内容正文:
安龙四中2024年秋季学期高二年级10月月考
物理
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修一第一章~第二章第三节。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,质量为、长为的长木板静止在光滑水平面上,一个质量为的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,最后物块与长木板以共同的速度一起向右运动,现将长木板与物块作为一个系统,则此系统从物块滑上长木板到物块与长木板以共同的速度一起向右运动的过程中( )
A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能守恒
2. 对于弹簧振子的回复力和位移的关系,下列图中正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 在排球比赛中,质量为的排球以速率水平飞过球网,运动员挥掌击球后,球以速率水平飞回。已知,球的重力可忽略,则在此过程中运动员对排球作用力的冲量( )
A. 大小为,方向与方向相同
B. 大小为,方向与方向相同
C. 大小为,方向与方向相同
D. 大小为,方向与方向相同
4. 有一个弹簧振子,振幅为,周期为,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是( )
A. B.
C. D.
5. 汽车安全性能是如今衡量汽车品质的重要标志,安全气囊是否爆开、安全带是否发挥作用、挡风玻璃是否破碎等都是汽车碰撞实验中技术人员需要查看的数据。如图所示,在某次汽车正面碰撞测试中,汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg,使用安全带时,假人用时0.8s停下;不使用安全带时,假人与前方碰撞,用时0.2s停下。以下说法正确的是( )
A. 碰撞过程中,汽车和假人的总动量守恒
B. 不使用安全带时,假人动量变化量较大
C. 使用安全带时,假人受到的平均作用力约为1250N
D. 不使用安全带时,假人受到的平均作用力约为2500N
6. 如图所示,、是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球,,球开始时静止,拉起球,使细线与竖直方向夹角为30°,由静止释放球,在最低点球与球发生弹性碰撞。不计空气阻力,则关于碰后两小球的运动,下列说法正确的是( )
A. 球静止,球向右,且偏角小于30°
B. 球向左,球向右,且偏角等于30°
C. 球向左,球向右,球偏角大于球偏角,且都小于30°
D. 球向左,球向右,球偏角等于球偏角,且都小于30°
7. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上向右运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量变化量为-4 kg·m/s,则( )
A. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能有损失
B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能无损失
C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能有损失
D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶5,碰撞过程机械能无损失
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 弹簧上端固定在O点,下端连接一小球,组成一个振动系统,如图所示,用手拉一小段距离后释放小球,小球便上下振动起来,关于小球的平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 在小球运动的最低点 B. 在弹簧处于原长的位置
C. 在小球速度最大的位置 D. 在小球原来静止的位置
9. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止,若子弹A射入木块的深度大于子弹B射入木块的深度,则( )
A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B. 入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大
C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大
10. 某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示,研究物体在0~8秒内的运动,下面判断正确的是( )
A. 物体在0~4s内,合力F所做的功等于零,冲量也等于零
B. 物体在0~8秒内,合力F所做的功等于零,冲量也等于零
C. 物体在第4s末离出发点最远,速率最大
D. 物体在第8s末速度和加速度都为零,且离出发点最远
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图所示的弹簧振子,为平衡位置,、为最大位移位置,以向右的方向为正方向,则振子从运动到的过程中,位移方向为___________,大小逐渐___________;回复力方向为___________,大小逐渐___________;振子速度方向为___________,大小逐渐___________;动能逐渐___________(均填“正”“负”“增大”或“减小”)。
12. 某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要的测量,验证木块间相互作用时动量守恒.
(1)该同学还必须有的器材是___________.
(2)需要直接测量的物理是(写出相应的名称及符号)______.
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是___________.
(4)桌面左右两端间的距离,对实验结果的准确性_________(选填“有”或“无”)影响.
13. 如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为、,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力和货物在空中运动的时间)
14. 如图所示为一弹簧振子的振动图像,求:
(1)该振子简谐运动的表达式;
(2)在1.5s时,弹簧振子的位移x是多少?
(3)该振子在前100s的总位移是多少?路程是多少?
15. 如图所示,坐在小车上的人在光滑的冰面上玩推木箱游戏,人与小车的总质量,木箱的质量,开始均静止于光滑冰面上,现人将木箱以速率(相对于地面)水平推向竖直墙壁,木箱与墙壁碰撞过程中无机械能损失,人接住木箱后再以速率(相对于地面)将木箱推向墙壁,如此反复。
(1)求人第一次推木箱后,人和小车的速度大小;
(2)求人第二次推木箱后,人和小车的速度大小;
(3)人推多少次木箱后,人将接不到木箱?
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安龙四中2024年秋季学期高二年级10月月考
物理
考生注意:
1.满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3.本卷命题范围:人教版选择性必修一第一章~第二章第三节。
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 如图所示,质量为、长为的长木板静止在光滑水平面上,一个质量为的物块(视为质点)以一定的初速度从左端冲上木板,最后物块与长木板以共同的速度一起向右运动,现将长木板与物块作为一个系统,则此系统从物块滑上长木板到物块与长木板以共同的速度一起向右运动的过程中( )
A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量守恒,机械能不守恒
C. 动量不守恒,机械能不守恒 D. 动量不守恒,机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】物块和长木板组成的系统受到的合力为零,总动量守恒,另外物块在长木板上相对滑动的过程中要摩擦生热,故系统机械能不守恒,故B正确。
故选B。
2. 对于弹簧振子的回复力和位移的关系,下列图中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据简谐运动的特征
F=-kx
由数学知识可知F的大小与x的大小成正比,方向相反。
故选C。
3. 在排球比赛中,质量为的排球以速率水平飞过球网,运动员挥掌击球后,球以速率水平飞回。已知,球的重力可忽略,则在此过程中运动员对排球作用力的冲量( )
A. 大小为,方向与方向相同
B. 大小为,方向与方向相同
C. 大小为,方向与方向相同
D. 大小为,方向与方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】选择末速度方向为正方向,根据动量定理可知,运动员对排球作用力的冲量
即此过程中运动员对排球作用力的冲量方大小为,方向与方向相同。
故选B。
4. 有一个弹簧振子,振幅为,周期为,初始时具有负方向的最大加速度,则它的振动方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知
可得
初始时刻具有负方向的最大加速度,则初位移
初相位
所以弹簧振子的振动方程为
故选A。
5. 汽车安全性能是如今衡量汽车品质的重要标志,安全气囊是否爆开、安全带是否发挥作用、挡风玻璃是否破碎等都是汽车碰撞实验中技术人员需要查看的数据。如图所示,在某次汽车正面碰撞测试中,汽车以72km/h的速度发生碰撞。车内假人的质量为50kg,使用安全带时,假人用时0.8s停下;不使用安全带时,假人与前方碰撞,用时0.2s停下。以下说法正确的是( )
A. 碰撞过程中,汽车和假人的总动量守恒
B. 不使用安全带时,假人动量变化量较大
C. 使用安全带时,假人受到的平均作用力约为1250N
D. 不使用安全带时,假人受到的平均作用力约为2500N
【答案】C
【解析】
【详解】A.发生碰撞过程,汽车和假人总动量在减小,因此总动量不守恒,A错误;
B.无论是否使用安全带,假人动量变化量相同,B错误;
C.根据动量定理可得
C正确;
D.根据动量定理可得
D错误;
故选C。
6. 如图所示,、是两个用等长细线悬挂起来的大小可忽略不计的小球,,球开始时静止,拉起球,使细线与竖直方向夹角为30°,由静止释放球,在最低点球与球发生弹性碰撞。不计空气阻力,则关于碰后两小球的运动,下列说法正确的是( )
A. 球静止,球向右,且偏角小于30°
B. 球向左,球向右,且偏角等于30°
C. 球向左,球向右,球偏角大于球偏角,且都小于30°
D. 球向左,球向右,球偏角等于球偏角,且都小于30°
【答案】C
【解析】
【详解】设球到达最低点的速度为,在最低点球与球发生弹性碰撞后,球的速度为,球的速度为,取向右为正方向由动量守恒定律可得
由两球发生弹性碰撞可得
可得
,
球向左,球向右,球偏角大于球偏角,且都小于30°。
故选C。
7. 如图所示,光滑水平面上有大小相同的A、B 两球在同一直线上向右运动.两球质量关系为mB=2mA,规定向右为正方向,A、B 两球的动量均为6 kg·m/s,运动中两球发生碰撞,碰撞后A 球的动量变化量为-4 kg·m/s,则( )
A. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能有损失
B. 左方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能无损失
C. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为2∶5,碰撞过程机械能有损失
D. 右方是A球,碰撞后A、B两球速度大小之比为1∶5,碰撞过程机械能无损失
【答案】B
【解析】
【详解】规定向右为正方向,碰撞后A 球的动量变化量是负值,A所受的冲量为负值,即向左,所以左方是A球.设A物体的质量为m,碰撞前A的速度为2v;那么B物体的质量为2m,速度为v.碰撞后A 球的动量变化量为-4kg•m/s,则碰后A物体的动量变成了2kg•m/s,速度变为,B物体动量变成了10kg•m/s,速度变为,碰撞后A、B两球速度大小之比为2:5.碰撞前后两物体的相对速度大小相等,因此是弹性碰撞,无机械能损失;故A,C,D错误,B正确.故选B.
【点睛】碰撞过程中动量守恒,同时要遵循能量守恒定律,由于动量是矢量,具有方向性,在讨论动量守恒时必须注意到其方向性.为此首先规定一个正方向,然后在此基础上进行研究.
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题有多个选项符合要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有错选的得0分。
8. 弹簧上端固定在O点,下端连接一小球,组成一个振动系统,如图所示,用手拉一小段距离后释放小球,小球便上下振动起来,关于小球的平衡位置,下列说法正确的是( )
A. 在小球运动的最低点 B. 在弹簧处于原长的位置
C. 在小球速度最大的位置 D. 在小球原来静止的位置
【答案】CD
【解析】
【详解】ABD.平衡位置是振动系统不振动时小球处于平衡状态时所处的位置,可知此时小球所受的重力大小与弹簧的弹力大小相等,即
则小球原来静止的位置是小球的平衡位置,故选项D正确,AB错误;
C.当小球处于平衡位置时,其加速度为零,速度最大,选项C正确。
故选CD。
9. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,两颗不同的子弹A、B从木块两侧同时射入木块,最终都停在木块内,这一过程中木块始终保持静止,若子弹A射入木块的深度大于子弹B射入木块的深度,则( )
A. 子弹A的质量一定比子弹B的质量小
B. 入射过程中子弹A受到的阻力比子弹B受到的阻力大
C. 子弹A在木块中运动的时间比子弹B在木块中运动的时间长
D. 子弹A射入木块时的初动能一定比子弹B射入木块时的初动能大
【答案】AD
【解析】
【详解】BD.由于木块始终保持静止状态,则两子弹对木块的推力大小相等,则两子弹所受的阻力大小相等,设为f,对A子弹,根据动能定理得
-fdA=0-EkA
得
EkA=fdA
对B子弹
-fdB=0-EkB
得
EkB=fdB
由于dA>dB,则有子弹入射时的初动能
EkA>EkB
故B错误,D正确;
C.子弹A、B从木块两侧同时射入木块,木块始终保持静止,所以两子弹在木块中运动时间必定相等,否则木块就会运动,故C错误;
A.对两子弹和木块组成的系统动量守恒,则有
而
EkA>EkB
则得到
mA<mB
故A正确;
故选AD。
10. 某物体由静止开始做直线运动,物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示,研究物体在0~8秒内的运动,下面判断正确的是( )
A. 物体在0~4s内,合力F所做的功等于零,冲量也等于零
B. 物体在0~8秒内,合力F所做的功等于零,冲量也等于零
C. 物体在第4s末离出发点最远,速率最大
D. 物体在第8s末速度和加速度都为零,且离出发点最远
【答案】BD
【解析】
【详解】A.物体在0∼4s内F先增大后减小,方向不变,根据牛顿第二定律得知,加速度先增大后减小,方向不变,物体做变加速直线运动.根据动能定理,合力F所做的功等于动能的变化量,不等于零,冲量I=Ft也不等于零,故A错误;
B.在4∼8s内F方向与0∼4s内相反,关于4s对称的时刻,加速度大小相等,方向相反,8S时速度为零.根据动能定理和动量定理,物体在0~8秒内,合力F所做的功等于零,冲量也等于零.故B正确;
C.据B中分析,0~8秒内物体速度方向始终未变,根据对称性可知,8s末物体的速度为零,加速度为零,离出发点最远,4s末速度最大,故C错误,D正确;
故选BD.
三、非选择题:本题共5小题,共57分。
11. 如图所示的弹簧振子,为平衡位置,、为最大位移位置,以向右的方向为正方向,则振子从运动到的过程中,位移方向为___________,大小逐渐___________;回复力方向为___________,大小逐渐___________;振子速度方向为___________,大小逐渐___________;动能逐渐___________(均填“正”“负”“增大”或“减小”)。
【答案】 ①. 正 ②. 减小 ③. 负 ④. 减小 ⑤. 负 ⑥. 增大 ⑦. 增大
【解析】
【详解】[1][2]振子从运动到的过程中,振子位于平衡位置右侧,且到O的距离越来越近,所以位移方向为正,大小逐渐减小。
[3][4]振子所受回复力由弹簧弹力提供,方向为负,且由于弹簧伸长量减小,所以回复力大小逐渐减小。
[5][6] [7]振子速度方向为负,与回复力同向,所以大小逐渐增大;则动能逐渐增大。
12. 某同学把两块大小不同的木块用细线连接,中间夹一被压缩了的弹簧,如图所示,将这一系统置于光滑的水平桌面上,烧断细线,观察木块的运动情况,进行必要的测量,验证木块间相互作用时动量守恒.
(1)该同学还必须有的器材是___________.
(2)需要直接测量的物理是(写出相应的名称及符号)______.
(3)用所得数据验证动量守恒的关系式是___________.
(4)桌面左右两端间的距离,对实验结果的准确性_________(选填“有”或“无”)影响.
【答案】 ①. 刻度尺、天平 ②. 两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2 ③. m1x1=m2x2 ④. 无
【解析】
【分析】由题中“将这一系统置于光滑的水平桌面上”可知,本题考查动量守恒实验,根据动量守恒实验和需要测量的数据可分析本题.
【详解】[1][2]本次实验需要验证的方程为,而速度需要根据公式求解,x为平抛运动的水平位移,因此需要直接测量的量为两木块的质量m1、m2和两木块落地点分别到桌子两侧边的水平距离x1、x2,需要的仪器为刻度尺和天平;
[3]根据公式
和
可得
本次要验证的公式为
m1x1=m2x2
[4]由于这一系统置于光滑的水平桌面上,因此水平方向速度不变,故桌面左右两端间的距离,对实验结果的准确性无影响.
13. 如图所示,甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为、,两船沿同一直线、同一方向运动,速度分别为、。为避免两船相撞,乙船上的人将一质量为的货物沿水平方向抛向甲船,甲船上的人将货物接住,求抛出货物的最小速度。(不计水的阻力和货物在空中运动的时间)
【答案】
【解析】
【详解】设乙船上的人抛出货物的最小速度为,抛出货物后船的速度为,甲船上的人接到货物后船的速度为,由动量守恒定律得
为避免两船相撞应满足
解得
14. 如图所示为一弹簧振子的振动图像,求:
(1)该振子简谐运动的表达式;
(2)在1.5s时,弹簧振子的位移x是多少?
(3)该振子在前100s的总位移是多少?路程是多少?
【答案】(1);(2);(3)0,500cm
【解析】
【详解】(1)弹簧振子的周期为,则圆频率为
该振子简谐运动的表达式为
(2)在1.5s时,弹簧振子的位移为
(3)该振子在前,总位移为
路程为
15. 如图所示,坐在小车上的人在光滑的冰面上玩推木箱游戏,人与小车的总质量,木箱的质量,开始均静止于光滑冰面上,现人将木箱以速率(相对于地面)水平推向竖直墙壁,木箱与墙壁碰撞过程中无机械能损失,人接住木箱后再以速率(相对于地面)将木箱推向墙壁,如此反复。
(1)求人第一次推木箱后,人和小车的速度大小;
(2)求人第二次推木箱后,人和小车的速度大小;
(3)人推多少次木箱后,人将接不到木箱?
【答案】(1)0.3m/s
(2)0.9m/s (3)十一次
【解析】
【小问1详解】
将人、车和木箱作为系统,取向右为正方向。
根据动量守恒定律有
解得
【小问2详解】
人第一次接住木箱的过程
根据动量守恒定律有
人第二次推出木箱的过程
根据动量守恒定律有
解得
【小问3详解】
人第二次接住木箱的过程,根据动量守恒定律有
人第三次推出木箱的过程,根据动量守恒定律有
解得
推理可知,人第次推出木箱后,人和小车的速度
当时,人将接不住木箱,即
解得
所以人第十一次推出木箱后,人将接不到木箱。
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