内容正文:
广西钦州市第四中学2025-2026学年高二下学期第二周考试物理试卷
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.如图所示,质量分别为、的木块和,并排放在光滑水平面上,木块上固定一竖直轻杆,轻杆上端的点系一细线,细线另一端系质量为的球。现将球拉起使细线水平伸直,并由静止释放,当球运动到最低点时,测得木块的速度大小为。已知重力加速度大小为,则下列说法正确的是( )
A.细线长为 B.C球经过最低点的速度大小可能为
C.C球经过最低点的速度大小可能为 D.球相对最低点上升的最大高度为
2.萍乡市上栗县是“中国烟花爆竹之乡”,现有上栗县生产的某烟花筒,结构如图1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2所示。不计空气阻力,则( )
A.炸开后a、b处于最高点时,a、b两部分的动能之比为1∶3
B.炸开后a、b处于最高点时,a、b两部分的动量大小之比为1∶3
C.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∶2
D.a、b两部分落地时的重力功率之比为1∶2
3.如图所示,光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中不正确的是( )
A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手、再放开右手以后,系统动量不守恒
C.先放开左手,再放开右手,总动量向左
D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零。
4.如图所示,光滑水平地面上有一倾角为的斜面体,斜面体左侧有竖直固定墙面,一光滑小球被夹在竖直墙面与斜面体之间,初始时系统静止,现释放斜面体,小球沿竖直墙面向下运动,斜面体沿水平地面向右运动,不计一切摩擦。下列说法不正确的是( )
A.小球下落过程中,重力与斜面体对小球的支持力做的总功,等于小球动能的变化量
B.小球与斜面体组成的系统,只有重力做功,系统的机械能守恒。
C.小球与斜面体组成的系统,在运动过程中动量守恒
D.小球下落时,小球减少的重力势能,等于小球增加的动能与斜面体增加的动能之和
5.砂摆是用来测量子弹速度的一种装置。将一个砂箱用轻绳竖直悬挂起来,一颗子弹水平射入砂箱(未射穿),使砂箱摆动。从子弹开始射入砂箱到砂箱摆动到最大摆角处,子弹和砂箱( )
A.机械能守恒,动量守恒B.机械能不守恒,动量守恒C.机械能守恒,动量不守恒 D.机械能不守恒,动量不守恒
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,小球a、b(均可视为质点)的质量均为m,a、b用刚性轻杆连接,紧靠竖直墙壁放置,轻杆长为l,b位于水平地面上,a、b处于静止状态,重力加速度大小为g。现对b施加轻微扰动,使b开始运动,直到a着地,不计一切阻力,下列说法正确的是( )
A.
小球a、b和杆组成的系统机械能不守恒 B.b球的速度最大为
C.a球落地时的速度大小为 D.b球的速度最大时,a球的加速度大小为g
7.如图所示,轻绳一端系一金属环a,另一端绕过定滑轮悬挂一重物b。环a套在固定的竖直光滑直杆上,OP与直杆之间的夹角为 ,将a、b由静止释放,在环a加速上升的过程中( )
A.a、b组成的系统动量守恒 B.a、b组成的系统机械能守恒
C.a、b的速度大小满足 D.a、b的速度大小满足
8.如图所示,甲、乙两人静止在光滑的水平冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去,已知甲的质量比乙的大。则在甲推乙的过程中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙的动量变化量相同 B.甲的动量变化更快
C.甲的动能变化量小于乙的动能变化量 D.甲、乙两人组成的系统机械能增加
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.如图所示,竖直面内足够长的倾角为的倾斜轨道与水平轨道AB通过一小段光滑圆弧平滑连接,质量为的物块甲静止于水平轨道的最左端的A点。质量为的物块乙以水平向左的速度与物块甲发生碰撞(碰撞时间极短),碰后物块乙以的速率反弹。已知物块甲、乙与轨道间的动摩擦因数均为,两物块均可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计空气阻力,重力加速度的大小,,。求
(1)物块乙碰后运动的位移大小x;
(2)物块甲碰后沿倾斜轨道运动到最高点的时间t;
(3)物块甲运动的全过程中与轨道因摩擦而产生的热量Q。
10.如图为工厂产品传输装置的简化模型:光滑水平直导槽固定于平台上方,与平台的高度差为,质量为的滑块A套在导槽上。初始静止在平台右边缘的正上方:A下端系有长度为、不可伸长的轻质细绳,工人将在平台右边缘的质量也为的产品P拴在细绳下端。现使产品P以水平向右的初速度离开平台做平抛运动,当P运动到某位置时细绳瞬间绷紧,绷紧过程时间极短、内力远大于外力;此后A、P运动过程中细绳始终处于绷紧状态,最终P运动至右侧产品收集区被接收。忽略空气阻力、重力加速度为,A、P均可视为质点。求:
(1)从P离开平台到细绳刚绷紧所用的时间及细绳刚绷紧时细绳与水平方向夹角的正切值:
(2)求细绳绷紧后瞬间产品P的速度大小;
(3)细绳绷紧后,经时间滑块A沿水平导槽向右运动的位移大小为,此时P恰好进入产品收集区,求产品收集区左边界距离平台右边缘的水平距离。
11.如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。取g=10m/s2。求:
(1)物块经过C点时的速度vC;
(2)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。
12.如图所示,质量为的小球用轻绳悬挂于点,绳长。将小球向左拉开,使悬线与竖直方向的夹角为,然后由静止释放。当小球运动到悬点正下方最低点时,与静止放置在水平地面上的物块发生碰撞。已知碰撞前瞬间,小球的速度,碰撞后瞬间物块的速度,物块的质量,重力加速度取,物块与水平地面之间的动摩擦因数,空气阻力忽略不计。求:
(1)小球从静止释放到碰撞前重力势能的减少量;
(2)碰撞后瞬间,小球的速度大小;
(3)小球与物块碰撞后,物块在水平地面上滑行的最大距离。
13.打桩机结构如图所示。质量为的打桩机锤子将钢筋混凝土桩打入地层。已知桩的质量为,横截面是边长的正方形,长为,单位侧面积上受泥土的阻力为,四个侧面受到的总阻力和桩底面的阻力始终相等。取。
(1)求桩一个侧面受泥土的阻力f与桩打入地层深度h的关系;
(2)若桩已下沉35m稳定后,将锤提升至离桩顶面0.8m处让其自由下落,锤在击桩后反弹起0.05m,碰撞时间极短,求此次击桩能使桩大约再下沉多少。(,结果保留两位有效数字)
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
B
C
D
BD
BC
CD
9.(1)碰后对物块乙列动能定理
解得
(2)设碰后甲的速度为,物块甲在斜面上运动的加速度为a。由动量守恒得
牛顿第二定律得
运动学公式得
解得
(3)甲在倾斜轨道上运动时,因,物块甲会滑下来。
上滑距离
牛顿第二定律得
甲返回轨道AB的速度设为,由运动学公式可得
解得
甲返回轨道AB的速度小于碰后乙的速度,因此不会发生再次碰撞,物块甲最终停在轨道AB上,根据能量守恒
解得
10.(1)由平抛运动的运动规律结合几何关系可得,产品P水平抛出后有,
根据几何关系有
解得
此时细绳与水平方向的夹角的正切值为
(2)细绳绷紧前P竖直方向的速度大小
细绳绷紧前P的速度大小
速度斜向右下方与水平方向夹角的正切值
细绳绷紧过程中A、P在水平方向上动量守恒有
由于速度的方向沿细绳,细绳绷紧后P的速度仍沿细绳,方向不发生改变,A、P的速度满足
解得
(3)以A、P为研究对象,两者运动过程中在水平方向上动量守恒,一直有
在极短时间内
在时间内对等号两边累积求和
其中,
可知细绳绷紧后P的水平位移
产品收集区左边界距离平台的右边缘的水平距离
解得
11.(1)设物块在B点的速度为vB,在C点的速度为vC,从A到B物块做平抛运动,有
从B到C,根据动能定理有
解得
(2)根据动量守恒定律得
根据能量守恒定律有
联立解得
12.(1)小球下落过程只有重力做功,重力势能的减少量等于动能的增加量,小球初动能为0,因此
代入数据得
(2)P、Q碰撞过程动量守恒,取碰撞前P的速度方向为正方向,由动量守恒定律有
代入数据解得
负号表示方向反向,因此速度大小为
(3)Q滑行过程受摩擦力做负功,最终动能减为0,由动能定理得
整理得
代入数据得
13.(1)根据题意有阻力
(2)锤碰撞前瞬间的速率满足
碰后速率满足
规定向下为正方向,根据动量守恒有
桩在下沉过程,侧面阻力做功
底面阻力和侧面阻力大小始终相等,根据动能定理有
联立解得此次击桩能使桩下沉的距离
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