精品解析：天津市军粮城中学2024-2025学年高二下学期4月月考物理试题

天津市军粮城中学高二年级物理学科阶段检测 一、单选题：本大题共12小题，共60分。 1. 甲、乙两物体的质量之比是1：4，下列说法正确的是（　　） A. 如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1：4 B. 如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2：1 C. 如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1：2 D. 如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1：4 2. 质量为0.5 kg的物体，运动速度大小为3m/s，它在一个变力作用下，经过一段时间后速度大小变为7m/s，则这段时间内动量的变化量可能为（　　） A. 5kg·m/s，方向与初速度方向相反 B 5kg·m/s，方向与初速度方向相同 C. 2kg·m/s，方向与初速度方向相反 D. 10kg·m/s，方向与初速度方向相同 3. 一质量为4kg的物块在水平外力F的作用下从静止开始沿光滑的水平面做直线运动。F随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 0~9s内物块先加速后减速 B. 时物块的速率为 C. 0~3s内物块动量变化量大小为 D. 0~5s内F的冲量大小为 4. 春节期间，市面上出现了一种烟花炮仗，把其放在支架上点燃，向后喷出烟花同时主体可以在支架上转圈，几秒后炸裂成两部分，其中一部分直冲云霄，又在空中爆炸形成非常好看的烟花，烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，下列物理规律不适用的是（ ） A. 动量守恒定律 B. 能量守恒定律 C. 牛顿运动定律 D. 机械能守恒定律 5. 如图所示，A、B两个物块中间连接一根弹簧，使A物块靠墙放在光滑水平面上，物体A的质量是B的2倍，推动B物块使弹簧处于压缩状态，松手后的时间里下列说法正确的是（　　） A. A、B两物块组成系统动量守恒 B. A、B两物块组成的系统机械能守恒 C. A受的冲量等于B受的冲量 D. 弹簧的弹性势能转化为物块B的动能 6. 如图所示，有两个半径相同、质量不同的小球A和B，两球静止在光滑的水平面上，其中B球质量是A球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10m/s的初速度，使得A球与静止的B球发生正碰，取向右为正方向，则碰撞后A球的速度可能为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，天花板上的O点固定一力传感器，力传感器上系一长度为L的不可伸长的轻绳，绳子上拴一质量为m的小球A，质量也为m的小球B放在O点下方桌面上，两小球都可以看作质点。现将A拉开至某一角度释放，当小球A运动到最低点时和小球B发生完全非弹性碰撞。碰前瞬间力传感器的读数为F，重力加速度为g，则两球碰撞过程中损失的机械能为（　　） A. B. C. D. 8. 一个静止的质量为m1的不稳定原子核，当它放射出质量为m2、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，在振子从A向O运动的过程中（　　） A. 位移方向向左，速度方向向左 B. 位移方向向右，速度方向向右 C. 位移不断增大，速度不断减小 D. 位移不断减小，速度不断增大 10. 如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为（　　） A. 3 s、6 cm B. 4 s、6 cm C. 4 s、9 cm D. 2 s、8 cm 11. 一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点的振幅是4cm B. 0～10s内质点经过的路程是20cm C. 在时质点的速度为0 D. 在和两时刻，质点的位移相同 12. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等。则（　　） A. 甲、乙两振子的振幅之比为1:2 B. 甲、乙两振子的频率之比为1:2 C. 前2s内甲、乙两振子的加速度均为正值 D. 0~8s时间内甲、乙两振子通过的路程之比为4:1 二、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 在东京奥运会“蹦床”比赛中，质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2，设运动员每次与床垫接触的时间为t，空气阻力不计，重力加速度为g。求： （1）在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力； （2）床垫对运动员的冲量大小。 14. 质量为M=7kg木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为m=3kg，停在B的左端。质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.14，重力加速度。求： （1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小； （2）小球与A碰撞后的瞬间，物块获得的速度的大小； （3）为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板至少多长。 15. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.4 kg，m＝0.2 kg的两个小球，M向右以的速度与静止的m发生碰撞，碰撞后两球粘到了一起，一起沿光滑的圆弧轨道AB运动，最终从B点平抛出去，已知圆弧轨道的半径。求： （1）碰撞后两球共同运动的速度大小？ （2）在B点的速度大小？ （3）最终小球距离A点的水平位移？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市军粮城中学高二年级物理学科阶段检测 一、单选题：本大题共12小题，共60分。 1. 甲、乙两物体的质量之比是1：4，下列说法正确的是（　　） A. 如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1：4 B. 如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2：1 C. 如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1：2 D. 如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1：4 【答案】C 【解析】 【详解】AB．当两物体动量大小相等时，由 Ek＝ 知 Ek甲：Ek乙＝m乙：m甲＝4：1 故AB错误； CD．当两物体动能相等时，由 p2＝2mEk 知 p甲：p乙＝：＝1：2 故C正确，D错误。 故选C。 2. 质量为0.5 kg的物体，运动速度大小为3m/s，它在一个变力作用下，经过一段时间后速度大小变为7m/s，则这段时间内动量的变化量可能为（　　） A. 5kg·m/s，方向与初速度方向相反 B. 5kg·m/s，方向与初速度方向相同 C. 2kg·m/s，方向与初速度方向相反 D. 10kg·m/s，方向与初速度方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】以初速度方向为正方向，如果末速度的方向与初速度方向相反，由定义式 可得 负号表示的方向与初速度方向相反；如果末速度方向与初速度方向相同，则 方向与初速度方向相同。 故选A。 3. 一质量为4kg的物块在水平外力F的作用下从静止开始沿光滑的水平面做直线运动。F随时间t变化的关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 0~9s内物块先加速后减速 B. 时物块的速率为 C. 0~3s内物块的动量变化量大小为 D. 0~5s内F的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．内力F方向没有变化，物块一直做加速运动，故A错误； B．内根据动量定理可得 根据图像与坐标轴包围的面积表示力的冲量，则在内有 联立解得时物块的速率为 故B错误； C．根据动量定理可知内物块的动量变化量大小为 故C错误； D．0~5s内F的冲量大小为 故D正确。 故选D。 4. 春节期间，市面上出现了一种烟花炮仗，把其放在支架上点燃，向后喷出烟花的同时主体可以在支架上转圈，几秒后炸裂成两部分，其中一部分直冲云霄，又在空中爆炸形成非常好看的烟花，烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，下列物理规律不适用的是（ ） A. 动量守恒定律 B. 能量守恒定律 C. 牛顿运动定律 D. 机械能守恒定律 【答案】D 【解析】 【详解】A．烟花炮仗在炸裂成两部分的过程中，内力远大于外力，动量守恒，动量守恒定律适用，A不符合题意； BD．炸裂过程中，炸药的化学能转变为机械能，总能量守恒，机械能增加，能量守恒定律适用，机械能守恒定律不适用，B不符合题意，D符合题意； C．炸裂的过程中，两部分的运动速度远低于光速，牛顿运动定律适用，C不符合题意。 故选D。 5. 如图所示，A、B两个物块中间连接一根弹簧，使A物块靠墙放在光滑水平面上，物体A的质量是B的2倍，推动B物块使弹簧处于压缩状态，松手后的时间里下列说法正确的是（　　） A. A、B两物块组成的系统动量守恒 B. A、B两物块组成的系统机械能守恒 C. A受的冲量等于B受的冲量 D. 弹簧弹性势能转化为物块B的动能 【答案】D 【解析】 【详解】AB．松手后的时间里，离开竖直墙前，竖直方向两物体的重力与水平面的支持力平衡，合力为零，而墙对A有向右的弹力，使系统的动量不守恒，这个过程中，只有弹簧的弹力对B做功，系统的机械能守恒；离开竖直墙后，系统水平方向不受外力，竖直方向外力平衡，则系统的动量守恒，只有弹簧的弹力做功，机械能也守恒，故A、B两物块和弹簧组成的系统在全程动量不守恒，A、B两物块组成的系统机械能增加，A、B两物块和弹簧组成的系统机械能守恒，故AB错误； C．因为系统动量不守恒，所以A受的冲量不等于B受的冲量，故C错误； D．松手后在弹簧恢复到原长的过程，弹簧的弹性势能全部转化为物块B的动能，在A物体离开墙壁之后弹簧伸长，B的动能的一部分转化为弹簧的弹性势能和A的动能，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，有两个半径相同、质量不同的小球A和B，两球静止在光滑的水平面上，其中B球质量是A球质量的3倍。某时刻给A球一水平向右大小为10m/s的初速度，使得A球与静止的B球发生正碰，取向右为正方向，则碰撞后A球的速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设A球质量为，B球质量为，若A、B发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒可得 解得 若A、B发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得 联立解得 所以若碰撞后A的速度向右，则应该小于等于；若碰撞后A的速度向左，则应该小于等于。 故选B。 7. 如图所示，天花板上的O点固定一力传感器，力传感器上系一长度为L的不可伸长的轻绳，绳子上拴一质量为m的小球A，质量也为m的小球B放在O点下方桌面上，两小球都可以看作质点。现将A拉开至某一角度释放，当小球A运动到最低点时和小球B发生完全非弹性碰撞。碰前瞬间力传感器的读数为F，重力加速度为g，则两球碰撞过程中损失的机械能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】碰前瞬间A球的速度为v，对A，由牛顿第二定律得 解得 A、B碰撞过程中，根据动量守恒定律得 解得 则碰撞过程中损失的机械能为 故选B。 8. 一个静止的质量为m1的不稳定原子核，当它放射出质量为m2、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设原子核剩余部分的速度为v′，根据动量守恒定律有 解得 故选B。 9. 如图所示，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，在振子从A向O运动的过程中（　　） A. 位移方向向左，速度方向向左 B. 位移方向向右，速度方向向右 C. 位移不断增大，速度不断减小 D. 位移不断减小，速度不断增大 【答案】D 【解析】 【详解】由题知，振子从A向O运动，振子的运动方向向右，即速度方向向右；振动的位移为由平衡位置指向所在位置的有向线段，则此过程，振子的位移在减小，方向向左。振子靠近平衡位置，则在此过程中，振子的速度不断增大。 故选D。 10. 如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过M、N两点，历时1 s，质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点，在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为（　　） A. 3 s、6 cm B. 4 s、6 cm C. 4 s、9 cm D. 2 s、8 cm 【答案】B 【解析】 【详解】简谐运动的质点，先后以同样的速度通过M、N两点，则可判定M、N两点关于平衡位置O点对称，所以质点由M到O时间与由O到N的时间相等，那么平衡位置O到N点的时间 因过N点后再经过 质点以方向相反、大小相同的速度再次通过N点，则有从N点到最大位置的时间 因此，质点振动的周期是 这2s内质点总路程的一半，即为振幅，所以振幅 故选B。 11. 一质点做简谐运动的图像如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点的振幅是4cm B. 0～10s内质点经过的路程是20cm C. 在时质点的速度为0 D. 在和两时刻，质点的位移相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，质点的振幅是2cm，故A错误； B．每个周期质点的路程为4A，可知0～10s内质点的路程是振幅的10倍，故路程为20cm，故B正确； C．在时，质点位于平衡位置，故速度最大，故C错误； D．在和两时刻，质点的位移大小相等，方向相反，即位移不相同，故D错误。 故选B。 12. 如图所示，虚线和实线分别为甲、乙两个弹簧振子做简谐运动的图像。已知甲、乙两个振子质量相等。则（　　） A. 甲、乙两振子的振幅之比为1:2 B. 甲、乙两振子频率之比为1:2 C. 前2s内甲、乙两振子的加速度均为正值 D. 0~8s时间内甲、乙两振子通过的路程之比为4:1 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据甲、乙两个振子做简谐运动的图像可知，两振子的振幅，，甲、乙两振子的振幅之比为，A错误； B．甲振子的周期为4s，频率为，乙振子的周期为8s，频率为，甲、乙两振子的频率之比为，B错误； C．前2s内，根据简谐运动的特征 甲的位移为正，加速度为负值，乙的位移为负，加速度为正值，C错误； D．这段时间内，甲振子运动了两个周期，通过的路程为 乙振子运动了一个周期，通过的路程为 所以路程之比为，故D正确。 故选D。 二、计算题：本大题共3小题，共40分。 13. 在东京奥运会“蹦床”比赛中，质量为m的运动员从床垫正上方h1高处自由落下，落垫后反弹的高度为h2，设运动员每次与床垫接触的时间为t，空气阻力不计，重力加速度为g。求： （1）在运动员与床垫接触的时间内运动员对床垫的平均作用力； （2）床垫对运动员的冲量大小。 【答案】（1），方向竖直向下；（2） 【解析】 【详解】(1)设运动员下降h1刚接触床垫速度大小为v1，则离开床垫的速度大小为v2，由机械能守恒定律得 设时间t内，床垫对运动员的平均作用力为F，取向上为正方向，由动量定理得 联立可得 再由牛顿第三定律得，运动员对床垫的平均作用力为 方向竖直向下； (2)床垫对运动员的冲量大小 14. 质量为M=7kg的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为m=3kg，停在B的左端。质量为的小球用长为的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，物块与小球可视为质点，不计空气阻力。已知A、B间的动摩擦因数μ=0.14，重力加速度。求： （1）小球与A碰撞前的瞬间，绳子对小球的拉力F的大小； （2）小球与A碰撞后的瞬间，物块获得的速度的大小； （3）为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，木板至少多长。 【答案】（1）30N；（2）2m/s；（3）1.0m 【解析】 【详解】（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 代入数据解得 对小球，由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）小球与A碰撞过程系统动量守恒，以小球初速度方向为正方向，由动量守恒定律得 由机械能守恒定律得 代入数据解得 （3）物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得 由能量守恒定律得 代入数据解得 15. 在光滑的水平桌面上有等大的质量分别为M＝0.4 kg，m＝0.2 kg的两个小球，M向右以的速度与静止的m发生碰撞，碰撞后两球粘到了一起，一起沿光滑的圆弧轨道AB运动，最终从B点平抛出去，已知圆弧轨道的半径。求： （1）碰撞后两球共同运动的速度大小？ （2）在B点的速度大小？ （3）最终小球距离A点的水平位移？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）两球碰撞过程动量守恒，根据动量守恒定律 （2）从两球碰撞后粘到了一起到一起运动到B点，根据动能定律 （3）对平抛过程，竖直方向 水平方向 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $