精品解析:广西壮族自治区河池市第二高级中学2026-2027学年高二上学期10月阶段检测物理试题
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内容正文:
高二年级上学期阶段检验
物理试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时,某同学伸出双手接传来的篮球,双手随篮球迅速收缩至胸前,如图所示。他这样做的效果是( )
A. 减小篮球对手的冲击力
B. 减小篮球的动量变化量
C. 减小篮球的动能变化量
D. 减小篮球对手的冲量
【答案】A
【解析】
【详解】ABD.先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球引至胸前,这样可以增加球与手接触的时间,根据动量定理得
解得:
当时间增大时,球动量的变化率减小,作用力就减小,而冲量和动量的变化量都不变,所以A正确,BD错误。
C.速度由v减小到0,动能的变化量是不变的,故C错误。
故选A。
2. 一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点为振子的平衡位置,如图所示。规定向右为正方向,当振子向左运动经过O点时开始计时,则图中画出的振动图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意,因为向右为正方向,且振子向左运动经过O点时开始计时,所以t=0时刻图像的斜率应为负,故B正确。
故选B。
3. 如图所示,羽毛球是十分普及的体育运动,假设羽毛球飞来的速度为30m/s,运动员将羽毛球以70m/s的速度反向击回,羽毛球的质量为10g,则羽毛球动量的变化量( )
A. 大小为0.4kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同
B. 大小为0.4kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
C. 大小为1.0kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
D. 大小为1.0kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】设球被反向击回的方向为正方向,由题可知羽毛球的质量m=10g,初速度,反向击回的速度v2=70m/s,羽毛球的初动量
反向击回的动量
故羽毛球动量的变化量
方向与羽毛球飞来的方向相反。
故选C。
4. 某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中10.10s至10.35s内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为60kg,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 起跳过程中运动员的最大加速度约为
B. 起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
C. 起跳时运动员的动量约为
D. 起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为3m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,运动员受到的最大支持力约为
根据牛顿第二定律可知,起跳过程中运动员的最大加速度约为
故A错误;
B.图像与时间轴围成的面积代表冲量,起跳过程中支持力的冲量为
起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
故B错误;
C.起跳时运动员的动量约为
故C正确;
D.根据动量定理可得
得
则起跳后运动员重心上升的平均速度为
故D错误。
故选C。
5. 如图所示,半径为r的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,在圆轨道的最低处有一质量为m的小球(可视为质点)。现给小球一个水平向右的初速度,恰能使其做完整的圆周运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球所受合力始终指向圆心
B. 整个过程中,小球在最左、最右两端的向心加速度最小
C. 仅减小圆轨道的半径,小球仍能做完整的圆周运动
D. 小球转动一圈的动量变化量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球做圆周运动,速度不断改变,所受重力与弹力的合力并非始终指向圆心,故A错误;
B.根据向心加速度公式,由于在最高点小球速度最小,则在最高点向心加速度最小,故B错误;
C.设小球刚好过最高点的临界速度为v,则有
解得
仅减小圆轨道的半径r,通过圆周最高点需要的临界速度变小,所以小球仍能做完整的圆周运动。故C正确;
D.小球转动一圈,小球动量变化为零,故D错误。
故选C。
6. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,子弹A、B同时从木块两侧射入,最终嵌在木块中。已知两子弹入射的初动量大小相等,射入过程中所受木块的阻力大小相等,子弹A的质量较小。比较这两颗子弹可知( )
A. 子弹A的初动能较小 B. 子弹A先与木块相对静止
C. 子弹A的动量变化率较大 D. 子弹A射入木块的深度较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.两子弹入射的初动量大小相等,则有
又由于子弹A的质量较小,可知
根据公式
,
可得
由于,,所以
故A错误;
B.两子弹入射的初动量大小相等,根据动量守恒定律知,两子弹和木块组成的系统动量一直为零;木块静止在光滑水平面上,则两子弹同时与木块相对静止,故B错误;
C.两子弹的初动量相等,末动量为0,则两子弹的动量变化量大小相等;两子弹所受的阻力大小相等,根据动量定理可知两子弹运动时间相等,则两子弹的动量变化率相等,故C错误;
D.两子弹所受的阻力大小相等,设为,根据动能定理得:对A子弹
对B子弹
结合,可知
故D正确。
故选D。
7. 科技让生活更美好。如图1所示为某智能扫地机器人,图2是该机器人在某段时间内的速度—时间图像。关于该智能机器人,下列说法正确的是( )
A. 0.1s时加速大小为5.0m/s2
B. 0~0.2s内和 0.2~0.7s内的加速度大小之比为
C. 0~0.7s内的位移大小为2.155m
D. 0~0.7s内的平均速度大小为1.65m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题图和加速度定义可知 0.1s时加速度大小为m/s2,故A错误;
B.同理,0~0.2s内和 0.2~0.7s内的加速度大小之比为,故B错误;
C.由题图可求0~0.7s内的位移大小为,故C错误;
D. 0~0.7s内的平均速度大小为,故D正确。
故选D。
8. 一质量为1kg的物块,在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动,F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 物块在2s末的动量大小为2kg·m/s B. 物块在3s末的速度大小为1m/s
C. 水平力F在前3s内的冲量大小为3N·s D. 物块在4s末的动量大小为2kg·m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据动量定理得
解得
A正确;
B.根据动量定理得
解得
B错误;
C.水平力F在前3s内的冲量大小为
C正确;
D.3s末速度为零,因为
所以物块一直静止,所以在4s末的动量大小为零,D错误。
故选AC。
9. 甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其动量p随时间t的变化规律如图所示,已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同,在此过程中( )
A. 甲、乙两物体的质量之比为1:2
B. 甲、乙两物体的初速度大小之比为1:2
C. 甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1:1
D. 甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2:1
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据动量定理
可得
可知质量之比等于运动时间的反比,即甲、乙两物体的质量之比为2: 1,故A错误;
B.根据
甲、乙两物体的初速度大小之比为1 :2,故B正确;
C.根据
甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1 : 1,故C正确;
D.根据动能定理
甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1 :2,故D错误。
故选BC。
10. 如图所示,半径分别为3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b两球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点,已知a球的质量为m,重力加速度为g。则( )
A. b球质量为m
B. 两小球与弹簧分离时,动能相等
C. 若,要求a、b都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有的弹性势能为
D. a球到达圆心等高处时,对轨道压力为
【答案】CD
【解析】
【详解】当小球恰好能通过半圆轨道的最高点时,在最高点的位置,小球的重力提供小球做圆周运动的向心力,对a小球,根据动能定理得
在最高点时,根据牛顿第二定律得
联立解得
同理对b分析可得:b球的速度为
A.对a、b组成的系统进行研究,在释放瞬间,两小球的动量守恒,选a球的速度方向为正方向,则
解得,故A错误;
B.动能与动量的关系为
因为两个小球的动量相等,但质量不相等,则两小球与弹簧分离时,动能不相等,故B错误;
C.若两小球的质量相等,则与弹簧分离时两小球的速度大小相等,方向相反,根据上述分析,两小球具备的最小速度与上述分析的a球的速度相等,则弹簧的弹性势能等于两小球的动能之和,因此,故C正确;
D.当a球到达圆心等高处时,根据动能定理得
在与圆心等高的位置,根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律可知,a球到达圆心等高处时,对轨道压力为,故D正确。
故选CD。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. “验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示,让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下,与静止在支柱上大小相等、质量为m2的小球B发生碰撞.(球A运动到水平槽末端时刚好与B球发生碰撞)
(1)安装轨道时,要求轨道末端________
(2)两小球的质量应满足m1________m2
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图所示,则小球的直径d=________ cm
(4)实验中还应测量的物理量有________
A. 两小球的质量m1和m2
B. 小球A的初始高度h
C. 轨道末端切线离地面的高度H
D. 两小球平抛运动的时间t
E. 球A单独滚下时的落地点P与O点的距离sOP
F. 碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离sOM和sON
(5)若碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,下列关系式可能成立的是________
A. = B. =
C. = D. =
(6)若碰撞过程无机械能损失,除动量守恒外,还需满足的关系式是________(用所测物理量的符号表示)
【答案】(1)切线水平
(2)
(3)1.04 (4)AEF (5)B
(6)
【解析】
【小问1详解】
为了保证每次小球做平抛运动的速度沿水平方向,则需要轨道的末端切线水平。
【小问2详解】
验证碰撞中的动量守恒实验,为防止入射球反弹,入射球的质量应大于被碰球的质量,即m1>m2
【小问3详解】
游标卡尺的游标是10分度的,其精确度为0.1 mm,则读数为d=10mm+4×0.1mm=10.4mm=1.04cm
【小问4详解】
小球离开轨道后做平抛运动,它们抛出点的高度相同,则在空中的运动时间t相等,两球碰撞过程中满足动量守恒,有m1v1=m1v1′+m2v2′,
两边同时乘以时间t,则m1v1t=m1v1′t+m2v2′t
根据落点可化简为m1·sOP=m1sOM+m2(sON-d)
则实验还需要测出:两小球的质量m1和m2;球A单独滚下时的落地点P点到O点的距离sOP和碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离sOM和sON。
故选AEF。
【小问5详解】
根据动量守恒得m1·OP=m1OM+m2O′N
即==
故选B。
【小问6详解】
若碰撞过程无机械能损失,则根据机械能守恒定律有m1v12=m1v1′2+m2v2′2
可得
12. 如图所示是某质点做简谐运动的图像。
(1)该振动的振幅是多少?0~4s内质点通过的路程是多少?时质点的位移是多少?
(2)该质点的振动方程可以写作,其中的和各是多少?
【答案】(1)4cm;8cm;-4cm;(2);
【解析】
【详解】(1)由图知,该振动的振幅是
A=4cm
周期是
T=8s
0~4s内即半个周期内质点通过的路程是
s=2A=8cm
时质点的位移是-4cm;
(2)其中的
当t=2s时
得
13. 如图所示,光滑竖直圆弧轨道最低点与光滑水平平台平滑连接,圆弧半径,圆心角,平台与足够长、逆时针匀速转动的水平传送带上表面平滑连接,传送带的速度大小为。物块A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与静止的物块B发生碰撞,物块B随后滑上传送带。已知,,物块A、B均可视为质点,物块A、B碰撞均发生在平台上,碰撞均为弹性碰撞,物块B与传送带间的动摩擦因数,,重力加速度取。求:
(1)物块A、B第一次碰撞前瞬间,物块A的速度大小;
(2)物块A、B第一次碰撞后,物块A沿圆弧上升的最大高度;
(3)物块A、B第一次碰撞后至第七次碰撞前,物块B与传送带由于摩擦产生的热量。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
物块A从圆弧顶点到最低点由动能定理可得
解得碰撞前瞬间,物块A的速度大小
【小问2详解】
规定向右为正方向,A与B发生第一次弹性碰撞,由动量守恒得
碰撞前后系统动能相等,满足
解得第一次碰后,
对A根据机械能守恒有
解得第一次碰撞后,物块A沿圆弧上升的最大高度
【小问3详解】
依题意,B先向右减速到0,后向左加速,由于,故B返回传送带左端的速度,B在传送带上,根据牛顿第二定律可知B的加速度大小满足
设B向右减速时间为,则有
代入数据解得,
B向右运动的过程中,传送带速度方向向左,大小为,故物体与传送带的相对位移
根据对称,B向左加速的时间也为
则B向左与传送带的相对位移
B第一次在传送带上由于摩擦产生的热量
代入数据,解得
A、B发生第二次弹性碰撞,依题意可知第二次碰前A的速度,B的速度
根据动量守恒有
碰撞前后系统动能相等,满足
解得,
之后,物块A沿圆弧上升、下降,可知第三次碰前A的速度,B的速度为零,故接下来A、B碰撞情况与第一、二次相同,物块A、B第一次碰撞后至第七次碰撞前,摩擦生热发生于第一、三、五次碰撞之后,故物块B与传送带由于摩擦产生的热量
解得
14. 手榴弹在离地高h处时的速度方向恰好沿水平方向向左,速度大小为v,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速度大小为3v,那么两块弹片落地点之间的水平距离多大?(重力加速度为g)
【答案】
【解析】
【详解】设每块的质量为m,以水平向左为正方向,爆炸过程系统动量守恒,由动量守恒定律得
爆炸后弹片做平抛运动,竖直方向上
水平方向
两弹片之间的距离
解得
15. 如图所示,一玩具小车携带若干质量为m的弹丸,车和弹丸的总质量为M(M=20m),在半径为R的水平光滑轨道上以速率v0做匀速圆周运动,若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v()发射一颗弹丸,求小车发射第几颗弹丸后静止。
【答案】4
【解析】
【详解】设发射第一颗弹丸后瞬间小车的速度为v1,在发射第一颗弹丸前后瞬间,系统沿圆周切线方向动量守恒,即
Mv0=(M-m)v1+mv
解得
设发射第二颗弹丸后瞬间小车的速度为v2,同理可得
(M-m)v1=(M-2m)v2+mv
解得
依次类推可知,发射第n颗弹丸后瞬间小车的速度为
令vn=0并代入提给条件可得
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物理试卷
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑;如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在试卷上无效.
3.考试结束后,本试卷和答题卡一并交回.
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时,某同学伸出双手接传来的篮球,双手随篮球迅速收缩至胸前,如图所示。他这样做的效果是( )
A. 减小篮球对手的冲击力
B. 减小篮球的动量变化量
C. 减小篮球的动能变化量
D. 减小篮球对手的冲量
2. 一个弹簧振子在A、B间做简谐运动,O点为振子的平衡位置,如图所示。规定向右为正方向,当振子向左运动经过O点时开始计时,则图中画出的振动图像正确的是( )
A. B.
C. D.
3. 如图所示,羽毛球是十分普及的体育运动,假设羽毛球飞来的速度为30m/s,运动员将羽毛球以70m/s的速度反向击回,羽毛球的质量为10g,则羽毛球动量的变化量( )
A. 大小为0.4kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同
B. 大小为0.4kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
C. 大小为1.0kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反
D. 大小为1.0kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相同
4. 某科研团队通过传感器收集并分析运动数据,为跳高运动员的技术动作改进提供参考。图为跳高运动员在起跳过程中,其单位质量受到地面的竖直方向支持力随时间变化关系曲线。图像中10.10s至10.35s内,曲线下方的面积与阴影部分的面积相等。已知该运动员的质量为60kg,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A. 起跳过程中运动员的最大加速度约为
B. 起跳过程中运动员所受合力的冲量大小约为
C. 起跳时运动员的动量约为
D. 起跳后运动员重心上升的平均速度大小约为3m/s
5. 如图所示,半径为r的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,在圆轨道的最低处有一质量为m的小球(可视为质点)。现给小球一个水平向右的初速度,恰能使其做完整的圆周运动,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 小球所受合力始终指向圆心
B. 整个过程中,小球在最左、最右两端的向心加速度最小
C. 仅减小圆轨道的半径,小球仍能做完整的圆周运动
D. 小球转动一圈的动量变化量为
6. 如图所示,木块静止在光滑水平面上,子弹A、B同时从木块两侧射入,最终嵌在木块中。已知两子弹入射的初动量大小相等,射入过程中所受木块的阻力大小相等,子弹A的质量较小。比较这两颗子弹可知( )
A. 子弹A的初动能较小 B. 子弹A先与木块相对静止
C. 子弹A的动量变化率较大 D. 子弹A射入木块的深度较大
7. 科技让生活更美好。如图1所示为某智能扫地机器人,图2是该机器人在某段时间内的速度—时间图像。关于该智能机器人,下列说法正确的是( )
A. 0.1s时加速大小为5.0m/s2
B. 0~0.2s内和 0.2~0.7s内的加速度大小之比为
C. 0~0.7s内的位移大小为2.155m
D. 0~0.7s内的平均速度大小为1.65m/s
8. 一质量为1kg的物块,在水平力F的作用下由静止开始在粗糙水平面上做直线运动,F随时间t变化的图线如图所示。已知物块与水平面的动摩擦因数为,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,重力加速度,则下列说法正确的是( )
A. 物块在2s末的动量大小为2kg·m/s B. 物块在3s末的速度大小为1m/s
C. 水平力F在前3s内的冲量大小为3N·s D. 物块在4s末的动量大小为2kg·m/s
9. 甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动,直到停止,其动量p随时间t的变化规律如图所示,已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同,在此过程中( )
A. 甲、乙两物体的质量之比为1:2
B. 甲、乙两物体的初速度大小之比为1:2
C. 甲、乙两物体受到的摩擦力冲量大小之比为1:1
D. 甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2:1
10. 如图所示,半径分别为3R和R的两光滑半圆轨道安置在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连,在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两小球夹住,同时释放两小球,a、b两球恰好均能通过各自半圆轨道的最高点,已知a球的质量为m,重力加速度为g。则( )
A. b球质量为m
B. 两小球与弹簧分离时,动能相等
C. 若,要求a、b都能通过各自的最高点,弹簧释放前至少具有的弹性势能为
D. a球到达圆心等高处时,对轨道压力为
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. “验证碰撞中的动量守恒”实验装置如图所示,让质量为m1的小球A从斜槽上的某一位置自由滚下,与静止在支柱上大小相等、质量为m2的小球B发生碰撞.(球A运动到水平槽末端时刚好与B球发生碰撞)
(1)安装轨道时,要求轨道末端________
(2)两小球的质量应满足m1________m2
(3)用游标卡尺测小球直径时的读数如图所示,则小球的直径d=________ cm
(4)实验中还应测量的物理量有________
A. 两小球的质量m1和m2
B. 小球A的初始高度h
C. 轨道末端切线离地面的高度H
D. 两小球平抛运动的时间t
E. 球A单独滚下时的落地点P与O点的距离sOP
F. 碰后A、B两小球的落地点M、N与O点的距离sOM和sON
(5)若碰撞中动量守恒,根据图中各点间的距离,下列关系式可能成立的是________
A. = B. =
C. = D. =
(6)若碰撞过程无机械能损失,除动量守恒外,还需满足的关系式是________(用所测物理量的符号表示)
12. 如图所示是某质点做简谐运动的图像。
(1)该振动的振幅是多少?0~4s内质点通过的路程是多少?时质点的位移是多少?
(2)该质点的振动方程可以写作,其中的和各是多少?
13. 如图所示,光滑竖直圆弧轨道最低点与光滑水平平台平滑连接,圆弧半径,圆心角,平台与足够长、逆时针匀速转动的水平传送带上表面平滑连接,传送带的速度大小为。物块A从圆弧顶点无初速度下滑,在平台与静止的物块B发生碰撞,物块B随后滑上传送带。已知,,物块A、B均可视为质点,物块A、B碰撞均发生在平台上,碰撞均为弹性碰撞,物块B与传送带间的动摩擦因数,,重力加速度取。求:
(1)物块A、B第一次碰撞前瞬间,物块A的速度大小;
(2)物块A、B第一次碰撞后,物块A沿圆弧上升的最大高度;
(3)物块A、B第一次碰撞后至第七次碰撞前,物块B与传送带由于摩擦产生的热量。
14. 手榴弹在离地高h处时的速度方向恰好沿水平方向向左,速度大小为v,此时,手榴弹炸裂成质量相等的两块,设消耗的火药质量不计,爆炸后前半块的速度方向仍沿水平向左,速度大小为3v,那么两块弹片落地点之间的水平距离多大?(重力加速度为g)
15. 如图所示,一玩具小车携带若干质量为m的弹丸,车和弹丸的总质量为M(M=20m),在半径为R的水平光滑轨道上以速率v0做匀速圆周运动,若小车每转一周便沿运动方向相对地面以恒定速度v()发射一颗弹丸,求小车发射第几颗弹丸后静止。
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