内容正文:
2025-2026中宁中学高二上册期末物理试卷
一、单选题
1. 下列物理量中属于矢量的是( )
A. 振幅 B. 周期 C. 动能 D. 动量
【答案】D
【解析】
【详解】动量既有大小又有方向,属于矢量;振幅、周期、动能只有大小没有方向,属于标量。
故选D。
2. 如图所示,质量不相等的两物块P、Q用轻质弹簧连接静止在光滑水平面上,系统在外力的作用下弹簧处于压缩状态,现撤去外力,在此后的运动过程中,弹簧始终在弹性限度范围内,对P、Q和弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A. 动量不守恒,机械能不守恒 B. 动量守恒,机械能守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒 D. 动量守恒,机械能不守恒
【答案】B
【解析】
【详解】系统(由P、Q 和弹簧)在光滑水平面上,水平方向不受外力,因此动量守恒;弹簧的弹性势能与 P、Q 的动能相互转化,但弹簧的弹性势能属于系统机械能的一部分,在转化过程中,系统机械能守恒。
故选B。
3. 关于下列四幅图的分析正确的是( )
A. 甲图中小磁针静止时位置如图,则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向内
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源右侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
【答案】C
【解析】
【详解】A.甲图中小磁针静止时位置如图,磁场为顺时针方向,根据安培定则可知,通电直导线的电流方向从上往下,故A错误;
B.乙图中金属圆环通以逆时针电流时,根据安培定则可知,磁场垂直纸面向外,小磁针静止时N 极垂直纸面向外,故B错误;
C.丙图中小磁针静止时的位置如图所示,通电螺线管的左侧为N极,右侧为S极,根据安培定则可知,则电源右侧为正极,故C正确;
D.丁图中地球磁体的N极位于地理南极附近,故D错误。
故选C。
4. 法拉第把磁感线和电场线的重要概念引入了物理学,为当代物理学中的许多发现开拓了道路。空间中某区域内存在如图所示的场线,下列说法中正确的是( )
A. 若图中场线是电场线,则同一试探电荷在a、b点受到的电场力大小相等
B. 若图中场线是电场线,将一带正电粒子从a点移动到b点,该粒子的电势能增加
C. 若图中场线是磁感线,将一小段通电导线放在a点,则a点的磁感应强度与导线受到的磁场力成正比
D. 若图中场线是磁感线,则a、b两点的磁感应强度
【答案】D
【解析】
【详解】A.电场线的疏密程度表示场强的大小,故a点的电场强度更小,受到的电场力更小,故A错误;
B.沿着电场线的方向电势降低,根据图像可知,带正电粒子从a移动到b点,电势能减小,故B错误;
CD.若图中场线是磁感线,根据图像可知磁感应强度的大小为
但是通电导线的安培力公式为,与角度有关,无法判断两点受到的磁场力大小,故C错误,D正确。
故选D。
5. 在撑竿跳高场地落地点都铺有厚厚的垫子,这样做的目的是减少运动员受伤,理由是( )
A. 减小冲量,起到安全作用 B. 减小动量变化量,起到安全作用
C. 垫子的反弹作用使人安全 D. 延长接触时间,从而减小冲力,起到安全作用
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】跳高运动员在落地的过程中,动量变化一定,由动量定理可知,运动员受到的冲量I一定;跳高运动员在跳高时跳到沙坑里或跳到海绵垫上可以延长着地过程的作用时间t,由
I=Ft
可知,延长时间t可以减小运动员所受到的平均冲力F,故D正确;ABC错误;
故选D。
6. 质点在0~4 s的振动图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 由图可知,振动质点运动的轨迹是正弦曲线
B. 在0~1 s内质点做初速度为0的加速运动
C. 在0~4 s内质点通过的路程为40 cm
D. 质点振动的振幅为20 cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.图象为振动规律曲线,不是质点的运动轨迹,质点的轨迹是往复的直线运动,A错误;
B.在0~1 s内质点从平衡位置向正的最大位移方向运动,由回复力可得
初速度与加速度方向相反,质点做加速度增大的减速运动,初速度不为零,B错误;
D.由图可知质点的振幅为,D错误;
C.在0~4 s内质点通过的路程为
C正确。
故选C。
7. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,三个闭合金属圆环半径大小为,假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是( )
A. 穿过环的磁通量大于环的磁通量
B. 穿过、、三个环的磁通量依次增大
C. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,只有、两个环中有感应电流
D. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,、、三个环中都有感应电流
【答案】C
【解析】
【详解】AB.线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,所以穿过a、b两个环的磁通量始终相同,而向左和向右穿过c环的磁感线条数相等,完全抵消,总的磁通量为零,不发生变化,故AB错误;
CD.根据以上分析可知,当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,c环的磁通量不发生变化没有感应电流,只有、两个环中磁通量发生变化,有感应电流,故C正确D错误。
故选C。
8. 在磁感应强度为、方向水平向左的匀强磁场中,垂直匀强磁场水平放置一根长直通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为圆心的同一圆周上,BD为平行匀强磁场的直径,AC为垂直匀强磁场的直径,A、B、C、D四点中,磁感应强度最大的点是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
【答案】A
【解析】
【详解】根据安培定则,直线电流的磁感应强度如图所示,直导线在A、B、C、D四点的磁感应强度大小相同,均为B1,方向如图;
根据平行四边形定则,A、B、C、D各个点的磁场情况中,C点磁感应强度为两磁感应强度之差的绝对值,最小;A点磁感应强度为两磁感应强度之和,最大;BD两点的磁感应强度大小均为,介于最大值和最小值之间。
故选A。
9. 古有曹冲用船称象,今有同学用船粗略测定自身的质量。他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,用卷尺测出船后退的距离,不计水的阻力,根据“船检铭牌”上查到的船长和船的质量,可得出该同学的质量为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设人的质量为m,人在船上行走时,水平方向动量守恒,则有
根据位移关系可得
联立解得
故选B。
10. 质量M=327kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,火箭的速度大小为( )
A. 76m/s B. 82m/s C. 90m/s D. 99m/s
【答案】C
【解析】
【详解】由动量守恒定律得:(M-m)v′-mv=0,则火箭速度v′===90m/s;故选C.
【点睛】掌握常见的守恒模型:碰撞、反冲、子弹打木块、滑块—滑板模型、爆炸、人船模型等;在发射火箭过程中,系统动量守恒,由动量守恒定律即可正确解题.
11. 物体在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图线如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 当s时,物体的动量大小为12kg·m/s
B. 在0~4s时间内,物体的动量先增加后减小
C. 在0~8s时间内,的冲量大小为24N·s
D. 当s时物体刚好回到起始位置
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体的初速度为0,由动量定理得
在t=2s时,物体的末动量等于合外力冲量,即
故A正确,不符合题意;
B.在0~4s内,物体的速度先增加后减小,则动量先增加后减小,故B正确,不符合题意;
C.根据F-t图像面积的物理意义,可知0~8s内,一半时间的冲量为正,另一半时间的冲量为负,总的冲量为0,故C错误,符合题意;
D.物体在前4s内先加速后减速为0,从第5s开始向反方向加速,然后又反方向减速到0,故8s末刚好回到初始位置,故D正确,不符合题意。
故选C。
12. 如图所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动,O为平衡位置,测得A、B间距为10cm,小球完成30次全振动所用时间为60s,则( )
A. 该振子振动周期是2s,振幅是10cm
B. 该振子振动频率是2Hz
C. 小球完成一次全振动通过的路程是20cm
D. 小球过O点时开始计时,3s内通过的路程为60cm
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题意小球完成30次全振动所用时间为60s,可知T=2s,,故A错误;
B.频率,解得,故B错误;
C.小球完成一次全振动通过的路程为振幅的4倍,即,故C正确;
D.小球在3s内通过的路程为,故D错误。
故选C。
13. 如图所示,光滑水平面上静止放置着一长度未知的木板B,木板B的上表面粗糙,可视为质点的物块A从左端以大小为v的速度冲上木板,经过时间t运动到木板右端且恰好不从木板上滑离。已知物块A与木板B的质量分别为m、,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 物块A运动到木板右端时的速度大小为
B. A、B间的动摩擦因数为
C. 全程A对B的摩擦力的冲量大小等于
D. 木板B的长度为
【答案】B
【解析】
【详解】A.A滑上B的过程中,A、B组成的系统动量守恒,有
解得,故A错误;
B.对A物体,根据牛顿第二定律有
其中
联立可得A、B间的动摩擦因数为,故B正确;
C.A对B的摩擦力即为B所受的合外力,由动量定理,,故C错误;
D.由题意可知,物体A做匀减速直线运动,则
同时B做匀加速直线运动,则
木板的长度,故D错误。
故选B。
二、多选题
14. 冰壶运动是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像如图所示,已知,则下列说法正确的是( )
A. 碰撞过程中,两冰壶所受合力相同
B.
C. 两冰壶发生的是弹性碰撞
D. 碰撞前后,冰壶A动量的变化量大小为0.4kg·m·s-1
【答案】BC
【解析】
【详解】A.碰撞过程中,两冰壶所受合力为对方所施加的弹力,是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故A错误;
B.碰前瞬间,A的速度
以此方向为正方向,B静止,碰后瞬间,A的速度,B的速度
总动量守恒,有
解得,故B正确;
C.碰前总机械能
碰后总机械能
碰撞前后机械能守恒,可知二者是弹性碰撞,故C正确;
D.A动量的变化量为
其大小为,故D错误。
故选BC。
15. 如图,质量为的木块被轻质细线竖直悬挂于点,处于静止状态。质量为的子弹以的速度水平射向木块,并在极短时间穿过木块,子弹穿过木块时的速度为,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过木块的过程,子弹和木块组成的系统动量守恒
B. 子弹穿过木块的过程,子弹和木块组成的系统机械能守恒
C. 子弹穿过木块的过程,产生的热量为
D. 子弹穿过木块后,木块上升的最大高度为10cm
【答案】AC
【解析】
【详解】A.子弹穿过木块的过程中,时间极短,子弹和木块组成的系统所受外力(绳子的拉力、重力)之合为零,所以子弹和木块组成的系统动量守恒,故A正确;
B.子弹穿过木块的过程中,子弹与木块之间存在摩擦力,且子弹与木块之间有相对位移,所以有部分能量转化为内能,子弹和木块组成的系统机械能不守恒,故B错误;
C.根据动量守恒定律得
解得
根据能量守恒定律得
子弹穿过木块前系统的动能
子弹穿过木块后系统的动能
产生的热量,故C正确;
D.子弹穿过木块后,木块做圆周运动,此过程机械能守恒
展开得
解得,故D错误。
故选AC。
16. 如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是( )
A. 将线框向左拉出磁场 B. 以ab边为轴转动
C. 以ad边为轴转动小于 D. 以bc边为轴转动小于
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、将线框向左拉出磁场,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.A正确.
B、以ab边为轴转动时穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生.B正确.
C、以ad边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量从Φ=BS减小到零,有感应电流产生.C正确.
D、以bc边为轴转动(小于60°),穿过线圈的磁通量Φ=B,保持不变,没有感应电流产生.D错误.
17. 两球、在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,、、、。当球追上球并发生碰撞后,两球、速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)( )
A. , B. ,
C. , D. ,
【答案】BC
【解析】
【详解】根据题意可知,碰撞前系统的总动量为
系统总的机械能为
A.如果碰撞后,,则碰撞后的速度大于的速度,不符合实际情况,故A错误;
B.如果碰撞后,,碰后系统动量为
碰后系统机械能为
碰撞过程系统满足动量守恒,满足机械能不增加原则,故B正确;
C.如果碰撞后,,碰后系统动量为
碰后系统机械能为
碰撞过程系统满足动量守恒,满足机械能不增加原则,故C正确;
D.如果碰撞后,,则碰撞后的速度大于的速度,不符合实际情况,故D错误。
故选BC。
三、实验题
18. 某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒,装置如图甲所示,在滑块1和滑块2相碰的端面上装有弹性碰撞架,两滑块上装有宽度均为的挡光片,测得滑块1、2(包含挡光片与弹性碰撞架)的质量分别为和。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度,示数如图乙所示,则________;
(2)滑块1置于光电门1的左侧,滑块2静置于两光电门之间,给滑块1一个向右的初速度,滑块1与静止的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为,则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为:________(用、、、、表示);
(3)若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞,除了满足第(2)问中的表达式外,还需要满足的表达式为:________(用、、、、表示)。
【答案】(1)5.700##5.701##5.702
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据螺旋测微器的读法可知,挡光片的宽度
【小问2详解】
选取向右的方向为正方向,由题可知,碰撞前滑块1的速度为
碰撞后滑块1的速度为
碰撞后滑块2的速度为
若系统动量守恒,则有
联立整理可得
【小问3详解】
若为弹性碰撞,则有
结合上述结论整理可得
19. 如图1,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量_______,间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 小球抛出点距地面的高度H
C. 小球做平抛运动的射程
(2)图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P, 测量平抛射程OP。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_______(填选项的符号)。
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球 开始释放高度h
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 分别找到、相碰后平均落地点的位置 M、N
E. 测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________(用②中测量的量表示);
(4)经测定,,,小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用已知的数据,分析计算出被撞小球平抛运动射程ON的最大值为________cm。
【答案】(1)C (2)ADE
(3)
(4)67.20
【解析】
【小问1详解】
由于小球平抛运动的高度相同,根据平抛运动规律
可得
因此通过落地高度不变情况下,水平射程来体现水平方向的速度,来研究小球碰撞前后的动量是否守恒。
故选C。
【小问2详解】
实验时,用天平称两球的质量,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P,测量平抛射程OP。然后把被碰小球静置于轨道的水平部分,再将入射球从斜轨上S位置静止释放,与小球相碰,并多次重复。测量平均落点的位置,找到平抛运动的水平位移,因此步骤中D、E是必须的,而且D要在E之前。所以实验顺序是ADE。
【小问3详解】
设落地时间为t,则有,,
若两球相碰前后的动量守恒,则有
即
整理可得
【小问4详解】
发生弹性碰撞时,被碰小球获得速度最大,根据动量守恒可得
根据能量守恒可得
解得
对应的水平位移为
四、解答题
20. 一个质量为、以15m/s的速度飞来的网球被球拍击中,并以25m/s的速度沿与原方向相反的方向弹回,网球与球拍相接触的时间为,试求:
(1)网球动量的变化;
(2)球拍对网球的平均作用力。
【答案】(1)8kg·m/s,方向与初速度方向相反
(2)80N,方向与初速度方向相反
【解析】
【详解】(1)设网球飞来的速度方向为正方向,网球的初速度v0=15m/s,反弹后的速度为v=-25m/s,所以网球动量的变化
△p=mv-mv0=-8kg·m/s
所以网球动量的变化大小为8kg·m/s,方向与初速度方向相反;
(2)由动量定理
解得
F=-80N
球拍对网球的平均作用力大小为80N,方向与初速度方向相反。
21. 如图,质量为的滑块静止于光滑的水平面上,一质量为的小球以10的速率向右运动。
(1)若小球碰到滑块后又以1的速率被弹回,求滑块获得的速度;
(2)若小球碰到滑块两者黏在一起运动,求之后的共同速度;
(3)若小球与滑块的碰撞没有能量损失,求碰撞后小球、滑块的速度。
【答案】(1);(2);(3),
【解析】
【详解】(1)对小球和滑块组成的系统,在水平方向上不受外力,竖直方向上所受合力为零,系统动量守恒,以小球初速度方向为正方向,由动量守恒定律有
代入数据解得
方向水平向右;
(2)若小球碰到滑块两者黏在一起运动,由动量守恒定律有
解得之后的共同速度为
方向水平向右;
(3)根据动量守恒定律
小球与滑块的碰撞没有能量损失为弹性碰撞,碰撞过程中机械能守恒
联立解得
,
即碰后瞬间小球速度大小为2m/s,方向水平向左,滑块的速度大小为8m/s,方向水平向右。
22. 如图所示,是光滑轨道,其中部分是半径的竖直放置的半圆,部分与部分平滑连接。一质量为的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为的子弹射中,子弹留在木块中。子弹击中木块前的速度为。若被击中的木块能沿轨道滑到最高点C,重力加速度为,求:
(1)子弹击中木块后的速度v的大小;
(2)子弹击中木块并留在其中的过程中子弹和木块产生的热量Q;
(3)木块从C点飞出后落地点距离B点的距离s。
【答案】(1)5m/s;(2)2475J;(3)1.2m
【解析】
【详解】(1)子弹击中木块,根据动量守恒有
解得子弹击中木块后的速度大小为
(2)子弹击中木块并留在其中的过程中,根据能量守恒可得
代数数据解得子弹和木块产生的热量为
(3)击中后根据动能定理可得
解得
木块从C点飞出后做平抛运动,竖直方向有
解得
水平方向有
解得
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2025-2026中宁中学高二上册期末物理试卷
一、单选题
1. 下列物理量中属于矢量的是( )
A. 振幅 B. 周期 C. 动能 D. 动量
2. 如图所示,质量不相等的两物块P、Q用轻质弹簧连接静止在光滑水平面上,系统在外力的作用下弹簧处于压缩状态,现撤去外力,在此后的运动过程中,弹簧始终在弹性限度范围内,对P、Q和弹簧组成的系统,下列说法正确的是( )
A. 动量不守恒,机械能不守恒 B. 动量守恒,机械能守恒
C. 动量不守恒,机械能守恒 D. 动量守恒,机械能不守恒
3. 关于下列四幅图的分析正确的是( )
A. 甲图中小磁针静止时位置如图,则通电直导线的电流方向从下往上
B. 乙图中金属圆环通以逆时针电流时,小磁针静止时N极垂直纸面向内
C. 丙图中小磁针静止时的位置如图所示,则电源右侧为正极
D. 丁图中地球磁体的N极位于地理北极附近
4. 法拉第把磁感线和电场线的重要概念引入了物理学,为当代物理学中的许多发现开拓了道路。空间中某区域内存在如图所示的场线,下列说法中正确的是( )
A. 若图中场线是电场线,则同一试探电荷在a、b点受到的电场力大小相等
B. 若图中场线是电场线,将一带正电粒子从a点移动到b点,该粒子的电势能增加
C. 若图中场线是磁感线,将一小段通电导线放在a点,则a点的磁感应强度与导线受到的磁场力成正比
D. 若图中场线是磁感线,则a、b两点的磁感应强度
5. 在撑竿跳高场地落地点都铺有厚厚的垫子,这样做的目的是减少运动员受伤,理由是( )
A. 减小冲量,起到安全作用 B. 减小动量变化量,起到安全作用
C. 垫子的反弹作用使人安全 D. 延长接触时间,从而减小冲力,起到安全作用
6. 质点在0~4 s的振动图象如图所示,则下列说法正确的是( )
A. 由图可知,振动质点运动的轨迹是正弦曲线
B. 在0~1 s内质点做初速度为0的加速运动
C. 在0~4 s内质点通过的路程为40 cm
D. 质点振动的振幅为20 cm
7. 在如图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电源构成闭合电路,三个闭合金属圆环半径大小为,假设线圈产生的磁场全部集中在铁芯内。下列说法正确的是( )
A. 穿过环的磁通量大于环的磁通量
B. 穿过、、三个环的磁通量依次增大
C. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,只有、两个环中有感应电流
D. 当滑动变阻器的滑片迅速向右滑动时,、、三个环中都有感应电流
8. 在磁感应强度为、方向水平向左的匀强磁场中,垂直匀强磁场水平放置一根长直通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里。在以直导线为圆心的同一圆周上,BD为平行匀强磁场的直径,AC为垂直匀强磁场的直径,A、B、C、D四点中,磁感应强度最大的点是( )
A. A点 B. B点 C. C点 D. D点
9. 古有曹冲用船称象,今有同学用船粗略测定自身的质量。他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,用卷尺测出船后退的距离,不计水的阻力,根据“船检铭牌”上查到的船长和船的质量,可得出该同学的质量为( )
A. B.
C. D.
10. 质量M=327kg的小型火箭(含燃料)由静止发射,发射时共喷出质量m=27kg的气体,设喷出的气体相对地面的速度均为v=1000m/s.忽略地球引力和空气阻力的影响,则气体全部喷出后,火箭的速度大小为( )
A. 76m/s B. 82m/s C. 90m/s D. 99m/s
11. 物体在合外力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图线如图所示,下列说法不正确的是( )
A. 当s时,物体的动量大小为12kg·m/s
B. 在0~4s时间内,物体的动量先增加后减小
C. 在0~8s时间内,的冲量大小为24N·s
D. 当s时物体刚好回到起始位置
12. 如图所示,弹簧振子在A、B之间做简谐运动,O为平衡位置,测得A、B间距为10cm,小球完成30次全振动所用时间为60s,则( )
A. 该振子振动周期是2s,振幅是10cm
B. 该振子振动频率是2Hz
C. 小球完成一次全振动通过的路程是20cm
D. 小球过O点时开始计时,3s内通过的路程为60cm
13. 如图所示,光滑水平面上静止放置着一长度未知的木板B,木板B的上表面粗糙,可视为质点的物块A从左端以大小为v的速度冲上木板,经过时间t运动到木板右端且恰好不从木板上滑离。已知物块A与木板B的质量分别为m、,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 物块A运动到木板右端时的速度大小为
B. A、B间的动摩擦因数为
C. 全程A对B的摩擦力的冲量大小等于
D. 木板B的长度为
二、多选题
14. 冰壶运动是冬奥会上以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,深受观众喜爱。A、B两冰壶在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的图像如图所示,已知,则下列说法正确的是( )
A. 碰撞过程中,两冰壶所受合力相同
B.
C. 两冰壶发生的是弹性碰撞
D. 碰撞前后,冰壶A动量的变化量大小为0.4kg·m·s-1
15. 如图,质量为的木块被轻质细线竖直悬挂于点,处于静止状态。质量为的子弹以的速度水平射向木块,并在极短时间穿过木块,子弹穿过木块时的速度为,重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 子弹穿过木块的过程,子弹和木块组成的系统动量守恒
B. 子弹穿过木块的过程,子弹和木块组成的系统机械能守恒
C. 子弹穿过木块的过程,产生的热量为
D. 子弹穿过木块后,木块上升的最大高度为10cm
16. 如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中可行的是( )
A. 将线框向左拉出磁场 B. 以ab边为轴转动
C. 以ad边为轴转动小于 D. 以bc边为轴转动小于
17. 两球、在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动,、、、。当球追上球并发生碰撞后,两球、速度的可能值是(取两球碰撞前的运动方向为正)( )
A. , B. ,
C. , D. ,
三、实验题
18. 某实验小组采用气垫导轨和光电门验证碰撞中的动量守恒,装置如图甲所示,在滑块1和滑块2相碰的端面上装有弹性碰撞架,两滑块上装有宽度均为的挡光片,测得滑块1、2(包含挡光片与弹性碰撞架)的质量分别为和。
(1)用螺旋测微器测量滑块上挡光片的宽度,示数如图乙所示,则________;
(2)滑块1置于光电门1的左侧,滑块2静置于两光电门之间,给滑块1一个向右的初速度,滑块1与静止的滑块2发生碰撞。与光电门1相连的计时器先后显示的两次挡光时间分别为和,与光电门2相连的计时器显示的挡光时间为,则验证两滑块碰撞过程中动量守恒的表达式为:________(用、、、、表示);
(3)若滑块1和滑块2的碰撞为弹性碰撞,除了满足第(2)问中的表达式外,还需要满足的表达式为:________(用、、、、表示)。
19. 如图1,用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)试验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过仅测量_______,间接地解决这个问题。
A. 小球开始释放高度h
B. 小球抛出点距地面的高度H
C. 小球做平抛运动的射程
(2)图1中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时,先让入射球多次从斜轨上S位置静止释放,找到其平均落地点的位置P, 测量平抛射程OP。然后把被碰小球静止于轨道的水平部分,再将入射小球从斜轨上S位置静止释放,与小球相撞,并多次重复。接下来要完成的必要步骤是_______(填选项的符号)。
A. 用天平测量两个小球的质量、
B. 测量小球 开始释放高度h
C. 测量抛出点距地面的高度H
D. 分别找到、相碰后平均落地点的位置 M、N
E. 测量平抛射程OM、ON
(3)若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________(用②中测量的量表示);
(4)经测定,,,小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。有同学认为在上述实验中仅更换两个小球的材质,其它条件不变可以使被撞小球做平抛运动的射程增大。请你用已知的数据,分析计算出被撞小球平抛运动射程ON的最大值为________cm。
四、解答题
20. 一个质量为、以15m/s的速度飞来的网球被球拍击中,并以25m/s的速度沿与原方向相反的方向弹回,网球与球拍相接触的时间为,试求:
(1)网球动量的变化;
(2)球拍对网球的平均作用力。
21. 如图,质量为的滑块静止于光滑的水平面上,一质量为的小球以10的速率向右运动。
(1)若小球碰到滑块后又以1的速率被弹回,求滑块获得的速度;
(2)若小球碰到滑块两者黏在一起运动,求之后的共同速度;
(3)若小球与滑块的碰撞没有能量损失,求碰撞后小球、滑块的速度。
22. 如图所示,是光滑轨道,其中部分是半径的竖直放置的半圆,部分与部分平滑连接。一质量为的小木块放在轨道水平部分,木块被水平飞来的质量为的子弹射中,子弹留在木块中。子弹击中木块前的速度为。若被击中的木块能沿轨道滑到最高点C,重力加速度为,求:
(1)子弹击中木块后的速度v的大小;
(2)子弹击中木块并留在其中的过程中子弹和木块产生的热量Q;
(3)木块从C点飞出后落地点距离B点的距离s。
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