精品解析:上海市新川中学2026-2027学年高二上学期期中考试物理试题
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内容正文:
2026学年度第一学期期中教学质量检测
高二物理B试卷
(完卷时间:60分钟 满分:100分)
本试卷g取
静电学
静电学是研究“静止电荷”的特性及规律的一门学科。静电是指静电荷,是电荷在静止状态时的称呼。而静止电荷所建立的电场称为静电场,它是不随时间变化的电场。静电场对于场中的电荷有作用力。
1. 关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是( )
A. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B. 沿电场线方向上,相同距离上电势降落一定相等
C. 电势降落的方向一定是电场强度的方向
D. 电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向
2. 某锂离子移动过程中,仅电场力做正功,则该锂离子( )
A. 电势能增加 B. 电势能减少
C. 动能减少 D. 机械能减少
3. 用两根细绳把两个质量未知的带电小球悬挂起来,如图所示,若a球带q,b球带,且两球间的库仑力小于b球重力,现突然增加一个图示方向的斜向下匀强电场,则待最后平衡时,两球所处位置可能是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,一对带电平行金属板M、N竖直放置,N板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系xOy上的O点,在y轴右侧区域内存在方向竖直向上的匀强电场,电场强度大小为。重力不计、荷质比为的带正电的粒子从M板中心S处由静止释放,其运动轨迹恰好经过点,则金属板M、N之间的电势差为( )
A. 500V B. 1000V C. 1500V D. 2000V
5. 如图,一带电粒子在电场力作用下,沿虚线所示的轨迹从A点运动到B点,若不计粒子所受重力,则电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )
A. 加速度的大小和动能、电势能都增大
B. 加速度的大小和动能增大,电势能都减小
C. 加速度的大小和电势能减小,动能增大
D. 加速度的大小和动能、电势能都减小。
6. 如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,重力加速度为g。下列说法错误的是( )
A. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
B. 匀强电场的电场强度
C. 小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大再减小
D. 小球动能的最小值为
【答案】1. B 2. B 3. D 4. B 5. B 6. A
【解析】
【1题详解】
A.公式中,表示两点间沿电场线方向的距离,不是指两点间的距离,故A错误;
B.由得,在匀强电场中沿电场线方向上相同距离上电势降落一定相等,故B正确;
CD.因电场中存在等势面,所以电势降落的方向不唯一,只有电势降落最快的方向才为电场强度的方向,故C错误,D错误;
故选B。
【2题详解】
AB.仅电场力做正功,电势能减小,且做功的大小等于电势能的变化量,即由题得,电势能减少,故A错误,B正确;
C.由动能定理得,仅电场力做正功,动能增加,故C错误;
D.由功能关系得,除重力、弹力外,仅电场力做正功,机械能增加,故D错误。
故选B。
【3题详解】
以两小球为整体,由得,该整体受到的电场力的合力方向为斜向右上,并且在重力、上段绳的拉力作用下保持平衡,则可得上段绳的拉力方向为斜向左上,即上段绳子向右偏。对b球受力分析可得,受到的电场力方向斜向右上,小球b所受库仑力的方向和下段绳子拉力的方向相同,则若想保持平衡,下段绳子对b球的拉力方向必须斜向左上,即下段绳子向右偏。故两段绳子都需要向右偏。
故选D。
【4题详解】
设M、N之间的电势差为,到达轴的速度为,粒子从M到N,由动能定理得①
粒子在轴右侧电场中做类平抛运动,设从N到P点的时间为,则由运动学公式得,轴方向有②
轴方向有③
由牛顿第二定律得④
联立①②③④,代入数据解得M、N之间的电势差为
故选B。
【5题详解】
电场线的疏密程度表示电场强度的大小,则由,得,
即粒子从A到B加速度增大。分析曲线轨迹,由功能关系得,粒子从A到B电场力做正功,则粒子的动能增加,电势能减小。
故选B。
【6题详解】
A.小球除重力、弹力以外,仅电场力做功,则机械能最小时,电场力做负功最大,分析题图可得,应是圆轨迹最左边的点,不是最高点,故A错误;
B.对小球在最初位置进行受力分析,合成后,由几何关系得
解得电场强度,故B正确;
C.沿电场线电势逐渐降低,分析可得,小球竖直平面内逆时针运动一周的过程中,电势先增大后减小再增大,由分析受力可得小球带负电,则由可得,电势能先减小后增大再减小,故C正确;
D.将重力和电场力合成,可得⑤
此时以为等效重力,由题得,小球恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,即在等效最高点动能最小,该点小球仅由提供向心力,由牛顿第二定律得⑥
该点的动能为⑦
联立⑤⑥⑦式解得,故D正确。
本题选错误的,故选A。
冰壶比赛中的碰撞
北京冬奥会冰壶比赛中,质量均为19kg的冰壶A、B在冰面上沿同一直线运动。冰壶A以3m/s的速度与静止的冰壶B发生正碰,碰后A以1m/s的速度沿原方向运动,碰撞时间极短。训练中,教练员还用质量较大的雪橇车演示“人船模型”。
7. 碰后冰壶B的速度大小为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
8. 该碰撞过程中系统损失的动能约为碰前动能的( )
A. 0(无损失) B. 约22% C. 约44% D. 约78%
9. 某测试车(质量)以15m/s的速度撞上刚性缓冲墙,经0.5s以5m/s的速度反弹。若另一辆完全相同的测试车以相同方式碰撞,但缓冲时间延长为5.0s(动量变化量相同),则其受到的平均冲击力为前者的( )
A. B. C. 10倍 D. 100倍
10. 上述以15m/s碰撞并经0.5s反弹的测试车。其动量变化量的大小为_________,缓冲墙对它的平均作用力大小为_________N。
【答案】7. B 8. C 9. B
10. ①. ②.
【解析】
【7题详解】
碰撞过程根据动量守恒可得
其中,,解得碰后冰壶B的速度大小为
故选B。
【8题详解】
该碰撞过程中系统损失的动能为
碰前动能为
则有
故选C。
【9题详解】
碰撞过程,根据动量定理可得
由于两辆车的动量变化量相同,则有
故选B。
【10题详解】
[1]以反弹后的速度方向为正方向,则以15m/s碰撞并经0.5s反弹的测试车,其动量变化量的大小为
[2]根据动量定理可得
可得缓冲墙对它的平均作用力大小为
生活中的动量和冲量
我们的生活中,处处充满着和动量、机械能相关的知识。我们需要结合动量守恒、机械能守恒、动能定理等知识来解释和判断生活中的一些现象。
11. 如图所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为和,碰撞后A球继续向右运动,动量大小为,此时B球的动量大小为,则下列等式成立的是( )
A. B.
C. D.
12. “爆竹声中一岁除”,爆竹送来浓浓的年味。一质量为0.06kg的爆竹以一定的速度竖直向上运动,当运动到最高点时爆炸成质量之比为的两部分,质量较小的部分速度大小为10m/s,不计空气阻力及爆炸过程中的质量损失,取重力加速度大小,以下说法中正确的是( )
A. 质量较大的部分速度大小为20m/s
B. 质量较大的部分速度大小为5m/s
C. 爆竹爆炸过程中机械能守恒
D. 爆竹爆炸过程释放的化学能为10J
13. 如图所示,粗糙水平平台上放置有物块C,其右边缘固定一轻质光滑定滑轮。一根轻质不可伸长的细绳一端与物块A相连,另一端绕过滑轮悬挂着物块B;物块C与A之间的摩擦不计。将物块B由静止释放,物块C始终保持静止,从开始释放到与B地面接触之前,下列说法正确的是( )
A. 地面对C的摩擦力水平向右
B. A受到的重力冲量为零
C. A和B组成的系统动量守恒
D. 若A的质量大于B的质量,则绳子对A的拉力大于对B的拉力
14. 如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力F缓慢拉动纸带,重物跟着纸带一起运动;若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出。对这种现象的解释正确的是( )
A. 在缓慢拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力大
B. 在迅速拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力小
C. 在缓慢拉动纸带时,纸带对重物的冲量小
D. 在迅速拉动纸带时,纸带对重物的冲量小
【答案】11. D 12. B 13. A 14. D
【解析】
【11题详解】
A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为和,碰撞后A球继续向右运动,动量大小为,此时B球的动量大小为,根据速度合理性可知,撞后B球向右运动;以向右为正方向,根据动量守恒可得
变形可得
故选D。
【12题详解】
AB.运动到最高点时爆炸成质量之比为的两部分,质量较小的部分速度大小为10m/s,爆炸过程根据动量守恒可得
解得质量较大的部分速度大小为,故A错误,B正确;
CD.爆炸过程有化学能转化为机械能,所以爆竹爆炸过程中机械能不守恒;根据能量守恒可知释放的化学能为,故CD错误。
【13题详解】
A.以A、B、C为整体,由于A具有向右的加速度,根据质点组牛顿第二定律可知,地面对C的摩擦力水平向右,故A正确;
B.根据可知,A受到的重力冲量不为零,故B错误;
C.由于A向右加速,B向下加速,所以A和B组成的系统在水平方向动量不守恒,在竖直方向动量也不守恒,所以A和B组成的系统动量不守恒,故C错误;
D.由于绳子轻质不可伸长,所以绳子对A的拉力等于对B的拉力,故D错误。
故选A。
【14题详解】
AB.缓慢拉动纸带时,重物和纸带间是静摩擦;快速拉动纸带时是滑动摩擦,滑动摩擦力大于等于静摩擦力;即在迅速拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力不会更小,故AB错误;
CD.根据动量定理,重物获得的动量等于纸带对重物的摩擦力冲量。缓慢拉动时作用时间长,摩擦力冲量大,重物获得足够动量随纸带一起运动;迅速拉动时作用时间极短,滑动摩擦力的冲量很小,重物动量变化几乎为零,因此纸带可以抽出,故C错误,D正确。
故选D。
C919着陆减速与拦阻
国产大飞机C919着陆时通过机轮刹车与拦阻装置联合减速。某次地面测试中,质量为2kg的滑块静止在光滑水平面上,受到沿正方向的作用力F,F随时间t变化如图所示。舰载机着舰时钩住拦阻索,经3.0s从60m/s匀减速至静止。
15. 内力F的冲量及末滑块的速度大小为( )
A. ,6m/s B. ,12m/s C. ,3m/s D. ,3m/s
16. 质量为的舰载机着舰钩索减速过程中,拦阻索对飞机的平均作用力约为( )
A. B. C. D.
17. C919在雨中巡航时,单位时间内打到风挡玻璃上的雨水质量为0.4kg/s,雨滴以25m/s的水平速度撞到风挡后速度变为零。则雨水对风挡的平均冲击力大小为_________N;若雨滴速度增大为原来的2倍(单位时间内打到玻璃上的雨水质量不变),平均冲击力将变为_________N。
18. “长征”运载火箭点火升空时向下高速喷出燃气获得向上推力。关于火箭飞行原理,下列说法正确的是( )
A. 火箭与喷出的燃气组成的系统,喷气过程中动量近似守恒
B. 火箭依靠空气的反作用力升空、
C. 喷气速度越大,火箭获得的速度一定越大,与质量比无关
D. 火箭飞行过程中机械能守恒
【答案】15. A 16. C
17. ①. 10 ②. 20 18. A
【解析】
【15题详解】
由于冲量,所以在图像中,图像围成的面积表示冲量大小,即内力F的冲量
根据动量定理,有
代入数据解得,故选A。
【16题详解】
根据动量定理,有
代入数据解得,故选C。
【17题详解】
[1]设雨水打到风挡玻璃上的时间为,则打到风挡玻璃上的雨水质量
根据动量定理,有
代入数据解得雨水对风挡的平均冲击力大小;
[2]若雨滴速度增大为原来的2倍,则雨滴速度
根据动量定理,有
代入数据解得雨水对风挡的平均冲击力大小。
【18题详解】
A.火箭与喷出的燃气组成的系统,喷气过程中系统受到重力作用,但是喷气过程中系统的内力远大于重力,所以喷气过程中动量近似守恒,故A正确;
B.火箭推力是燃气向后喷出时对火箭的反作用力,不依赖空气,故B错误;
C.设火箭喷气速度大小为,火箭获得的速度大小为,喷出气体的质量为,火箭的质量为,根据动量守恒定律,有
解得
所以火箭获得的速度与喷气速度有关,也与质量比有关,故C错误;
D.燃料燃烧的化学能转化为火箭和燃气的机械能及内能,系统总动能增加,机械能不守恒,故D错误。
故选A。
机械振动和单摆
上海中心大厦的调谐质量阻尼器可简化为单摆;家用洗衣机脱水结束时,机身振动会突然加剧后又减弱。
19. 关于单摆做简谐运动的周期,下列说法正确的是( )
A. 摆球质量越大,周期越大
B. 振幅越大,周期越大
C. 摆长越长,周期越大
D. 当地重力加速度越大,周期越大
20. 有一个弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有正方向的最大位移,则它的振动方程是( )
A. B.
C. D.
21. 如图所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图像,从图像可知( )
A. 两摆球质量相等
B. 两单摆的摆长相等
C. 两单摆振幅相同
D. 在0~8s时间内,两摆球通过的路程
22. 左图为小朋友在玩秋千,为了方便研究,可以将其简化为右图模型。下列说法正确的是( )
A. 秋千在B、C两点速度最大
B. 秋千在B、C两点加速度指向悬挂点
C. 若秋千摆动周期为T,为使秋千越摆越高,站在地上的小朋友可以每隔T推秋千一次
D. 绳子在B、C两点拉力最大
23. 一质点做简谐运动,其位移一时间图像如图所示,由图像可知( )
A. 时,质点速度为正的最大值,加速度为零
B. 时,质点速度为零,加速度为负的最大值
C. 时,质点速度为正的最大值,加速度为零
D. 时,质点速度为零,加速度为正的最大值
【答案】19. C 20. A 21. B 22. C 23. C
【解析】
【19题详解】
A.单摆做简谐运动时,周期公式为
其中为摆长,为当地重力加速度。周期与摆球质量无关,故A错误;
B.由单摆周期公式可知,在简谐运动条件下周期与振幅无关,故B错误;
C.由单摆周期公式可知,摆长越长周期越大,故C正确;
D.由单摆周期公式可知,当地重力加速度越大周期越小,故D错误。
故选C。
【20题详解】
弹簧振子的简谐运动方程可写为
其中为振幅,为角频率,为初相位。由周期和角频率的关系可得,代入得
振幅为,初始时位移为正向最大值,取初相位
所以振动方程为
故选A。
【21题详解】
A.振动图像反映位移随时间的变化,不能确定摆球质量,故A错误;
B.由位移—时间图像可知,甲从正向最大位移到下一次正向最大位移经历,乙从平衡位置沿正方向运动到下一次相同状态也经历,故两摆周期相等。同一实验室的重力加速度相同,由单摆周期公式可知两摆摆长相等,故B正确;
CD.由图像纵坐标可知甲、乙的振幅分别为,。两摆在内均完成一次全振动,通过的路程均为各自振幅的四倍,分别为,,故CD错误。
故选B。
【22题详解】
A.秋千运动到两侧最高点和时瞬时速度为零,在最低点速度最大,故A错误;
B.在和两端速度为零,沿悬线方向的加速度为零,合加速度沿圆弧切线指向平衡位置,不指向悬挂点,故B错误;
C.每隔一个周期沿运动方向推动一次,可使推动的频率等于秋千的固有频率,持续输入能量,使秋千振幅增大,故C正确;
D.在两端绳的拉力等于重力沿悬线方向的分量,小于重力;在最低点绳的拉力与重力的合力提供向心力,拉力大于重力,故D错误。
故选C。
【23题详解】
AC.位移—时间图像的斜率表示速度,与时质点均经过平衡位置,速度大小最大;前者图像斜率为负,后者为正。两时刻位移均为零,回复力和加速度均为零,故A错误,C正确;
BD.时质点处于负向最大位移处,速度为零,加速度指向平衡位置,为正向最大值;时质点处于正向最大位移处,速度为零,加速度为负向最大值,故BD错误。
故选C。
游乐园中的动量:游乐园当中,很多的游玩项目具备了动量相关知识。
24. 一种名为“空中飞椅”的游乐设施可简化为如图所示的模型,设施中钢绳一端系着座椅,另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动座椅可视为质点,则某座椅运动一周的过程中( )。
A. 动量保持不变 B. 动量的变化量保持不变
C. 动量的变化率保持不变 D. 所受重力的冲量不等于零
25. 运动员在水上做飞行运动表演。他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中,如图所示。已知运动员与装备的总质量为90kg,两个喷嘴的直径均为10cm,重力加速度g取,水的密度,则喷嘴处喷水的速度大约为( )
A. B. C. D.
【答案】24. D 25. B
【解析】
【24题详解】
A.动量是矢量,速度方向沿圆周切线时刻改变,故动量方向时刻改变,不能保持不变,故A错误;
B.运动一周始末位置、速度重合,整周总动量变化量为零,但过程中各小段的沿向心力方向、方向不断改变,并非保持不变,故B错误;
C.动量变化率的极限等于合外力(向心力),其大小恒定,但方向始终指向圆心、时刻改变,矢量不恒定,故C错误;
D.重力是恒力,一周内重力冲量,方向竖直向下、大小不等于零,故D正确。
故选D。
【25题详解】
喷射式悬浮飞行器悬停时平衡,水对飞行器向上的推力
取竖直向下为正方向,水被竖直送上来时速度为,反转后以原速率向下喷出为,故速度改变量大小为。设单孔面积,内两孔喷出水质量
由动量定理(,忽略水自重)有
代入相关已知数据,求得
故选B。
七、实验题(13分,单选3分,第2小题3分,第三小题4分)
26. 用气垫导轨和光电门等装置来验证动量守恒定律、测量轻弹簧对滑块的冲量和弹簧的弹性势能,实验装置如图所示。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计,其上方挡光条到达光电门D(或E)时,计时器开始计时:挡光条到达光电门C(或F)时,计时器停止计时。实验主要步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量;
b.给气垫导轨通气并调整使其水平;
c.调节光电门,使其位置合适,测出光电门C、D间的水平距离L,光电门E、F间的水平距离x;
d.A、B之间紧压一轻弹簧(与A、B不粘连),并用细线拴住A、B,如图所示静置于气垫导轨上;
e.烧断细线,A、B各自运动,弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门,从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间、。
(1)利用上述各量可得出弹簧对滑块A的作用力的冲量大小为( ),弹簧对滑块B的作用力的冲量大小为( )
A. B. C. D.
(2)利用上述测量的物理量,写出验证动量守恒定律的表达式:_________(用题中所给的字母表示)。
(3)利用上述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能_________(用题中所给的字母表示)。
【答案】(1) ①. A ②. D
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
[1][2]气垫导轨阻力不计,滑块分开后做匀速直线运动。滑块A经过C、D的距离为L,时间,速度
滑块B经过E、F的距离为x,时间,速度
根据动量定理:弹簧对滑块的冲量等于滑块获得的动量。弹簧对A的冲量,故选;
弹簧对B的冲量,故选;
【小问2详解】
初始系统总动量为0,弹开后两滑块动量大小相等、方向相反,总动量仍然为0,验证动量守恒定律的表达式为
【小问3详解】
弹簧的弹性势能全部转化为A、B的动能
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2026学年度第一学期期中教学质量检测
高二物理B试卷
(完卷时间:60分钟 满分:100分)
本试卷g取
静电学
静电学是研究“静止电荷”的特性及规律的一门学科。静电是指静电荷,是电荷在静止状态时的称呼。而静止电荷所建立的电场称为静电场,它是不随时间变化的电场。静电场对于场中的电荷有作用力。
1. 关于匀强电场中的电场强度和电势差的关系,下列说法正确的是( )
A. 任意两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积
B. 沿电场线方向上,相同距离上电势降落一定相等
C. 电势降落的方向一定是电场强度的方向
D. 电势降落最快的方向不一定是电场强度的方向
2. 某锂离子移动过程中,仅电场力做正功,则该锂离子( )
A. 电势能增加 B. 电势能减少
C. 动能减少 D. 机械能减少
3. 用两根细绳把两个质量未知的带电小球悬挂起来,如图所示,若a球带q,b球带,且两球间的库仑力小于b球重力,现突然增加一个图示方向的斜向下匀强电场,则待最后平衡时,两球所处位置可能是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,一对带电平行金属板M、N竖直放置,N板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系xOy上的O点,在y轴右侧区域内存在方向竖直向上的匀强电场,电场强度大小为。重力不计、荷质比为的带正电的粒子从M板中心S处由静止释放,其运动轨迹恰好经过点,则金属板M、N之间的电势差为( )
A. 500V B. 1000V C. 1500V D. 2000V
5. 如图,一带电粒子在电场力作用下,沿虚线所示的轨迹从A点运动到B点,若不计粒子所受重力,则电荷的加速度、动能、电势能的变化情况是( )
A. 加速度的大小和动能、电势能都增大
B. 加速度的大小和动能增大,电势能都减小
C. 加速度的大小和电势能减小,动能增大
D. 加速度的大小和动能、电势能都减小。
6. 如图所示,在竖直平面内有水平向左的匀强电场,在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线,细线一端固定在O点,另一端系一质量为m的带电小球。小球静止时细线与竖直方向成角,此时让小球获得初速度且恰能绕O点在竖直平面内沿逆时针方向做圆周运动,重力加速度为g。下列说法错误的是( )
A. 小球运动至圆周轨迹的最高点时机械能最小
B. 匀强电场的电场强度
C. 小球从初始位置开始,在竖直平面内运动一周的过程中,其电势能先减小后增大再减小
D. 小球动能的最小值为
冰壶比赛中的碰撞
北京冬奥会冰壶比赛中,质量均为19kg的冰壶A、B在冰面上沿同一直线运动。冰壶A以3m/s的速度与静止的冰壶B发生正碰,碰后A以1m/s的速度沿原方向运动,碰撞时间极短。训练中,教练员还用质量较大的雪橇车演示“人船模型”。
7. 碰后冰壶B的速度大小为( )
A. 1m/s B. 2m/s C. 3m/s D. 4m/s
8. 该碰撞过程中系统损失的动能约为碰前动能的( )
A. 0(无损失) B. 约22% C. 约44% D. 约78%
9. 某测试车(质量)以15m/s的速度撞上刚性缓冲墙,经0.5s以5m/s的速度反弹。若另一辆完全相同的测试车以相同方式碰撞,但缓冲时间延长为5.0s(动量变化量相同),则其受到的平均冲击力为前者的( )
A. B. C. 10倍 D. 100倍
10. 上述以15m/s碰撞并经0.5s反弹的测试车。其动量变化量的大小为_________,缓冲墙对它的平均作用力大小为_________N。
生活中的动量和冲量
我们的生活中,处处充满着和动量、机械能相关的知识。我们需要结合动量守恒、机械能守恒、动能定理等知识来解释和判断生活中的一些现象。
11. 如图所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向运动,它们的动量大小分别为和,碰撞后A球继续向右运动,动量大小为,此时B球的动量大小为,则下列等式成立的是( )
A. B.
C. D.
12. “爆竹声中一岁除”,爆竹送来浓浓的年味。一质量为0.06kg的爆竹以一定的速度竖直向上运动,当运动到最高点时爆炸成质量之比为的两部分,质量较小的部分速度大小为10m/s,不计空气阻力及爆炸过程中的质量损失,取重力加速度大小,以下说法中正确的是( )
A. 质量较大的部分速度大小为20m/s
B. 质量较大的部分速度大小为5m/s
C. 爆竹爆炸过程中机械能守恒
D. 爆竹爆炸过程释放的化学能为10J
13. 如图所示,粗糙水平平台上放置有物块C,其右边缘固定一轻质光滑定滑轮。一根轻质不可伸长的细绳一端与物块A相连,另一端绕过滑轮悬挂着物块B;物块C与A之间的摩擦不计。将物块B由静止释放,物块C始终保持静止,从开始释放到与B地面接触之前,下列说法正确的是( )
A. 地面对C的摩擦力水平向右
B. A受到的重力冲量为零
C. A和B组成的系统动量守恒
D. 若A的质量大于B的质量,则绳子对A的拉力大于对B的拉力
14. 如图所示,把重物G压在纸带上,用一水平力F缓慢拉动纸带,重物跟着纸带一起运动;若迅速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出。对这种现象的解释正确的是( )
A. 在缓慢拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力大
B. 在迅速拉动纸带时,纸带对重物的摩擦力小
C. 在缓慢拉动纸带时,纸带对重物的冲量小
D. 在迅速拉动纸带时,纸带对重物的冲量小
C919着陆减速与拦阻
国产大飞机C919着陆时通过机轮刹车与拦阻装置联合减速。某次地面测试中,质量为2kg的滑块静止在光滑水平面上,受到沿正方向的作用力F,F随时间t变化如图所示。舰载机着舰时钩住拦阻索,经3.0s从60m/s匀减速至静止。
15. 内力F的冲量及末滑块的速度大小为( )
A. ,6m/s B. ,12m/s C. ,3m/s D. ,3m/s
16. 质量为的舰载机着舰钩索减速过程中,拦阻索对飞机的平均作用力约为( )
A. B. C. D.
17. C919在雨中巡航时,单位时间内打到风挡玻璃上的雨水质量为0.4kg/s,雨滴以25m/s的水平速度撞到风挡后速度变为零。则雨水对风挡的平均冲击力大小为_________N;若雨滴速度增大为原来的2倍(单位时间内打到玻璃上的雨水质量不变),平均冲击力将变为_________N。
18. “长征”运载火箭点火升空时向下高速喷出燃气获得向上推力。关于火箭飞行原理,下列说法正确的是( )
A. 火箭与喷出的燃气组成的系统,喷气过程中动量近似守恒
B. 火箭依靠空气的反作用力升空、
C. 喷气速度越大,火箭获得的速度一定越大,与质量比无关
D. 火箭飞行过程中机械能守恒
机械振动和单摆
上海中心大厦的调谐质量阻尼器可简化为单摆;家用洗衣机脱水结束时,机身振动会突然加剧后又减弱。
19. 关于单摆做简谐运动的周期,下列说法正确的是( )
A. 摆球质量越大,周期越大
B. 振幅越大,周期越大
C. 摆长越长,周期越大
D. 当地重力加速度越大,周期越大
20. 有一个弹簧振子,振幅为0.8cm,周期为0.5s,初始时具有正方向的最大位移,则它的振动方程是( )
A. B.
C. D.
21. 如图所示为同一实验室中甲、乙两个单摆的振动图像,从图像可知( )
A. 两摆球质量相等
B. 两单摆的摆长相等
C. 两单摆振幅相同
D. 在0~8s时间内,两摆球通过的路程
22. 左图为小朋友在玩秋千,为了方便研究,可以将其简化为右图模型。下列说法正确的是( )
A. 秋千在B、C两点速度最大
B. 秋千在B、C两点加速度指向悬挂点
C. 若秋千摆动周期为T,为使秋千越摆越高,站在地上的小朋友可以每隔T推秋千一次
D. 绳子在B、C两点拉力最大
23. 一质点做简谐运动,其位移一时间图像如图所示,由图像可知( )
A. 时,质点速度为正的最大值,加速度为零
B. 时,质点速度为零,加速度为负的最大值
C. 时,质点速度为正的最大值,加速度为零
D. 时,质点速度为零,加速度为正的最大值
游乐园中的动量:游乐园当中,很多的游玩项目具备了动量相关知识。
24. 一种名为“空中飞椅”的游乐设施可简化为如图所示的模型,设施中钢绳一端系着座椅,另一端系在悬臂边缘。绕竖直轴转动的悬臂带动座椅在水平面内做匀速圆周运动座椅可视为质点,则某座椅运动一周的过程中( )。
A. 动量保持不变 B. 动量的变化量保持不变
C. 动量的变化率保持不变 D. 所受重力的冲量不等于零
25. 运动员在水上做飞行运动表演。他操控喷射式悬浮飞行器将水带竖直送上来的水反转180°后向下喷出,令自己悬停在空中,如图所示。已知运动员与装备的总质量为90kg,两个喷嘴的直径均为10cm,重力加速度g取,水的密度,则喷嘴处喷水的速度大约为( )
A. B. C. D.
七、实验题(13分,单选3分,第2小题3分,第三小题4分)
26. 用气垫导轨和光电门等装置来验证动量守恒定律、测量轻弹簧对滑块的冲量和弹簧的弹性势能,实验装置如图所示。滑块在气垫导轨上运动时阻力不计,其上方挡光条到达光电门D(或E)时,计时器开始计时:挡光条到达光电门C(或F)时,计时器停止计时。实验主要步骤如下:
a.用天平分别测出滑块A、B的质量;
b.给气垫导轨通气并调整使其水平;
c.调节光电门,使其位置合适,测出光电门C、D间的水平距离L,光电门E、F间的水平距离x;
d.A、B之间紧压一轻弹簧(与A、B不粘连),并用细线拴住A、B,如图所示静置于气垫导轨上;
e.烧断细线,A、B各自运动,弹簧恢复原长前A、B均未到达光电门,从计时器上分别读取A、B在两光电门之间运动的时间、。
(1)利用上述各量可得出弹簧对滑块A的作用力的冲量大小为( ),弹簧对滑块B的作用力的冲量大小为( )
A. B. C. D.
(2)利用上述测量的物理量,写出验证动量守恒定律的表达式:_________(用题中所给的字母表示)。
(3)利用上述各量还能测出烧断细线前弹簧的弹性势能_________(用题中所给的字母表示)。
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