完全非弹性碰撞,对B、C组成的系统,由能量守恒定律得
损失的机械能为
(3)由(1)可知,A将继续压缩弹簧,直至A、B、C三者速度相同时,弹簧被压缩至最短,由动量守恒和能量守恒定律得
联立解得
18. 如图所示,固定光滑曲面轨道在O点与光滑水平地面平滑连接,地面上静止放置一个表面光滑、质量为3m的斜面体C。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为2m的静止小物块B发生碰撞,碰撞后A、B立即粘连在一起向右运动(碰撞时间极短),平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的高度小于斜面体高度。求:
(1)A、B碰撞过程中产生的热量;
(2)A和B沿C能上升的最大高度;
(3)斜面体C获得的最大速度。
【答案】(1);(2);(3),方向水平向右
【解析】
【详解】(1)设A滑到曲面底端时的速度为v0,A下滑过程机械能守恒,则
mgh=m
设A、B碰后共同速度为v1,A、B碰撞过程动量守恒,则
mv0=(m+2m)v1
由能量守恒定律有
Q=mgh-×3m
联立解得A、B碰撞过程中产生的热量
Q=
(2)对A、B、C,由水平方向动量守恒定律有
3mv1=(3m+3m)v共
由能量守恒定律有
×3m-×6m=3mgh′
联立解得A和B沿C能上升的最大高度
h′=
(3)A、B一起冲上斜面体后又返回时,C获得的速度最大,设此时AB共同速度为v2,C的速度为v3,由A、B与C水平方向动量守恒有
3mv1=3mv2+3mv3
由A、B与C系统机械能守恒有
联立解得
,v3=
斜面体C获得的最大速度为,方向水平向右
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高二年级上学期物理学科阶段性测试试题
一、单选题(每小题3分)
1. 下列说法正确的是( )
A. 牛顿第二定律可表述为物体动量的变化率等于它受的合外力
B. 一个恒力对物体做功为零,则其冲量也为零
C. 建筑工人戴的安全帽内有帆布垫,把头和帽子的外壳隔开一定的空间是为了减小冲量
D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎,是因为受到的冲量太大
2. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
A. 速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D. 加速度大小先增大后减小
3. 水平推力F1和F2分别作用于水平面上等质量的甲、乙两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下来。两物体的v—t图像如图所示,图中线段,则整个运动过程中( )
A. F1的冲量大于F2的冲量 B. F1的冲量等于F2的冲量
C. 两物体受到的摩擦力大小相等 D. 两物体受到的摩擦力大小不等
4. 两个小木块B、C中间夹着一根轻弹簧,将弹簧压缩后用细线将两个木块绑在一起,使它们一起在光滑水平面上沿直线运动,这时它们的运动图线如图中a线段所示,在t=4s末,细线突然断了,B、C都和弹簧分离后,运动图线分别如图中b、c线段所示。从图中的信息可知( )
A. 木块B、C都和弹簧分离后的运动方向相反
B. 木块B、C都和弹簧分离后,系统的总动量增大
C. 木块B、C分离过程中B木块的动量变化较大
D. 木块B的质量是木块C质量的
5. 光滑水平面上放有一表面光滑、倾角为α的斜面体A,斜面体质量为M、底边长为L,如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放,滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端。此过程中斜面对滑块的支持力大小为FN,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )
A. FN=mgcos α
B. 滑块下滑过程中支持力对B的冲量大小为FNtcos α
C. 此过程中斜面体向左滑动的距离为Lcos α
D. 滑块B下滑的过程中A、B组成的系统动水平方向动量守恒
6. 如图所示,物体A、B静止在光滑水平面上,且mA>mB,现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上,使A、B沿一条直线相向运动,然后又先后撤去这两个力,使这两个力对物体做的功相同,接着两物体碰撞并合为一体后,它们( )
A. 可能停止运动
B. 一定向右运动
C. 可能向左运动
D. 仍运动,但运动方向不能确定
7. 如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上,槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )
A. 小球在半圆槽内由A向B运动做圆周运动,由B向C运动也做圆周运动
B. 小球在半圆槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
C. 小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D. 小球离开C点以后,将做竖直上抛运动
8. 如图所示,小车由光滑的弧形段AB和粗糙的水平段BC组成,静止在光滑水平面上,当小车固定时,从A点由静止滑下的物体到C点恰好停止.如果小车不固定,物体仍从A点静止滑下,则( )
A. 还是滑到C点停住
B. 滑到BC间停住
C. 会冲出C点落到车外
D. 上述三种情况都有可能
二、多选题(每小题4分)
9. 将四个相同的灵敏电流计分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2,已知电流表A1的量程小于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好之后把它们接入如图所示的电路,合上开关,R为定值电阻,下列说法正确的是( )
A. 对于电压表,是把灵敏电流计与大电阻并联改装而成的
B. A1指针的偏角等于A2指针的偏角
C. 定值电阻R两端的电压等于V1与V2的读数之和,通过的电流小于A1或A2的读数
D. V1的读数小于V2的读数,V1指针的偏角大于V2指针的偏角
10. 如图所示,将两个质量分别为m1=60g、m2=30g的小球A、B叠放在一起,中间留有小空隙,从初始高度h0=1.8m处由静止释放。A球与地面碰撞后立即以原速率反弹,A球与B球碰撞的时间为0.01s,不计空气阻力,取向上为正方向,B球的速度时间图像如图乙所示,g取10 m/s2( )
A. B球与A球碰前的速度大小均为6m/s
B. 两球碰撞过程中,B球的重力冲量与A对B球的冲量大小之比为1∶101
C. A、B两球发生的是弹性碰撞
D. 若m2≪m1,第一次碰撞后,m2球上升的最大高度可能大于17m
11. 足够大的光滑水平面上,一根不可伸长的细绳一端连接着质量为m1=1.0kg的物块A,另一端连接质量为m2=1.0kg的长木板B,绳子开始是松弛的。质量为m3=1.0kg的物块C放在长木板B的右端,C与长木板B间的滑动摩擦力的大小等于最大静摩擦力大小。现在给物块C水平向左的瞬时初速度v0=2.0m/s,物块C立即在长木板B上运动。已知绳子绷紧前,B、C已经达到共同速度;绳子绷紧后,A、B总是具有相同的速度;物块C始终未从长木板B上滑落。下列说法不正确的是( )
A. 绳子绷紧前,B、C达到的共同速度大小为1.0m/s
B. 绳子刚绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为1.0m/s
C. 绳子刚绷紧后的瞬间,A、B的速度大小均为0.5m/s
D. 最终A、B、C三者将以大小为的共同速度一直运动下去
12. 如图,G表为灵敏电流计,V表为理想电压表,R1、R2为定值电阻,R3是一根盐水柱(封于橡皮管内,与电路导通),平行板电容器两极板水平,开关S闭合后,电容器两板间的带电油滴恰好静止。则握住盐水柱两端将它竖直均匀拉伸的过程中(忽略温度对电阻的影响)( )
A. V表示数减小 B.
C. 油滴向上运动 D. G表中有从c到a的电流
三、实验题
13. 如图(a),光电门1、2固定在气垫导轨上,滑块A静置于光电门1左侧,滑块B静置于光电门1、2之间,现用该装置验证A、B碰撞前后系统动量守恒。完成下列相关实验内容。
(1)实验原理
若气垫导轨水平,A、B质量分别为、;A向右运动,遮光片通过光电门1的遮光时间为,A、B碰后粘在一起运动,遮光片通过光电门2的遮光时间为。当______(用、表示)时,系统动量守恒得到验证。
(2)实验操作
①调节气垫导轨水平:接通气源,仅将A放置于光电门1的左侧,轻推A,若遮光片通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间,则需要适当______(选填“升高”“降低”)导轨左端,反复调节使气垫导轨水平;
②再将A、B如图(a)放置,轻推A,使A、B碰撞并粘在一起,记录、的值;
③重复步骤②,多次实验,记录多组、数据;
(3)实验数据处理
把记录的数据在图(b)中描点连线,作出图线,其斜率______(保留两位有效数字);
已知,,若相对误差是实验误差允许范围,则该实验是否验证了A、B碰撞前后系统动量守恒?______(选填“是”“否”);理由是____________。
(2024•聊城市高考三模)
14. 半导体薄膜压力传感器阻值会随压力变化而改变。某小组设计实验测量一薄膜压力传感器在不同压力下的阻值,其阻值约几十千欧,现有以下器材:
电源:电动势3V,内阻不计
电流表A1:量程250,内阻约为50
电流表A2:量程250,内阻约为10
电压表V:量程3V,内阻约为20;
滑动变阻器R:阻值范围0~100
压力传感器,开关S,导线若干。
(1)为了提高测量的准确性,电流表应选_______(选填“A1”或“A2”),并请补充完整图甲中虚线框内的测量电路___。
(2)通过多次实验测得其阻值随压力F变化的图像如图乙所示,重力加速度取。
(3)完成前面的实验工作后,将该压力传感器接入如图丙所示电路中,制作成简易电子工秤,它主要构成有:压力传感器,定值电阻、理想电流表(量程),电动势为6V的电源,电源内阻不计。
①将该电子秤水平放置在竖直方向运动的电梯里,在托盘上放一砝码,托盘和砝码的总质量为200g,电流表示数为,通过计算可得电梯的加速度大小为_______;
②若使用一段时间后,电源电动势减小,电源内阻不计,则重物质量的测量值将_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
四、计算题
(23-24高二上•福建福州•期中)
15. 如图是一个简易风速测量仪的示意图,绝缘弹簧的一端固定,另一端与导电轻质的迎风板相连,弹簧套在水平放置的电阻率较大的均匀金属细杆上。迎风板与光滑的金属杆接触良好,并能在金属杆上自由滑动。电路的一端与迎风板相连,另一端与金属杆相连。已知弹簧的劲度系数,电阻,电源的电动势,内阻。闭合开关,没有风吹时,弹簧处于原长,电压传感器的示数。不计摩擦和迎风板的电阻。求闭合开关,
(1)没有风吹时,电路中电流和金属杆接入电路的电阻;
(2)当风力为时,电压传感器的示数。
16. 某游乐园入口旁有一喷泉,喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见,假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度竖直向上喷出;玩具底部为平板面积略大于;水柱冲击到玩具底板后,在竖直方向水的速度变为零,在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为,重力加速度大小为g。求:
(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量;
(2)玩具在空中悬停时,其底面相对于喷口的高度。
17. 如图所示,光滑水平直轨道上有三个质量均为m的物块A、B、C,物块B的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)。设A以速度向B运动,压缩弹簧;当A、B速度相等时,B与C恰好相碰并粘接在一起,然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求从A开始压缩弹簧直至与弹簧分离的过程中:求:
(1)B、C粘在一起瞬间的速度大小。
(2)整个系统损失的机械能。
(3)弹簧被压缩到最短时的弹性势能。
18. 如图所示,固定光滑曲面轨道在O点与光滑水平地面平滑连接,地面上静止放置一个表面光滑、质量为3m的斜面体C。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为2m的静止小物块B发生碰撞,碰撞后A、B立即粘连在一起向右运动(碰撞时间极短),平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的高度小于斜面体高度。求:
(1)A、B碰撞过程中产生的热量;
(2)A和B沿C能上升的最大高度;
(3)斜面体C获得的最大速度。
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