精品解析：江苏淮安市清江中学2026-2027学年高二上学期9月阶段检测物理试题

高二年级第一次阶段性测试 物理 本卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 中国空间站仅在地球引力作用下绕地球沿圆轨道运动，空间站的质量视为不变，则运动过程中不变的物理量是（ ） A. 空间站的动能 B. 空间站的线速度 C. 空间站的动量 D. 空间站所受万有引力的冲量 2. 一质量为的物块在合力的作用下从静止开始沿直线运动，合力随时间变化的关系图像如图所示，则（ ） A. 0~2 s时间内合力对物块的冲量为 B. 2~3 s时间内合力对物块的冲量为 C. 0~3 s时间内合力对物块的冲量为 D. 末物块的速度为 3. 足球守门员会戴着厚厚的手套扑球，设某次扑球时，守门员向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，与不戴手套相比，守门员戴手套（ ） A. 能减小足球对手的作用时间 B. 能增大足球对手的平均作用力 C. 不能改变足球对手的冲量 D. 能减小足球的动量变化量 4. 如图所示，斜面体Q静置于光滑水平地面上，光滑斜面长度为L，物块P（可视为质点）沿斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑过程中机械能守恒 B. 斜面对物块的支持力不做功 C. 物块相对地面的速度方向沿斜面向下 D. 物块相对地面的位移小于L 5. 皮球以一定的初速度竖直上抛，上升过程中所受空气阻力大小与速度大小成正比，取竖直向上为正方向，则上升过程中皮球的动量关于位移的图像可能是（ ） A. B. C. D. 6. 如图所示，两个相同的物体A、B在同一高度沿倾角不同（）的两个固定光滑斜面由静止开始自由下滑，不计空气阻力，在它们到达斜面底端的过程中（ ） A. 合力的冲量相同 B. 物体A重力的冲量较大 C. 它们到达底端时的动量相同 D. 它们到达底端时的动能不同 7. 如图所示，小孩站在A车前端和车以4m/s的速度共同向右做匀速运动，在A车正前方有一辆静止的B车，为了避免两车相撞，在A车接近B车时，小孩迅速从A车跳上B车，并与B车保持相对静止，此时A、B两车恰好不相撞。小孩质量为25kg，A、B车质量均为50kg，不计地面阻力，小孩跳离A车时对地水平速度大小为（　　） A. 6.0m/s B. 7.2m/s C. 8.0m/s D. 10m/s 8. 现有两个带等量异种电荷的小球放置在光滑绝缘的水平面上，用绝缘轻弹簧连接，弹簧处于原长，将两小球由静止释放，在运动过程中，两小球和弹簧组成的系统（ ） A. 动量守恒，机械能不守恒 B. 动量不守恒，机械能守恒 C. 动量守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 9. 有一艘宇宙飞船，它正面的截面积为，以速度飞入一宇宙微粒尘区，此尘区每立方米空间有个微粒，微粒的平均质量为。要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加（ ） A. B. C. D. 10. 两个相同长木板静止在光滑的水平面上，两个形状和质量相同、材料不同的小木块A、B，A、B分别以水平向右滑上长木板，最终均与长木板相对静止，如图甲、乙所示，比较上述两种情况，下列说法中正确的是（ ） A. 小木块A、B与长木板间摩擦力相等 B. 小木块B对长木板做功多 C. 摩擦力对小木块B的作用时间长 D. 小木块B与长木板摩擦产生的热量多 11. 如图所示，三个质量相等的小钢球A、B、C（可视为质点）由两根长均为的轻细绳连接，放在光滑水平面上，细绳刚好处于伸直状态且无拉力，现使球B瞬间获得与绳垂直的水平初速度，设球A、C的碰撞为弹性碰撞。球A、C第一次碰撞前（ ） A. 绳对球B一直做负功 B. 球A的动能先增大后减小 C. 球A的最大速度为 D. 球A有两次速度取得最大值 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为的挡光片，测得滑块A、B（包含遮光片）的质量分别为和。 （1）将滑块A置于光电门1的左侧，拿掉滑块B，水平向右轻推滑块A，与光电门1、2相连的计时器显示的遮光时间为、，发现则气垫导轨左端________于右端（填“高”或“低”），重新调节气垫导轨至水平； （2）将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞且不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为，与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和。为使滑块A能通过光电门2，则_______（填“小于”，“等于”，“大于”）；该装置在用于“验证动量守恒定律”时_________（填“需要”或“不需要”）测出遮光片的宽度。碰撞过程动量守恒则下列等式成立的是__________。 A. B. C. （3）若考虑阻力影响，且近似认为滑块和碰撞过程中所受阻力大小相等、方向相反，则阻力会影响验证滑块A和B组成的系统碰撞过程中动量守恒吗？请说明理由。 13. 如图所示，有一只小船停在静水中，一人站在船头。已知人的质量，船的质量，船长为，若此人从船头走到船尾，不计水的阻力。 （1）某时刻人的速度大小为，求此时船的速度大小； （2）求船在水中移动的距离。 14. 一篮球质量为，一运动员使篮球从距地面的高度由静止下落，球落地后反弹的高度为，篮球与地面接触的时间为，g取，不计空气阻力。求篮球 （1）从下落到反弹至最高点过程中重力的冲量大小； （2）受到地面平均弹力的大小。 15. 如图所示，用轻弹簧连接质量为的物块和质量为的物块，放在光滑的水平面上，A与竖直墙面接触，弹簧处于原长，现用向左的推力缓慢推物块，当处于图示位置静止时，弹簧的弹性势能为4.5 J，现瞬间撤去推力。 （1）求刚要离开墙面时的速度大小； （2）求当的速度大小为时弹簧的弹性势能； （3）从离开墙面开始计时，时弹簧第一次恢复原长，弹簧从第一次到第三次恢复原长过程中的位移为米，求此过程运动的时间。 16. 如图甲所示，挡板固定在地面上，质量为的木块放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球。现将球拉起使细线水平伸直，并由静止释放球。g取。求： （1）球C第1次摆到最低点时速度大小； （2）球C第50次摆到最低点时速度大小； （3）当球C摆至轻杆左侧且与竖直方向夹角时，木块A速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级第一次阶段性测试 物理 本卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、单项选择题：本题共11小题，每小题4分，共计44分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 中国空间站仅在地球引力作用下绕地球沿圆轨道运动，空间站的质量视为不变，则运动过程中不变的物理量是（ ） A. 空间站的动能 B. 空间站的线速度 C. 空间站的动量 D. 空间站所受万有引力的冲量 【答案】A 【解析】 【详解】AB．空间站仅受地球引力沿圆轨道运动，做匀速圆周运动，轨道半径恒定，由万有引力提供向心力 得线速度大小 线速度大小为定值，但线速度方向沿轨道切线时刻变化。动能大小为 所以动能大小不变。故A正确，B错误； C．动量是矢量，公式为 线速度的方向时刻变化，因此动量方向也时刻变化，动量是变化量，故C错误； D．冲量是矢量，根据动量定理，合外力（即万有引力）的冲量等于动量的变化量，动量时刻变化，因此万有引力的冲量也随时间不断变化，故D错误。 故选A。 2. 一质量为的物块在合力的作用下从静止开始沿直线运动，合力随时间变化的关系图像如图所示，则（ ） A. 0~2 s时间内合力对物块的冲量为 B. 2~3 s时间内合力对物块的冲量为 C. 0~3 s时间内合力对物块的冲量为 D. 末物块的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】图像与时间轴所围的面积表示合力的冲量，时间轴上方的面积为正、下方为负。 A．0~2 s 内，图线与时间轴围成的面积为，故A错误； B．2~3 s 内保持不变，该段时间内合力的冲量，方向与正方向相反，故B错误； C．0~3 s 内合力的冲量，故C错误； D．由动量定理得，则3 s末物块的速度，故D正确。 故选D。 3. 足球守门员会戴着厚厚的手套扑球，设某次扑球时，守门员向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，与不戴手套相比，守门员戴手套（ ） A. 能减小足球对手的作用时间 B. 能增大足球对手的平均作用力 C. 不能改变足球对手的冲量 D. 能减小足球的动量变化量 【答案】C 【解析】 【详解】足球的初速度为、质量为，扑球后末速度为0，因此足球的动量变化量 为定值。根据动量定理，手对足球的冲量，再由牛顿第三定律可知，足球对手的冲量与手对足球的冲量大小相等、方向相反，因此足球对手的冲量也为定值。戴厚手套会延长球与手的作用时间，由可知，冲量不变时，平均作用力会减小。 故选C。 4. 如图所示，斜面体Q静置于光滑水平地面上，光滑斜面长度为L，物块P（可视为质点）沿斜面从顶端由静止下滑到底端的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物块下滑过程中机械能守恒 B. 斜面对物块的支持力不做功 C. 物块相对地面的速度方向沿斜面向下 D. 物块相对地面的位移小于L 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块P下滑过程中，物块P对斜面体Q的压力对斜面体做正功，斜面体向右做加速运动，斜面体Q对物块P的支持力对物块P做负功，物块机械能不守恒，故AB错误； C．物块相对斜面体的速度方向沿斜面向下，相对地面的速度方向不是沿斜面向下，故C错误； D．设斜面体倾角为θ，物块P的质量为m，斜面体Q的质量为M，根据人船模型的特点可得， 联立解得 所以物块相对地面的位移大小为，故D正确。 故选D。 5. 皮球以一定的初速度竖直上抛，上升过程中所受空气阻力大小与速度大小成正比，取竖直向上为正方向，则上升过程中皮球的动量关于位移的图像可能是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】皮球上升过程中受向下的重力和空气阻力，根据牛顿第二定律 根据动量定理的微分形式 可得图像切线斜率 在上升过程中，速度逐渐减小，故斜率的绝对值逐渐增大，即图像切线越来越陡。又因为 图像的纵坐标也逐渐减小。 故选A。 6. 如图所示，两个相同的物体A、B在同一高度沿倾角不同（）的两个固定光滑斜面由静止开始自由下滑，不计空气阻力，在它们到达斜面底端的过程中（ ） A. 合力的冲量相同 B. 物体A重力的冲量较大 C. 它们到达底端时的动量相同 D. 它们到达底端时的动能不同 【答案】B 【解析】 【详解】设斜面高度为，倾角为，物体质量为。物体在斜面上做匀加速直线运动，加速度，位移。由得 解得运动时间 因为，所以，则。 A．根据动量定理，合力的冲量 虽然到达底端时速率相同，动量大小相同，但速度方向沿斜面向下，方向不同，故动量不同，合力的冲量不同，故A错误； B．重力的冲量，由于，所以物体A重力的冲量较大，故B正确； C．物体到达底端时的动量，大小相等，但方向分别沿各自斜面向下，方向不同，故动量不同，故C错误； D．根据机械能守恒定律，到达底端时的动能，由于、相同，所以动能相同，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，小孩站在A车前端和车以4m/s的速度共同向右做匀速运动，在A车正前方有一辆静止的B车，为了避免两车相撞，在A车接近B车时，小孩迅速从A车跳上B车，并与B车保持相对静止，此时A、B两车恰好不相撞。小孩质量为25kg，A、B车质量均为50kg，不计地面阻力，小孩跳离A车时对地水平速度大小为（　　） A. 6.0m/s B. 7.2m/s C. 8.0m/s D. 10m/s 【答案】B 【解析】 【详解】向右为正方向，设小孩的质量为，车的质量为，小孩跳离A车时对地水平速度大小为，跳离A车后A车的速度为，跳上B车后的共同速度为，则对人和A车系统由动量守恒，得 对人和B车系统由动量守恒，得 其中 解得 故选B。 8. 现有两个带等量异种电荷的小球放置在光滑绝缘的水平面上，用绝缘轻弹簧连接，弹簧处于原长，将两小球由静止释放，在运动过程中，两小球和弹簧组成的系统（ ） A. 动量守恒，机械能不守恒 B. 动量不守恒，机械能守恒 C. 动量守恒，机械能守恒 D. 动量不守恒，机械能不守恒 【答案】A 【解析】 【详解】本题中两小球和弹簧组成的系统，水平面光滑，竖直方向重力与支持力平衡，水平方向上两球的库仑引力属于系统内力、弹簧弹力也是内力，系统合外力为零，因此系统动量守恒。 在运动过程中，正电荷向右运动，负电荷向左运动，电场力对两小球均做正功，电势能转化为系统的机械能，故系统机械能不守恒。 故选A。 9. 有一艘宇宙飞船，它正面的截面积为，以速度飞入一宇宙微粒尘区，此尘区每立方米空间有个微粒，微粒的平均质量为。要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】选时间内与飞船碰撞的微粒为研究对象，默认尘区微粒初始静止，碰撞后与飞船共速为，计算内碰撞微粒的总质量：飞船扫过的体积为 微粒总质量 由动量定理，飞船对微粒的作用力满足 代入得 故选B。 10. 两个相同长木板静止在光滑的水平面上，两个形状和质量相同、材料不同的小木块A、B，A、B分别以水平向右滑上长木板，最终均与长木板相对静止，如图甲、乙所示，比较上述两种情况，下列说法中正确的是（ ） A. 小木块A、B与长木板间摩擦力相等 B. 小木块B对长木板做功多 C. 摩擦力对小木块B的作用时间长 D. 小木块B与长木板摩擦产生的热量多 【答案】C 【解析】 【详解】AD．设小木块质量为，长木板质量为，初速度为，最终共同速度为。 根据动量守恒定律，有 解得 由于、、 均相同，故两种情况下最终共同速度相同。根据能量守恒定律，系统产生的热量 由于初末状态动能变化量相同，故产生的热量相等，即。又因为，由图可知A的相对位移小于B的相对位移（），所以，即A与木板间的摩擦力较大，故AD错误； B．对长木板应用动能定理，小木块对长木板做的功 由于和均相同，所以小木块对长木板做功相等，故B错误； C．对长木板应用动量定理，有 解得 由于、相同，且，所以，即摩擦力对小木块B的作用时间长，故C正确； 故选C。 11. 如图所示，三个质量相等的小钢球A、B、C（可视为质点）由两根长均为的轻细绳连接，放在光滑水平面上，细绳刚好处于伸直状态且无拉力，现使球B瞬间获得与绳垂直的水平初速度，设球A、C的碰撞为弹性碰撞。球A、C第一次碰撞前（ ） A. 绳对球B一直做负功 B. 球A的动能先增大后减小 C. 球A的最大速度为 D. 球A有两次速度取得最大值 【答案】A 【解析】 【详解】A．取初始连线向右为正向、初速度方向为正向。设两绳与方向的锐角为，绳的角速度为。第一次碰撞前，球和球关于轴对称，某时刻的位置关系如图。 设球沿方向的速率为，由绳长约束，球沿方向和方向的速度分别为， 三个球组成的系统在方向动量守恒，得 代入球的速度表达式，得 系统在光滑水平面内运动，绳的拉力为内力，支持力不做功，机械能守恒，得 联立上述各式，得 由此求得 再代入动量方程，得 第一次碰撞前，从增至，球的速率持续减小。球所受支持力不做功，绳的拉力对球始终做负功，故A正确； BCD．设球的速率为，由对称性，球和球速率相等。根据系统机械能守恒，得 球的速率始终为正且持续减小，因此球的速率及动能持续增大，仅在第一次碰撞前的末态达到最大。此时两绳沿方向重合，，由前述球的速度表达式得。于是球的最大速率为，故BCD错误。 故选A。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第16题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有宽度均为的挡光片，测得滑块A、B（包含遮光片）的质量分别为和。 （1）将滑块A置于光电门1的左侧，拿掉滑块B，水平向右轻推滑块A，与光电门1、2相连的计时器显示的遮光时间为、，发现则气垫导轨左端________于右端（填“高”或“低”），重新调节气垫导轨至水平； （2）将滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门之间，给A一个向右的初速度，A与静止的滑块B发生碰撞且不粘连。与光电门1相连的计时器显示的遮光时间为，与光电门2相连的计时器先后显示的两次遮光时间分别为和。为使滑块A能通过光电门2，则_______（填“小于”，“等于”，“大于”）；该装置在用于“验证动量守恒定律”时_________（填“需要”或“不需要”）测出遮光片的宽度。碰撞过程动量守恒则下列等式成立的是__________。 A. B. C. （3）若考虑阻力影响，且近似认为滑块和碰撞过程中所受阻力大小相等、方向相反，则阻力会影响验证滑块A和B组成的系统碰撞过程中动量守恒吗？请说明理由。 【答案】（1）高 （2） ①. 大于 ②. 不需要 ③. B （3）不会影响；碰撞过程 A、B 受到的阻力大小相等、方向相反，系统所受合外力等于零，系统动量守恒。 【解析】 【小问1详解】 挡光片宽度固定，滑块通过光电门的速度，已知，说明滑块通过光电门1的速度小于通过光电门2的速度，滑块向右运动时加速，因此气垫导轨左端高、右端低，滑块沿导轨向下加速。 【小问2详解】 [1]只有入射滑块A的质量大于被碰滑块B时，弹性碰撞后A才不会反弹，能继续向右运动通过光电门2，因此大于。 [2][3]碰撞前A的速度​，碰撞后A的速度、B的速度​，代入动量守恒式​时，公共因子可以约去，因此不需要测量遮光片宽度 [3]整理后可得 故选B。 【小问3详解】 碰撞过程中A、B间的相互作用力为内力，二者受到的阻力大小相等、方向相反，系统的合外力为零，因此不影响验证碰撞过程的动量守恒。 13. 如图所示，有一只小船停在静水中，一人站在船头。已知人的质量，船的质量，船长为，若此人从船头走到船尾，不计水的阻力。 （1）某时刻人的速度大小为，求此时船的速度大小； （2）求船在水中移动的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 不计水的阻力时，人和船组成的系统合外力为零，系统初始静止，因此全程满足动量守恒，总动量始终为0。设此时人的速度为，船的速度大小为，则有 解得 【小问2详解】 人和船组成的系统全程满足动量守恒，总动量始终为0，任意时刻都满足 则全程的平均速度满足 对两边同时乘行走的总时间可得 其中是人相对于水面的位移大小，记为；是船相对于水面的位移大小，记为，因此得到位移关系 人从船头走到船尾，人相对于地面的位移与船相对于地面的位移大小之和等于船长 联立解得 14. 一篮球质量为，一运动员使篮球从距地面的高度由静止下落，球落地后反弹的高度为，篮球与地面接触的时间为，g取，不计空气阻力。求篮球 （1）从下落到反弹至最高点过程中重力的冲量大小； （2）受到地面平均弹力的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 篮球从处由静止自由下落，由自由落体公式 解得下落时间： 篮球落地前瞬间的速度（向下）： 篮球反弹后竖直上抛到的最高点，由竖直上抛运动逆过程（等效自由落体） 解得上升时间 篮球反弹后瞬间的速度（向上）： 全过程总时间包含下落、地面接触、上升三个阶段 重力的冲量 【小问2详解】 篮球受向上的平均弹力、向下的重力，合外力的冲量等于动量变化 后解得 【点睛】 15. 如图所示，用轻弹簧连接质量为的物块和质量为的物块，放在光滑的水平面上，A与竖直墙面接触，弹簧处于原长，现用向左的推力缓慢推物块，当处于图示位置静止时，弹簧的弹性势能为4.5 J，现瞬间撤去推力。 （1）求刚要离开墙面时的速度大小； （2）求当的速度大小为时弹簧的弹性势能； （3）从离开墙面开始计时，时弹簧第一次恢复原长，弹簧从第一次到第三次恢复原长过程中的位移为米，求此过程运动的时间。 【答案】（1）3m/s （2）2.25J （3） 【解析】 【小问1详解】 撤去推力后，弹簧弹开B，直到弹簧再次恢复原长时A刚要离开墙面，此过程墙面对A有力，只有弹簧弹力做功，系统机械能守恒。初始弹性势能，全部转化为B的动能，即 代入数据求得 【小问2详解】 A离开墙面后，水平面光滑，A、B和弹簧组成系统动量守恒、机械能守恒。取向右为正方向，当的速度大小为时，根据动量守恒有 代入数据求得 根据系统机械能守恒有 求得 【小问3详解】 弹簧第一次恢复原长到第二次恢复原长，时间间隔为；弹簧第二次恢复原长到第三次恢复原长，时间间隔为。故第一次到第三次恢复原长，总时间等于简谐运动周期T。 A离开墙面后，A、B与弹簧组成系统动量守恒。当弹簧形变量最大时A、B共速，设共速速度为，有 代入数据解得 A的运动为随系统整体匀速运动与相对简谐振动的合运动。经过一个完整周期，简谐振动的位移为0，A的位移等于整体匀速运动的位移 由题知，代入得 16. 如图甲所示，挡板固定在地面上，质量为的木块放在光滑水平面上，上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为的细线，细线另一端系一质量为的球。现将球拉起使细线水平伸直，并由静止释放球。g取。求： （1）球C第1次摆到最低点时速度大小； （2）球C第50次摆到最低点时速度大小； （3）当球C摆至轻杆左侧且与竖直方向夹角时，木块A速度大小。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 C第1次下摆到最低点前，木块A被右侧挡板B挡住无法运动。该过程只有重力做功，C的机械能守恒 解得 【小问2详解】 C摆过最低点后向左运动时，A不再受挡板约束，水平面光滑，A、C组成的系统水平方向动量守恒，且无能量损失。当C第2次摆到最低点时，设此时C速度为，A速度为，则有， 联立解得， 后续摆动中，C每两次经过最低点为一个周期：奇数次最低点速度大小为，偶数次为。第50次为偶数次，故速度大小为。 【小问3详解】 设此时A的速度为，C的水平速度为，竖直速度为，A、C组成的系统水平方向不受外力，水平动量守恒，有 绳子不可伸长，C相对于O点的速度沿绳子方向分量为0，则 由机械能守恒得 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $