内容正文:
上仓中学2025—2026学年度
第二学期高二年级物理学科阶段性练习(一)
一、单选
1. 关于汽车安全气囊保护作用正确的说法是( )
A. 安全气囊减小了驾驶员的动量变化 B. 安全气囊增大了驾驶员的动量变化
C. 安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D. 安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
2. 两小球静止在光滑水平面上,它们之间夹着一个被压缩的轻质弹簧。同时释放两球,在弹簧第一次恢复到原长的过程中( )
A. 弹簧对两个小球所做的功相等
B. 弹簧对两个小球的冲量大小相等
C. 任何时刻两个小球的加速度大小都相等
D. 任何时刻两个小球的速度大小都相等
3. 如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时1 s,质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点,在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为( )
A. 3 s、6 cm B. 4 s、6 cm C. 4 s、9 cm D. 2 s、8 cm
4. 两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速度v1、v2(v1<v2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2,则( )
A. f1<f2,A1<A2 B. f1=f2,A1<A2
C. f1<f2,A1=A2 D. f1=f2,A1=A2
5. 质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好有弹性安全带的保护,使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小约为( )
A. 100 N B. 500 N C. 600 N D. 1 100 N
二、多选
6. 一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动,随时间变化的图像如图所示,则( )
A. 时物块的速度改变方向 B. 时物块的速率为
C. 时物块的动量大小为 D. 时物块的速度为零
7. 如图甲所示,滑块以点为平衡位置,在、两点之间做简谐运动。取向右为正方向,滑块的位移随时间的变化如图乙所示,则可知( )
A. 时,滑块的加速度方向向左
B. 时,滑块的回复力为零
C. 时,滑块的速度方向向左
D. 到时间内,滑块的动能逐渐增大
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图示实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5s,关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A. 波长为2m
B. 波速为6m/s
C. 频率为1.5Hz
D. t=1s时,x=1m处的质点处于波峰
三、填空
9. 用单摆测定重力加速度的实验装置如下图所示。
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用___________(选填选项前的字母)。
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径为的塑料球 D. 直径为的铁球
(2)在实验中,若测得的值比当地的标准值偏小,可能是因为___________
A. 球的质量偏大
B. 摆动的偏角偏小
C. 计算摆长时,把悬线长当作了摆长
D. 测量周期时,将次全振动误记成了次全振动
(3)测出悬点到小球球心的距离(摆长)及单摆完成次全振动所用的时间,则重力加速度___________(用、、表示)。
10. 如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图,是入射小球,是被碰小球,和的质量分别为和,直径分别为和,轨道末端在水平地面上的投影为O点。实验中,先将小球从斜槽上某一固定位置由静止释放,从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹,重复10次,描出的平均落点位置,再把小球放在斜槽末端,让小球仍从斜槽上同一位置由静止释放,与小球碰撞后,两球分别在记录纸上留下落点痕迹,重复10次,描出碰后小球,的平均落点位置,如图乙所示。
(1)实验中需要注意的事项,下列说法正确的是___________。
A. 需要测出小球抛出点距地面的高度
B. 需要测出小球做平抛运动的射程
C. 斜槽必须光滑且轨道末端应该保持水平
D. 为完成此实验,天平和刻度尺是必需的测量工具
(2)实验中对小球的要求是:( )
A. , B. ,
C. , D. ,
(3)在图乙中,用毫米刻度尺测得点与,,三点的水平方向的距离分别为、、,若关系式___________成立,则说明该实验碰撞前后动量守恒。
四、计算
11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波传播到x=6 m的质点M时的波形图如图1所示,N是x=9 m处的质点。图2是从此时刻开始计时质点M的振动图像。求:
(1)这列波的波长、周期和波速;
(2)质点M在前2s内运动的路程s;
(3)波从M点传到N点所用的时间,并判断质点N开始振动的方向。
12. 如图(a)所示,光滑水平面上有、两物块,已知物块的质量,初始时刻静止,以一定的速度向右运动,之后与发生碰撞,碰撞后它们的位移一时间图像如图(b)所示(规定向右为位移的正方向),求:
(1)物块的质量为多少?
(2)碰撞过程系统机械能的损失量。
13. 如图所示,是半径的光滑四分之一圆弧轨道,半径竖直,光滑水平地面上紧靠点静置一质量的小车,其上表面与点等高。现将一质量的小滑块从点由静止释放,经点滑上小车,最后与小车达到共同速度。已知滑块与小车之间的动摩擦因数。重力加速度取。
(1)求滑块刚滑至点时,圆弧对滑块的支持力大小;
(2)求滑块与小车最后的共同速度大小;
(3)为使滑块不从小车上滑下,小车至少为多长?
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上仓中学2025—2026学年度
第二学期高二年级物理学科阶段性练习(一)
一、单选
1. 关于汽车安全气囊保护作用正确的说法是( )
A. 安全气囊减小了驾驶员的动量变化 B. 安全气囊增大了驾驶员的动量变化
C. 安全气囊主要是减小了驾驶员的动量变化率 D. 安全气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量
【答案】C
【解析】
【详解】在碰撞过程中,人的动量的变化量是一定的,根据动量定理
Ft=
知驾驶员受到撞击力的冲量也是一定的,而用安全气囊后增加了作用的时间,可以减小驾驶员受到的冲击力,即减小了驾驶员的动量变化率。
故选C。
2. 两小球静止在光滑水平面上,它们之间夹着一个被压缩的轻质弹簧。同时释放两球,在弹簧第一次恢复到原长的过程中( )
A. 弹簧对两个小球所做的功相等
B. 弹簧对两个小球的冲量大小相等
C. 任何时刻两个小球的加速度大小都相等
D. 任何时刻两个小球的速度大小都相等
【答案】B
【解析】
【详解】AC.弹簧对两球的弹力大小相等,但两球的质量未知,则加速度大小关系未知,因此在弹簧恢复原长的过程中,两球的位移大小不一定相等。根据功的公式,由于位移x不一定相等,所以弹簧对两球做的功不一定相等,故AC错误;
B.弹簧对两球的弹力大小始终相等,方向相反,且作用时间相同。根据冲量公式,两球受到的冲量大小相等,方向相反,故B正确;
D.根据动量守恒定律,系统初始动量为0,因此任意时刻两球的动量大小相等、方向相反,由于两球质量未知,速度大小不一定相等,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过M、N两点,历时1 s,质点通过N点后再经过1 s又第2次通过N点,在这2 s内质点通过的总路程为12 cm。则质点的振动周期和振幅分别为( )
A. 3 s、6 cm B. 4 s、6 cm C. 4 s、9 cm D. 2 s、8 cm
【答案】B
【解析】
【详解】简谐运动的质点,先后以同样的速度通过M、N两点,则可判定M、N两点关于平衡位置O点对称,所以质点由M到O时间与由O到N的时间相等,那么平衡位置O到N点的时间
因过N点后再经过
质点以方向相反、大小相同的速度再次通过N点,则有从N点到最大位置的时间
因此,质点振动的周期是
这2s内质点总路程的一半,即为振幅,所以振幅
故选B。
4. 两个相同的单摆静止于平衡位置,使摆球分别以水平初速度v1、v2(v1<v2)在竖直平面内做小角度摆动,它们的频率与振幅分别为f1、f2和A1、A2,则( )
A. f1<f2,A1<A2 B. f1=f2,A1<A2
C. f1<f2,A1=A2 D. f1=f2,A1=A2
【答案】B
【解析】
【详解】根据
可知它们的频率相同
f1=f2
因为在平衡位置的速度v1<v2,则振幅
A1<A2
故选B。
5. 质量为60 kg的建筑工人,不慎从高空跌下,幸好有弹性安全带的保护,使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间是1.2 s,安全带长5 m,g取10 m/s2,则安全带所受的平均冲力的大小约为( )
A. 100 N B. 500 N C. 600 N D. 1 100 N
【答案】D
【解析】
【详解】缓冲前的初速度为自由落体的末速度
取竖直向下为正方向,根据动量定理
平均冲力大小约为
故选D。
二、多选
6. 一质量为的物块在合外力的作用下从静止开始沿直线运动,随时间变化的图像如图所示,则( )
A. 时物块的速度改变方向 B. 时物块的速率为
C. 时物块的动量大小为 D. 时物块的速度为零
【答案】BC
【解析】
【详解】根据动量定理,合外力的冲量等于动量的变化量。
AB.内,合外力冲量,方向为正。
初始静止,故时动量,速度,方向为正。
后,反向,物块减速,时,速度方向未改变,故A错误,B正确;
C.时,在内经过,冲量增量,总动量,故C正确;
D.内,合外力冲量
时总冲量,动量,速度,方向仍为正,故D错误。
故选BC。
7. 如图甲所示,滑块以点为平衡位置,在、两点之间做简谐运动。取向右为正方向,滑块的位移随时间的变化如图乙所示,则可知( )
A. 时,滑块的加速度方向向左
B. 时,滑块的回复力为零
C. 时,滑块的速度方向向左
D. 到时间内,滑块的动能逐渐增大
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.在时,滑块的位移为正,且正在远离平衡位置。根据简谐运动的性质,加速度方向与位移方向相反,因此加速度方向向左,故A正确。
B.在时,滑块的位移为正最大,根据简谐运动的回复力公式,此时回复力最大,不为零,故B错误。
C.在时,滑块的位移为正,且正在向平衡位置运动。根据简谐运动的性质,此时速度方向与位移方向相反,因此速度方向向左,故C正确。
D.在到时间内,滑块的位移从正向最大逐渐减小到0,速度从零逐渐增大到最大,因此动能一直增大,故D正确。
故选ACD。
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图示实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5s时的波形图.已知该简谐波的周期大于0.5s,关于该简谐波,下列说法正确的是( )
A. 波长为2m
B. 波速为6m/s
C. 频率为1.5Hz
D. t=1s时,x=1m处的质点处于波峰
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由图可以读出,波长为4 m,A错误;
B、由于周期大于0.5 s,所以周期;波速,B正确;
C、频率f==1.5 Hz,C正确;
D、t=1 s时,经过了1.5个周期,x=1 m处质点处于波谷,D错误
故选BC
三、填空
9. 用单摆测定重力加速度的实验装置如下图所示。
(1)组装单摆时,应在下列器材中选用___________(选填选项前的字母)。
A. 长度为左右的细线 B. 长度为左右的细线
C. 直径为的塑料球 D. 直径为的铁球
(2)在实验中,若测得的值比当地的标准值偏小,可能是因为___________
A. 球的质量偏大
B. 摆动的偏角偏小
C. 计算摆长时,把悬线长当作了摆长
D. 测量周期时,将次全振动误记成了次全振动
(3)测出悬点到小球球心的距离(摆长)及单摆完成次全振动所用的时间,则重力加速度___________(用、、表示)。
【答案】(1)AD (2)C
(3)
【解析】
【小问1详解】
在单摆实验中,为减小空气阻力影响,应选密度大的铁球;
AB.在单摆实验中,为使单摆做简谐运动,摆线长度应适当长些,左右合适,长度为左右的细线太短,故A正确,B错误。
CD.在单摆实验中,为减小空气阻力影响,应选密度大的铁球;直径为1.8cm的塑料球质量小、空气阻力影响大,不符合要求,直径为1.8cm的铁球质量大、空气阻力影响小,符合要求。故C错误,D正确。
故选AD。
【小问2详解】
单摆的周期公式为
单摆完成次全振动所用的时间为,则周期
联立解得
A.球的质量大小与的测量值无关,故A错误;
B.摆动的偏角偏小,只要在小角度范围内,对的测量值无影响,故B错误;
C.计算摆长时,把悬线长当作了摆长,会使偏小,根据可知偏小,故C正确;
D.测量周期时,将次全振动误记成了次全振动,会使偏小,根据可知偏大,故D错误。
故选C。
【小问3详解】
由(2)可知,重力加速度。
10. 如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图,是入射小球,是被碰小球,和的质量分别为和,直径分别为和,轨道末端在水平地面上的投影为O点。实验中,先将小球从斜槽上某一固定位置由静止释放,从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹,重复10次,描出的平均落点位置,再把小球放在斜槽末端,让小球仍从斜槽上同一位置由静止释放,与小球碰撞后,两球分别在记录纸上留下落点痕迹,重复10次,描出碰后小球,的平均落点位置,如图乙所示。
(1)实验中需要注意的事项,下列说法正确的是___________。
A. 需要测出小球抛出点距地面的高度
B. 需要测出小球做平抛运动的射程
C. 斜槽必须光滑且轨道末端应该保持水平
D. 为完成此实验,天平和刻度尺是必需的测量工具
(2)实验中对小球的要求是:( )
A. , B. ,
C. , D. ,
(3)在图乙中,用毫米刻度尺测得点与,,三点的水平方向的距离分别为、、,若关系式___________成立,则说明该实验碰撞前后动量守恒。
【答案】(1)BD (2)B
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.本实验利用平抛运动规律,小球下落高度相同,时间相等,验证动量守恒时时间可约去,因此不需要测量高度,故A错误;
B.需要用刻度尺测量小球平抛的水平射程,即、、,故B正确;
C.斜槽不必光滑,只要每次释放小球的位置相同,到达末端的速度就相同;但轨道末端必须水平,以保证小球做平抛运动,故C错误;
D.需要用天平测量质量,,用刻度尺测量水平位移,故D正确。
故选BD。
【小问2详解】
为使两球发生对心碰撞且入射球不反弹,实验要求入射球的质量大于被碰球的质量,且两球直径相等,以保证碰撞时重心在同一高度,且抛出后轨迹不受直径影响。
故选B。
【小问3详解】
小球从同一高度平抛,运动时间相同,水平速度与水平位移成正比。设碰撞前的落点为(水平位移),碰撞后的落点为(水平位移),的落点为(水平位移),由动量守恒定律
水平速度满足,故
消去,
四、计算
11. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,波传播到x=6 m的质点M时的波形图如图1所示,N是x=9 m处的质点。图2是从此时刻开始计时质点M的振动图像。求:
(1)这列波的波长、周期和波速;
(2)质点M在前2s内运动的路程s;
(3)波从M点传到N点所用的时间,并判断质点N开始振动的方向。
【答案】(1)4m,0.2s,20m/s;(2)200cm;(3)0.15s,向上
【解析】
【详解】(1)由图1可知,波长为4m,由图2可知,周期为0.2s,故波速为
(2)2s相当于10个周期,每个周期质点的路程为4A,可知质点M在前2s内运动的路程为
(3)波从M点传到N点所用的时间为
质点M的起振方向向上,之后所有质点的起振方向相同,故质点N开始振动的方向向上。
12. 如图(a)所示,光滑水平面上有、两物块,已知物块的质量,初始时刻静止,以一定的速度向右运动,之后与发生碰撞,碰撞后它们的位移一时间图像如图(b)所示(规定向右为位移的正方向),求:
(1)物块的质量为多少?
(2)碰撞过程系统机械能的损失量。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由图像,初始时刻静止,因此初始时在处;、在时碰撞。
图像斜率表示速度,因此碰撞前,的速度
碰撞后,的速度;的速度
设的质量为,碰撞前后,系统动量守恒
解得
【小问2详解】
碰撞前动能
碰撞后总动能
机械能损失
13. 如图所示,是半径的光滑四分之一圆弧轨道,半径竖直,光滑水平地面上紧靠点静置一质量的小车,其上表面与点等高。现将一质量的小滑块从点由静止释放,经点滑上小车,最后与小车达到共同速度。已知滑块与小车之间的动摩擦因数。重力加速度取。
(1)求滑块刚滑至点时,圆弧对滑块的支持力大小;
(2)求滑块与小车最后的共同速度大小;
(3)为使滑块不从小车上滑下,小车至少为多长?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑块从A点静止释放,光滑圆弧轨道,机械能守恒
解得
滑块在B点受重力和支持力,向心力方向指向圆心
解得
【小问2详解】
滑块滑上小车后,水平方向无外力,动量守恒。设共同速度为,则
解得
【小问3详解】
滑块相对小车滑动的过程中,系统损失的动能转化为内能。设小车最小长度为,则
解得
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