广西钦州市第四中学2025-2026学年高二下学期第四周考试物理试卷

广西钦州市第四中学2025-2026学年高二下学期第四周考试物理试卷 注意事项: 1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上， 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回 一、单选题( 本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题只有一项符合题目要求) 1．关于动量、冲量、反冲和动能的说法正确的是（　　） A．物体做匀速圆周运动时的动量和动能均不变B．一对相互作用力在一段时间内的冲量相同 C．物体沿光滑固定斜面下滑时所受支持力的冲量为零D．大炮发射炮弹时，炮管会向后运动，这是反冲现象 2．火箭加速上升时向下喷出高压气体从而产生向上的推力，若质量为的火箭喷气口的截面积为，喷出气体的密度为，不考虑火箭质量的变化，不计空气阻力，重力加速度为，当火箭向上加速运动的加速度大小为时，喷出气体的速度为（　　） A． B． C． D． 3．2025年春节，我国产的烟花火遍全球，新的烟花研发设计层出不穷。现有某烟花筒的结构如图甲所示，其工作原理为：点燃引线，引燃发射药燃烧发生爆炸，礼花弹获得一个竖直方向的初速度并同时点燃延期引线，当礼花弹到最高点时，延期引线点燃礼花弹并炸开形成漂亮的球状礼花。现假设某礼花弹在最高点炸开成a、b两部分，速度均为水平方向。炸开后a、b的轨迹图如图乙所示。忽略空气阻力的作用，则（　　） A．a、b两部分落地时的速度大小之比为1∶3B．a、b两部分的初动能之比为1∶9 C．a、b两部分落地时的重力功率之比为1∶3 D．从炸开到两部分落地的过程中，a、b两部分所受重力的冲量之比为3∶1 4．如图，在一次特警训练中，质量为140kg的小车静止在光滑的水平面上，A、B为小车的两端。质量为70kg的特警站在A端，起跳后恰好落到B端，相对地面的位移为2m。该过程不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．小车后退了2m B．小车后退了 C．小车AB长为3m D．小车AB长为2m 5．如图所示，将带正电的小球甲、乙（均视为点电荷）从水平地面上方相同高度处同时由静止释放。已知小球甲的电荷量和质量均大于小球乙的，不计空气阻力，则两小球从释放到落地的过程中，下列物理量中，小球甲一定大于小球乙的是（　　） A．水平位移 B．水平方向加速度 C．库仑力做的功 D．同一时刻重力的瞬时功率 二、多选题( 本题共3小题，每小题6分，共18分。有多项符合题目要求) 6．如图所示，甲乙两人做抛球游戏，甲站在一辆平板车上，甲与车的总质量kg，车与水平地面间的摩擦不计。另有一质量kg的球，乙站在车对面的地上，身旁有若干质量不等的球。开始车静止，甲将球以速度v（相对于地面）水平抛给乙，乙接到抛来的球后，马上将另一只球以相同速率v水平抛回给甲，甲接到球后，再以速率v将此球水平抛给乙，这样反复进行，乙每次抛回给甲的球的质量都等于他接到球的质量的2倍，则（　　） A． 甲第二次抛出球后，比第一次抛出球后的速度增加了0.20v B．甲第三次抛出球后，比第二次抛出球后的速度增加了0.32v C．从第一次算起，甲抛出5个球后，再也不能接到乙抛回来的球 D．从第一次算起，甲抛出4个球后，再也不能接到乙抛回来的球 7．将甲乙两个带电小球置于光滑绝缘水平面上的、两点，两球质量分别为、，且，带电量，电性相同，小球可视为质点，为连线中点，无穷远处电势为零。从静止开始同时释放，此后的运动过程中（　　） A．两球受到的电场力 B．甲乙球位移大小之比为 C．两球系统的电势能不断减小 D．点的电势保持不变 8．某科技小组自制了一枚火箭，如图，其发射过程可分为三个阶段：第一阶段，火箭点火发射，到最高点时质量为m1；第二阶段，火箭喷出燃气在高空悬停，单位时间喷出燃气质量为Δm1（远小于m1）；第三阶段，火箭在悬停状态下完成转向，此时火箭的质量为m2，紧接着在极短时间内以速度v喷出质量为Δm2（与m2相比不可忽略）的燃气变为水平飞行。全程忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．在悬停阶段，火箭合力为零B．火箭发射到最高点的过程中一直在加速 C．在悬停阶段，燃气喷出的速度为D．在转向阶段，火箭获得的水平速度为 第II卷（非选择题） 三、解答题( 本题共5小题，共52分。请按要求作答) 9．如图（a）所示，一科研小组计划研究某小型无人机的发射性能，将质量为的小型无人机装载到质量为的母机上，系统在竖直向上的恒定升力作用下，从地面静止起飞，经时间后系统速度为，此时母机发射筒内的少量火药在极短时间内释放化学能，使无人机瞬间以的速度与母机竖直向上分离，之后将作用在母机上的恒定升力调整为，同时，风洞装置对母机施加如图（b）所示的水平风力（以系统静止起飞时为计时起点），为常量，忽略空气阻力和系统质量的变化，重力加速度，求： (1)恒定升力的大小； (2)分离后，母机还需多长时间落地； (3)母机落地时的水平距离与的关系。 10．如图，可视为质点的滑块A、B静止在光滑水平地面上，滑块A、B的质量分别为，。在水平地面左侧有倾角的粗糙传送带以的速率顺时针匀速转动，传送带与光滑水平面通过半径可忽略的光滑小圆弧平滑连接。A、B两滑块间夹着质量可忽略的炸药，现点燃炸药，爆炸瞬间，滑块A以的速度水平向左冲出，接着沿传送带向上运动，已知滑块A与传送带间的动摩擦因数为，传送带与水平面足够长，重力加速度g取。 (1)若炸药爆炸过程中有40%化学能转化为滑块A、B的机械能，求该爆炸过程炸药释放的化学能； (2)求滑块A沿传送带上滑的最大距离； (3)若滑块A滑下后与滑块B相碰并粘住，求滑块A、B碰撞过程中损失的能量； (4)求滑块A与传送带接触过程中因摩擦产生的热量Q。 11．如图所示，套在固定水平杆上的光滑小环A与小球B通过不可伸长的轻绳相连，A环右侧处有一竖直挡板，固定在水平杆上P点，A环与竖直挡板碰撞后立即被锁定在P点。初始时刻，小球B与环A在处于同一水平面，轻绳恰好伸直且与水平杆平行。已知轻绳长为L，小环A质量为，小球B的质量为，重力加速度为，不计空气阻力。A、B同时由静止释放，求： (1)若固定环A，当小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小； (2)在环A与挡板相撞前瞬间的速度大小； (3)若，则小球B的最大速度是多少。 12．如图1所示，AB为倾角θ=37°的倾斜传送带，处于静止状态。BC段水平，CD段竖直，DE段为水平且光滑的长直轨道。质量为m=1kg、可视为质点的滑块停放在传送带的底端A处。DE段停有四分之一圆弧槽，圆弧槽半径R=0.6m，槽底部与轨道相切。t=0时，传送带开始运动，速度随时间变化的v-t图如图2所示。滑块从传送带上端B处飞出时的速度为v=5m/s，恰好从D处水平飞上轨道DE，冲上圆弧槽后，恰能到达圆弧槽顶端与圆心等高处再从圆弧槽滑下。已知传送带与滑块间的动摩擦因数，圆弧槽各个面均光滑，sin37°=0.6，重力加速度取。 (1)求传送带的长度L应满足的条件； (2)求滑块在传送带上运动时产生的摩擦热Q； (3)若滑块与圆弧槽的作用时间为t=0.51s，求此过程圆弧槽的位移大小。 13．有一项娱乐比赛项目，其规则如下：在光滑水平地面上有一个长为、质量为的木板，距木板左侧某处固定了一个销钉（不计质量），紧挨着销钉的右侧放置了一个质量为的金属块（金属块和销钉不会干扰参赛者在木板上的运动）。木板紧靠在平台的右侧（木板与平台等高），距离木板右侧较远处有一竖直墙壁。质量为的参赛者由木板右端由静止出发，走到木板最左侧处停止，随后以方向与水平面夹角为θ的初速度跳离木板落在平台上，如果金属块最终没有从木板上滑落，即为比赛胜利。已知金属块与木板间的动摩擦因数，参赛者、金属块和销钉均可视为质点，木板与墙壁碰撞视为弹性碰撞，重力加速度g取。 (1)求参赛者在起跳前距离平台的水平距离。 (2)求参赛者至少以多大的初速度从木板上跳出，才能安全落在平台上，以及θ角的大小。 (3)已知参赛者刚要起跳时，参赛者、金属块、销钉和木板系统的机械能为E，若参赛者以做功最小的方式跳出并安全落在平台，最终金属块未掉落，求金属块与木板间的相对位移。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A D C D BD BC AC 9．（1）系统从静止开始匀加速运动，后速度为，由运动学公式得加速度 对整体（总质量）由牛顿第二定律 解得 （2）分离过程动量守恒，设分离后母机速度为，无人机速度为，有 解得，方向向上。 分离前系统上升的高度 分离后母机质量，升力为，由牛顿第二定律（向下为正） 解得，方向向下。 设分离后落地时间为，位移向下为，由运动学公式 解得正根（负根舍去） （3）水平方向内，水平位移为0； 分离后母机水平加速度，分离后总运动时间为，分两种情况： 当分离后全程受水平风力，水平位移 当风力作用秒后，剩余秒水平匀速； 前秒位移，秒末速度，匀速位移 总位移 10．（1）设爆炸后滑块A、B的速度分别为、，爆炸过程，对滑块A和B组成的系统由动量守恒有 解得： 根据题意可得 解得 （2）水平地面光滑，滑块A沿传送带向上的做匀减速直线运动，对滑块A有 经滑块A速度减为0，故滑块A沿传送带向上减速到零通过的距离为 （3）当滑块A速度减为零后，滑块A将沿传送带向下做匀加速运动，对A进行受力分析有 经滑块A与传送带共速，根据对称性可知滑块A刚好回到传送带与水平面的连接点，当滑块A再次滑上水平面时，速度大小与传送速度相等为，滑块A与滑块B碰撞时，粘连在一起，对滑块A、B组成的系统，由动量守恒定律得 解得 碰撞过程中损失的能量为 代入数据得 （4）经滑块A速度减为零滑块A沿传送带向上减速到零通过的位移 此过程中传送带的位移 滑块A速度减为零后将沿传送带向下做匀加速运动，经滑块A与传送带共速，达到共速时传送带的位移 传送带的位移 若向上运动和向下运动过程中产生的热量分别为、，则由得， 故因摩擦产生的热量 11．（1）A环固定时，对小球B由动能定理有 设小球B运动到最低点时受到轻绳的拉力为，根据牛顿第二定律可知 联立解得 由牛顿第三定律可知，小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小为 （2）环A与小球B组成的系统在水平方向动量守恒，满足 等式两边对时间微元求和得 当A与挡板碰撞时 联立解得环A与小球B水平方向的相对位移 由几何关系可知此时轻绳与水平方向夹角 在A环与竖直挡板碰撞前，系统在水平方向动量守恒 对、系统机械能守恒有 碰前、沿绳方向速度大小相等 三式联立解得 （3）将代入第（2）问，解得 结合系统在水平方向动量守恒 解得 、沿绳方向速度大小相等 解得 A环与竖直挡板发生碰撞、立即被锁定，此时轻绳绷紧，B球沿绳方向动量瞬时变为0，此后以垂直于绳方向速度为初速度继续运动，即 从锁定位置到竖直最低点，B下落高度 根据机械能守恒可知B球摆至最低点时速度最大，满足 解得 12．（1）滑块在传送带上加速时，由牛顿第二定律得 代入数据解得 滑块加速到所需时间 此过程滑块的位移 由图2可知，传送带在时速度达到并保持匀速。滑块在时速度达到，与传送带共速。由于，滑块之后可随传送带匀速运动。已知滑块从B处飞出速度为，说明滑块在传送带上至少加速到了，故传送带长度应满足 （2）滑块在传送带上运动分为两个阶段产生相对滑动。第一阶段，传送带加速度，位移 滑块位移 相对位移 第二阶段，传送带匀速，位移 滑块继续加速，位移 相对位移 滑动摩擦力 总摩擦热 （3）滑块从B点飞出后做斜抛运动，恰好从D处水平飞上轨道DE，说明D点为斜抛运动最高点，水平速度 滑块冲上圆弧槽恰能到达与圆心等高处，设圆弧槽质量为，到达最高点时共速为。由水平动量守恒 能量守恒 代入数据解得， 滑块从滑上槽到滑下离开，水平方向系统不受外力，动量守恒。滑块相对槽的水平位移为0。由人船模型 且 解得圆弧槽位移 13．（1）参赛者在木板上运动全过程动量守恒，有 将等式两边同时乘以较小的时间间隔，设参赛者的位移为，板的位移为，故 其中 解得 故参赛者起跳前距离平台的距离为 （2）参赛者起跳的速度为v，根据斜抛运动规律可知水平方向有 竖直方向有 解得 当时，v最小，解得 （3）人跳出时系统水平方向动量守恒 根据能量守恒可得参赛者做的功为 联立解得 当时，W有最小值，解得（，） 最终金属块和木板相对静止且停在水平面上，动能转化为热量有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $