精品解析:江西南昌市新建区第二中学2026-2027学年高二上学期开学测试物理试题
2026-09-02
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内容正文:
新建二中2026—2027学年度上学期
高二年级期物理学科8月作业
时量:75分钟 总分:100
一、选择题:(本题10小题共46分,在每小题给出的四个选项中,第1-7只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10为多项符合题目要求,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. 关于力做功,下列说法中正确的是( )
A. 静摩擦力对物体做功一定为0
B. 作用力对物体做正功,反作用力可能对物体不做功
C. 滑动摩擦力对物体一定做负功
D. 物体运动的速度越大,作用在物体上的力的功率也越大
【答案】B
【解析】
【详解】A.静摩擦力的做功情况取决于物体在静摩擦力方向上的位移,并非一定为0。例如手握水杯,水杯受到手竖直向上的静摩擦力,手拿水杯竖直向上运动,此时静摩擦力做正功,故A错误;
B.作用力和反作用力的受力物体不同,两个物体的位移没有必然关联。例如,物块在木板上滑动,木板静止,由于木板静止没有位移,则物块对木板的摩擦力不做功,故B正确;
C.滑动摩擦力与相对运动方向相反,与物体的运动方向可能相反,也可能相同,所以滑动摩擦力可能对物体做负功,也可能做正功,也可能不做功。例如,在转动的传送带上放一个速度为0的物块,此时物块受到的滑动摩擦力做正功,故C错误;
D.根据
可知功率大小与力的大小、速度的大小以及力与速度夹角有关,如果力与速度夹角为,不管速度多大,功率都为0,故D错误。
故选B。
2. 在同一高度,将A、B两球水平抛出, mA<mB,不计空气阻力,说法正确的是( )
A. 下落时间
B. 下落时间
C. 抛出初速度
D. 抛出初速度
【答案】B
【解析】
【详解】AB.小球在空中做平抛运动,竖直方向有
可得
由于两球下落高度相同,则下落时间,故A错误,B正确;
CD.水平方向有
由于A球的水平位移小于B球的水平位移,则抛出初速度,故CD错误。
故选B。
3. 一皮球由静止自由下落高度后被地面反弹,反弹后竖直向上运动。由于与地面碰撞,皮球动能损失了64%。忽略空气阻力,皮球反弹后可上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设落地前瞬间皮球的动能为,下落过程根据机械能守恒可得
由于与地面碰撞,皮球动能损失了64%,则皮球反弹瞬间的动能为
上升过程根据机械能守恒可得
解得皮球反弹后可上升的最大高度为
故选D。
4. 如图所示,质量为m的物块在与水平方向夹角为的恒定拉力F的作用下匀速向右运动。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 物体所受重力的冲量为
B. 物块所受摩擦力的冲量为0
C. 物块所受拉力的冲量为
D. 物块所受合力的冲量为
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据题意,由冲量公式可知,物块所受重力的冲量为,故A正确;
B.由平衡条件有物块所受摩擦力
则物块所受摩擦力的冲量为,故B错误;
C.根据题意,由冲量公式可知,物块所受拉力的冲量为,故C错误;
D.物块做匀速直线运动,物块所受合力为零,则物块所受合力的冲量为零,故D错误。
故选A。
5. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法不正确的是( )
A. 小车克服重力所做的功是mgh
B. 合外力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是
D. 摩擦力对小车做的功是
【答案】C
【解析】
【详解】A.重力做功仅与初末位置高度差有关,小车上升高度为,重力做功为
因此小车克服重力做功为,故A正确;
B.根据动能定理,合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。
小车初动能为0,末动能为,因此合外力做功等于,故B正确;
C.水平恒力的做功为
根据动能定理(为摩擦力做功)
整理得。由于山坡粗糙,摩擦力做负功()
因此,故C错误;
D.对动能定理公式移项可得,故D正确。
故选 C。
6. 如图所示,学生练习用脚颠球,足球的质量为。某一次足球由静止自由下落,被颠起后,离开脚竖直向上运动的最大高度为。已知足球与脚的作用时间为,重力加速度g取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 足球与脚作用的过程,脚对足球的冲量等于足球的动量改变量
B. 足球与脚作用的过程,足球动量变化量大小为
C. 足球与脚作用的过程,脚对足球的平均作用力大小为
D. 足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中,重力冲量的大小为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据动量定理,足球与脚作用的过程,脚对足球的冲量以及重力的冲量之和等于足球的动量改变量,A错误;
B.足球与脚作用的过程,(向上为正)则足球动量变化量大小为,B错误;
C.足球与脚作用的过程,根据动量定理
解得脚对足球的平均作用力大小为,C正确;
D.足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中,重力冲量的大小为,D错误。
故选C。
7. 如图所示,竖直墙面上有一只壁虎从点沿水平直线加速运动到点,此过程中关于壁虎受力情况,下列说法正确的是( )
A. 壁虎受三个力的作用 B. 竖直墙面对壁虎弹力为零
C. 壁虎受到的摩擦力等于重力 D. 壁虎受到的摩擦力的方向斜向左上方
【答案】D
【解析】
【详解】AB.壁虎除受到重力外,还受到摩擦力,墙壁的弹力以及墙壁对壁虎脚掌的吸力,即受到四个力作用,故AB错误;
CD.由于壁虎加速度方向由指向,根据牛顿第二定律,可知其合力方向由指向,根据矢量的合成法则,那么壁虎受到摩擦力的方向斜向左上方,其大小大于重力,故C错误,故D正确。
故选D。
8. 如图所示,在倾角为的斜面上,有一质量为的木块恰好可以沿斜面匀速下滑.现将该木块放于斜面底端,在沿斜面向上的恒力F作用下,木块可从静止开始沿斜面向上匀速运动,木块与斜面间的动摩擦因数为,则下列结论正确的是(g取,,)( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.木块恰好可以沿斜面匀速下滑,则有,
解得,故A正确,B错误;
CD.在沿斜面向上的恒力F作用下,木块可从静止开始沿斜面向上匀速运动,根据平衡条件有,
解得,故C正确,D错误。
故选AC。
9. 如图所示,滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上,从距底端高度为h处由静止开始滑下,其运动过程可近似看做加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m(含身上所有装备),重力加速度为g,则整个下滑过程中( )
A. 运动员获得的动能为
B. 运动员减少的重力势能全部转化为动能
C. 运动员的机械能减少了
D. 运动员克服摩擦力做的功为
【答案】AD
【解析】
【详解】A.运动员下滑的距离
由运动学公式可得
得动能为,故A正确;
B.运动员减少的重力势能为
增加的动能为
所以运动员减少的重力势能一部分转化为动能,一部分转化为内能,故B错误;
C.运动员的机械能减少了,故C错误;
D.设运动员克服摩擦力做的功为W,根据动能定理
解得,故D正确。
故选AD。
10. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块连接,穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块和重物连接起来,的质量为4m。将从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角(,),OB长为3L,与AB垂直,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g。则从A点到B点的过程中( )
A. 重物的速度一直增大
B. 弹簧的弹性势能先增大后减小
C. 运动至B点时的速度大小为
D. 轻绳对做的功为
【答案】CD
【解析】
【详解】A.滑块和重物由轻绳相连,初始时,。滑块到达点时,绳段水平,而滑块的速度沿竖直方向,其沿绳方向的速度分量为零,由绳长约束得。重物的初、末速度均为零,速度不可能在全过程中一直增大,故A错误;
B.设弹簧形变量为,伸长时为正。由胡克定律,弹簧弹力大小为;题给,两点的弹力大小相等,因此
滑块从点上升到点,弹簧长度增大,因此
联立可得
弹簧自然长度对应的位置在,之间。弹性势能为,故弹性势能先减小后增大,故B错误;
CD.在直角三角形中,由几何关系得
再由几何关系得
滑块上升,绳段由缩短为,所以重物下降。由前述绳长约束判断,在点。取滑块、重物、弹簧、轻绳和地球为系统,固定支点及竖直杆支持力均不做功,系统机械能守恒;题给两端弹力大小相等,故两端弹性势能相等。设滑块在点的速度大小为,由机械能守恒得
解得
对重物应用动能定理,设轻绳对它做功为,其初、末动能均为零,重力做功为,则
解得
轻绳不可伸长且质量不计,张力对滑块和重物做功的代数和为零,因此,故CD正确。
故选CD。
11. 某实验小组利用如图所示装置验证“机械能守恒定律”。重物由静止开始下落,打出多条清晰的纸带。
请回答以下问题:
(1)下列操作正确的是__________;
A. 先接通电源,再放开纸带 B. 先放开纸带,再接通电源
(2)取一条打出的纸带,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T。已知重物的质量为M,当地的重力加速度为g,从B点到F点这段时间内,重物重力势能的减少量为__________,重物的动能增加量为__________(用题中和图中所给字母表示);
(3)考虑到实际中阻力的存在,重物重力势能的减少量__________重物的动能增加量(填“大于”或“小于”)。若在误差允许范围内,二者近似相等,则可认为重物下落过程中机械能守恒。
【答案】(1)A (2) ①. ②.
(3)大于
【解析】
【小问1详解】
实验操作顺序是先接通电源,再放开纸带,故选A;
【小问2详解】
[1]从B点到F点这段时间内,重物下落高度为,故重力势能减少量为
[2]重物在B点的速度为
在F点的速度为,
故动能增加量为
【小问3详解】
实际中存在阻力,重力势能减少量大于动能增加量。
12. 某同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)实验时,先接通气源,然后在导轨上放一个装有遮光条的滑块,如左图所示。将滑块向左弹出,使滑块向左运动,调节P或Q,直至滑块通过光电门1的时间________(选填“﹥”“=”或“﹤”)通过光电门2的时间,则说明轨道已水平。
(2)轨道调平后,将装有相同遮光条的滑块A、B静置在右图所示的位置。给滑块A一瞬时冲量,滑块A经过光电门1后与滑块B发生碰撞且被弹回,再次经过光电门1。光电门1先后记录滑块A上遮光条的挡光时间为、,光电门2记录滑块B向左运动时遮光条的挡光时间为。
(3)若测量数据近似满足关系式________(用字母、、、、表示),则两滑块碰撞过程动量守恒。若测量数据满足关系式________(仅用、、表示),则说明碰撞为弹性碰撞。
【答案】 ①. = ②. ③.
【解析】
【详解】[1]若轨道水平,则滑块在导轨上做匀速直线运动,通过光电门1的时间等于通过光电门2的时间。
[2]根据光电门测速原理可知,A碰撞前后的速度大小分别为,
B碰撞后的速度大小为
根据动量守恒定律有
解得
[3]若两滑块碰撞过程为完全弹性碰撞,根据机械能守恒定律有
结合上述动量守恒定律解得
三、解答题
13. 如图所示,一个质量m=1kg的小球从h=1.8m高处斜向上抛出,初速度v0=8m/s,不计空气阻力,g取10m/s2,取地面为零势能面。求:
(1)小球的机械能;
(2)小球落地时速度大小。
【答案】(1)50J (2)10m/s
【解析】
【小问1详解】
取地面为零势能面,机械能等于动能加重力势能,有
代入数据解得
【小问2详解】
小球运动过程机械能守恒,落地时重力势能为0,机械能全部为动能,因此有
解得
14. 如图所示,质量的小球以的速度在光滑水平面上向右运动,即将与静止在小球右侧的滑块发生碰撞,已知滑块的质量,碰撞时间极短,空气阻力不计。
(1)若小球与滑块碰后粘在一起,则它们碰后的共同速度多大?
(2)若小球与滑块碰撞后,小球被弹回的速率大小,则它们碰撞过程损失的机械能E为多大?
(3)若小球与滑块发生的是弹性碰撞,则碰撞后小球和滑块的速度分别为多大?
【答案】(1)2.4m/s
(2)4m/s
(3)7.2m/s ,4.8m/s
【解析】
【小问1详解】
根据动量守恒定律有
代入数据解得
【小问2详解】
根据动量守恒定律有
解得
碰撞过程中有能量损失,根据机械能守恒定律
解得
【小问3详解】
设向右为正方向,碰后小球和滑块的速度分别为、,根据动量守恒定律
弹性碰撞过程中没有能量损失,根据机械能守恒定律有
解得,
即碰撞后小球的速度大小为7.2m/s,滑块的速度大小4.8m/s。
15. 如图所示,斜面倾角为θ,在斜面底端垂直斜面固定一挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为M=1.0kg的木板与轻弹簧接触、但不拴接,弹簧与斜面平行、且为原长,在木板右上端放一质量为m=2.0kg的小金属块,金属块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.75,木板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为μ2=0.25,系统处于静止状态。小金属块突然获得一个大小为v1=5.3m/s、平行斜面向下的速度,沿木板向下运动。当弹簧被压缩x=0.5m到P点时,金属块与木板刚好达到相对静止,且此后运动过程中,两者一直没有发生相对运动。设金属块从开始运动到木板达到共速共用时间t=0.75s,之后木板压缩弹簧至最短,然后木板向上运动,弹簧弹开木板,弹簧始终处于弹性限度内,已知sinθ=0.28、cosθ=0.96,g取10m/s2,结果保留二位有效数字。
(1)求木板开始运动瞬间金属块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)求P点时弹簧的弹性势能Ep;
(3)假设木板由P点压缩弹簧到弹回P点过程中不受斜面摩擦力作用,求木板离开弹簧后沿斜面向上滑行的距离。
【答案】(1)4.4m/s2,10m/s2
(2)3.0J (3)0.077m
【解析】
【小问1详解】
对金属块,由牛顿第二定律可知加速度大小为
沿斜面向上;
木板受到金属块的滑动摩擦力,沿斜面向下
木板受到斜面的滑动摩擦力,沿斜面向上
木板开始运动瞬间的加速度
解得,沿斜面向下
【小问2详解】
设金属块和木板达到共同速度为v2,对金属块,应用速度公式有
在此过程中以木板为研究对象,设弹簧对木板做功为W,对木板运用动能定理得
解得
根据弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系得
解得P点弹簧的弹性势能
【小问3详解】
金属块和木板达到共速后压缩弹簧,速度减小为0后反向弹回,设弹簧恢复原长时木板和金属块的速度为v3,在此过程中对木板和金属块,由能量的转化和守恒得
木板离开弹簧后,设滑行距离为s,由动能定理得
解得s=0.077 m
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新建二中2026—2027学年度上学期
高二年级期物理学科8月作业
时量:75分钟 总分:100
一、选择题:(本题10小题共46分,在每小题给出的四个选项中,第1-7只有一项符合题目要求,每小题4分;第8-10为多项符合题目要求,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. 关于力做功,下列说法中正确的是( )
A. 静摩擦力对物体做功一定为0
B. 作用力对物体做正功,反作用力可能对物体不做功
C. 滑动摩擦力对物体一定做负功
D. 物体运动的速度越大,作用在物体上的力的功率也越大
2. 在同一高度,将A、B两球水平抛出, mA<mB,不计空气阻力,说法正确的是( )
A. 下落时间
B. 下落时间
C. 抛出初速度
D. 抛出初速度
3. 一皮球由静止自由下落高度后被地面反弹,反弹后竖直向上运动。由于与地面碰撞,皮球动能损失了64%。忽略空气阻力,皮球反弹后可上升的最大高度为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,质量为m的物块在与水平方向夹角为的恒定拉力F的作用下匀速向右运动。在时间内,下列说法正确的是( )
A. 物体所受重力的冲量为
B. 物块所受摩擦力的冲量为0
C. 物块所受拉力的冲量为
D. 物块所受合力的冲量为
5. 如图所示,质量为m的小车在水平恒力F的推动下,从山坡(粗糙)底部A处由静止开始运动至高为h的坡顶B,获得的速度为v,A、B之间的水平距离为x,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法不正确的是( )
A. 小车克服重力所做的功是mgh
B. 合外力对小车做的功是
C. 推力对小车做的功是
D. 摩擦力对小车做的功是
6. 如图所示,学生练习用脚颠球,足球的质量为。某一次足球由静止自由下落,被颠起后,离开脚竖直向上运动的最大高度为。已知足球与脚的作用时间为,重力加速度g取,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 足球与脚作用的过程,脚对足球的冲量等于足球的动量改变量
B. 足球与脚作用的过程,足球动量变化量大小为
C. 足球与脚作用的过程,脚对足球的平均作用力大小为
D. 足球从下落至第一次向上运动到最大高度的过程中,重力冲量的大小为
7. 如图所示,竖直墙面上有一只壁虎从点沿水平直线加速运动到点,此过程中关于壁虎受力情况,下列说法正确的是( )
A. 壁虎受三个力的作用 B. 竖直墙面对壁虎弹力为零
C. 壁虎受到的摩擦力等于重力 D. 壁虎受到的摩擦力的方向斜向左上方
8. 如图所示,在倾角为的斜面上,有一质量为的木块恰好可以沿斜面匀速下滑.现将该木块放于斜面底端,在沿斜面向上的恒力F作用下,木块可从静止开始沿斜面向上匀速运动,木块与斜面间的动摩擦因数为,则下列结论正确的是(g取,,)( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,滑雪运动员在倾角为30°的滑雪道上,从距底端高度为h处由静止开始滑下,其运动过程可近似看做加速度大小为的匀加速直线运动。已知运动员的质量为m(含身上所有装备),重力加速度为g,则整个下滑过程中( )
A. 运动员获得的动能为
B. 运动员减少的重力势能全部转化为动能
C. 运动员的机械能减少了
D. 运动员克服摩擦力做的功为
10. 如图所示,一根轻质弹簧一端固定于光滑竖直杆上,另一端与质量为m的滑块连接,穿在杆上,一根轻绳跨过定滑轮将滑块和重物连接起来,的质量为4m。将从图中A点由静止释放后沿竖直杆上下运动,当它经过A、B两点时弹簧对滑块的弹力大小相等。已知OA与水平面的夹角(,),OB长为3L,与AB垂直,不计滑轮的摩擦,重力加速度为g。则从A点到B点的过程中( )
A. 重物的速度一直增大
B. 弹簧的弹性势能先增大后减小
C. 运动至B点时的速度大小为
D. 轻绳对做的功为
11. 某实验小组利用如图所示装置验证“机械能守恒定律”。重物由静止开始下落,打出多条清晰的纸带。
请回答以下问题:
(1)下列操作正确的是__________;
A. 先接通电源,再放开纸带 B. 先放开纸带,再接通电源
(2)取一条打出的纸带,纸带上相邻两点之间的时间间隔均为T。已知重物的质量为M,当地的重力加速度为g,从B点到F点这段时间内,重物重力势能的减少量为__________,重物的动能增加量为__________(用题中和图中所给字母表示);
(3)考虑到实际中阻力的存在,重物重力势能的减少量__________重物的动能增加量(填“大于”或“小于”)。若在误差允许范围内,二者近似相等,则可认为重物下落过程中机械能守恒。
12. 某同学用光电门和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。
(1)实验时,先接通气源,然后在导轨上放一个装有遮光条的滑块,如左图所示。将滑块向左弹出,使滑块向左运动,调节P或Q,直至滑块通过光电门1的时间________(选填“﹥”“=”或“﹤”)通过光电门2的时间,则说明轨道已水平。
(2)轨道调平后,将装有相同遮光条的滑块A、B静置在右图所示的位置。给滑块A一瞬时冲量,滑块A经过光电门1后与滑块B发生碰撞且被弹回,再次经过光电门1。光电门1先后记录滑块A上遮光条的挡光时间为、,光电门2记录滑块B向左运动时遮光条的挡光时间为。
(3)若测量数据近似满足关系式________(用字母、、、、表示),则两滑块碰撞过程动量守恒。若测量数据满足关系式________(仅用、、表示),则说明碰撞为弹性碰撞。
三、解答题
13. 如图所示,一个质量m=1kg的小球从h=1.8m高处斜向上抛出,初速度v0=8m/s,不计空气阻力,g取10m/s2,取地面为零势能面。求:
(1)小球的机械能;
(2)小球落地时速度大小。
14. 如图所示,质量的小球以的速度在光滑水平面上向右运动,即将与静止在小球右侧的滑块发生碰撞,已知滑块的质量,碰撞时间极短,空气阻力不计。
(1)若小球与滑块碰后粘在一起,则它们碰后的共同速度多大?
(2)若小球与滑块碰撞后,小球被弹回的速率大小,则它们碰撞过程损失的机械能E为多大?
(3)若小球与滑块发生的是弹性碰撞,则碰撞后小球和滑块的速度分别为多大?
15. 如图所示,斜面倾角为θ,在斜面底端垂直斜面固定一挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为M=1.0kg的木板与轻弹簧接触、但不拴接,弹簧与斜面平行、且为原长,在木板右上端放一质量为m=2.0kg的小金属块,金属块与木板间的动摩擦因数为μ1=0.75,木板与斜面粗糙部分间的动摩擦因数为μ2=0.25,系统处于静止状态。小金属块突然获得一个大小为v1=5.3m/s、平行斜面向下的速度,沿木板向下运动。当弹簧被压缩x=0.5m到P点时,金属块与木板刚好达到相对静止,且此后运动过程中,两者一直没有发生相对运动。设金属块从开始运动到木板达到共速共用时间t=0.75s,之后木板压缩弹簧至最短,然后木板向上运动,弹簧弹开木板,弹簧始终处于弹性限度内,已知sinθ=0.28、cosθ=0.96,g取10m/s2,结果保留二位有效数字。
(1)求木板开始运动瞬间金属块的加速度大小和木板的加速度大小;
(2)求P点时弹簧的弹性势能Ep;
(3)假设木板由P点压缩弹簧到弹回P点过程中不受斜面摩擦力作用,求木板离开弹簧后沿斜面向上滑行的距离。
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