内容正文:
大庆实验中学实验二部2025级高一下阶段考试
物理试题参考答案
一、选题题
题号
2
3
4
5
6
个
8
9
10
答案D
B
C
C
B
D
AC
BC
ACD
二、非选择题
1L2-L
11.(8分)
0.31
0.32
2
0.34
2t
4π2(1-12
12.(8分)1.240
n-1
T-1
偏大
13.(10分)
(1)两列波相遇的时刻
I=o-
,-2分
2v
解得
t=1.5s----1分
(2)经时间t=1.5s两列波传播到M点,振动方向均向下,则可知振幅为A=4cm--1分
两列波振动周期均为
T=2=2s-1分
0~5.5s内质点M振动时间
t1=5.5s-t=4s---1分
即n==2-1分
0~5.5s内质点M的位移
M=0------1分
05.5s内质点M的路程
5M=8A----1分
5M=32cm----1分
14.(12分)
(1)第二次爆炸过程时间极短,水平方向动量守恒,爆炸后B速度为0,A速度为y,由
动量守恒定律(+)共=4+2·0----2分
解得1V共=12m/s----1分
(2)第一次爆炸后,整体沿垂直斜面向上做斜抛运动,最高点速度水平,即最高点速度就
是斜抛的水平分速度V共。斜面倾角37°,垂直斜面方向与水平方向夹角为53°,因此斜抛初
速度满足y共=%C0s53°---1分
得1。=20m/s
第一次爆炸释放的化学能全部转化为整体动能,因此B=叫+)1分
代入数据解得E=100J-1分
(3)斜抛上升过程中,初速度竖直分量o,=sin53°=16m/s-1分
由运动对称性,A下落到与爆炸点同高的C点时,竖直速度大小v,=16/s,方向向下:
A爆炸后水平速度保持y,==30m/s不变。--
----1分
对A撞击过程应用动量定理,设泥土冲量的水平分量大小为I,竖直分量大小为I,,撞击
后A速度为0。
水平方向I,=%Y,-1分
竖直方向L,=%y,+h8△t-1分
设冲量与水平方向夹角为0,则tm0=三=上+8业
--1分
I,Vx
解得tan0=0.54-----1分
15.(16分)
(1)物块P摆下过程中,滑块Q向左滑动,P、Q组成系统水平方向动量守恒,系统机械
1
1
能守恒,有m8L=24p+2%1分
2
0=1?-6g--1分
联立得1p=3m/s-1分
v0=9m/s---l分
在最低点,由牛顿第二定律可得:F-mng=。
(vp+ve)?
--2分
L
拉力F=54N------1分
(2)物块P与物块A发生弹性正碰,P、A组成系统动量守恒、机械能守恒,有:
pp=1+m%-1分
4g4gm1分
联立得,碰后物块A的速度为a=4m/s--1分
(3)物块A在平板车上滑行时,对平板车有向右的摩擦力,使平板车向右运动压缩弹簧,
当弹簧弹力等于摩擦力时,平板车受力平衡,记此点为O。由受力分析可知,平板车向右运
动时,以O点为平衡位置做简谐运动。设O点处,弹簧的形变量为,
根据受力平衡有g=--1分
解得x=0.06m
由对称性可知,弹簧压缩到最短时,平板车的位移为x车=2x=0.12m-----1分
弹簧压缩到最短时,平板车恰好完成简谐运动半个周期的运动,根据简谐运动的周期公式可
知,平板车运动时间为1=T=元严=01π(付)1分
2=k
物块A在这段时间未减速为0,故滑行的位移为=-2g1=04r0.03元…1分
系统内,克服摩擦力做功产生的热量为Q=g(xa一x车)--1分
联立得摩擦产生的热量2=1.5J-----1分
大庆实验中学实验二部2025级高一下阶段考试
物理试题
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.如图所示,一轻弹簧左端固定在墙上,右端栓接木块B,木块B静止在光滑的水平面上,弹簧处于原长。某时刻子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中,将子弹、木块和弹簧构看作一个系统,则该系统从子弹开始射入木块到弹簧被压缩至最短的过程中
A.动量守恒,机械能守恒 B.动量守恒,机械能不守恒
C.动量不守恒,机械能守恒 D.动量不守恒,机械能不守恒
2.如图甲为钱塘江上的渔网潮,某同学将其简化为图乙所示:两个频率相同的线波源,发出传播方向相互垂直的水波,在正方形区域内相遇,实线表示波峰、虚线表示波谷。则
A.连线上各点都振动加强 B.连线上各点都振动加强
C.连线上各点都振动加强 D.连线上各点都振动减弱
3.一列简谐横波在时的波形图如图所示。介质中处的质点沿轴方向做简谐运动的表达式为(的单位是)。以下关于这列波的描述正确的是
A.振幅为20 cm B.波长为2 m C.波速为10 m/s D.波沿x轴负方向传播
4.如图所示,两辆完全相同的小车都静止在光滑水平面上,车上各站着一人,人与车总质量均为,甲乙中的一人手持一质量为的篮球。从某时刻起,持球人将篮球以相对地面的水平速度抛给另一人,另一人接到球后,又把球抛给对方……,直到最终球被甲、乙两人中的一人接住而不再抛出,这时甲乙的速率分别为、。下列判断正确的是
A.第一次抛接球的过程,抛球人获得的速度为
B.第一次抛接球的过程,接球人获得的速度为
C.若,说明甲是最终的持球人
D.若,说明乙是开始的持球人
5.一列简谐横波在介质中沿直线传播,其波长大于1 m,、为介质中平衡位置相距2 m的两质点,其振动图像如图所示。已知波的传播方向为到,则时的波形图可能为
A. B. C. D.
6.如图所示,假设一航天员在距离空间站舱门为的位置与空间站保持相对静止,某一时刻航天员启动喷气背包返回空间站,压缩气体通过横截面积为的喷口以相对空间站的速度向后持续喷出,若喷出的压缩气体密度恒为,航天员连同整套舱外太空服的质量为,不计喷出气体后航天员和装备总质量的变化,航天员到达空间站时相对空间站的速度为
A. B. C. D.
7.如图(a),轻质弹簧下端固定在光滑斜面底端,上端与物块甲相连,甲处于静止状态。现从斜面上某位置由静止释放物块乙,运动一段距离与甲碰撞,碰撞后一起沿斜面向下运动。取乙的释放位置为坐标原点建立一维坐标系,轴的正方向沿斜面向下。乙的动能与位置坐标的关系如图(b)所示,图像中0~之间为直线,其余部分为曲线且在处切线斜率为0。甲、乙均可视为质点,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.甲、乙质量之比为2∶1 B.甲、乙碰撞后在位置加速度最大
C.位置坐标满足关系 D.弹簧的劲度系数
8.下面四个情景描述中,物理现象相同的是
A.图甲中,救护车从路人身边经过时,路人听到救护车笛声的频率会发生变化
B.图乙中,水波通过挡板的小孔后继续传播
C.图丙中,发声的蜂鸣器快速转动时,几米之外听者听到的音调会发生变化
D.图丁中,单摆a被拉离平衡位置后开始摆动,其余三个单摆中c的振幅最大
9.将两大小相同、质量相等的铅球从图甲中左、右两个圆筒的正上方相同高度处同时由静止释放,不计阻力,两球分别与两个筒的底部发生碰撞,假设碰后两球沿竖直方向反弹且速度相同。已知左筒底部为钢板,右筒底部为泡沫,用压力传感器测出力随时间变化的曲线①和曲线②,如图乙所示,下列说法正确的是
A.曲线①代表右球碰撞情况,②代表左球碰撞情况
B.曲线①与时间轴围成面积小于②与时间轴围成面积
C.两小球到达圆筒底部时,它们碰前的动量相等
D.碰撞过程中,两个小球所受合力的冲量不相等
10.如图所示,可视为质点的光滑定滑轮P与竖直墙面上的点等高,为的中点,距离为。一根轻质不可伸长的细绳一端系在点,穿过质量为的光滑圆环M再绕过定滑轮P,另一端吊着质量也为的重物N。将圆环M由点静止释放,设与水平方向夹角为。已知重力加速度为,整个过程中N未与滑轮P相撞,不计空气阻力和一切摩擦。下列说法中正确的是
A.M可以下降的最大高度为 B.M的速度和N的速度的关系为
C.M和N总重力势能最小时 D.M和N的最大总动能为
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块A与质量为的静止滑块B在水平气垫导轨上发生碰撞,碰撞时间极短,比较碰撞后A和B的速度大小和,进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空:
(1)调节导轨水平;
(2)测得两滑块A的质量为0.304 kg,B的质量为0.510 kg;
(3)调节B的位置,使得A与B接触时,A的左端到左边挡板的距离与B的右端到右边挡板的距离相等;
(4)使A以一定的初速度沿气垫导轨运动,并与B碰撞,分别用传感器记录A和B从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和;
(5)将B放回到碰撞前的位置,改变A的初速度大小,重复步骤(4)。多次测量的结果如下表所示:
1
2
3
4
5
0.49
0.67
1.01
1.22
1.39
0.15
0.21
0.33
0.40
0.46
0.31
0.33
0.33
0.33
(6)表中的__________;(保留2位有效数字)
(7)的平均值为__________;(保留2位有效数字)
(8)理论研究表明,对本实验的碰撞过程,是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞,则的理论表达式为__________(用和表示),本实验中其值为__________(保留2位有效数字),若该值与(7)中结果间的差别在允许范围内,则可认为滑块A与滑块B在导轨上的碰撞为弹性碰撞。
12.(8分)某同学用如图甲所示的实验装置做“用单摆测重力加速度”的实验。细线的一端固定在一力传感器触点上,力传感器与电脑屏幕相连,能直观显示细线的拉力大小随时间的变化情况,在摆球的平衡位置处安放一个光电门,连接数字计时器,记录小球经过光电门的次数及时间。
(1)用游标卡尺测量摆球直径,结果如图乙所示,则摆球直径__________cm;
(2)将摆球从平衡位置拉开一个合适的角度,由静止释放摆球,摆球在竖直平面内稳定摆动后,启动数字计时器,摆球某次通过光电门时从1开始计数计时,当摆球第次(为大于3的奇数)通过光电门时停止计时,记录的时间为,此单摆的周期__________(用、表示)。
(3)若在某次实验时该同学未测量摆球直径,在测得多组细线长度和对应的周期后,画出图像。在图线上选取、两个点,找到两点相应的横、纵坐标。如图丙所示,利用该两点的坐标可得重力加速度表达式__________。
(4)在测量时,某小组由于操作失误,致使摆球不在同一竖直平面内运动,而是在一个水平面内做圆周运动,如图丁所示,这时如果测出摆球做这种运动的周期,仍用单摆的周期公式求出重力加速度,则求出的重力加速度与重力加速度的实际值相比__________(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
13.(10分)位于和处的两波源产生的简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播,波速大小均为,如图所示为时刻两列波的图像,此时平衡位置在和的、两质点刚开始振动,质点的平衡位置位于处。
(1)求两列波相遇的时刻;
(2)求0~5.5 s内质点通过的位移和路程。
14.(12分)如图,“火箭”型爆竹由A、B两部分构成,质量分别为、。现将“火箭”垂直于斜面静止摆放在倾角为37°的斜面上。点燃B底部火药(第一次爆炸),当A、B速度水平时,A、B间火药发生第二次爆炸,A、B分离瞬间,B速度为0,A速度大小为,最终A撞击在与第一次爆炸位置同一高度的泥土堆上的点。已知A撞击泥土堆的作用时间,重力加速度大小,,不计火药质量、空气阻力及“火箭”的体积,可认为火药爆炸所释放的化学能全部转化为A、B的机械能,求:
(1)第二次爆炸前瞬间,A、B整体的速度大小;
(2)第一次爆炸过程中,火药释放的化学能;
(3)A撞击泥土堆过程中,泥土堆对A的冲量方向与水平方向夹角的正切值。
15.(16分)某学习小组设计了如图所示的装置。质量为足够长的平板车静止在光滑水平面上,其右端与一根固定在墙上、劲度系数为的轻弹簧接触,左端放有一个质量也为的小物块A,物块与平板车之间的动摩擦因数为。平板车上方固定有一根足够长的光滑水平细杆,杆上套有一个质量为的滑块Q,质量为的物块P通过长的轻绳与滑块Q相连。现将物块P拉起至轻绳水平伸直状态后,由静止释放。物块P运动至最低点时恰好与物块A发生弹性正碰,碰撞时间极短,碰后物块A获得瞬时速度。已知所有物块均可视为质点,空气阻力不计,弹簧振子简谐运动的周期与振子质量、劲度系数的关系为,重力加速度取,求:
(1)物块P运动到最低点时的速度大小及此时绳子的拉力大小;
(2)与物块P碰撞后,物块A的速度大小:
(3)平板车从开始运动到第一次速度减为零的过程中,物块A与平板车摩擦产生的热量(结果保留1位小数)。
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