内容正文:
河北定州中学2024-2025学年高一下学期物理周测试卷5.18
一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36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,在光滑水平地面上有一质量为2k g的小球A 以 3 m/s的速度向右运动,与静止的质量为1 kg 的小球B发生正碰,碰后小球B的速度大小不可能为
A.1.5m/s B.2.5m /s C.3.5m /s D.4m /s
2.如图所示,一个连同装备共80 kg的航天员,离开空间站在太空行走,在离飞船30 m的位置与空间站处于相对静止的状态。装备中有一个高压气源,能以 50 m/s的速度喷出气体。航天员为了返回空间站,他在开始返回的瞬间一次性向后喷出质量为0.16 kg的气体(不计喷出气体后航天员和装备质量的变化),则航天员返回空间站的时间为
A.2 min
B.3 min
C.4 min
D.5 min
3.如图所示,光滑水平地面上有质量为m、长度为L 的木板,质量为 m的某同学站在木板左端,木板和人处于静止状态,该同学在木板上跳跃三次,每次跳跃的方向和消耗的能量均相同,第三次的落点恰好是木板右端。假设人落到木板瞬间与木板相对静止,忽略空气阻力,则完成第一次跳跃时该同学对地的水平位移为
A. B.
C.
4.如图所示,光滑的水平冰面上有一质量为 m 的小车处于静止状态,小车上表面为一半径为R 的光滑 圆弧曲面,圆弧最低点的切线水平。某一时刻,一质量也为m 的小球自小车左端以水平速度v。冲上小车,下列说法正确的是
A.如果小球从小车上端离开小车,小球将不会回到小车上
B.小球上升到最高点时的速度为0
C.小球上升到最高点时,小车的速度最大
D.小球最终将会从小车左端离开小车,之后小球做自由落体运动
5.在冰壶比赛中,某队员利用红壶去碰撞对方的蓝壶,两者发生对心碰撞如图甲所示,碰撞前、后两壶运动的 v-t图线分别如图乙中实线所示,其中红壶碰撞前、后的图线平行,两冰壶的质量均为3kg ,则下列说法正确的是
A.两壶发生了弹性碰撞
B.两壶碰撞过程中动量不守恒
C.碰撞过程中损失的动能为0.48 J
D.碰后蓝壶移动的距离为2.5m
6.如图所示,一质量为3m 的木箱C 静置于光滑水平地面上,箱内质量为 m的物块A与质量为2m 的物块B 紧挨在一起,中间夹有少量火药。两物块与木箱底板间的动摩擦因数均为μ,当火药爆炸(爆炸时间极短)后B 向右以对地大小为v₀的速度运动,两物块与木箱壁碰撞时会被粘住,则下列说法正确的是
A. A、B、C组成的系统最后以大小为v₀/₃的速度向右运动
B.火药爆炸后,两物块与C碰撞前,A、B组成的系统满足动量守恒定律
C.火药爆炸释放的能量为 mv²
D.火药爆炸后 A、B、C组成的系统最终损失的机械能为3mv⁶
二、多项选择题(本题共2小题,每小题8分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)
7.如图所示,竖直墙面和水平地面均光滑,质量分别为 的 A、B 两物体用轻弹簧相连,其中A 紧靠墙面,现对 B 缓慢施加一个向左的力,该力对B做的功W=25 J,使A、B间弹簧被压缩。在系统静止时,突然撤去该力,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是
A.撤去该力后,两物体和弹簧组成的系统动量守恒
B.撤去该力后,两物体和弹簧组成的系统机械能不守恒
C.从撤去该力至A与墙面刚分离,弹簧对B的冲量I=10 N·s、方向水平向右
D. A与墙面分离后至弹簧首次恢复原长时,两物体的速率均为2.5m/s
8.如图甲所示,光滑水平面上两物块A、B用轻质橡皮绳水平连接,橡皮绳恰好处于原长。t=0时,A以水平向左的初速度v₀开始运动,B的初速度为0,A、B运动的v-t图像如图乙所示。已知 A 的质量为m,t=3t ₀时二者发生碰撞并粘在一起,橡皮绳始终在弹性限度内,则下列说法正确的是
A. B 的质量为2m
B.橡皮绳的最大弹性势能为
C.橡皮绳的原长为
D.橡皮绳的原长为v₀t₀
三、非选择题(本题共3小题,共48分。请按要求完成下列各题)
9.(12分)如图所示,用长为L、不可伸长的轻绳悬挂质量为M的物体(物体的尺寸远小于L),刚开始物体静止,质量为m的子弹以初速度v₀水平向右射中物体,二者作用时间极短,子弹射穿物体时的速度大小为 ,随后物体摆动到某一角度(摆角<90°)时到达最高点,重力加速度为g,忽略空气阻力,求:
(1)子弹射穿物体时,物体的速度大小vм;
(2)子弹射穿物体时,物体对轻绳的拉力大小 T;
(3)物体能上升的最大高度 h。
10.(16 分)如图所示,一小车的上表面由粗糙的水平轨道 AB 和光滑的 圆弧轨道 BC组成,C点与圆心O等高,小车紧靠台阶静止在光滑水平地面上,且小车的左端与固定的光滑圆弧轨道MN末端等高,圆弧轨道MN末端水平。一质量 的物块 P 从距圆弧轨道MN 末端高度h=4.05 m处由静止开始滑下,与静止在小车左端的质量 的物块Q发生弹性碰撞,且碰撞时间极短。水平轨道 AB 的长度L=10m,圆弧轨道BC的半径R=2m,小车的质量 物块 P、Q均可视为质点,重力加速度
(1)求碰撞后瞬间,物块 Q的速度大小v;
(2)若物块 Q恰好能滑到小车右端的C 点,求物块Q与水平轨道AB 间的动摩擦因数μ。
11.(20分)如图所示,某实验小组为研究火箭单级推进与多级推进的区别,设计了如下的简单模型:以轻质压缩弹簧代替推进剂,研究单级推进与二级推进上升高度的不同。
方案一:将两根相同的轻弹簧并排连接在火箭下方,模拟火箭的单级推进,将两根弹簧进行同样的压缩,释放后火箭上升的最大高度为 H。
方案二:将火箭整体分为质量相等的两级,将方案一中的两根轻弹簧分别连接在两级火箭的底部,将两级火箭上、下叠放,并使两根轻弹簧发生与方案一中同样的形变,以此模拟火箭的二级推进过程。实验时,先释放一级火箭底部的弹簧进行一级推进,一级推进完成瞬间立即自动释放两级之间的弹簧进行二级推进。
假设火箭的总质量为m,弹簧的劲度系数很大,可瞬间弹开,弹簧始终在弹性限度内,弹簧和火箭的高度不计,忽略空气阻力的影响,火箭始终在同一竖直线上运动,重力加速度为 g。求:
(1)方案一中单根弹簧储存的弹性势能 Ep;
(2)方案二中二级推进完成瞬间,一级火箭和二级火箭的速度大小v₁、v₂;
(3)方案二中二级推进完成后,二级火箭继续上升的最大高度h。
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