河南鹤壁市高中2025-2026学年高二上学期物理规范化练习(六)平行A卷
2026-06-30
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摘要:
**基本信息**
试卷聚焦动量守恒、机械振动等核心知识,通过拉纸条游戏(单选2)、气垫导轨碰撞实验(实验11)等真实情境,融合科学推理与模型建构,适配周测对物理观念与科学思维的巩固需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|7/42|动量碰撞、冲量、单摆共振|结合生活现象(如棋子掉落)考查物理观念|
|多选题|3/18|简谐运动周期、系统动量守恒|通过弹簧振子多解问题(题9)培养科学推理|
|实验题|2/24|碰撞中动量不变量验证|设计数据处理与误差分析(题11)落实科学探究|
|计算题|1/16|板块模型动力学综合|整合动量、能量与运动学,提升综合应用能力|
内容正文:
2027届物理作业规范化练习(六)
平行A卷
一、单选题:本大题共7小题,每题6分,共42分。
1.在光滑水平面上有、两球,其动量大小分别为与,方向均为向东,球在球后,当球追上球后,两球相碰,则相碰以后,、两球的动量可能分别为( )
A. , B. ,
C. , D. ,
2.应用物理知识分析生活中的常见现象,或是解释一些小游戏中的物理原理,可以使物理学习更加有趣和深入。甲、乙两同学做了如下的一个小游戏,如图所示,用一象棋子压着一纸条,放在水平桌面上接近边缘处。第一次甲同学慢拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的点。第二次将棋子、纸条放回原来的位置,乙同学快拉纸条将纸条抽出,棋子掉落在地上的点。两次现象相比( )
A. 第二次棋子的惯性更大
B. 第二次棋子受到纸带的摩擦力更小
C. 第二次棋子受到纸带的冲量更小
D. 第二次棋子离开桌面时的动量更大
3.如图所示,轻质弹簧下端挂重为的物体,弹簧伸长了,再挂重为的物体时又伸长了,若将连接和的连线剪断,使在竖直面内振动时,下面结论正确的是( )
A. 振幅是 B. 振幅是
C. 最大回复力为 D. 最大回复力为
4.如图所示,两个带同种电荷的小球和,、的质量分别为和,开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止.、的相互作用力遵守牛顿第三定律,现同时释放、,经过一段时间,的速度大小为,则此时( )
A. 球的速度大小为 B. 球对球做的功为
C. 球的动能为 D. 球的动量大小为
5.一个单摆做受迫振动,其共振曲线振幅与驱动力的频率的关系如图所示,则( )
A. 此单摆的摆长约为
B. 此单摆的固有周期约为
C. 若摆长增大,单摆的固有频率增大
D. 若摆长增大,共振曲线的峰值将向右移动
6.水平推力和分别作用于水平面上等质量的、两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的图象分别如图中、所示,图中,则( )
A. 的冲量大于的冲量
B. 的冲量等于的冲量
C. 两物体受到的摩擦力大小相等
D. 两物体受到的摩擦力大小不等
7.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球、,质量都为现球静止,球向球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为,则碰前球的速度等于( )
A. B. C. D.
二、多选题:本大题共3小题,每题6分,选不全3分,选错不给分,共18分。
8.如图所示,在光滑的水平地面上静止放置一质量为的木板,木板上表面粗糙且固定一竖直挡板,挡板上连接一轻质弹簧,当弹簧处于原长时,在弹簧的左端轻放一质量为的物块,现有一颗质量为的子弹以的速度水平击中物块并嵌人其中,该过程作用时间极短,则在、、相互作用的过程中,下列说法中正确的有( )
A. ,,组成的系统动量守恒
B. ,,以及弹簧组成的系统机械能守恒
C. 子弹击中物块的瞬间对物块产生的冲量为
D. 弹簧被压缩到最短时木板的速度为
9.一弹簧振子做简谐运动,为平衡位置,当它经过点时开始计时,经过第一次到达点,再经过第二次到达点,则弹簧振子的周期可能为( )
A. B. C. D.
10.下列关于单摆周期的说法正确的是( )
A. 用一个装满砂的漏斗和长细线做成一个单摆,在摆动时砂从漏斗中缓慢漏出,周期不变
B. 当升降机向上匀加速运动时单摆的周期小于电梯匀速运动时单摆的周期
C. 将摆由赤道移到北极,单摆振动周期减小
D. 将单摆的摆角由增加到不计空气阻力,单摆的周期减小
三、实验题:本大题共2小题,每空4分,共24分。
11.在学习了“实验:探究碰撞中的不变量”的实验后,得出了动量守恒定律,反过来我们可以利用该实验中的有关方案来验证动量守恒定律。下面是某实验小组选用水平气垫导轨、光电门的测量装置来研究两个滑块碰撞过程中系统动量的变化情况。实验仪器如图所示。
实验过程:
调节气垫导轨水平,并使光电计时器系统正常工作。
在滑块上装上挡光片并测出其长度。
在滑块的碰撞端面粘上橡皮泥或双面胶纸。
用天平测出滑块和滑块的质量、
把滑块和滑块放在气垫导轨上,让滑块处于静止状态 ,用滑块以初速度与之碰撞这时光电计时器系统自动计算时间,撞后两者粘在一起,分别记下滑块的挡光片碰前通过光电门的遮光时间和碰后通过光电门的遮光时间。
先根据计算滑块碰撞前的速度及碰后两者的共同速度;再计算两滑块碰撞前后的动量,并比较两滑块碰撞前后的动量的矢量和。
实验数据:
次
数
滑块
滑块
碰前系统动量
碰后系统动量
结论:
请根据已知条件,完善上面的表格。小数点后保留三位
12.“探究碰撞中的不变量”的实验中:入射小球,原静止的被碰小球,由实验测得它们在碰撞前后的图象如图,可知入射小球碰撞后的是,入射小球碰撞前的是,被碰撞后的是。由此得出结论 。
实验装置如图所示,本实验中,实验必须要求的条件是
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽轨道末端点的切线是水平的
C.入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D.入射球与被碰球满足,
图中、、分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置,则实验中要验证的关系是
A.
C.
四、计算题:本大题共1小题,共16分。
13.如图所示,质量为的长木板静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量为的小滑块可视为质点。初始时刻,、分别以大小为的速度向左、向右运动,最后恰好没有滑离板。已知、之间的动摩擦因数,取。求:
发生相对运动时、的加速度、的大小和方向;
相对于地面的速度为零时,相对于地面的位移;
木板的长度。
第2页,共2页
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2027届物理作业规范化练习(六)答案
平行A卷
选择题(每题6分共10题60分,其中多选题选不全给3分)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8. 9. AC 10.BC
11. (12分)
12.(12分) 碰撞中的矢量和是守恒量碰撞过程中动量守恒
13.(16分) 解:、分别受到大小为的作用,根据牛顿第二定律
对物体:
则 (1分)
方向水平向右 (1分)
对物体:
则(1分)
方向水平向左 (1分)
开始阶段相对地面向左做匀减速运动,速度为的过程中所用时间为,则
,则 (2分)
相对地面向右做减速运动(2分)
向左匀减速运动至速度为零后,相对地面向右做匀加速运动,加速度大小仍为; (1分)
板向右仍做匀减速运动,加速度大小仍(1分)
当、速度相等时,相对滑到最左端,恰好不滑出木板,
故木板的长度为这个全过程中、间的相对位移;
在相对地面速度为零时,的速度1.5(1分)
设由速度为零至、相等所用时间为,则,
解得 (1分)
共同速度 (1分)
向左运动位移(1分)
向右运动位移(1分)
板的长度 (1分)
【详细解析】
1. 解:由题意、两球动量分别为与,且球能追上球并发生碰撞可知,球的初速度大于球的初速度,则知球的质量小于球的质量,碰撞前的总动量为.
B.两球发生碰撞时,由于有相互作用力存在,两球的动量都要发生改变,故B错误.
A.总动量满足守恒,球的质量小于球的质量,碰撞后的速度变小、的动量变大,故A正确;
C、碰撞前的总动能为;碰撞后总动能为,碰后系统的总动能增加了,违反了能量守恒定律,故C错误.
D、碰撞后的总动量为,动量守恒定律.碰前总动能;碰撞后总动能为,动能增加,违反能量守恒定律,故D错误.
故选:
、光滑的水平面上运动的小球,重力和支持力是一对平衡力,两球组成的系统合外力为零,故碰撞时满足动量守恒定律;
、满足动量守恒定律的同时不能违背物体的运动规律,即球追上球并发生碰撞,则碰撞后球在同方向上的运动速度不可能大于球,即球不能穿过球运动.
、碰撞过程,系统的总动能不增加.根据这三条规律进行分析.
这题主要考查动量守恒条件的应用,根据碰撞过程三大规律进行分析:、动量守恒;、总动能不增加;、符合运动规律进行判断.
2. A.两次拉动中棋子的质量没变,故其惯性不变;故A错误;
B.由于正压力不变;故纸带对棋子的摩擦力没变,故B错误;
C.由于快拉时作用时间变短,故摩擦力对棋子的冲量变小了;故C正确;
D.由动量定理可知,合外力的冲量减小,则棋子离开桌面时的动量变小;故D错误;
故选C。
3.弹簧下端挂重为的物体而处于平衡状态时,此处相当于物体简谐运动的平衡位置;刚剪断细线时物体的加速度最大,此处相当于是物体到达简谐运动的振幅处,故振幅为,故A正确,B错误;
将连接、两物体的细绳剪断瞬间,合力充当回复力;由于细线剪断前是平衡状态,剪断后绳对的拉力减小了,而弹力不变,故合力为,故最大回复力为,故CD错误。
故选A。
4. A.以、两带电小球为系统对其进行受力分析可知,系统的合外力为零,所以系统动量守恒。的速度为时,设的速度为,则:
,故,由于没有输入答案,故A无法判断对与错;
C.小球获得的动能为,故C正确;
B.小球对小球做的功由动能定理可知即为球所增加的动能,故B错误;
D.球动量的大小为,故D错误。
故选 C。
5. 由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,,则周期为,由图可知,此单摆的振动频率与固有频率相等,则周期为,由公式,可得,故A正确、B错误;
C.若摆长增加,单摆的固有周期增加,则固有频率减小,故C错误;
D.若摆长增大,则固有频率减小,所以共振曲线的峰将向左移动,故D错误。
故选A。
6. 解:由图,与平行,说明推力撤去后两物体的加速度相同,而撤去推力后物体的合力等于摩擦力,根据牛顿第二定律可知,两物体受到的摩擦力大小相等.
根据动量定理,对整个过程研究得:
,
由图看出,,则有,即的冲量小于的冲量.
故选:
7. 解:设碰撞前球的速度为,当两球压缩最紧时,速度相等,根据动量守恒得,,则在碰撞过程中总机械能守恒,有,得故C正确,、、D错误。
故选:。
两球压缩最紧时,两球速度相等.根据碰撞过程中动量守恒,以及总机械能守恒求出碰前球的速度.
本题属于动量守恒与能量守恒的综合题,解决本题的关键掌握动量守恒和能量守恒定律.
8. 略
9.如图 所示, 表示振子振动的平衡位置, 或 表示振幅,振子由 向 运动,从 到 所需时间为周期。由于简谐运动具有对称性,故振子从 到 所用时间与从 到 所用时间相等。故, ,故C正确。
如图 所示,振子由 向 运动,由于对称性,在 间必存在一点 与 点关于 对称。故振子从 经 到 所需时间与振子从 经 到 所需时间相同,即。振子从 到 和从 到 及从 到 所需时间相等,为,故周期为,故A正确。
10.略
11.利用碰撞前的速度可得
碰撞前,的速度为零,故动量为
利用碰撞后整体的速度可得 ;
利用碰撞前的速度可得
碰撞前,的速度为零,故动量为
利用碰撞后整体的速度可得
在误差允许的范围内,我们发现碰前系统动量矢量和等于碰后系统动量矢量和 。
故填答案:
12.略;
“验证动量守恒定律”的实验中,是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的,只要离开轨道后做平抛运动,对斜槽是否光滑没有要求,故 A错误;要保证每次小球都做平抛运动,则轨道的末端必须水平,故B正确;要保证碰撞前的速度相同,所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下,故C正确;为了保证小球碰撞为对心正碰,且碰后不反弹,要求,,故D正确.
要验证动量守恒定律定律即:小球做平抛运动,根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同,上式可转换为:,故需验证,因此ABD错误,C正确.
考点:“探究碰撞中的不变量”的实验
13. 、分别受到大小为的作用,根据牛顿第二定律
对物体:
则
方向水平向右
对物体:
则
方向水平向左
开始阶段相对地面向左做匀减速运动,速度为的过程中所用时间为,则
,则
相对地面向右做减速运动
向左匀减速运动至速度为零后,相对地面向右做匀加速运动,加速度大小仍为;
板向右仍做匀减速运动,加速度大小仍
当、速度相等时,相对滑到最左端,恰好不滑出木板,
故木板的长度为这个全过程中、间的相对位移;
在相对地面速度为零时,的速度
设由速度为零至、相等所用时间为,则,
解得
共同速度
向左运动位移
向右运动位移
板的长度
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