内容正文:
邯郸市第一中学高二年级学情检测物理试卷
命题人:陆芳宗
审核人:饶细宝、温雪莎
一、单选题(共7题,每题4分)
1.体操运动员在落地时总是要屈腿的日的是()
A.减小地面对运动员的平均作用力
B.减小地面对运动员的冲量
C.减小运动员所受重力的冲量
D.减小运动员的动量变化量
2.如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉下一段距离△x,释放后振子在A、B间振动,且
AB=20cm,振子由A到B的时间为0.1s,则下列说法中正确的是()
A.振子由A运动到B回复力先增大后减小
B.振子在AB=20cm间振动,振动周期为0.1s
---B
不
C.振子完成一次全振动通过的路程为20cm
O-O
20cm
△x
D.振子由A运动到B弹簧可能一直处于伸长状态
A
3.如图所示,甲、乙两颗子弹分别从左、右以一定的速度沿同一直线射入放在光滑水平
面上的物块并停止运动,物块始终保持静止,测得甲进入物块的深度大于乙,对甲、乙
进行比较,下列说法正确的是()
-
甲
7777777777777777777777777777177777777777
A.甲受阻力较小
B.甲的质量较大
C.甲射入的初动能较大
D.甲射入的初动量较大
4.如图所示,用两根长度相同的细线,分别悬挂两个大小相同的小球A、B,两球并排
放置。拉起A球至距初始位置高度为处并由静止释放,该球到达最低点后与静止的B球
发生碰撞。已知小球A、B质量分别为、2,两小球发生的是弹性碰撞,重力加速度
为8。关于两球碰撞过程,下列说法正确的是()
A.碰撞后小球A停止摆动
/2
B.碰撞后小球B的动量大小为2√2gh
C.碰撞后小球B的速度为2g
D.碰撞后小球B运动的最大高度h
答案第1页(共6页)
5.如图1所示,长为L的轻绳拴一小球A在竖直平面内做简谐运动,如图2所示,长为
L的轻绳拴一小球B在水平面内做匀速圆周运动,其中日<5°,=60°。重力加速度为8,
两球均可视为质点且质量均为。下列说法正确的是()
图1
图2
A.小球A与小球B的周期之比为T:I=1:√2
B.小球B所受的拉力大小为二g
C.小球B转动半周的过程中动量变化量为0
D.小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程,拉力的冲量大小为
'gL+2gL (1-cos0)
4
6.如图所示,单摆P在平衡位置与光滑水平面上的弹簧振子Q恰好接触且无相互作用,
P与Q的振动周期相同。现将摆球P向左拉开一很小角度由静止释放,P与Q的碰撞均
为弹性正碰。下列说法中正确的是()
A.若P的质量比Q的小,第二次碰撞发生在图示位置右侧
B.若P的质量比Q的大,第二次碰撞发生在图示位置左侧
C.无论P、Q质量大小关系,第二次碰撞仍发生在图示位置
D.若P、Q的质量相等,整个装置的振动周期大于单摆的周期
左
7.质量为m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,其水平直径AB长度为2R,现将
质量也为m的小球从距A点正上方加高处由静止释放,然后由A点经过半圆轨道后从B
点冲出,在空中能上升到距B点所在水平线的最大高度
3s处
T
(不计空气阻力,小球视为质点),则()
A.小球离开小车后做竖直上抛运动
B.小球和小车组成的系统机械能守恒
C.小球在最低点时,地面对小车的支持力为2g
77777777777777777777
答案第2页(共6页)
D.小球第二次上升最大高度到距B点所在水平线为
二、多选题(共3题,每题6分,少选3分,多选0分)
8.某工作人员用高压水枪近距离冲洗车身,水枪出水口直径为D,水流以速度v从枪口
喷出近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流,约有60%向四周溅散开水平溅回(即
速度大小不变,方向变为反方向),其余40%的水流撞击车身后无反弹顺车流下。由于水
流与车身的作用时间较短,在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。己知
水的密度为P,则()
A.水枪的功率为号pxD2
6
B.水枪的功率为prD
C.水流对车身的平均冲击力约为0.4pmD22
D.水流对车身的平均冲击力约为0.8pπD2
9.如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,质量为m的物体A以速度向右
运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为x:现让该弹簧一端连接另一物体B(如图乙
所示),静止在光滑水平面上,物体A以2的速度向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大
压缩量仍为x。已知整个过程弹簧处于弹性限度内,则()
Vo
2y0
-一0000000000
A
-0000000000-B
7777777777777777777777777777777777777
图甲
图乙
A.弹簧压缩量为最大值x时的弹性势能为n
B.物体B的质量为号
C.乙图中,弹簧重新恢复原长时,物体B的动量大小为%
D.乙图中,从A接触弹簧到弹簧压缩量最大所经历的时间为t,则时间t内B的位移为
a1-)
10.如图所示,水平传送带的最左端A点和最右端B点间距为1m,C为AB的中点。劲
度系数为25N/m的轻质弹簧右端固定,左端连接一质量为0.25kg的小物块。物块位于C
点时,弹簧水平且为原长状态。现传送带逆时针传输,速度为5m/s,将物块移至A点由
静止释放。物块与传送带间的动摩擦因数为0.6,物块运动的过程中,弹簧始终在弹性限
度内,则下列说法正确的是()
答案第3页(共6页)
000000000000
A.物块做简谐运动
B.摩擦力对物块一直做负功
C.物块的最大速度为4.4m/s
D.物块距B点最近为0.06m
三、实验题
11.(10分)某物理小组利用如图甲所示装置精确测量电源内阻、电流表内阻和电压表内
阻。
B
甲
实验操作步骤如下:
①根据电路图连接实物图:
②将单刀双掷开关K,旋至1,闭合开关K,调节滑动变阻器,得到多组电压表和电流表
的数据;
③将单刀双掷开关K,旋至2,闭合开关K,,调节滑动变阻器,得到多组电压表和电流表
的数据;
④将②③数据在同一坐标纸上描点,得到如图乙所示图像。
(1)图乙中,与步骤②中数据对应的图线为
(选填“AB”或“CD)。
(2)若图乙中AB图线与纵、横轴的截距分别为U1、I1,CD图线与纵、横轴的截距分别为
U、12,则电源内阻r=,电流表内阻Ra=,电压表内阻R,=。
(3)为了进一步精确测量滑动变阻器的总电阻R,该小组将单刀双掷开关旋至2,滑片P调
至滑动变阻器最左端,闭合开关K,读取电压表、电流表示数分别为U3、I3,则R=。
答案第4页(共6页)
12.(8分)某实验小组为“探究电路电阻对电容器放电时间的影响”,设计了如图1所示
的电路。
个I
R
P
电流
b
传感器
0.51
图1
图2
实验步骤如下:
①将单刀双掷开关K1掷于A处,给电容器充满电:
②断开K2,将开关K1掷于B处,使电容器放电,记录放电电流随时间的变化关系,如
图2中曲线a(虚线)所示:
③将K1重新掷于A处,再次使电容器充满电;
④闭合开关K2,将K1掷于B处,再次记录放电电流随时间的变化关系,如图2中曲线b
(实线)所示。
根据以上信息,回答下列问题:
(1)电容器充电时,电路中定值电阻R的作用是
。由图2可知,电容器放电时,
回路电阻越大,放电时间
(填“越长”或“越短”)。
(2)图2中两条曲线与坐标轴围成的面积分别为S和S,则S
S(填“大于等
于”或“小于)。
(3)P、Q是图2中曲线b上的两个点,其纵坐标分别为0、0.50,则P、Q两点处的切线
斜率之比为
四、解答题
13.(8分)一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻离地高度为,速度为v,方向水
平,燃料耗尽。此时,火箭突然炸成质量相等的两块,其中一块沿着与ⅴ相反的方向飞
去,速度大小为?。己知地面水平,重力加速度为g。求:
(1)火箭炸裂后瞬间另一块的速度大小2:
(2)炸裂后两块落地时的水平距离。
答案第5页(共6页)
14.(14分)如图所示,质量为的小钢球(可视为质点),用长为1的细绳系在O点,
O点正下方固定一钉子卫,P到O的距离为,初始时细绳和竖直方向的夹角为0,不
计空气阻力,重力加速度为g。小球运动过程中,摆线与竖直方向的夹角始终小于5°。
求:(1)小球刚释放时,所受回复力的大小:
(2)小球一次全振动的过程中绳子拉力冲量的大小:
(3)小球在摆动过程中绳上最大张力和最小张力的差值。
P
15.(14分)如图所示,在倾角0=37°的足够长的斜面上放置一个凹槽,槽与斜面间的
3
动摩擦因数L=g槽两端侧壁小、B间的距离d=0,50m。将一质量与槽相等、表面光
滑的小物块(可视为质点)放在槽内上端靠侧壁B处,现同时由静止释放物块与槽。己
知物块与槽的侧壁发生的碰撞为弹性碰撞,槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块运动后瞬间,物块与槽各自的加速度大小a1、a,;
(2)物块与槽的侧壁发生第1次碰撞后的瞬间,物块和槽的速度大小、;
(3)从物块开始运动至与槽的侧壁发生第n次碰撞所需的时间t。
出9
答案第6页(共6页)《邯郸市第一中学高二年级学情检测物理试卷》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
C
D
D
A
AC
BCD
AC
2.D
【详解】A.根据简谐运动回复力与位移的关系F=-
可知振子由A运动到B回复力先减小至零,再增大,故A错误:
B.由时间对称性可知,振子由A到B的时间与由B到A时间相等,均为0.1s,振子在
AB=20cm间振动,振动周期为0.2s,故B错误:
C.由题意知,振子的振幅为A=I0cm所以振子完成一次全振动通过的路程为
s=4A=40cm,故C错误:D.由于不知道kA与振子质量m的关系,若g>kA
则振子由A运动到B弹簧可能一直处于伸长状态,故D正确。
3.C【详解】A.物块保持静止,说明甲、乙子弹对物块的作用力大小相等,方向相反,
所以甲、乙子弹受到的阻力大小相等,故A错误;C.由动能定理有0-E,=-
因为5>Sz,=2,所以甲射入的初动能较大,故C正确:D.甲、乙子弹和物块组
成的系统,所受合外力为零,系统动量守恒,因此甲、乙的初动量大小相等,故D错误;
B.由动能与动量的关系B,=D可知,初动量P大小相等时,初动能B越大,质量m越
小,因此甲的质量更小,故B错误。
4.D【详解】ABC.设两球碰撞前瞬间A球的速度大小为'a,A球从高度h处由静止释
放,下摆过程由机械能守恒定律得gh=m,解得A=√2gh两球发生弹性碰撞,设
碰撞后瞬间A、B的速度分别为V1、V1,以向左为正方向,根据动量守恒定律与机械
能守恒定律得ma=wA1+2mg1,
=了√2gh,碰撞后小球A的速度不为零,不会停止摆动:碰撞后小球B的动量大小为
3
Pe=2'E1=
,√2gh,故ABC错误:D,设碰撞后小球B运动的最大高度为H,对B上
摆的过程,由机械能守恒定律得2gH=}×2m解得H=4,故D正确。
1
答案第1页(共8页)
5.D【详解】A.小球A周期为T=2π,
,对小球B分析,可知绳子的拉力与重力提
Lcosa
供向心力,则有gtana=
42
Isina,小球B的周期为T=2π
小球A与小
球B的周期之比为IA:=V2:1,故A错误;B.根据受力分析,可得小球B所受的拉
力大小为乃=g=2g,故B错误:C.根据p=可知小球B做匀速圆周运动,转
cosa
动半周后,线速度的方向发生变化,则小球B的动量变化量不为0,故C错误:D.小球
A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程,根据动能定理mgL1-cos0)=】m
小球A从左侧最高点第一次运动到最低点的过程,拉力的冲量大小为
+m=m忙头名Los),放DE瑞,
6.C【详解】设P、Q的质量分别为%和m2,设P运动到最低点时的速度为,则当二
者发生弹性碰撞后,有。=+碰撞前后能量也是守恒的,有
听-+解得g批%,专若网>≥m,碰后P与Q都装
%+2
%+%2
续向右运动,P做振幅更小的单摆运动,周期不变,Q也做简谐运动,二者的周期相等,
经过半个周期后,在单摆P的最低点再次相遇(也是各自的平衡位置),再次碰撞后依然
是弹性碰撞,碰后P以原速度大小,向左运动,Q静止,整个装置的运动周期与原单摆P
或振子Q的周期是相同的:若<2,碰后P向左运动,Q从平衡位置开始向右振动,
经过半个周期后,在单摆P的最低点再次相遇(也是各自的平衡位置),再次碰撞后依然
是弹性碰撞,碰后P以原速度大小向左运动,Q静止,整个装置的周期依然不变:
若m=%,碰后P静止,Q以,向右压缩弹簧开始做简谐振动,半个周期后回到P的最
低点与P发生弹性碰撞,碰后P以向左运动,Q静止,从第一次碰撞到第二次碰撞依
然需要半个周期的时间,所以无论质量如何,PQ的第二次碰撞都发生在图示的原位置,
答案第2页(共8页)
装置的周期也与单摆P的周期相同,是不变的。故选C。
7.A【详解】A.小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,水平方向系统动量守恒,
在A点时系统水平方向动量为零,小球运动到B点时与小车水平方向共速,即此时小球
与小车水平方向速度为零,所以小球离开小车后做竖直上抛运动,故A正确:
B.小球从B点飞出后上升的最大高度为弘<h,可知小球在半圆形轨道内运动时受阻
4
力作用,则小球和小车组成的系统机械能不守恒,故B错误:
C.小球在最低点时有向上的加速度,处于超重状态,可知地面对小车的支持力大于2g,
C错误:D.小球第一次运动到距B点所在水平线的最大高度处的过程中,设克服摩擦力
做功为所,由动能定理有g染-所,=0,解得那,一g4,小球第二次在小车中
运动时,每个对应位置处速度变小,弹力变小,由滑动摩擦力公式户F,可知摩擦力
变小,故摩擦力做功小于寻:,机械能损失小于子g,因此小球再次下落到再次上
升到最高点的过程,满足呕(头创<子e,:则h>,即再次离开小车时,能上升
的高度大于,故D错误。
D
8.AC【详解】AB.出水口横截面积S=元
元D2
,t时间内,水枪喷出水流长度
4
为1=t喷出水流总质量m=p少=p双=PxD1,由动能定理可知,水枪对水流做的功
4
等于水流喷出时的动能,则水枪功率等于单位时间喷出水流的动能,有
1
p=-2
一rD”故A正确,B错误:D.取水流人射方尚为正方向,总初
动量P和=w60%水流反弹(速度为-y),40%水流不反弹(速度为0),总末动量
P末=0.6(-)+0.4l.0=-0.6v,设车身对水的作用力为F,对t时间内射到车身的水
流由动量定理,得-及=P朱-P,解得F=160将m=PzD
代入,得
F=0.4xD,由牛顿第三定律,水流对车身的平均冲击力大小等于F,故C正确。
答案第3页(共8页)
9.BCD【详解】A.甲图中,根据机械能守恒可知,弹簧压缩量为最大值x时的弹性势
能为,=,故A错误:B。图乙中,弹簧的最大压缩量仍为x,此时弹簧的弹性势
能等于图甲中弹性势能E。两物体速度相等时,弹簧的压缩量最大。图乙中,取向右为
正方向,由动量守恒定律得mx2=(m+妇)v,由机械能守恒定律得
子m×(2,广-m+%)加2+8,解得-贺,故B正确:
C.乙图中,设弹簧重新恢复原长时A的速度大小为vA,B的速度大小为阳,取向右为
正方向,由动量守恒定律得mx2=a+%1,由机械能守恒定律得
ux(2广-m+分%,解得%=6,%-3,则殊簧重新恢复原长时,物体B的
动量大小P=%-背×3。=m,故C正确;D.从A接触弹簧到弹资压缩呈最大的
过程,由动量守恒定律得mx2=a+B,可得x2,t=wAt+阳t,又at=a,
3
=,由几何关系有X-x=x联立解得时间t内B的位移为。=(2-)·
10.AC【详解】A.物块在A点时,弹簧伸长量x=0.5m,弹力耳==12.5N
滑动摩擦力∫=g=1.5N物块向右运动过程中,相对传送带向右,摩擦力方向向左。
当物块向左运动时,由于最大速度小于传送带速度,相对传送带仍向右,摩擦力方向始
终向左。物块受到的合力P-太-了令r={则P=-,物块做简诺运动,故A正
确:B.物块向右运动时,摩擦力向左,做负功:物块向左运动时,摩擦力向左,做正功,
C.简谐运动的平衡位置在C点左侧,==0.06m处,振幅A=0.5m-0.06m=0.44m
根据简谐运动规律,最大速度ym=@A=
4=45,故C正确;
D.物块向右运动的最远位置在C点右侧6=A-=0.44m-0.06m=0.38处,B点在C
点右侧0.5m处,物块距B点最近距离为d=0.5m-0.38m=0.12m,故D错误。
11.(每空2分)
UU,
(1)AB
(2)
UⅥ_
1(U-U2)
(3)14
答案第4页(共8页)
【详解】(2)[1]结合上述,开关K,旋至1时,图线斜率表示电源内阻与电流表内阻串
联后的总电阻,开关K,旋至2时,图线斜率表示电源内阻与电压表内阻并联后的总电阻,
放r受回国啦
2=R,
解得R=44,R=
UU
1(U-U)
=R+R解得R=
(3)由31
uu
13I21
12.(每空2分)(1)限制充电电流,保护电路
越长(2)等于
(3)2/2:1
【详解】(1)[1]电容器充电时,定值电阻R的作用是限制充电电流,保护电路,即防
止充电电流过大损坏元件。[2]曲线α对应的放电电阻是R,曲线b对应的放电电阻是R
与R,并联的总电阻R,根据并联电路的性质可知R。<R,由题图2可知,曲线α放电
更慢,所以电容器放电时,回路电阻越大,放电时间越长。(2)I-t图像与坐标轴围成
的面积表示电容器放电过程中放出的总电荷量,而电容器的带电量为Q=CU,由于两次
充电的电压U相同且电容器的电容C不变,所以电容器两次放电过程中放出的总电荷量
相等,即S=S3)该图像的斜率大小表达式为是其中△贸,△U名,联立得
10
1.4g=1
RC
RC△tRC
所以P口两点处的切线斜率大小之比为2=
.=2
ko
0.510
RC
13.(1)13=2w+
(2)2(v+
【详解】(1)取火箭初速度方向为正方向,
根据动量守恒定律有m-学-)+空
(2分)
解得2=2v+y
(1分)
(2)弹片在空中敏平抛运动,设飞行时间为,则h=58
(2分)
两块弹片落地水平距离为x=(?+%)t,
(2分)
答案第5页(共8页)
联立解得x=2(v+)
2h
(1分)
14.(1)gsin6
(2)1
(3)12g(1-c0s8)
【详解】(1)小球重力沿小球运动轨迹切线方向的分力提供回复力,所以小球刚释放时
所受回复力的大小为F=gsin8
(3分)
(2)小球从右侧释放后,先以O点为圆心、1为摆长向左摆动到最低点。碰到钉子后,
小球以P点为新圆心、
1)}为新摆长维续向东摆动
4
根据全振动周期T=2π
知摆长为1、
11时的周期分别为
(1分)
所以小球一次全振动后回到初始位置用时
(1分)
得重力的冲量大小为I。=gt=g
(1分)
小球一次全振动后回到初始位置,速度大小、方向与初始状态相同,由动量定理
IT+IG=Ap=0
(1分)
得小球一次全振动的过程中绳子拉力冲量的大小为
1.
(1分)
(3)小球摆动过程中,小球运动到最低点,速度最大,设为v
小球从释放点到最低点的过程中由功能关系有嗯1-c0s0)-=方m2
(1分)
2
在最低点对小球受力分析,由牛顿第二定律有T-g=
(1分)
当小球以r=1从左往右运动到最低点时有最大张力T,
答案第6页(共8页)
Tmax=1g+8g(1-C0Sθ)
(1分)
小球在两侧最高点处速度为0,向心力为0,张力最小,但两侧最高点摆角不同
初始释放侧摆角为日,速度为0,张力T=gcos8
另一侧摆角为a,由机械能守恒,gr1-cos)=gl1-cosθ)
(1分)
代入r=得该侧摆角a>0,对应张力西=<I
因此最小张力为绕P侧最高点的张力,
11-cos)
=mg cosa=mg
g1-41-cos©
(1分)
因此小球在摆动过程中绳上最大张力和最小张力的差值为
AT-Tmax-T'min -12mg(1-cos)
(1分)
15.(1)a=6m/s2,4=0(2)Y=0,=√6m/s
3)6
2
【详解】(1)设物块与槽的质量均为m,由倾角6=37”,动摩擦因数u=3,重力加速度
8
g=10s2槽与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,槽受到斜面的支持力为物块与槽
两者重力垂直斜面的分力之和,滑动摩擦力
f=L21gc0s0=。×21g×0.8=0.6mg
(1分)
槽的重力沿斜面分力为
ng sin =0.6ng
(1分)
恰好与摩擦力平衡,故释放后槽保持静止;因为物块光滑,所以仅受重力分力;可得
4=gsin6=6m/s2,4=0
(1分)
(2)物块从B侧壁由静止开始运动至A侧壁,位移d=0.50m,加速度4=6m/s2
由运动学公式=2ad
解得碰撞前物块速度y=√6/s
槽静止2=0
(1分)
答案第7页(共8页)
弹性碰撞瞬间动量守恒,动能守恒,满足
1
1
t%=+my,实亏=,4+必y
(2分)
2
2
2
解得%=0,5=√6m/s
(1分)
(3)从释放到第一次碰撞满足d=,4
解得4=6、
(1分)
6
第一次碰撞后,槽以巧=√6m/s匀速下滑;物块初速度=0,加速度4=6m/s2,向下加
速。取沿斜面向下为正方向,碰撞瞬间为计时起点,则物块与槽的位移分别为
=4,当=路
(1分)
若物块与B侧壁碰撞,则满足x2-x,=d
解得5=V6
S
(1分)
此时物块速度”=a45,=√/s,因此当物块到达B侧壁时,二者共速,恰好接触不发生
碰撞。
(1分)
若物块与A侧壁碰撞,则满足=x
√6
解得6=3。(5=0舍去)
易知此时物块速度大于槽速度,则二者发生碰撞,故从第一次碰撞到第二次碰撞的时间
为6=6
(1分)
由于物块和槽的质量相等,两者发生弹性碰撞后,速度交换,从第二次碰撞到第三次碰
撞的时间间隔与第一次碰撞和第二次碰撞的时间间隔相同,故从释放瞬间到第次碰撞
的总时间为
t-t1+(n-1)t2=(2n-1)5s
(2分)
答案第8页(共8页)