内容正文:
2026一2027学年度第一学期第一次素养训练
高二物理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将准考证条形码
粘贴在答题卡上的指定位置。
2.选择题的作答:每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号
涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.非选择题的作答:用黑色签字笔直接在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、
草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4.考试结束后,请将本试卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题(每小题只有一个选项是正确的;共7小题,每小题4分,共28分)
1.小明网购苹果,收货时发现商家把苹果包装在中间充气的双层包装袋里,
如图所示。这样可以增大苹果()
A.撞击时受到的作用力
B.撞击过程的受力时间
C.撞击过程中的动能变化量
D.撞击过程中的动量变化量
2.t=0时刻,一物块在水平方向的拉力作用下,沿光滑水平面
F/N
由静止开始运动,拉力F随时间变化的图像如图所示,物块未
离开水平面,则01s拉力对物体的冲量大小为()
A.2Ns
B.2.4N.s
C.3Ns
D.4N.s
t/s
3.以下关于四幅图的说法,正确的是()
m
II>
FrEEErPTEEEEEEEEEPrErrErEErrA
乙
丙
A.图甲中礼花弹爆炸的瞬间动量和机械能均守恒
B.图乙中光滑的水平面上用A、B压缩的轻弹簧,释放后A、B与弹簧组成的系
统动量和机械能均守恒
C.图丙中子弹击穿木球的过程中,子弹和木球组成的系统水平方向动量不守恒
D.图丁中小车位于光滑的水平面上,人将小球水平向左抛出后,车、人和球组成
的系统动量守恒
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4.如图所示,弹簧振子的平衡位置为O点,在BC两点之间做简谐运动,BC相距20cm,
小球经过B点时开始计时,经过0.5s首次到达C点。下列说法正确的是()
A.小球振动的周期为2.0s
0606000060600。
B.小球由C点到B点加速度不断减小
C.小球的位移-时间关系为x=0.lsin2πt+
m
B
D.5s末小球位移为0.1m
5.光滑水平面上静止一质量为2kg的物块。在0~8s时间内受到水平力F的作用。力F
随时间t的变化如图所示,下列说法正确的是()
◆FN
A.仁2s时,物块的速度大小为1m/s
B.4s时,物块的速度大小为1m/s
t/s
C.=2s时和仁6s时,物块的动量不相同
D.仁8s时,物块恰好回到原出发点
6.如图甲所示,光滑水平面上有P、Q两物块,它们在1=4s时发生碰撞,两物块的位
移—时间图像如图乙所示。己知物块Q的质量m。=3kg,由此可知()
◆x/m
A.碰撞前P的动量为l6kg·m/s
22
B.物块P的质量为1kg
Q
mm
16
QP、Q
C.两物块的碰撞无机械能损失
4
10→ts
乙
D.碰撞过程中P对Q的冲量为4N·s
7.同心鼓运动(又称“同心协力”)是一种多人协作游戏。该游戏在一个鼓面直径大约
40cm的鼓身上固定沿圆周均匀分布长度相同的绳子,参赛选手由&~10名队员组成。
游戏时,每个队员牵拉一根绳子,保证鼓面水平并齐心协力将球颠起。如图所示,某次
游戏时球从离鼓面高为0.45m处由静止开始下落,球与鼓面作用0.5s后离开鼓面上升的
最大高度为0.8m。己知排球质量为0.3kg,重力加速度g=10m/s2,不计一切阻力。则
鼓面与排球作用的过程中()
A.鼓对球的冲量大小为1.5Ns
B.鼓对球的冲量大小为2.1N·s
C.鼓对球一定不做功
D.鼓对球的平均作用力大小为7.2N
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二、多项选择题(每小题5分,全部选对得5分,选对但选不全得3分,只要有错选得
0分;共3小题,共15分)
8.如图所示,质量为M,长度为L的船停在平静的湖面上,船头站着质量为的人,
企,现在人由静止开始由船头走到船尾。不计水对船的阻力,则(
A.人和船运动方向相同
B,船运行速度小于人的行进速度
C.由于船的惯性大,当人停止运动时,船还要继续运动芒段距离
D.人相对水面的位移为,M恤
M+m
9.如图甲所示,“弹簧公仔玩具由头部、轻弹簧及底座组成,底座固定,用力向下缓
慢按压头部,释放后头部的运动可视为简谐运动。以向上为正方向,在头部通过平衡位
置时开始计时,头部相对平衡位置的位移随时间的变化规律如图乙所示,下列说法正确
的是()
头部
◆x/cm
A.简谐运动的振幅为6cm
轻弹簧
B.简谐运动的频率为1.25Hz
0.2d40.60.81.02s
C.00.4s内,头部的动能先减小后增大
底座
D.t=0.3s和t=0.5s时,头部的加速度相同
10.如图所示,左端连接着轻质弹簧、质量为3m的小球B静止在光滑的水平面上,质
量为m的小球A以大小为o的初速度向右做匀速直线运动,接着逐渐压缩弹簧并使小
球B运动,一段时间后,小球A与弹簧分离,若小球A、B与弹簧相互作用过程中无机
械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,则在上述过程中,下列说法正确的是()
A.小球B的最大速度为,
A
3
m○o
wO3m
B.弹簧的最大弹性势能为。m,2
7777777117777117777171777777T7777117
8
C.两小球的速度大小可能同时都为
D.从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长,弹簧对小球A、B的冲量相同
三、实验题(11题6分,12题10分,共16分)
11.某实验小组用如图所示的装置验证动量守恒定律。已知滑块1、2(含遮光板)的质
量分别为m、m2,遮光板宽度均为d。
光电门
光电门2
遮光板弹簧和细
滑块1滑块2
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实验步骤如下:
①打开光电门及计时装置,接通气源,调节气垫导轨水平:
②在两个滑块中间放置一个压缩轻质弹簧(不拴接),用细线把两滑块拴接,使其
处于静止状态:
③烧断细线,弹簧完全弹开后,遮光板通过光电门1、2,记录遮光时间分别为△t1
和△t2;
④改变弹簧的压缩量,多次重复实验,记录多组△t1和△t2。
请回答下列问题:
(1)简述实验中检验气垫导轨水平的方法:
(2)滑块1通过光电门1时的速度大小y=
;(用d,△t1表示)
(3)在误差允许范围内满足表达式
(用m1,m2,△t1,△t2表示),则表明两滑块
弹开过程系统动量守恒:
12.某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。在离地面高度为的光滑水
平桌面上,放置两个小球α和b、其中b与轻弹簧紧挨着但不拴接,弹簧左侧固定,自
由长度时离桌面右边缘足够远,起初弹簧被压缩一定长度并锁定。α放置于桌面边缘,
球心在地面上的投影点为O点。实验时,先将α球移开,弹簧解除锁定,b沿桌面运动
后水平飞出。再将α放置于桌面边缘,弹簧重新锁定。解除锁定后,b球与α球发生碰
撞后,均向前水平飞出。重复实验10次。实验中,小球落点记为A、B、C。
b
O
AB C
(I)若a球质量为m。,半径为;b球质量为m,,半径为,。b球与a球发生碰撞后,
均向前水平飞出,则
A.m。<mb,ra=r6
B.m。<m,,ra<r6
C.m。>mb,ra=ra
D.ma>mp,ra<r
(2)为了验证碰撞过程遵循动量守恒,本实验中必须测量的物理量有
(填选项前的字母)》
A.小球a的质量mn和小球b的质量m,
B.小球飞出的水平距离xoA、xoB、xoC
C.桌面离地面的高度h
D.小球飞行的时间
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(3)关于本实验的实验操作,下列说法中不正确的是
。(填选项前的字母)
A.重复操作时,弹簧每次被锁定的长度应相同
B.重复操作时发现小球的落点并不完全重合,说明实验操作中一定出现了错误
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D.仅调节桌面的高度,桌面越高,线段OB的长度越长
(4)在实验误差允许的范围内,当所测物理量满足表达式
即说明碰撞
过程遵循动量守恒。(用题中已测量的物理量表示)
(⑤)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能,他测量了桌面离地面的高度,该
地的重力加速度为g,则弹簧锁定时具有的弹性势能E。为
。(用题中己测量
的物理量表示)
四、计算题(计算题写出必要的解答过程;13题9分、14题14分、15题18分;共41分)
13.如图甲所示,弹簧振子在竖直方向做简谐运动的图像如图乙所示,完成以下问题:
(1)写出该振子简谐运动的振动方程;
x/cm
LL2L22L∠
(2)该振子在前40s内运动的路程是多少?
甲
乙
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14.如图所示,某运动员用头颠球,质量为400g的足球从离运动员头顶0.8高处自由
落下,运动员用头将足球竖直向上顶起,足球与头作用的时间为0.04s,球离开头顶后
竖直上升的最大高度为1.8m,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)足球从开始下落到与运动员的头接触前,重力的冲量;
(2)足球与头作用过程中动量的变化量大小:
(3)足球与头作用过程中足球对头的平均作用力。
15.某自动包装系统的部分结构简化后如图所示,足够长的传送带固定在竖直平面内,
半径为R=0.5,圆心角0=53°的圆弧轨道与平台平滑连接,平台与顺时针匀速转动
的水平传送带平滑连接,工件A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台上滑入静止的空箱B
并与其瞬间粘连成一个整体,随后一起滑上传送带,与传送带共速后进入下一道工序。
己知工件A质量为ma=4kg,空箱B的质量为me=1kg,A、B及粘连成的整体均可视
为质点,整体与传送带间的动摩擦因数恒定,在传送带上运动的过程中因摩擦产生的热
量9=2.5J,忽略轨道及平台的摩擦,cos53°=0.6,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)工件A滑到圆弧轨道最低点时受到的支持力:
(2)工件A与空箱B在整个碰撞过程中损失的机械能:
(3)传送带的速度大小。
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高二物理参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
B
C
A
B
BD
BC
BC
1.B
【详解】CD,苹果撞击前后的速度变化量一定,因此撞击过程中的动能变化量和动量变化量均一定,与
是否使用充气包装袋无关,故CD错误:
A,由动量定理F△1=△p可知,在动量变化量△p一定的情况下,充气包装袋增大了撞击过程的受力时间
△1,从而减小了苹果撞击时受到的作用力F,,故A错误:
B.充气包装袋具有缓冲作用,能够增大苹果撞击过程的受力时间,故B正确。
故选B
2.C
【详解】F-t图像中,图线与轴所围面积表示力的冲量,则1s内拉力对物体的冲量大小为
1=B+E1-2+4
xIN.s=3N.s
2
2
故选C。
3.B
【详解】A.图甲中礼花弹爆炸的瞬间水平方向动量守恒,机械能增加,故A错误;
B.图乙中光滑的水平面上用A、B压缩的轻弹簧,释放后A、B与弹簧组成的系统水平方向不受外力作
用,系统水平方向动量守恒,系统除重力外所受外力支持力不做功,故系统机械能也守恒,故B正确;
C.图丙中子弹击穿木球的过程中,子弹和木球组成的系统水平方向不受外力作用,系统水平方向动量守
恒,故C错误;
D.人将小球水平向左抛出后,车、人和球组成的系统动量不守恒,故D错误。
故选B。
4.C
【详解】A.小球经过B点时开始计时,经过0.5s首次到达C点,可知小球振动的周期为T=1.0s,选项A
错误;
B.小球由C点到B点加速度先减小后增加,选项B错误;
C.振幅A=0.1m,o=
2r=2πrads
小球经过B点时开始计时,小球的位移-时间关系为x=0.lsin
2πt+
选项C正确:
D.5s末,即经过了5个周期,小球回到B点,则小球位移为0.l,选项D错误。
故选C。
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5.A
【详解】A.由图可知在0~2s内,力的冲量
1
I1=。×2×2Ns=2Ns
21
根据动量定理
I1=p2=m2
解得v2=lm/s,故A正确;
B.由图可知在04s内,力的冲量
1
L2=5×2×4Ns=4Ns
2
根据动量定理
I2 =mva
解得v4=2m/s,故B错误;
C.由图可知在0~2s内与0~6s内,力的冲量相同,根据动量定理知t仁2s时和t仁6s时,物块的动量相同,
故C错误;
D.根据图象知,在0~4s内,物块做加速度先增加后减小的加速运动,在4~8s内,力的方向改变,做
减速运动,根据图象和对称性知,在t仁8s时,速度恰减到零。所以在0~8s内物块的运动方向不变,t仁8s
时,物块不会回到原出发点,故D错误。
故选.A。
6.B
Ax =4m/s
【详解】AB.根据位移一时间图像可知,碰撞前P的速度%
碰撞后两者的共同速度,=22-16
m/s =1m/s
10-4
以碰撞前P的速度方向为正方向,根据动量守恒定律有m。=(mp+mo)y
解得mp=lkg
碰撞前P的动量P=mpY=4kgm/s,A错误、B正确;
C.根据位移一时间图像,碰撞后两者的速度相同,说明碰撞为完全非弹性碰撞,碰撞过程中存在机械能
的损失,C错误;
D.根据动量定理,P对Q作用力的冲量I=△po=moV=3N·s,D错误。
故选B。
7.D
【详解】ABC.排球从静止开始下落到与鼓面刚接触,根据动能定理mgh=。mv
2
解得排球与鼓面刚作用时的速度大小y=3m/s
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排球从离开鼓面到上升到最大高度,根据动能定理-mgh=-m
解得排球刚离开鼓面时的速度大小2=4m/s
规定向上的方向为正分向,由动量定理Ft-mgt=my,-m(-y)
解得鼓对球的平均作用力大小为F=7.2N
鼓对球的冲量为I=Ft=3.6N·s
故AB错误,D正确;
8.答案:BD
【详解】A.人和船动量守恒,系统总动量为零,故人和船运动方向始终相反,故A错误:
B.由动量守恒定律有=W人
又M企,故<v人,故B正确;
C.由人船系统动量守恒且系统总动量为零知,人走船走,人停船停,故C错误;
D.由平均动量守恒M=
t
m么,X人十X=L
t
知x二M+m
ML
故D正确。
故选BD。
9.答案:BC
【详解】A.从图乙中可读出,简谐运动的振幅为3cm,A错误;
B.从图乙中可读出,简谐运动的周期为0.8s,由∫=无
解得简谐运动的频率为1.25Hz,B正确;
C.从图乙中可知,1=0.2s时,头部位移最大,速度为零,t=0和1=0.4s时,头部在平衡位置,速度最
大,故0~0.4s内,头部的动能先减小后增大,C正确;
D.如图所示可知,根据对称性,t=0.3s和1=0.5s时,头部的加速度大小相等,方向相反,D错误。
故选BC。
10.答案:BC
【详解】AC.A与弹簧接触,压缩弹簧,弹簧向右推动B,B的速度增加,
故B速度达到最大时,A恰好与弹簧分离,以向右为正,由动量守恒定律有
mvo mv +3mv2
1
由能量守恒定律有
22、1
2m
2m2+
3mv2
2
1
1
解得y=
-2%,=2%
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可知,此时两小球的速度大小同时都为%,故A错误C正确:
B.当弹簧被压缩到最短时,弹性势能最大,此时A、B共速,由动量守恒定律有m。=(m+3m)y共
由能量守恒定律2m心=E,m
2m+3m)候
3
1
解得Ea-8m心,头4,故B正确:
D。从小球A接触弹簧到弹簧再次恢复原长,以向右为正,由动量定理对A有1A=-
2m%-m,=-3m
对B有1e23m,-0-mw,故D错误。
1
3
故选BC。
11.答案:
(1)方法一:接通气源,轻推滑块,使其在导轨上运动,观察滑块通过两个光电门的遮光时间,若两次遮
光时间近似相等,说明导轨水平:
方法二:接通气源,将滑块轻放在气垫导轨的任意位置,松开手后,若滑块保持静止,说明导轨水平:
方法三:将水平仪直接放置在气垫导轨的导轨面上,观察水平仪气泡的位置,若气泡居中,说明导轨水
平。
d
(2Ah
⑧是是
【详解】(1)略
(2)由于遮光板宽度很小,可认为滑块通过光电门的平均速度等于瞬时速度,因此y=
△
(3)系统初始总动量为0(两滑块静止),弹开后两滑块动量大小相等、方向相反,总动量仍为0,即
mv=mv2
d
d
代入速度表达式”=
约去d后,得△,
=
12.(1)A (2)AB (3)B (4)mowm +mc(5 n
4h
【详解】(1)为保证两球碰后均向前水平飞出,则必须满足m。<m,为保证两球发生对心正碰,则必
须满足。=%。
故选A。
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(2)小球沿桌面飞出后做平抛运动,水平方向有
x=Vol
求得
%=
t
由于各小球沿桌面飞出后竖直方向下落的高度相等,所以在空中运动的时间相等,本实验需要验证的表
达式为
mov mov2 +mavs
即
m=m号+现受
t
t
即
mpXoB mpxoA+maxoc
因此,本实验中必须测量的物理量有小球a的质量m和小球b的质量m,小球飞出的水平距离xoA、xo、
xoc。
故选AB。
(3)A.为保证小球b每次与小球a碰撞前的速度相等,所以重复操作时,弹簣每次被锁定的长度应相
同,故A正确:
B.因实验存在误差,所以重复操作时小球的落点并不完全重合,这是正常现象,并不说明实验操作中一
定出现了错误,故B错误:
C.用半径尽量小的圆把10个落点圈起来,这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置,故C正确:
D.由于小球b在未与小球a碰撞的情况下沿桌面水平飞出时的速度相同,桌面越高,小球b在空中运动时
间越长,线段OB的长度就越长,故D正确。
故选B。
(4)由(2)的推导可得,本实验最终需要验证的表达式为
mXoB mixo+maxoc
(5)根据机械能守恒,可得
1
E,2m,
根据平抛运动知识,可得
XoR =vit
联立,求得
£0
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13.答案:
(1)x=2sin
1+元cm(5分)
21
(2)0.8m(4分)
【详解】(1)由图乙可知,振幅A=2cm,周期T=4s
_2=rad/s(3分)
0=
T2
弹簧振子的振动方程为x=2sin
t+元cm(2分)
2
(2)因n=
t40
T4
=10(2分)
而振子在一个周期内通过的路程是4A,所以振子在前40s内运动的总路程s=n×4A=0.8m
(2分)
14.答案(1)1.6Ns;方向竖直向下(5分)
(2)4.0gm/s(5分)
(3)104N:方向竖直向下(4分)
【详解】(1)足球从开始下落到与运动员的头接触前,做自由落体运动由公式h=28(2分)
可得=0.4s
由公式I=gt(1分)
可得I=1.6Ns,方向竖直向下。(2分)
(2)足球与头接触前瞬间的速度大小为,则有=2gh(1分)
解得y=√2gh=V2×10×0.8m/s=4m/s
足球与头接触后瞬间的速度大小为2,则有0-=-2gh(1分)
解得y2=√2gh=V2×10×1.8m/s=6m/s
取竖直向上为正方向,可知足球与头作用过程中动量的变化量为
△p=my2-m(-y)=my2+m%=4.0kgm/s(2分)
可得足球与头作用过程中动量的变化量大小为4.0kgm/s。(1分)
(3)设头对足球的平均作用力大小为F,取竖直向上为正方向,足球与头作用过程中
根据动量定理可得I'=F.△1-mg△1=△p(2分)
代入数据解得F=104N,方向竖直向上,根据牛顿第三定律,足球对头的平均作用力大小F=104N,方
向竖直向下。(2分)
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15.答案
(1)72N,方向竖直向上;(6分)
(2)1.6J(5分)
(3)0.6m/s或2.6m/s(7分)
【详解】《(1)工件A从开始到滑到圆亚轨道绿低点间,根据机板能守恒m,&(R-R©0s539)m,W2(2
分)
解得,=2m/s
(2分)
在最低点根据牛顿第二定律F-m8=mR
解得F=72N,方向竖直向上;(2分)
(2)根据题意工件A滑入空箱B后粘连成一个整体,根据动量守恒ma,=(m+mg)v共(2分)
解得v共1.6m/s
藏A与B整个碳播过程中损大的机核能为A=m,一,+m=1a(3分)
(3)第一种情况,当传送带速度V小于V共时,AB粘连成的整体滑上传送带后先减速后匀速运动,设AB
与传送带间的动摩擦因数为4,对AB根据牛顿第二定律4(ma+me)g=(ma+m)a(1分)
设经过时间4后AB与传送带共速,可得v=v共-a4(1分)
该段时间内AB运动的位移为x=
+v跳i
2
传送带运动的位移为x2=
故可得Q=(m+m)g(x-2)(1分)
联立解得v=0.6ms,另一解大于v共舍去;(1分)
第二种情况,当传送带速度v大于v共时,AB滑上传送带后先加速后匀速运动,设经过时间1后AB与传送
带共速,同理可得v='共+2(1分)
该段时间内AB运动的位移为=V+,
2
传送带运动的位移为x2'=2
故可得=(ma+mg)g(x2-x)(1分)
解得v=2.6ms,另一解小于v共舍去。(1分)
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