精品解析：吉林省通化市梅河口市博文学校2023-2024学年高一下学期第三次考试物理试题

2023---2024学年第二学期第三次考试 高一物理试题 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。第Ⅰ卷为选择题，共46分；第Ⅱ卷为非选择题共54分。满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（下列每小题所给选项至少有一项符合题意，1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，全部选对得6分，对而不全得3分，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。共46分） 1. 甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（　　） A. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B. 两个物体受到的冲量大小相等 C. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 D. 无法判断 2. 质量为的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取，下列说法中正确的是（　　） A. 内重力的平均功率为 B. 末小球的动能为 C. 末小球的动量大小为 D. 内重力的冲量大小为 3. 在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球碰撞后的速度图象如图所示，下列关系正确的是（　　） A. ma>mb B. ma<mb C. ma=mb D. 无法判断 4. A、B两球在光滑的水平面上，质量分别为mA=1kg，mB=2kg，A球以速度vA=6m/s与静止的B球发生弹性碰撞后，两球的速度是（以初速度方向为正方向）（　 ） A. v'A=2m/s，v'B=4m/s B. v'A=-2m/s，v'B=2.5m/s C. v'A=-2m/s，v'B=4m/s D. v'A= 1m/s，v'B=4m/s 5. 带有光滑圆弧轨道，质量为m的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为m的小球以速度v0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，已知重力加速度为g，则（　 ） A. 小球返回车的左端时，速度为零 B. 小球返回车的左端时，速度为v0 C. 小球上升到最高点时，小车的速度为v0 D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为 6. 如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止，当这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，则以下说法正确的是（　　） A. A车的速率大于B车的速率 B. A车的速率等于B车的速率 C. A、B两车仍然保持静止 D. A车的速率小于B车的速率 7. 如图所示，一轻质弹簧，两端连着物体A和B放在光滑水平面上，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中，已知物体A的质量为物体B的质量的，子弹的质量是物体B质量的．弹簧被压缩到最短时物体B的速度为（　　） A. B. C. D. 8. 木块A和B用一根轻弹簧连起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，在B上施加向左的水平力压缩弹簧，如图所示。撤去外力后，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. A尚未离开墙壁前，系统的动量守恒 B. A尚未离开墙壁前，系统的机械能守恒 C. A离开墙壁后，系统的动量守恒 D. A离开墙壁后，系统的机械能守恒 9. A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图所示，、分别为A、B两球碰撞前的位移-时间图像，为碰撞后两球共同运动的位移-时间图像，若A球质量是，则由图可知，下列结论正确的是（　　） A. A、B碰撞前的总动量为 B. 碰撞时A对B所施冲量为 C. 碰撞前后A的动量变化量为 D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 10. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是，B球的动量是，已知，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题 （每空2分，共16分） 11. 用如图所示装置来“验证动量守恒定律”，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，下落高度为H，水平移动距离为x，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。 用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后A、B两球的速度（设A、B两球碰前的速度分别为vA、vB，碰后速度分别为、），则__________，_________，________， ___________ 12. 甲、乙两个学习小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的装置来验证动量守恒定律。 （1）两组实验中，质量为的入射小球A和质量为的被碰小球B的质量关系是______。（选填“大于”“等于”或“小于”） （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球A多次从斜轨上同一位置S静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球A从斜轨上S位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复本操作，接下来要完成的必要步骤是______。（填序号） A. 用天平测量入射小球A、被碰小球B的质量、 B. 测量小球A开始释放的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别通过画最小的圆找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N，并测量平抛水平射程OM、ON （3）用刻度尺测量发现，若碰撞过程中动量守恒，则小球A与小球B的质量之比为______。 （4）图乙中，若两球相碰前后的动量守恒，系统动量守恒的表达式可表示为______。（填序号） A. B. C. 三、计算题（本题共3小题，共计38分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的、答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，质量为的小船，长为，浮在静水中．开始时质量为的人站在船头，人和船均处于静止状态，不计水的阻力，若此人从船头向船尾行走： （1）当人的速度大小为时，船的速度大小为多少； （2）当人恰走到船尾时，船前进的距离。 14. 如图所示，质量为M=3kg的木板静置于光滑水平地面上，质量为m=2kg的小滑块（可视为质点）以的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度。 （1）求小滑块在木板上滑动过程中，它们总的机械能损失量； （2）若小滑块与木板间的动摩擦因数0.5，求小滑块相对木板滑动的时间t和在这段时间内小滑块相对于地面的移动距离x。 15. 如图所示，AB是半径的四分之一光滑圆弧轨道，其最低点A与水平地面相切，质量分别为3m、m的物块a、b静止在水平面的P、A之间，a、b间夹有一小块炸药，水平面PA段光滑，P点左侧平面粗糙，两物块与粗糙平面间的动摩擦因数均为0.5，炸药瞬间爆炸，将两物块推开，a在粗糙平面上滑行了0.4m后静止，不计物块的大小，炸药质量不计，重力加速度，求： （1）炸药爆炸后物块a获得的速度大小； （2）若，求物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023---2024学年第二学期第三次考试 高一物理试题 本试题分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。考试结束后，只交答题纸和答题卡，试题自己保留。第Ⅰ卷为选择题，共46分；第Ⅱ卷为非选择题共54分。满分100分，考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷 选择题 一、选择题（下列每小题所给选项至少有一项符合题意，1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，全部选对得6分，对而不全得3分，请将正确答案的序号填涂在答题卡上。共46分） 1. 甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（　　） A. 甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B. 两个物体受到的冲量大小相等 C. 乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量 D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【详解】本题中甲、乙两物体受到的冲量是指甲、乙两物体所受合外力的冲量，那么由动量定理可知，物体所受合外力的冲量等于动量的变化量，由题中可知，甲、乙两物体初、末状态的动量都相同，所以所受的冲量均相同。 故选B。 2. 质量为的小球自塔顶由静止开始下落，不考虑空气阻力的影响，g取，下列说法中正确的是（　　） A. 内重力的平均功率为 B. 末小球的动能为 C. 末小球的动量大小为 D. 内重力的冲量大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．2s内位移为 2s内重力的平均功率 故A错误； B．2s末速度为 末小球的动能为 故B错误； C．末小球的动量大小为 故C正确； D．内重力的冲量大小为 故D错误。 故选C。 3. 在光滑的水平面上，有a、b两球，其质量分别为ma、mb，两球在t0时刻发生正碰，并且在碰撞过程中无机械能损失，两球碰撞后的速度图象如图所示，下列关系正确的是（　　） A. ma>mb B. ma<mb C. ma=mb D. 无法判断 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】碰撞过程由动量守恒定律及机械能守恒定律分别可得 联立解得 由于碰撞后a反弹，即，可知 B正确。 故选B。 4. A、B两球在光滑的水平面上，质量分别为mA=1kg，mB=2kg，A球以速度vA=6m/s与静止的B球发生弹性碰撞后，两球的速度是（以初速度方向为正方向）（　 ） A. v'A=2m/s，v'B=4m/s B. v'A=-2m/s，v'B=2.5m/s C. v'A=-2m/s，v'B=4m/s D. v'A= 1m/s，v'B=4m/s 【答案】C 【解析】 【详解】在光滑的水平面上发生弹性碰撞时，A、B组成的系统同时满足动量守恒和动能守恒，由于碰撞前B静止，满足 以及 联立解得：， 代入数据后，计算得， 故选C。 5. 带有光滑圆弧轨道，质量为m的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为m的小球以速度v0水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，已知重力加速度为g，则（　 ） A. 小球返回车的左端时，速度为零 B. 小球返回车的左端时，速度为v0 C. 小球上升到最高点时，小车的速度为v0 D. 小球在弧形槽上上升的最大高度为 【答案】A 【解析】 【详解】C．水平面光滑、轨道光滑，因此小球和滑车组成的系统水平方向动量守恒，系统机械能守恒。小球到达最高点时，小球和滑车水平方向共速，由水平动量守恒有 解得，故C错误； D．小球在弧形槽上上升到最大高度的过程，由机械能守恒定律有 解得​​，故D错误； AB．小球回到左端时，相当于两个质量相等物体的弹性碰撞，由动量守恒定律有 由机械能守恒定律有 联立解得，，故A正确，B错误。 故选A。 6. 如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一人静止站在A车上，两车静止，当这个人自A车跳到B车上，接着又跳回A车，则以下说法正确的是（　　） A. A车的速率大于B车的速率 B. A车的速率等于B车的速率 C. A、B两车仍然保持静止 D. A车的速率小于B车的速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、B两车和人组成的系统在水平方向不受外力，故A、B两车和人组成的系统在水平方向动量守恒，由于系统的初动量为0，则系统末动量为0，则有 可得 可知A车的速率小于B车的速率。 故选D。 7. 如图所示，一轻质弹簧，两端连着物体A和B放在光滑水平面上，如果物体A被水平速度为v0的子弹射中并嵌在物体A中，已知物体A的质量为物体B的质量的，子弹的质量是物体B质量的．弹簧被压缩到最短时物体B的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对子弹、滑块A、B和弹簧组成的系统，A、B速度相等时弹簧被压缩到最短． 设B的质量为m，根据动量守恒定律可得： 由此解得：，故选项B正确，选项ACD错误． 点睛：本题考查了动量守恒综合问题，解答这类问题的关键是弄清运动过程，正确选择状态，然后根据动量守恒列方程求解． 8. 木块A和B用一根轻弹簧连起来，放在光滑水平面上，A紧靠墙壁，在B上施加向左的水平力压缩弹簧，如图所示。撤去外力后，对A、B和弹簧组成的系统，下列说法正确的是（　　） A. A尚未离开墙壁前，系统的动量守恒 B. A尚未离开墙壁前，系统的机械能守恒 C. A离开墙壁后，系统的动量守恒 D. A离开墙壁后，系统的机械能守恒 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．当撤去外力F后，A尚未离开墙壁前，系统受到墙壁的作用力，系统所受的外力之和不为零，所以A、B和弹簧组成的系统的动量不守恒，但由于没有外力做功，故系统的机械能守恒，故A错误，B正确； CD．A离开墙壁后，系统所受的外力之和为0，所以A、B和弹簧组成的系统的动量守恒，由于没有外力做功，故系统机械能守恒，故CD正确。 故选BCD。 9. A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，如图所示，、分别为A、B两球碰撞前的位移-时间图像，为碰撞后两球共同运动的位移-时间图像，若A球质量是，则由图可知，下列结论正确的是（　　） A. A、B碰撞前的总动量为 B. 碰撞时A对B所施冲量为 C. 碰撞前后A的动量变化量为 D. 碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由x-t图像的斜率表示速度，可知碰撞前有 碰撞后有 根据动量守恒定律有 解得 A、B两球碰撞前的总动量为 故A错误； B．碰撞时A对B所施冲量为 故B正确； C．碰撞前后A的动量变化量为 故C正确； D．碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为 故D错误。 故选BC。 10. A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是，B球的动量是，已知，，当A追上B并发生碰撞后，A、B两球速度的可能值是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据题中数据可知 碰前总动量与总动能分别为 碰后总动量与总动能分别为 可知，碰撞过程动量守恒，总动能减小，碰后A的速度小于B的速度，符合要求，故A正确； B．碰后总动量与总动能分别为 结合上述可知，碰撞过程动量守恒，总动能减小，碰后A的速度小于B的速度，符合要求，故B正确； C．碰后总动量与总动能分别为 结合上述可知，碰撞过程动量守恒，总动能不变，但是给出的数据中，碰后A的速度大于B的速度，且速度方向不变，不符合实际，故C错误； D．碰后总动量与总动能分别为 结合上述可知，碰撞过程动量守恒，总动能增大，不符合要求，故D错误。 故选AB。 第Ⅱ卷 非选择题 二、实验题 （每空2分，共16分） 11. 用如图所示装置来“验证动量守恒定律”，质量为mB的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为mA的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，下落高度为H，水平移动距离为x，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。 用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后A、B两球的速度（设A、B两球碰前的速度分别为vA、vB，碰后速度分别为、），则__________，_________，________， ___________ 【答案】 ①. ②. ③. 0 ④. 【解析】 【详解】[1]A球从A点运动到B点，根据机械能守恒定律可得 解得 [2] 碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直夹角为β处，根据机械能守恒定律可得 解得 [3]开始时B球处于静止状态，故其速度为0； [4]B球碰后做平抛运动，根据， 解得 12. 甲、乙两个学习小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的装置来验证动量守恒定律。 （1）两组实验中，质量为的入射小球A和质量为的被碰小球B的质量关系是______。（选填“大于”“等于”或“小于”） （2）图甲中O点是小球抛出点在地面上的投影，实验时，先让入射小球A多次从斜轨上同一位置S静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛水平射程OP。然后，把被碰小球B静置于轨道的水平部分，再将入射小球A从斜轨上S位置静止释放，与小球B相碰，并多次重复本操作，接下来要完成的必要步骤是______。（填序号） A. 用天平测量入射小球A、被碰小球B的质量、 B. 测量小球A开始释放的高度h C. 测量抛出点距地面的高度H D. 分别通过画最小的圆找到A、B相碰后平均落地点的位置M、N，并测量平抛水平射程OM、ON （3）用刻度尺测量发现，若碰撞过程中动量守恒，则小球A与小球B的质量之比为______。 （4）图乙中，若两球相碰前后的动量守恒，系统动量守恒的表达式可表示为______。（填序号） A. B. C. 【答案】 ①. 大于 ②. AD##DA ③. ④. C 【解析】 【详解】（1）[1]为了保证碰撞后入射小球不反弹，两组实验中，质量为的入射小球A和质量为的被碰小球B的质量关系是大于。 （2）[2]如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律得 小球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间相等，则有 可得 实验需要测量两球的质量、两球落点的水平位移。 故选AD。 （3）[3]若碰撞过程中动量守恒，由（2）可得 又 联立可得小球A与小球B的质量之比为 （4）[4]如果碰撞过程系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律定律得 小球离开轨道后做平抛运动，水平位移相同，则有 化简可得 故选C。 三、计算题（本题共3小题，共计38分。答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的、答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 如图所示，质量为的小船，长为，浮在静水中．开始时质量为的人站在船头，人和船均处于静止状态，不计水的阻力，若此人从船头向船尾行走： （1）当人的速度大小为时，船的速度大小为多少； （2）当人恰走到船尾时，船前进的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据动量守恒定律可得 解得 （2）由图可知 解得 14. 如图所示，质量为M=3kg的木板静置于光滑水平地面上，质量为m=2kg的小滑块（可视为质点）以的速度从木板左端滑上木板，小滑块最终未滑下木板，取重力加速度。 （1）求小滑块在木板上滑动过程中，它们总的机械能损失量； （2）若小滑块与木板间的动摩擦因数0.5，求小滑块相对木板滑动的时间t和在这段时间内小滑块相对于地面的移动距离x。 【答案】（1）；（2）0.6s； 【解析】 【详解】（1）小滑块在木板上滑动过程中，滑块和木板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得 系统损失的机械能为 联立解得 （2）对滑块，由动量定理得 解得 对滑块，由动能定理得 解得 15. 如图所示，AB是半径的四分之一光滑圆弧轨道，其最低点A与水平地面相切，质量分别为3m、m的物块a、b静止在水平面的P、A之间，a、b间夹有一小块炸药，水平面PA段光滑，P点左侧平面粗糙，两物块与粗糙平面间的动摩擦因数均为0.5，炸药瞬间爆炸，将两物块推开，a在粗糙平面上滑行了0.4m后静止，不计物块的大小，炸药质量不计，重力加速度，求： （1）炸药爆炸后物块a获得的速度大小； （2）若，求物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小。 【答案】（1）2m/s （2）30N 【解析】 【小问1详解】 设爆炸后物块a获得的速度大小为，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 设爆炸后物块b的速度大小为，根据动量守恒定律可得 解得 物块b滑到圆弧轨道的最低点A时，根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可得物块b滑到A点时对圆弧轨道的压力大小为30N。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $