内容正文:
2026-2027学年第一学期高二年级十月份质量检测
物理试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列关于弹簧和小球组成的弹簧振子的说法正确的是( )
A. 只要是弹簧和小球连接的装置都可称为弹簧振子
B. 弹簧振子的平衡位置是弹簧位于原长的位置
C. 处于平衡位置时小球的加速度一定为0
D. 处于平衡位置时小球的速度一定为0
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹簧振子是一种理想化模型,只有满足一定条件的装置才可称为弹簧振子,选项A错误;
B.平衡位置是小球所受合力为0的位置,不一定是弹簧位于原长的位置,选项B错误;
CD.处于平衡位置的振子在振动过程中速度最大,加速度为0,选项C正确,选项D错误。
故选C。
2. 如图所示,虚线左侧区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,右侧区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小均为,面积为的正方形线圈垂直于磁场放置。初始时边恰好与虚线重合,下列判断正确的是( )
A. 线圈向右平移到边与虚线重合,通过线圈磁通量的变化量为
B. 线圈向右平移到边与虚线重合,线圈中不产生感应电流
C. 线圈以为轴转过,通过线圈磁通量的变化量为零
D. 线圈以为轴转过,通过线圈磁通量的变化量为零
【答案】D
【解析】
【详解】A.把线圈向右平移到ab与虚线重合,通过线圈磁通量的变化量为,故A错误;
B.把线圈向右平移到ab与虚线重合,磁通量会发生变化,线圈中产生感应电流,故B错误;
C.把线圈以bc为轴转过180°,通过线圈磁通量的变化量为,故C错误;
D.把线圈以cd为轴转过180°,通过线圈磁通量的变化量为,故D正确。
故选D。
3. 一个质量不变的物体,其动能与动量的关系正确的是( )
A. 动量发生变化,动能一定变化
B. 如果物体的速率改变,物体的动能和动量一定都变
C. 如果物体的速度改变,物体的动能和动量一定都变
D. 动能发生变化,动量不一定变化
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A.动量发生变化,动能不一定变化,如匀速圆周运动,动量变化,但动能不变,所以A错误;
B.如果物体的速率改变,物体的动能和动量一定都变,所以B正确;
C.如果物体的速度改变,物体的动能和动量不一定都变,如匀速圆周运动,速度改变,动量变化,但动能不变,所以C错误;
D.动能发生变化,动量一定变化,所以D错误;
故选B。
4. 几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则可以判断的是( )
A. 子弹在每个水球中的速度变化相同
B. 子弹在每个水球中运动的时间相同
C. 每个水球对子弹的冲量相同
D. 每个水球对子弹的做功相同
【答案】D
【解析】
【详解】B.设水球的直径为d,子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动,根据初速度为零的匀变速直线运动规律可知,在连续相等的位移内时间之比为,所以子弹在每个水球中运动的时间不同,故B错误;
A.子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,所以加速度相同,受力相同,由可知,运动的时间不同,则速度的变化不同,故A错误;
C.根据冲量的定义I=Ft,受力是相同的,运动的时间不同,所以每个水球对子弹的冲量不同,故C错误;
D.根据功的公式,受力是相同的,运动的位移相同,所以子弹受到的阻力对子弹做的功相等,所以每个水球对子弹的做功相同,故D正确。
故选D。
5. 来自高楼上的高空坠物常常会对行人造成伤害。设一个质量为20g的鸭蛋从16楼(离地高度约为45m)上由静止坠落,若鸭蛋与地面碰撞作用时间为1×10-3s,碰撞后鸭蛋碎裂,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则鸭蛋对地面的平均作用力约为其自身重力的( )
A. 1000倍 B. 3000倍 C. 5000倍 D. 10000倍
【答案】B
【解析】
【详解】小球从45m高处落下着地时的速度大小
根据动量定理
求得
故B正确。
故选B。
6. 现有一竖直圆柱形风洞,风机通过洞口向风洞内“吹气”,产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻,有一质量为的游客恰好在风洞内悬浮,已知气流密度为,游客受风面积为,重力加速度为,假设气流吹到人身上后速度变为零,则气流速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】在时间内吹到人体的气体质量为
设人对气流的力大小为F,则对此段气体由动量定理有
由牛顿第三定律,风给人的力大小为
人受力平衡,有
解得
故选B。
7. 质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上运动,力F随时间t变化的规律如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 时,物块的速度最大
B. 时,物块的加速度为零
C. 时,物块的动量大小为
D. 时间内,力F对物块的冲量大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.当物块的加速度为零时,其达到最大速度,有
解得
由题图可知,F与t的关系为
解得
所以时,物块的加速度为零,物块的速度最大,故AB错误;
CD.由于图像的面积表示冲量,所以其力F的冲量为
结合动量定理有
摩擦力的冲量为
解得
故C正确,D错误。
故选C。
8. 如图所示,质量为的小球静止在光滑水平面上,质量为、速度为的小球与小球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后小球的速度可能有不同的值。碰撞后小球的速度大小可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若小球与小球发生的是完全非弹性碰撞,则B获得的速度最小,由
解得
若小球与小球发生的是弹性碰撞,则B获得的速度最大,由
解得
碰撞后小球的速度大小范围为。
故选B。
9. 如图所示,A、B两个小球静止在光滑水平地面上,用轻弹簧连接,A、B两球的质量分别为0.4kg和1.2kg。现使A球获得向右的瞬时速度。已知弹簧始终在其弹性限度之内,则在A、B两球运动的过程中( )
A. B球的最大速度大小为1.5m/s
B. B球速度最大时,A球的速度大小为3m/s,方向水平向左
C. A球速度为0时,A、B组成的系统动能损失最大
D. A球加速度为0时,B球的速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB.当B球速度最大时,弹簧处于原长,以向右为正方向,设此时A、B速度为v1、v2,由动量守恒和机械能守恒有
解得
v1=-3m/s,v2=3m/s
A错误,B正确;
C.由能量守恒可知,A、B组成的系统动能损失最大时,弹簧弹性势能达到最大值,此时A、B速度相同,设为,由动量守恒
解得
C错误;
D.A球加速度为0时,弹簧处于原长,当弹簧从压缩状态逐渐恢复原长过程中,B球的速度逐渐增大,弹簧恢复原长时B速度达到最大;当弹簧从伸长状态逐渐恢复原长过程中,B球的速度逐渐减小,弹簧恢复原长时B速度达到最小值,D错误。
故选B。
10. 如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个弧形槽,凹槽半径为R,A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上滑块,重力加速度大小为g,不计摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 当v0=时,小球能到达B点
B. 如果小球的速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上
C. 小球到达斜槽最高点处,小球的速度为零
D. 小球回到斜槽底部时,小球速度方向可能向左
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A.滑块不固定,当
时,设小球沿槽上升的高度为h,则有
mv0=(m+M)v
mv02=(M+m)v2+mgh
可解得
故A错误;
B.当小球速度足够大,从B点离开滑块时,由于B点切线竖直,在B点时小球与滑块的水平速度相同,离开B点后将再次从B点落回,不会从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上,B错误;
C.当小球到达斜槽最高点,由在水平方向上动量守恒有
mv0=(M+m)v
小球具有水平速度,故C错误;
D.当小球回到斜槽底部,相当于完成了弹性碰撞
mv0=mv1+Mv2
mv02=mv12+Mv22
当m>M,v1与v0方向相同,向左,当m<M,v1与v0方向相反,即向右,故D正确;
故选D。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(每空3分,共15分。)
11. 如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是___________。(选填选项前的字母)
A.刻度尺 B.天平 C.打点计时器 D.秒表
(2)关于本实验,下列说法中正确的是___________。(选填选项前的字母)
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有_________。(选填选项前的字母)
A.入射小球和被碰小球的质量、 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(4)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。[用(3)中测量的量表示]
(5)如果小球碰撞为弹性碰撞,还应该满足关系式___________[用(3)中测量的量表示]
【答案】 ①. AB ②. AD ③. AD ④. ⑤.
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]要测量碰撞前后的动量,则质量要用天平测量,而速度是用水平位移代替的,刻度尺也是必须的,而打点计时器和秒表没用。
故选AB。
(2)[2] A.只有从同一位置由静止释放,才能保证每次入射球到斜槽末端时的速度相同,故A正确;
B.为使碰后入射小球不被弹回,入射小球的质量要大于被碰小球的质量,故B错误;
C.只要从同一高度释放小球,那么轨道光滑与否不影响小球到达末端的速度,故C错误;
D.只有末端水平才能保证是平抛运动,故D正确。
故选AD。
(3)[3]A.验证动量守恒定律,所以必须测量质量和速度,那么入射小球和被碰小球的质量、需测量,故A正确;
B.而速度是用相同时间下的水平位移代替的,而开始的高度及平抛时的高度只要是不变,则不必测量具体值,故BC错误,D正确。
故选AD。
(4)[4]碰撞前的速度
碰撞后两个小球的速度
若碰撞前后动量守恒则有
代入可得到
(5)[5]若碰撞后机械能守恒则有
结合速度公式代入变形后有
三、解答题(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. 如图,光滑水平面上质量为1kg的小球A以2.0m/s的速度与同向运动的速度为1.0m/s、质量为2kg的大小相同的小球B发生正碰,碰撞后小球B以1.5m/s的速度运动。求:
(1)碰后A球的速度大小;
(2)碰撞过程中A对B的冲量。
【答案】(1)1.0m/s;(2),方向与B球的初速度方向相同
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据动量守恒,有
解得
(2)根据动量定理有
代入数据得
方向与B球的初速度方向相同。
13. 如图所示,一质量为的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为。一质量为m=500g的橡皮泥以水平速度飞向物块,在极短的时间内粘在一起,水平飞出桌面,重力加速度。求:
(1)物块离开桌面时的速度大小;
(2)物块落地点与桌面边缘的水平距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
根据题意,在橡皮泥与物块碰撞并粘在一起的极短时间内,水平方向动量守恒,根据动量守恒定律有
代入数据解得
【小问2详解】
粘在一起后的整体离开桌面后做平抛运动,竖直方向做自由落体运动有
水平方向做匀速直线运动有
代入数据解得
14. 光滑水平地面上有三块形状完全相同的板、和,质量分别为、和。其中板放在板上,且两端对齐,两板一起以4m/s的速度向右运动,板与板C发生碰撞,板B与板C在极短时间内粘在一起,当板A与板C两端对齐时恰好相对板C静止。板A与板B、C间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度。求:
(1)B与C发生碰撞后极短时间内粘在一起时速度大小;
(2)A相对C静止时系统的速度大小;
(3)每块板的长度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在光滑水平地面上,板A与板B一起以的速度向右运动,令
板B与板C发生碰撞后,板B与板C在极短时间内粘在一起,这种碰撞属于完全非弹性碰撞,该过程中板A的运动状态来不及改变,仅B、C组成的系统动量守恒,有
解得
【小问2详解】
碰撞结束后,A、B、C组成的整个系统在水平方向不受外力,在水平方向动量守恒,有
解得
【小问3详解】
从B、C碰撞后,到三者共速,设摩擦生热为,根据能量守恒可得
B、C碰撞后,由于板A与板C两端对齐时恰好相对板C静止,因此板A相对于C板位移为L,有
解得每块板的长度为
15. 如图所示,在光滑水平面上有一半径为、质量的四分之一光滑圆弧轨道B,圆弧轨道B底端与水平面相切,有一个物块C静止在其右侧,质量为的小球A由圆弧轨道最高点静止释放,小球A与物块C发生弹性碰撞后恰好追不上圆弧轨道B。重力加速度。求:
(1)小球A滑到圆弧轨道B底端时圆弧轨道B的位移以及小球A的水平位移大小;
(2)小球A滑下圆弧轨道B底端时两者的速度大小、;
(3)小球A与物块C发生弹性碰撞后恰好追不上圆弧轨道B的条件是什么;
(4)物块C的质量。
【答案】(1),
(2),
(3)小球A与物块C碰撞后,小球反弹,且反弹后小球的速度等于圆弧轨道B的速度
(4)
【解析】
【小问1详解】
小球A滑到圆弧轨道B底端的过程中,系统水平方向动量守恒,则有
可得
又
联立解得,
【小问2详解】
小球A滑到圆弧轨道B底端的过程中,系统水平方向动量守恒,则有
由机械能守恒定律有
联立解得,
【小问3详解】
小球A与物块C发生弹性碰撞后恰好追不上圆弧轨道B,可知小球A与物块C碰撞后,小球反弹,且反弹后小球的速度等于圆弧轨道B的速度,即
【小问4详解】
小球A与物块C发生弹性碰撞,则有,
联立可得
解得
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026-2027学年第一学期高二年级十月份质量检测
物理试卷
本卷满分100分,考试时间75分钟。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共10题,每题4分,共40分,每题只有一个选项最符合题意。)
1. 下列关于弹簧和小球组成的弹簧振子的说法正确的是( )
A. 只要是弹簧和小球连接的装置都可称为弹簧振子
B. 弹簧振子的平衡位置是弹簧位于原长的位置
C. 处于平衡位置时小球的加速度一定为0
D. 处于平衡位置时小球的速度一定为0
2. 如图所示,虚线左侧区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,右侧区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小均为,面积为的正方形线圈垂直于磁场放置。初始时边恰好与虚线重合,下列判断正确的是( )
A. 线圈向右平移到边与虚线重合,通过线圈磁通量的变化量为
B. 线圈向右平移到边与虚线重合,线圈中不产生感应电流
C. 线圈以为轴转过,通过线圈磁通量的变化量为零
D. 线圈以为轴转过,通过线圈磁通量的变化量为零
3. 一个质量不变的物体,其动能与动量的关系正确的是( )
A. 动量发生变化,动能一定变化
B. 如果物体的速率改变,物体的动能和动量一定都变
C. 如果物体的速度改变,物体的动能和动量一定都变
D. 动能发生变化,动量不一定变化
4. 几个水球可以挡住一颗子弹?《国家地理频道》的实验结果是:四个水球足够!完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,恰好能穿出第4个水球,则可以判断的是( )
A. 子弹在每个水球中的速度变化相同
B. 子弹在每个水球中运动的时间相同
C. 每个水球对子弹的冲量相同
D. 每个水球对子弹的做功相同
5. 来自高楼上的高空坠物常常会对行人造成伤害。设一个质量为20g的鸭蛋从16楼(离地高度约为45m)上由静止坠落,若鸭蛋与地面碰撞作用时间为1×10-3s,碰撞后鸭蛋碎裂,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,则鸭蛋对地面的平均作用力约为其自身重力的( )
A. 1000倍 B. 3000倍 C. 5000倍 D. 10000倍
6. 现有一竖直圆柱形风洞,风机通过洞口向风洞内“吹气”,产生竖直向上、速度恒定的气流。某时刻,有一质量为的游客恰好在风洞内悬浮,已知气流密度为,游客受风面积为,重力加速度为,假设气流吹到人身上后速度变为零,则气流速度大小为( )
A. B. C. D.
7. 质量为1kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上运动,力F随时间t变化的规律如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2,取重力加速度。下列说法正确的是( )
A. 时,物块的速度最大
B. 时,物块的加速度为零
C. 时,物块的动量大小为
D. 时间内,力F对物块的冲量大小为
8. 如图所示,质量为的小球静止在光滑水平面上,质量为、速度为的小球与小球发生正碰,碰撞可能是弹性的,也可能是非弹性的,因此碰撞后小球的速度可能有不同的值。碰撞后小球的速度大小可能是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,A、B两个小球静止在光滑水平地面上,用轻弹簧连接,A、B两球的质量分别为0.4kg和1.2kg。现使A球获得向右的瞬时速度。已知弹簧始终在其弹性限度之内,则在A、B两球运动的过程中( )
A. B球的最大速度大小为1.5m/s
B. B球速度最大时,A球的速度大小为3m/s,方向水平向左
C. A球速度为0时,A、B组成的系统动能损失最大
D. A球加速度为0时,B球的速度最大
10. 如图所示,在光滑水平面上放置一个质量为M的滑块,滑块的一侧是一个弧形槽,凹槽半径为R,A点切线水平。另有一个质量为m的小球以速度v0从A点冲上滑块,重力加速度大小为g,不计摩擦。下列说法中正确的是( )
A. 当v0=时,小球能到达B点
B. 如果小球的速度足够大,球将从滑块的左侧离开滑块后直接落到水平面上
C. 小球到达斜槽最高点处,小球的速度为零
D. 小球回到斜槽底部时,小球速度方向可能向左
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(每空3分,共15分。)
11. 如图所示,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
(1)为完成此实验,以下提供的测量工具中,本实验必须使用的是___________。(选填选项前的字母)
A.刻度尺 B.天平 C.打点计时器 D.秒表
(2)关于本实验,下列说法中正确的是___________。(选填选项前的字母)
A.同一组实验中,入射小球必须从同一位置由静止释放
B.入射小球的质量必须小于被碰小球的质量
C.轨道倾斜部分必须光滑
D.轨道末端必须水平
(3)图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影,实验时先让入射小球多次从斜轨上位置S由静止释放,通过白纸和复写纸找到其平均落地点的位置P,测出平抛射程OP。然后,把被碰小球静置于轨道的水平部分末端,仍将入射小球从斜轨上位置S由静止释放,与被碰小球相碰,并多次重复该操作,两小球平均落地点位置分别为M、N。实验中还需要测量的有_________。(选填选项前的字母)
A.入射小球和被碰小球的质量、 B.入射小球开始的释放高度h
C.小球抛出点距地面的高度H D.两球相碰后的平抛射程OM、ON
(4)在某次实验中,记录的落点平均位置M、N几乎与OP在同一条直线上,在实验误差允许范围内,若满足关系式___________,则可以认为两球碰撞前后在OP方向上的总动量守恒。[用(3)中测量的量表示]
(5)如果小球碰撞为弹性碰撞,还应该满足关系式___________[用(3)中测量的量表示]
三、解答题(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. 如图,光滑水平面上质量为1kg的小球A以2.0m/s的速度与同向运动的速度为1.0m/s、质量为2kg的大小相同的小球B发生正碰,碰撞后小球B以1.5m/s的速度运动。求:
(1)碰后A球的速度大小;
(2)碰撞过程中A对B的冲量。
13. 如图所示,一质量为的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为。一质量为m=500g的橡皮泥以水平速度飞向物块,在极短的时间内粘在一起,水平飞出桌面,重力加速度。求:
(1)物块离开桌面时的速度大小;
(2)物块落地点与桌面边缘的水平距离。
14. 光滑水平地面上有三块形状完全相同的板、和,质量分别为、和。其中板放在板上,且两端对齐,两板一起以4m/s的速度向右运动,板与板C发生碰撞,板B与板C在极短时间内粘在一起,当板A与板C两端对齐时恰好相对板C静止。板A与板B、C间的动摩擦因数均为0.5,重力加速度。求:
(1)B与C发生碰撞后极短时间内粘在一起时速度大小;
(2)A相对C静止时系统的速度大小;
(3)每块板的长度。
15. 如图所示,在光滑水平面上有一半径为、质量的四分之一光滑圆弧轨道B,圆弧轨道B底端与水平面相切,有一个物块C静止在其右侧,质量为的小球A由圆弧轨道最高点静止释放,小球A与物块C发生弹性碰撞后恰好追不上圆弧轨道B。重力加速度。求:
(1)小球A滑到圆弧轨道B底端时圆弧轨道B的位移以及小球A的水平位移大小;
(2)小球A滑下圆弧轨道B底端时两者的速度大小、;
(3)小球A与物块C发生弹性碰撞后恰好追不上圆弧轨道B的条件是什么;
(4)物块C的质量。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$