精品解析:广西壮族自治区南宁市马山县马山中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题
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内容正文:
广西壮族自治区南宁市马山县马山中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题
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. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为。当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处。则第二个质点的振动方程为( )
A.
B.
C.
D.
2. 在某次军事演习中,一辆坦克以速度在水平路面上缓慢前进,坦克(连同炮弹)质量为M,现坦克水平向后发射一枚质量为m的炮弹,炮弹离开炮筒时相对坦克的速度大小为u,设发射炮弹后坦克速度增加为v,此过程中因为发射炮弹而多消耗的能量为E,不计一切阻力,则( )
A. B.
C. D.
3. 如图甲所示,金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端.小球在斜面上做简谐运动,到达最高点时,弹簧处于原长.取沿斜面向上为正方向,小球的振动图像如图乙所示.则
A. 弹簧的最大伸长量为4m
B. t=0.2s时,弹簧的弹性势能最大
C. t=0.2s到t=0.6s内,小球的重力势能逐渐减小
D. t=0到t=0.4s内,回复力的冲量为零
4. 如图所示,一个做简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距的、两点,历时,过点后再经过质点以方向相反、大小相同的速度再次通过点,则质点振动的周期是( )
A. B. C. D.
5. 如图所示,光滑水平面上有A、B两木块,A、B紧靠在一起,子弹以水平速度向原来静止的A射去,子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是( )
A. 子弹击中A的过程中,子弹和A、B组成的系统动量守恒
B. 子弹击中A的过程中,A和B组成的系统动量守恒
C. 子弹击中A的过程中,子弹和A组成的系统动量守恒
D. 子弹击穿A后,子弹和A组成的系统动量守恒
6. 如图甲所示,足够长的水平传送带始终以恒定速率运行,一质量为、水平初速度大小为的小物块,从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带;若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示,。下列说法正确的是( )
A. 时间内,小物块离A处的最大距离为
B. 时间内,小物块动能增加了
C. 时间内,小物块受到摩擦力的冲量大小为
D. 时间内,传送带克服摩擦力做功为
7. 如图所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是m的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之黏合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为( )
A. mv02 B. mv02 C. mv02 D. mv02
8. 人从高处跳下,为更好地保护身体,双脚触地后,膝关节弯曲让身体重心继续下降.着地过程这样做可以
A. 增大人动量变化的时间 B. 减小人受到的冲量
C. 减小人的动量变化量 D. 减小人的动量的变化率
9. 如图所示,圆筒C可以沿足够长的水平固定光滑杆左右滑动,圆筒下方用不可伸长的轻绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止,子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s,已知子弹A、物体B圆筒C的质量分别为mA=0.1kg,mB=1.0kg,mC=0.5kg,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 子弹A击穿物体B的过程,子弹A对物体B的冲量大小为3N·s
B. 物体B能上升的最大高度为0.6m
C. 物体C能达到的最大速度为8.0m/s
D. 物体B能上升的最大高度为1.8m
10. 一个士兵坐在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地面的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中。在射完第1颗子弹时,小船的速度和后退的距离为( )
A. B.
C. D.
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图。
(1)在验证动量守恒定律的实验中,不必须要求的条件是______。
A. 轨道光滑
B. 轨道末端的切线水平
C. 碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
D. 每次入射小球都要从同一高度由静止滚下
(2)入射小球与被碰小球的直径相同,则被碰小球的质量应______(填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的质量。
(3)在做此实验时,若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示。假设碰撞中动量守恒。则______。
12. 如图所示,可视为质点的小物块A、B的质量分别为m和3m,静止放在光滑水平地面上,物块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).某时刻炸药爆炸使物块A、B脱离,然后物块A与一质量为2m且以速度v0向右滑动的物块C发生碰撞,物块A、C碰撞后,物块A、B、C具有相同的速度,若炸药爆炸释放的化学能全部转化为物块A、B的机械能,求炸药爆炸时释放的化学能。
13. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,如图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A′A之间来回滑动。A′、A点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的机械能。(g取10m/s2)
14. 如图所示,一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成,滑板静止于光滑的水平地面上。物体(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体与滑板水平部分的动摩擦因数为,一根长度、不可伸长的细线, 一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态), 然后由静止释放,小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞(碰撞时间极短),已知物体的质量为,滑板的质量为,已知重力加速度为g。求:
(1)小球与物体碰撞前瞬间小球的速度;
(2)小球与物体碰撞后瞬间物体的速度;
(3)要使物体在相对滑板反向运动过程中,相对地面有向右运动的速度,求的取值范围。
15. 《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景,引起了天文爱好者们的讨论,如果想要不减速通过尘埃区,就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为,飞船进入尘埃区的速度为,飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为,尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上,求:
(1)单位时间内附着在飞船上的微粒质量;
(2)飞船要保持速度v不变,所需提供的动力与该动力的功率大小。
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广西壮族自治区南宁市马山县马山中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题
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. 两个质点各自作简谐振动,它们的振幅相同、周期相同。第一个质点的振动方程为。当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处。则第二个质点的振动方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知,当第一个质点从相对于其平衡位置的正位移处回到平衡位置时,第二个质点正在最大正位移处,则有在t=0时刻,第一个质点在正方向最大位移处时,第二个质点正经平衡位置向正方向最大位移处运动,因此可知第二个质点的初相位比第一个质点的初相位迟,则第二个质点的振动方程为
ACD错误,B正确。
故选B。
2. 在某次军事演习中,一辆坦克以速度在水平路面上缓慢前进,坦克(连同炮弹)质量为M,现坦克水平向后发射一枚质量为m的炮弹,炮弹离开炮筒时相对坦克的速度大小为u,设发射炮弹后坦克速度增加为v,此过程中因为发射炮弹而多消耗的能量为E,不计一切阻力,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB.发完炮弹后,坦克剩下的总质量为,炮弹对地的速度为,则由动量守恒,有
解得
故A正确,B错误;
CD.此过程中因为发射炮弹而多消耗的能量为
故CD错误。
故选A。
3. 如图甲所示,金属小球用轻弹簧连接在固定的光滑斜面顶端.小球在斜面上做简谐运动,到达最高点时,弹簧处于原长.取沿斜面向上为正方向,小球的振动图像如图乙所示.则
A. 弹簧的最大伸长量为4m
B. t=0.2s时,弹簧的弹性势能最大
C. t=0.2s到t=0.6s内,小球的重力势能逐渐减小
D. t=0到t=0.4s内,回复力的冲量为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.小球的振幅等于振子位移的最大值,由图读出,振幅为,由于当振子到达最高点时,弹簧处于原长,所以弹簧的最大伸长量为,故选项A错误;
B.由图可知时,弹簧处于原长,弹簧的弹性势能最小,为零,故选项B错误;
C.到内,小球的沿斜面向下运动,小球的重力势能逐渐减小,故选项C正确;
D.时小球经过平衡位置沿斜面向上运动,时小球经过平衡位置沿斜面向下运动,根据动量定理可知回复力的冲量不为零,故选项D错误;
4. 如图所示,一个做简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过相距的、两点,历时,过点后再经过质点以方向相反、大小相同的速度再次通过点,则质点振动的周期是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A、B两点,则可判定这两点关于平衡位置O点对称,所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等,那么平衡位置O到B点的时间为
因过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则有从B点到最大位置的时间为
因此质点振动的周期是
故选C。
5. 如图所示,光滑水平面上有A、B两木块,A、B紧靠在一起,子弹以水平速度向原来静止的A射去,子弹击穿A留在B中。下面说法正确的是( )
A. 子弹击中A的过程中,子弹和A、B组成的系统动量守恒
B. 子弹击中A的过程中,A和B组成的系统动量守恒
C. 子弹击中A的过程中,子弹和A组成的系统动量守恒
D. 子弹击穿A后,子弹和A组成的系统动量守恒
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A.子弹击中A的过程中,子弹和A、B组成的系统所受的合外力为零,则动量守恒,故A正确;
B.子弹击中A的过程中A和B组成的系统受到子弹的作用力,合外力不为零,则动量不守恒,故B错误;
C.子弹击中A的过程中,子弹和A组成的系统受到B对A的作用力,则动量不守恒,故C错误;
D.子弹击穿A后,子弹受到B的作用力,则子弹和A组成的系统动量不守恒,故D错误。
故选A。
6. 如图甲所示,足够长的水平传送带始终以恒定速率运行,一质量为、水平初速度大小为的小物块,从与传送带等高的光滑水平面上的A处滑上传送带;若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的图像(以地面为参考系)如图乙所示,。下列说法正确的是( )
A. 时间内,小物块离A处的最大距离为
B. 时间内,小物块动能增加了
C. 时间内,小物块受到摩擦力的冲量大小为
D. 时间内,传送带克服摩擦力做功为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图像可知,2s时小物块向左运动的距离最远,根据图像与坐标轴围成的面积等于位移,可知小物块向左运动的过程中离A处的最大距离为
故A错误;
B.时间内,小物块动能增量为
故B错误;
C.物块匀变速运动的加速度大小
由牛顿第二定律得摩擦力大小为
0-3s时间内,小物块受到的滑动摩擦力方向都向右,冲量大小为
内小物块与传送带达到共同速度,小物块不受摩擦力作用,摩擦力的冲量为零。所以时间内,小物块受到摩擦力的冲量大小为。故C正确;
D.0〜4 s时间内,只有0-3s内传送带要克服摩擦力做功,0-3s传送带的位移
传送带克服摩擦力做功
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是m的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之黏合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能为( )
A. mv02 B. mv02 C. mv02 D. mv02
【答案】C
【解析】
【详解】粘性物体和A相互作用,水平方向动量守恒,取向右为正方向,由动量守恒定律有
mv0=2mv1
得
以后三个物体一起相互作用,系统动量守恒,当B车与A车速度相等时,弹簧的弹性势能最大.根据动量守恒定律得
2mv0=3mv2
得
由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能
ABD错误,C正确。
故选C。
8. 人从高处跳下,为更好地保护身体,双脚触地后,膝关节弯曲让身体重心继续下降.着地过程这样做可以
A. 增大人动量变化的时间 B. 减小人受到的冲量
C. 减小人的动量变化量 D. 减小人的动量的变化率
【答案】AD
【解析】
【详解】人从高处跳下,双脚触地后,膝关节弯曲让身体重心继续下降,着地过程这样做可以增加人与地面作用的时间,即增大人动量变化的时间,选项A正确;根据动量定理Ft=∆P可知,人的动量变化量一定,即人受到的冲量一定,增大作用时间t,可减小人受到的冲力,即减小人的动量的变化率,选项BC错误,D正确;故选AD.
【点睛】本题考查运用动量定理分析实际问题的能力;注意人从高处落地的过程中,动量的变化量一定,受到的冲量一定;作用时间越长,则受到的冲力越小,或动量的变化率越小.
9. 如图所示,圆筒C可以沿足够长的水平固定光滑杆左右滑动,圆筒下方用不可伸长的轻绳悬挂物体B。开始时物体B和圆筒C均静止,子弹A以100m/s的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为40m/s,已知子弹A、物体B圆筒C的质量分别为mA=0.1kg,mB=1.0kg,mC=0.5kg,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是( )
A. 子弹A击穿物体B的过程,子弹A对物体B的冲量大小为3N·s
B. 物体B能上升的最大高度为0.6m
C. 物体C能达到的最大速度为8.0m/s
D. 物体B能上升的最大高度为1.8m
【答案】BC
【解析】
【详解】A.子弹A击穿物体B的过程时间极短,取子弹的初速度为正方向,根据动量守恒定律有
解得
子弹A对物体B的冲量大小为
故A错误;
BD.物体B和C组成的系统在水平方向不受力,水平方向动量守恒,B上升的高度最大时,B和C的速度相同,则有
解得
根据能量守恒有
解得
故B正确,D错误;
C.物体B再次回到最低点时,物体C的速度最大,设物体C的最大速度为,物体B的速度为,取向右为正方向,根据动量守恒定律有
根据能量守恒有
解得
故C正确。
故选BC。
10. 一个士兵坐在一只静止的小船上练习射击,船、人连同枪(不包括子弹)及靶的总质量为M,枪内有n颗子弹,每颗子弹的质量为m,枪口到靶的距离为L,子弹水平射出枪口时相对于地面的速度为v0,在发射后一发子弹时,前一发子弹已射入靶中。在射完第1颗子弹时,小船的速度和后退的距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.由系统的动量守恒得
mv0=[M+(n–1)m]v′
解得
故A正确,B错误;
CD.设子弹经过时间t打到靶上,则
联立以上两式得
故D正确,C错误。
故选AD。
【点睛】解决本题的关键掌握动量守恒定律的条件,以及知道在运用动量守恒定律时,速度必须相对于地面为参考系。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分
11. 图甲是“碰撞中的动量守恒”实验装置的示意图。
(1)在验证动量守恒定律的实验中,不必须要求的条件是______。
A. 轨道光滑
B. 轨道末端的切线水平
C. 碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行
D. 每次入射小球都要从同一高度由静止滚下
(2)入射小球与被碰小球的直径相同,则被碰小球的质量应______(填“大于”“小于”或“等于”)入射小球的质量。
(3)在做此实验时,若某次实验得到小球的落点情况如图乙所示。假设碰撞中动量守恒。则______。
【答案】(1)A (2)小于
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.若小球每次从轨道同一位置释放,小球克服摩擦力做功相同,小球飞出轨道末端速度大小一定,可知,轨道光滑与否对实验没有影响,故A错误,符合题意;
B.为了确保小球飞出轨道的初速度方向水平,轨道末端的切线必须水平,故B正确,不符合题意;
C.为了使得碰撞过程发生的是对心碰撞,碰撞的瞬间入射小球和被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行,故C正确,不符合题意;
D.为了确保小球每次飞出轨道末端初速度大小一定,实验中每次入射小球都要从同一高度由静止滚下,故D正确,不符合题意。
故选A。
【小问2详解】
入射小球与被碰小球的直径相同,为了避免入射小球发生反弹,则被碰小球的质量应小于入射小球的质量。
【小问3详解】
P为入射球单独滚下的落地点,M为入射球碰撞后的落地点,N为被碰球体碰撞后的落地点,根据
,
解得
结合上述可知
,,
根据动量守恒定律有
解得
12. 如图所示,可视为质点的小物块A、B的质量分别为m和3m,静止放在光滑水平地面上,物块A、B间夹有一小块炸药(炸药的质量可以忽略不计).某时刻炸药爆炸使物块A、B脱离,然后物块A与一质量为2m且以速度v0向右滑动的物块C发生碰撞,物块A、C碰撞后,物块A、B、C具有相同的速度,若炸药爆炸释放的化学能全部转化为物块A、B的机械能,求炸药爆炸时释放的化学能。
【答案】
【解析】
【详解】对炸药爆炸过程,由动量守恒定律
A、C碰撞过程
联立解得
爆炸释放化学能,由能量守恒定律
解得
13. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,如图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A′A之间来回滑动。A′、A点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,均小于,图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻。试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求小滑块的质量、容器的半径及滑块运动过程中的机械能。(g取10m/s2)
【答案】0.05kg,0.1m,5×10-4J
【解析】
【详解】滑块在AA′之间做简谐运动,周期
由得容器的半径
由牛顿第二定律,在平衡位置
Fmax-mg=m
在A点时有
Fmin=mgcosθ
滑块由A到B过程机械能守恒得
=mgR(1-cosθ)
其中,Fmax=0.510N;Fmin=0.495N,解得小滑块的质量
M=0.05kg,cosθ=0.99
滑块机械能守恒,机械能
E=mgR(1-cosθ)=5×10-4J
14. 如图所示,一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成,滑板静止于光滑的水平地面上。物体(可视为质点)置于滑板上面的A点,物体与滑板水平部分的动摩擦因数为,一根长度、不可伸长的细线, 一端固定于点,另一端系一质量为的小球,小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度(细线处于水平拉直状态), 然后由静止释放,小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞(碰撞时间极短),已知物体的质量为,滑板的质量为,已知重力加速度为g。求:
(1)小球与物体碰撞前瞬间小球的速度;
(2)小球与物体碰撞后瞬间物体的速度;
(3)要使物体在相对滑板反向运动过程中,相对地面有向右运动的速度,求的取值范围。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)小球Q在下落过程中机械能守恒,因此有
解得
(2)小球Q和物体P发生弹性碰撞,则由机械能守恒定律和动量守恒定律有
解得
(3)要求物体P有相对地面向右的速度,说明物体P要滑到曲面上再返回运动,物体P相对滑板N反方向运动过程中,可以知道当再次回到B点时两者的速度最大,此时物体P有向右运动的速度即可,因此规定向左为正方向,再次回到B时水平方向动量守恒定律和能量守恒定律可得
联立可得方程
因物体要经过B点,因此要求判别式大于零,速度向右说明要小于零,则有
即满足不等式
又有
联立可得
15. 《三体》中描绘了三体舰队通过尘埃区被动减速的场景,引起了天文爱好者们的讨论,如果想要不减速通过尘埃区,就需要飞船提供足够的动力。假设尘埃区密度为,飞船进入尘埃区的速度为,飞船垂直于运动方向上的最大横截面积为,尘埃微粒与飞船相碰后都附着在飞船上,求:
(1)单位时间内附着在飞船上的微粒质量;
(2)飞船要保持速度v不变,所需提供的动力与该动力的功率大小。
【答案】(1);(2);
【解析】
【详解】(1)飞船在尘埃区飞行时间,则在这段时间内附着在飞船上的微粒质量
(2)微粒由静止到与飞船一起运动,微粒的动量增加。由动量定理得
解得
功率
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