精品解析：甘肃省兰州市学府致远学校2024-2025学年高二下学期阶段性测评物理试卷（一）

兰州市学府致远学校 2024—2025学年度第二学期高二年级阶段性测评一 物理试卷 （本试卷满分100分，时间75分钟） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1. 对同一质点，下面说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动中，动量是不变的 B. 匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量大小相等 C. 平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等 D. 只要质点的速度不变，则它的动量就一定不变 2. 冲量是一个物体所受外力在时间上的积累效应。某个学生用长为的细绳，一端固定，另一端拴一质量的小球，把小球拉至水平，从静止释放到小球运动到最低点。若，对于这一过程以下结论正确的是（　　） A. 重力对小球的冲量的大小为0.2N·s B. 细绳对小球拉力的冲量为0 C. 细绳对小球拉力的冲量的大小一定等于重力对小球冲量的大小 D. 小球受合力的冲量大小为0.2N·s 3. 玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中(　　) A. 玻璃杯的动量较大 B. 玻璃杯受到的冲量较大 C. 玻璃杯的动量变化较大 D. 玻璃杯的动量变化较快 4. 如图所示，质量为2kg的物体A静止在光滑的水平面上，与水平方向成30º角的恒力作用于该物体，历时10s，则（　　） A. 力的冲量大小为零 B. 力F对物体的冲量大小为 C. 力F对物体的冲量大小为 D. 物体动量的变化量为 5. 质量为m的子弹水平飞行击穿一块原静止在光滑水平面上质量为M的木块，在子弹穿透木块的过程中（　　） A. m和M所受的冲量相等 B. 子弹和木块的速度的变化量相等 C. 子弹和木块的动量变化量大小相等 D. 子弹和木块作为系统的总动量守恒 6. 质量分别为m和M的两物体碰撞前后的s-t图如图所示，由图可知（　　） A. m：M＝1：3 B. m：M＝3：1 C. m：M＝1：1 D. m：M＝1：2 7. M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（　　） A. m的最终速度为 B. 因车表面粗糙，故系统动量不守恒 C. 车面越粗糙，小车M获得动量越大 D. m速度减小到最小时，M速度达最大 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项得中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 人从高处跳到低处，为了安全，一般都是让脚尖先着地。这样做是为了（　　） A. 减小着地时所受冲量 B. 减小冲力 C. 增大人对地面的压强，起到安全作用 D. 延长与地面的冲击时间 9. 如图光滑水平面上有质量相等的A和B两个物体，B上装有一轻质弹簧，B原来静止，A以速度v正对B滑行，当弹簧压缩到最短时，（　　） A. A的速度减小到零 B. A和B具有相同的速度 C. 此时系统动量不守恒 D. 此时弹性势能达到最大 10. 如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为的铁球以速度向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中（　　） A. 铁球对箱子的冲量为零 B. 铁球和箱子受到的冲量大小相等 C. 箱子对铁球的冲量为，向右 D. 摩擦力对箱子的冲量为，向右 三、实验、探究题（共12分） 11. 用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被滑块间的弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧___________g·m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和___________。改变滑块质量及碰前物块速度，重复上述过程，进而寻找碰撞中的不变量。 12. 某同学用如图所示的装置通过半径相同的A、B两球(mA>mB)的碰撞来验证动量守恒定律。图1中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。 （1）碰撞后B球的水平射程x2应取为________cm。 （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？________(填选项号) A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离x0 B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离x1 C．测量A球或B球的直径R D．测量A球质量mA和B球质量mB E．测量水平槽面相对于O点的高度H （3）若A、B两球碰撞过程中动量守恒，则关系式________成立（请用本题中所给的字母表示） 四、计算题：（本大题共3小题，共45分，解答时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，有数值运算的题，答案中必须写出数值和单位）。 13. 某人的质量为60kg，系一个安全带在高空作业，安全带的长度为5m。若人不慎失足而从高空坠落，安全带从出现拉力到完全张紧，历时共1s，求安全带对此人的平均作用力的大小为多少？（g=10m/s2） 14. 一个质量M=1 kg的鸟在空中以v0=6 m/s的速度沿水平方向飞行,离地面高度h=20 m，突然被一颗质量m=20 g沿水平方向同向飞来的子弹击中，子弹速度v=300 m/s，击中后子弹留在鸟体内，鸟立即死去，g=10 m/s2。求：鸟被击中后落地的时间和鸟落地处离被击中处的水平距离。 15. 如图所示，半径R = 0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切．质量m = 0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m= 0.1kg的小滑块A，以v0 = m/s的水平初速度向B滑行，滑过s = 1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.2．取重力加速度g = 10m/s2;．A、B均可视为质点．求: （1）A与B碰撞前瞬间A的速度大小vA； （2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小v； （3）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力F的大小． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 兰州市学府致远学校 2024—2025学年度第二学期高二年级阶段性测评一 物理试卷 （本试卷满分100分，时间75分钟） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求） 1. 对同一质点，下面说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动中，动量是不变的 B. 匀速圆周运动中，在相等的时间内，动量的改变量大小相等 C. 平抛运动、竖直上抛运动，在相等的时间内，动量的改变量相等 D. 只要质点的速度不变，则它的动量就一定不变 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．动量是矢量，满足，匀速圆周运动中速度大小不变但方向时刻改变，因此动量方向时刻变化，动量是变化的，故A错误； B．匀速圆周运动角速度恒定，相等时间内速度矢量的偏转角相等，由速度矢量三角形可得速度变化量大小相等，因此动量变化量大小相等，故B正确； C．平抛运动、竖直上抛运动的合外力均为恒力重力，根据动量定理，相等时间内合外力冲量（大小、方向均相同），因此动量改变量相等，故C正确； D．动量，质点质量恒定，速度是矢量，速度不变即速度大小、方向均不变，因此动量的大小、方向均不变，动量一定不变，故D正确。 故选BCD。 2. 冲量是一个物体所受外力在时间上的积累效应。某个学生用长为的细绳，一端固定，另一端拴一质量的小球，把小球拉至水平，从静止释放到小球运动到最低点。若，对于这一过程以下结论正确的是（　　） A. 重力对小球的冲量的大小为0.2N·s B. 细绳对小球拉力的冲量为0 C. 细绳对小球拉力的冲量的大小一定等于重力对小球冲量的大小 D. 小球受合力的冲量大小为0.2N·s 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．小球运动到最低点的过程中，根据动能定理有 解得 则合力的冲量为 冲量是力和时间的乘积，绳子对小球的拉力在小球运动过程不为零，所以冲量不为零，重力对小球的冲量的大小不等于，故AB错误，D正确； C．根据矢量法，如图所示 可知细绳对小球拉力的冲量的大小大于重力对小球冲量的大小，故C错误。 故选D。 3. 玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地面撞击的过程中(　　) A. 玻璃杯的动量较大 B. 玻璃杯受到的冲量较大 C. 玻璃杯的动量变化较大 D. 玻璃杯的动量变化较快 【答案】D 【解析】 【详解】玻璃杯从同一高度下落，落地前的速度大小相等，故落地前的动量相等；而最后的速度均为零；故说明动量的变化一定相等；由动量定理可知冲量也一定相等；但由于掉在水泥地上的时间较短，则说明玻璃杯掉在水泥地上动量变化较快，从而导致冲击力较大；使玻璃杯易碎；故D正确． 4. 如图所示，质量为2kg的物体A静止在光滑的水平面上，与水平方向成30º角的恒力作用于该物体，历时10s，则（　　） A. 力的冲量大小为零 B. 力F对物体的冲量大小为 C. 力F对物体的冲量大小为 D. 物体动量的变化量为 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．根据冲量的定义，恒力的冲量大小为 代入数据得， 冲量大小与物体的运动状态及力的方向无关，只由力和时间决定。 故AC错误，B正确； D．物体在光滑水平面上运动，竖直方向受力平衡，水平方向只受拉力的水平分力作用。 合外力大小为 根据动量定理，物体动量的变化量等于合外力的冲量  代入数据得， 故D正确。 故选BD。 5. 质量为m的子弹水平飞行击穿一块原静止在光滑水平面上质量为M的木块，在子弹穿透木块的过程中（　　） A. m和M所受的冲量相等 B. 子弹和木块的速度的变化量相等 C. 子弹和木块的动量变化量大小相等 D. 子弹和木块作为系统的总动量守恒 【答案】CD 【解析】 【详解】A．冲量是矢量，子弹与木块受到的相互作用力大小相等、方向相反，作用时间相同，由可知，二者冲量大小相等、方向相反，冲量不相等，故A错误； B．根据动量定理，二者动量变化量大小相等，但和质量不一定相等，速度变化量大小不一定相等，且方向相反，因此速度变化量不相等，故B错误； C．子弹和木块的相互作用力为内力，大小相等、作用时间相同，由动量定理可知，二者动量变化量大小相等、方向相反，故C正确； D．水平面光滑，子弹和木块组成的系统合外力为零，满足动量守恒条件，系统总动量守恒，故D正确。 故选CD。 6. 质量分别为m和M的两物体碰撞前后的s-t图如图所示，由图可知（　　） A. m：M＝1：3 B. m：M＝3：1 C. m：M＝1：1 D. m：M＝1：2 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，碰撞前静止，的速度为 碰后两者共速，速度为 根据动量守恒定律可得 代入数据，整理可得 故选A。 7. M置于光滑平面上，上表面粗糙且足够长，木块m以初速度v滑上车表面，则（　　） A. m的最终速度为 B. 因车表面粗糙，故系统动量不守恒 C. 车面越粗糙，小车M获得动量越大 D. m速度减小到最小时，M速度达最大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．小车与木块组成的系统在水平方向不受外力，系统动量守恒。车面足够长，二者最终相对静止，设共同速度为，由动量守恒定律得 解得，故A正确； B．车面粗糙时，木块与小车间的摩擦力是系统内力，系统水平方向所受合外力仍为零，因此系统动量守恒，故B错误； C．由系统动量守恒可知，二者最终共同速度为 小车最终动量为，该结果与车面的粗糙程度无关，故C错误； D．相对滑动过程中，木块受到的摩擦力与其运动方向相反，速度不断减小；小车受到的摩擦力与木块所受摩擦力方向相反，速度不断增大。当二者速度相等、相对滑动停止时，木块速度达到最小，小车速度达到最大，故D正确。 故选AD。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项得中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 人从高处跳到低处，为了安全，一般都是让脚尖先着地。这样做是为了（　　） A. 减小着地时所受冲量 B. 减小冲力 C. 增大人对地面的压强，起到安全作用 D. 延长与地面的冲击时间 【答案】BD 【解析】 【详解】人与地面接触时，人的速度减为0，由动量定理可知 着地过程中动量变化量一定，即合力冲量一定，脚尖先着地可以延长与地面的冲击时间，减小冲力。 故选BD。 9. 如图光滑水平面上有质量相等的A和B两个物体，B上装有一轻质弹簧，B原来静止，A以速度v正对B滑行，当弹簧压缩到最短时，（　　） A. A的速度减小到零 B. A和B具有相同的速度 C. 此时系统动量不守恒 D. 此时弹性势能达到最大 【答案】BD 【解析】 【详解】水平面光滑，A、B 与弹簧组成的系统合外力为 0，动量守恒，C错误，当弹簧压缩到最短时，两者速度相等，，A错误，B正确，此时弹簧压缩量达到最大，弹性势能最大，D正确。． 故选BD 。 10. 如图所示，箱子放在水平地面上，箱内有一质量为的铁球以速度向左壁碰去，来回碰几次后停下来，而箱子始终静止，则整个过程中（　　） A. 铁球对箱子的冲量为零 B. 铁球和箱子受到的冲量大小相等 C. 箱子对铁球的冲量为，向右 D. 摩擦力对箱子的冲量为，向右 【答案】D 【解析】 【详解】B．根据动量定理，铁球受到合力的冲量（也是水平方向所受箱子的冲量）为 方向向右，而箱子受到的冲量始终为零。故B错误； A．水平方向上铁球对箱子的冲量为向左的mv，竖直方向上，铁球对箱子的压力的冲量竖直向下（大小未知），即铁球对箱子的冲量不为零，方向为左下方。故A错误； C．根据动量定理，铁球受到重力、箱子给它的支持力和摩擦力，箱子对铁球的冲量等于摩擦力的冲量和支持力的冲量（未知）的矢量和。故C错误； D．箱子对铁球的冲量大小为，方向向右。根据牛顿第三定律，铁球对箱子的冲量大小为，方向向左。又因为摩擦力与铁球对箱子的作用力等大反向，所以摩擦力对箱子的冲量为，方向向右。故D正确。 故选D。 三、实验、探究题（共12分） 11. 用如图所示装置探究碰撞中的不变量，气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm，两滑块被滑块间的弹簧（图中未画出）弹开后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060s，左侧滑块质量为100g，左侧___________g·m/s，右侧滑块质量为150g，两滑块质量与速度的乘积的矢量和___________。改变滑块质量及碰前物块速度，重复上述过程，进而寻找碰撞中的不变量。 【答案】 ①. 22.5 ②. 0 【解析】 【详解】[1]以水平向左为正方向，左侧滑块的速度为 则 右侧滑块的速度为 则 [2]由以上分析知，两滑块质量与速度的乘积的矢量和 12. 某同学用如图所示的装置通过半径相同的A、B两球(mA>mB)的碰撞来验证动量守恒定律。图1中PQ是斜槽，QR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹。重复这种操作10次。图1中O点是水平槽末端R在记录纸上的竖直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的平面，米尺的零点与O点对齐。 （1）碰撞后B球的水平射程x2应取为________cm。 （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？________(填选项号) A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离x0 B．A球与B球碰撞后，测量A球落点位置到O点的距离x1 C．测量A球或B球的直径R D．测量A球质量mA和B球质量mB E．测量水平槽面相对于O点的高度H （3）若A、B两球碰撞过程中动量守恒，则关系式________成立（请用本题中所给的字母表示） 【答案】 ①. 65.7(65.5～65.9都算对) ②. ABD ③. mAx0=mAx1+mBx2 【解析】 【详解】（1）[1]．碰撞后B球的水平射程落点如图2所示，取所有落点中靠近中间的点读数，即可取一个最小的圆的圆心，约为65.7cm； （2）[2]．根据实验的原理知 mAv0=mAv1+mBv2 由于各个球下落的时间相同，设为t，则 mAv0t=mAv1t+mBv2t 即 mAx0=mAx1+mBx2 可知需要测量的物理量有：水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离；A球与B球碰撞后，A球和B球落点位置到O点的距离；A球和B球的质量。故选ABD。 （3）[3]．由以上分析可知，若A、B两球碰撞过程中动量守恒，则关系式mAx0=mAx1+mBx2成立。 四、计算题：（本大题共3小题，共45分，解答时写出必要的文字说明、公式和重要的演算步骤，有数值运算的题，答案中必须写出数值和单位）。 13. 某人的质量为60kg，系一个安全带在高空作业，安全带的长度为5m。若人不慎失足而从高空坠落，安全带从出现拉力到完全张紧，历时共1s，求安全带对此人的平均作用力的大小为多少？（g=10m/s2） 【答案】 【解析】 【详解】安全带未产生拉力时，人做自由落体运动，下落高度等于安全带长度。由匀变速直线运动公式得   解得人刚拉紧安全带时的速度大小，方向竖直向下。 安全带张紧过程中，人受竖直向下的重力和安全带竖直向上的平均作用力。取竖直向上为正方向，该过程初动量，末动量，作用时间。根据动量定理得  整理得   计算得安全带对此人的平均作用力的大小。 14. 一个质量M=1 kg的鸟在空中以v0=6 m/s的速度沿水平方向飞行,离地面高度h=20 m，突然被一颗质量m=20 g沿水平方向同向飞来的子弹击中，子弹速度v=300 m/s，击中后子弹留在鸟体内，鸟立即死去，g=10 m/s2。求：鸟被击中后落地的时间和鸟落地处离被击中处的水平距离。 【答案】23.5m 【解析】 【分析】 【详解】鸟和子弹组成的系统水平方向动量守恒，则 击中后的鸟（含子弹）做平抛运动，则 15. 如图所示，半径R = 0.1m的竖直半圆形光滑轨道bc与水平面ab相切．质量m = 0.1kg的小滑块B放在半圆形轨道末端的b点，另一质量也为m= 0.1kg的小滑块A，以v0 = m/s的水平初速度向B滑行，滑过s = 1m的距离，与B相碰，碰撞时间极短，碰后A、B粘在一起运动．已知木块A与水平面之间的动摩擦因数μ = 0.2．取重力加速度g = 10m/s2;．A、B均可视为质点．求: （1）A与B碰撞前瞬间A的速度大小vA； （2）碰后瞬间，A、B共同的速度大小v； （3）在半圆形轨道的最高点c，轨道对A、B的作用力F的大小． 【答案】（1）6m/s;（2）3m/s;（3）8N 【解析】 【分析】 【详解】（1）滑块做匀减速直线运动，加速度大小 2 m/s2 vA2﹣v02＝﹣2ax 解得 vA＝6m/s （2）碰撞过程中满足动量守恒 mvA＝2mv 解得 v＝3m/s （3）由b运动到c的过程中，设c点的速度为vc，根据动能定理： ﹣2mg•2R•2mvc2 解得 vcm/s 根据受力分析 2mg+F＝2m 解得 F＝8N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $