内容正文:
广西钦州市第四中学2025-2026学年高二下学期第一周考试物理试卷
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.某同学在参观科技馆时,看到一个有趣的装置:钢球从轨道最底端由静止释放后,会沿轨道运动到最上方,在钢球运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的重心升高B.小球的机械能增大C.轨道对小球的支持力的冲量为0D.小球对一侧轨道的压力逐渐变大
2.如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上,当其中一个人A从背后轻轻推另一个人B时,两个人都会向相反方向运动。下列说法正确的是( )
A.研究A推B过程中两人的肢体动作时,可将两人视为质点
B.描述两人推开后的运动状态,只能以静止的冰面为参考系
C.推开过程中,B受到的A的推力的冲量,等于B的动量变化量
D.A对B的推力与B对A的推力,是一对相互作用力
3.如图所示,一条长度为2L、质量为m的匀质链条的一半放置在水平桌面上,另一半悬在桌面下方,链条末端到地面的距离也为L,不计一切摩擦阻力,重力加速度为g。现让链条由静止释放,在链条完全落地瞬间,链条对地面的压力为( )
A. B. C. D.
4.速端曲线能直观反映物体做曲线运动时速度大小和方向的变化情况,在空气动力学、流体力学及天体物理学中有着广泛的应用。若物体速度在水平面内相互垂直方向上的分量分别为、,则与的图像称为速端曲线,用点描述物体的速度。一质量为的物块在水平面内运动,其速端曲线如图所示。在时刻,物块在水平恒力作用下开始做匀变速运动,作用时间为,点从点沿线段移动到点;随后外力大小改为、方向与相反,经过相同的时间,点从点沿原线段返回经点至点。下列说法正确的是( )
A.力与的冲量大小之比为1:3B.时刻、时刻物块的动能之比为1:4
C.点从点返回移至点的时间为D.在任何相等的时间内点通过的线段长度均相等
5.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.同一物体,动量越大,速度越大B.()的动量小于()的动量
C.物体的动能不变,其动量一定不变D.做匀速圆周运动的物体,其动量不变
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.跳蛛不会织网,依靠跳跃方式来捕食昆虫。跳跃时,后腿肌肉通过血压骤增实现瞬间变直,进而实现跳跃。如图所示为水平地面上一跳蛛从左向右跳跃的轨迹,B、A为轨迹上两点,且A点的高度等于最大高度的。若测得过轨迹上A、B两点的切线与水平方向的夹角分别为和,从B到A过程的时间为t,不计空气阻力,跳蛛可视为质点,已知重力加速度g,则由以上条件可以求出( )
A.跳蛛到达最高点时的动量 B.跳蛛该次跳跃的水平位移的大小
C.跳蛛该次跳跃释放的能量 D.跳蛛经过B点时的速度大小
7.质量为2kg的物体,当它的运动状态发生变化时,以下分析正确的( )
A.速度由3m/s增大为9m/s,它的动量增大为原来的9倍B.速度由3m/s增大为6m/s,它的动能增大为原来的4倍
C.速度由向东的3m/s变为向西的3m/s,它的动量变化量为0
D.速度由向东的3m/s变为向西的3m/s,它的动能变化量为0
8.汽车的安全气囊是有效保护乘客的装置。如图甲,在安全气囊的性能测试中,质量为m=5kg的头锤从离气囊表面正上方高H=5m处做自由落体运动,与气囊发生碰撞后反向弹起,以头锤碰到气囊表面为计时零点,气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。则下列说法正确的是( )
A.头锤与气囊作用过程中头锤先失重后超重 B.碰撞结束后头锤上升的最大高度为0.2m
C.碰撞过程头锤动量变化量大小为40kg·m/s D.气囊对头锤在竖直方向的作用力最大值为1100N
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.生活中常用高压水枪清洗汽车,当高速水流射向物体,会对物体表面产生冲击力,从而实现洗去污垢的效果。图为利用水枪喷水洗车的简化示意图。已知水枪喷水口的横截面积为S,水的密度为,不计流体内部的黏滞力。假设水流垂直打到车身表面后不反弹,测得水枪管口单位时间内喷出水流体积为Q。
(1)求水枪喷水口喷出水流的速度大小v;
(2)清洗车身时,汽车静止不动,忽略水流喷出后在竖直方向的运动。计算水流对车身表面的平均作用力的大小F。
10.如图所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,经时间t到达距地面深度为h的B点速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为g。关于小球下落的整个过程,求:
(1)小球的机械能变化量;
(2)小球克服阻力做的功;
(3)小球所受阻力的冲量;
(4)小球动量的变化量是否等于所受阻力的冲量。
11.如图甲所示,其为一种古法榨油:“撞木榨油”,其过程简化为撞木撞击木楔,木楔获得速度向里运动挤压胚饼,重复上述过程,撞击榨出油来。现有一长度的轻绳,上端固定于屋梁,下端悬挂一质量的撞木,可视为质点,如图所示。将撞木拉至轻绳与竖直方向成角的位置,由静止释放,运动至最低点时与质量的木楔发生正碰,撞击时间,撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍。撞木和木楔发生一次碰撞后,立刻将撞木拉到前一次释放的初始位置,木楔静止后,再次由静止释放撞木,进行下一次撞击,如此反复。木楔被撞后扎入胚饼里运动,同时向两侧挤压胚饼,运动过程中所受的阻力与它的位移关系如图丙所示。已知重力加速度,(,),空气阻力忽略不计,求:
(1)撞击前,撞木在最低点对轻绳的拉力大小;
(2)碰撞过程中,若系统内力大于外力的十倍,可近似视为系统动量守恒。计算判断撞木与木楔的碰撞过程能否近似视为动量守恒;
(3)已知木楔移动的位移时胚饼开始出油,则至少需撞击多少次木楔才开始出油。
12.如图所示,绝缘水平面上有共线的、、、四点,、间距离为,点右侧有水平向左的匀强电场。小物块、分别静止在、两点。的质量为,带电量为,与水平面间的动摩擦因数为;的质量为,带电量为,与水平面间的动摩擦因数为,的左侧连接有处于原长的绝缘轻弹簧。某时刻,一质量为的光滑绝缘小球以一定速度向右运动,与发生弹性正碰,碰后瞬间的速度大小为。此后P向右运动,到点时速度大小为、加速度为0,未与弹簧接触;到点时速度大小为、加速度再次为0,弹簧的弹力大小为,然后将P、Q锁定
(P由点运动至点的过程中,速度方向、加速度方向均未改变)。整个过程中P、Q的电量均保持不变,它们之间的库仑力等效为真空中点电荷间的静电力,静电力常量为,匀强电场的电场强度大小,重力加速度为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)碰前小球的速度大小;
(2)P由点运动至点的过程中,库仑力对其所做的功;
(3)P由点运动至点的过程中,P、Q总动能的增量以及整个系统因摩擦产生的内能。
13.如图甲所示,质量的小物块A静置于光滑平台左端。紧靠平台右侧有一质量的足够长小车,平台和小车上表面在同一水平高度。质量的小滑块B静置于小车左端,B与小车上表面间的动摩擦因数为,竖直墙面距离小车足够远。时,给物块A施加一水平向右的力,随时间变化的规律如图乙所示,时撤掉力,时,A与B发生弹性碰撞,一段时间后,小车与墙面发生碰撞,碰撞时间极短,每次碰后小车速度反向,大小变为碰前的一半。忽略小车与地面间的摩擦,重力加速度取,求:
(1)A与B发生弹性碰撞前瞬间,物块A的速度大小;
(2)小车与墙壁第1次碰撞前瞬间,滑块与小车间由于摩擦产生的内能;
(3)小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第3次碰撞前瞬间,小车运动的路程。
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
D
A
A
A
BD
BD
BD
9.(1)水枪管口单位时间内喷出水流体积为Q,则有
解得水流的速度大小为
(2)以水运动方向为正方向,在与车身碰撞过程,对时间内的水,在水平方向由动量定理可得,
解得
根据牛顿第三定律可知,汽车受到水平平均冲击力为
10.(1)小球在整个过程中,动能变化量为零,重力势能减小,则小球的机械能减小了。
(2)对全过程运用动能定理得
则小球克服阻力做功
(3)根据运动学规律,落到地面时的速度
对进入泥潭的过程运用动量定理得
可知阻力的冲量为
(4)由动量定理可知小球所受合外力的冲量等于小球动量的变化量,小球除受阻力外还受重力作用。
11.(1)撞木运动到最低点过程,根据动能定理有
根据牛顿第二定律有
联立解得,
(2)规定向右为正方向,撞木每次撞击结束后速度大小为撞击前0.9倍,若系统动量守恒,有
代入,
解得
对木楔,由动量定理得平均内力(撞木对木楔的作用力)满足
解得
碰撞过程中,系统(撞木+木楔)水平方向的外力为木楔受到的阻力,由图丙可知初始阻力大小为
可知
因此假设成立,撞木与木楔的碰撞过程能近似视为动量守恒。
(3)由图像得阻力
木楔总位移为时,阻力做功大小等于图像的面积,即
每次碰撞木楔获得的动能为
设撞击次后木楔位移,则由动能定理可知
代入
解得,
故至少需撞击3次木楔,胚饼才开始出油。
12.(1)小球与 P 发生弹性正碰,设碰前小球速度为v,碰后小球速度为,P 的速度为
根据动量守恒
机械能守恒
解得
(2)设库仑力做功为, P向右运动,电场力向左,滑动摩擦力向左
对P从A到B用动能定理
解得
(3)① 总动能增量
由题可知P运动到B点时所受合力为0,再对Q受力分析可知,Q此时受到的摩擦力
刚好达到最大值,Q开始向左运动
在接下来的P、Q相向运动的过程中,二者组成的系统受到的合外力为0,设P运动到C点时Q的速度为
根据动量守恒定律
解得
故该过程中,P、Q系统的动能变化量为
化简得
② 整个系统因摩擦产生的内能
P在B点时,根据平衡条件
解得
P在C点时,根据平衡条件
解得
该过程中P、Q的位移大小分别为、,,则
该过程中P、Q与地面摩擦产生的内能为
13.(1)前4s内,取向右为正方向,根据动量定理可得IF=Mv0
由图可知
解得A与B发生弹性碰撞前瞬间物块A的速度大小为v0=12m/s
(2)设AB碰撞后的速度分别为v1、v2,取向右为正方向,根据动量守恒定律、能量守恒定律有, 解得
竖直墙面距离小车足够远,则最终滑块B与小车两者共速,此时
解得v=8m/s
小车与墙壁第1次碰撞前瞬间,滑块与小车间由于摩擦产生的内能
(3)小车与墙壁第1次碰撞后速度变为
反弹后小车做减速运动的加速度大小为
速度减为零时位移为
从第1次碰后到第2次碰前小车运动的路程为s1=2x1=4m
第2次碰撞之前物块B与小车共速时
解得 小车与墙壁第2次碰撞后速度变为
反弹后小车做减速运动速度减为零时位移为
从第2次碰后到第3次碰前小车运动的路程为s2=2x2=1m
小车与墙壁第1次碰撞后到与墙壁第3次碰撞前瞬间,小车运动的路程
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