河北省任丘一中2020学年高二物理下学期第一次阶段考试试题 14页

河北省任丘一中2020学年高二物理下学期第一次阶段考试试题 ‎ 第Ⅰ卷 一、选择题（每题4分，共48分，其中1-7为单选,8-12为多选,半对2分，）‎ ‎1.下列说法正确的是(　 　)‎ A．物体动量为零时，一定处于平衡状态 B．物体动量为零时，不一定处于平衡状态 C．物体的冲量为零时，物体一定静止 D．冲量越大时，物体受力越大 ‎2.一个力作用在A物体上，在ts时间内．速度增量为6 m/s，这个力作用在B物体上时，在ts内速度增量为9 m/s，若把A、B两物体连在一起，再用此力作用ts，则整体速度的增量为(　 　)‎ A． 15 m/s B． 0.28 m/s C． 3.6 m/s D． 3.0 m/s ‎3.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度．对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　 　)‎ A． 由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 B． 当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能为0‎ C． 由于F1、F2大小不变，故m、M各自一直做匀加速运动 D． 由于F1、F2等大反向，故系统的动量始终为零 ‎4 .如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触．当静止时人离地面的高度为h＝5 m．如果这个人开始沿绳向下滑，忽略重力和空气阻力，当他滑到绳下端时，他离地面的高度是(可以把人看做质点)(　 　)‎ A． 5 m B． 3.6 m C． 2.6 m D． 8 m ‎5.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中(　 　 )‎ A． 地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2‎ B． 地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零 C． 地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2‎ D． 地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零 ‎6 .某物体受到一个－6 N·s的冲量作用，则(　　)‎ A． 物体的动量一定减少 B． 物体的末动量一定是负值 C． 物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反 D． 物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反 ‎7 .以下对碰撞的理解，说法正确的是(　　)‎ A． 弹性碰撞一定是对心碰撞 B． 非对心碰撞一定是非弹性碰撞 C． 弹性碰撞也可能是非对心碰撞 D． 弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒，非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒 ‎8 .(多选)如图所示，小车AB放在光滑水平面上，A端固定一个轻弹簧，B端粘有油泥，AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是(　　)‎ A． 弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动 B．C与B碰前，C与AB的速率之比为M∶m C．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动 D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动 ‎9 .(多选)如图所示，在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车(和单摆)以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短．在此碰撞过程中，下列可能发生的是(　　)‎ A． 小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3‎ B． 摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv＝Mv1＋mv2‎ C． 摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v1，满足Mv＝(M＋m)v1‎ D． 小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m)v＝(M＋m0)v1＋mv2‎ ‎10 .(多选)如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为(　 　)‎ A．10 J B．8 J C．6 J D．4 J ‎11 .(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高．现让小滑块m从A点由静止下滑，则(　 　)‎ A．m不能到达M上的B点 B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零 D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒 ‎12 .(多选)A、B两球在光滑水平轨道上同向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是9 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后B球的动量变为12 kg·m/s，则两球质量mA、mB的关系可能是(　 　)‎ A．mB＝2mA B．mB＝3mA C．mB＝4mA D．mB＝5mA 第II卷 二、实验题(共2小题,每空1分,共11分)‎ ‎13. (1)用如图所示的装置也可以完成“探究碰撞中的不变量”实验．‎ 若实验中选取的A、B两球半径均为R，为了使A、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度________，悬点O1、O2之间的距离等于________．‎ 若A、B两球的半径分别为R和r，利用本装置完成实验，应使O1、O2之间的距离等于________；且注意两球静止时使 等高。‎ ‎（2）若A球质量为m1＝50 g，两小球发生正碰前后的位移—时间(x－t)图象如图所示，则小球B的质量为m2＝________.‎ ‎（3）.用图示装置研究碰撞中的不变量，为减小误差，实验时应将木板的______________(填“左”或“右”)端垫高一些．‎ ‎14 （1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选图中的图______(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞时动能损失最小则应选图________(填“甲”或“乙”)．(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)‎ ‎（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80‎ ‎ cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处．若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的________时刻．mA : mB =‎ ‎（3）.用如图所示装置验证动量守恒定律．实验中 为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是________．‎ A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出 B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出 C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向 D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失 三、计算题(4小题,共41分)‎ ‎15 .（8分）如图所示，质量分别为1 kg、3 kg的滑块A，B位于光滑水平面上，现使滑块A以4 m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞，求二者在发生碰撞的过程中 ‎(1)弹簧的最大弹性势能； (2)滑块B的最大速度．‎ ‎16.（13分）一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g，(保留两位小数，g取10 m/s2)求：‎ ‎(1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量大小和方向？‎ ‎(2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量大小和方向？‎ ‎(3)泥潭对小球的平均作用力为多大？‎ ‎17.（8分）如图所示，两个质量都是M＝0.4 kg的沙箱A、B并排放在光滑的水平面上，一颗质量为m＝0.1 kg的子弹以v0＝200 m/s的水平速度射向A，射穿A后，进入B并最终一起运动，已知子弹恰好射穿A时，子弹的速度v1＝100 m/s，求沙箱A、B的最终速度．‎ ‎18 .（12分）如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M＝40 kg的小车B静止于轨道右侧，其板与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m＝20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动．若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8 m，物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，(取g＝10 m/s2)求：‎ ‎(1)物体C滑到轨道底端时的速度大小；‎ ‎(2)物体C与小车保持相对静止时的速度大小；‎ ‎(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离．‎ 任丘一中2020学年第二学期第一次阶段考试 高二物理试题 考试时间：3月29日 考试范围：第十六章全章 命题人：陈云 审题人：杨桂珍 第Ⅰ卷 一、选择题（每题4分，共48分，其中1-7为单选8-12为多选,半对2分，）‎ ‎1.下列说法正确的是(　B　)‎ A．物体动量为零时，一定处于平衡状态 B．物体动量为零时，不一定处于平衡状态 C．物体的冲量为零时，物体一定静止 D．冲量越大时，物体受力越大 ‎2.一个力作用在A物体上，在ts时间内．速度增量为6 m/s，这个力作用在B物体上时，在ts内速度增量为9 m/s，若把A、B两物体连在一起，再用此力作用ts，则整体速度的增量为(　C　)‎ A． 15 m/s B． 0.28 m/s C． 3.6 m/s D． 3.0 m/s ‎3.如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间接触光滑，开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，从两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度．对于m、M和弹簧组成的系统，下列说法正确的是(　D　)‎ A． 由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒 B． 当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M各自的动能最大 C． 由于F1、F2大小不变，故m、M各自一直做匀加速运动 D． 由于F1、F2等大反向，故系统的动量始终为零 ‎4 .如图所示，一个质量为m1＝50 kg的人爬在一只大气球下方，气球下面有一根长绳．气球和长绳的总质量为m2＝20 kg，长绳的下端刚好和水平面接触．当静止时人离地面的高度为h＝5‎ ‎ m．如果这个人开始沿绳向下滑，忽略重力和空气阻力，当他滑到绳下端时，他离地面的高度是(可以把人看做质点)(　B　)‎ A． 5 m B． 3.6 m C． 2.6 m D． 8 m ‎5.一质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经Δt时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，在此过程中(　B 　 )‎ A． 地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为mv2‎ B． 地面对他的冲量为mv＋mgΔt，地面对他做的功为零 C． 地面对他的冲量为mv，地面对他做的功为mv2‎ D． 地面对他的冲量为mv－mgΔt，地面对他做的功为零 ‎6.某物体受到一个－6 N·s的冲量作用，则(　 C 　)‎ A． 物体的动量一定减少 B． 物体的末动量一定是负值 C． 物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反 D． 物体原来动量的方向一定与这个冲量方向相反 ‎7 ..以下对碰撞的理解，说法正确的是(　C　)‎ A． 弹性碰撞一定是对心碰撞 B． 非对心碰撞一定是非弹性碰撞 C． 弹性碰撞也可能是非对心碰撞 D． 弹性碰撞和对心碰撞中动量守恒，非弹性碰撞和非对心碰撞中动量不守恒 ‎8 .AB总质量为M，质量为m的木块C放在小车上，用细绳连接于小车的A端并使弹簧压缩，开始时AB和C都静止，当突然烧断细绳时，C被释放，使C离开弹簧向B端冲去，并跟B端油泥粘在一起，忽略一切摩擦，以下说法正确的是(　 BC 　)‎ A． 弹簧伸长过程中C向右运动，同时AB也向右运动 B．C与B碰前，C与AB的速率之比为M∶m C．C与油泥粘在一起后，AB立即停止运动 D．C与油泥粘在一起后，AB继续向右运动 ‎9 .(多选)如图所示，在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0，小车(和单摆)以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短．在此碰撞过程中，下列可能发生的是(　BC 　)‎ A． 小车、木块、摆球的速度都发生变化，分别变为v1、v2、v3，满足(M＋m0)v＝Mv1＋mv2＋m0v3‎ B． 摆球的速度不变，小车和木块的速度变为v1和v2，满足Mv＝Mv1＋mv2‎ C． 摆球的速度不变，小车和木块的速度都变为v1，满足Mv＝(M＋m)v1‎ D． 小车和摆球的速度都变为v1，木块的速度变为v2，满足(M＋m)v＝(M＋m0)v1＋mv2‎ ‎10 .(多选)如图所示，子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的木块后不再穿出，此时木块动能增加了6 J，那么此过程产生的内能可能为(　AB　)‎ A．10 J B．8 J C．6 J D．4 J ‎11 .(多选)如图所示，在光滑的水平面上有一物体M，物体上有一光滑的半圆弧轨道，最低点为C，两端A、B一样高．现让小滑块m从A点由静止下滑，则(　CD　)‎ A．m不能到达M上的B点 B．m从A到C的过程中M向左运动，m从C到B的过程中M向右运动 C．m从A到B的过程中M一直向左运动，m到达B的瞬间，M速度为零 D．M与m组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒 ‎12.(多选)A、B两球在光滑水平轨道上同向运动，A球的动量是7 kg·m/s，B球的动量是9 kg·m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后B球的动量变为12‎ ‎ kg·m/s，则两球质量mA、mB的关系可能是(　AB　)‎ A．mB＝2mA B．mB＝3mA C．mB＝4mA D．mB＝5mA 第II卷 二、实验题(共2小题,每空1分，共11分)‎ ‎13. (1)用如图所示的装置也可以完成“探究碰撞中的不变量”实验．‎ 若实验中选取的A、B两球半径相同，为了使A、B发生一维碰撞，应使两球悬线长度____相等____，悬点O1、O2之间的距离等于__小球直径______．‎ 若A、B两球的半径分别为R和r，利用本装置完成实验，应使O1、O2之间的距离等于___R+r_____；且注意两球静止时使 球心 等高（2）若A球质量为m1＝50 g，两小球发生正碰前后的位移—时间(x－t)图象如图所示，则小球B的质量为m2＝__20g______.‎ ‎（3）.用图示装置研究碰撞中的不变量，为减小误差，实验时应将木板的______左________(填“左”或“右”)端垫高一些．‎ ‎。‎ ‎14 （1）.利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，实验要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选图中的图___乙___(填“甲”或“乙”)，若要求碰撞时动能损失最小则应选图___甲_____(填“甲”或“乙”)．(甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥)‎ ‎（2）‎ 某次实验时碰撞前B滑块静止，A滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示．已知相邻两次闪光的时间间隔为T，在这4次闪光的过程中，A、B两滑块均在0～80 cm范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x＝10 cm处．若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则可知碰撞发生在第1次闪光后的___2.5T_____时刻．mA : mB = 2：3‎ ‎（3）.用如图所示装置验证动量守恒定律．实验中 为了尽量减小实验误差，在安装斜槽轨道时，应让斜槽末端保持水平，这样做的目的是__C______．‎ A．使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出 B．使入射球与被碰小球碰后能同时飞出 C．使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向 D．使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失 三、计算题(4小题, ,共41分)‎ ‎15 .（8分）如图所示，质量分别为1 kg、3 kg的滑块A，B位于光滑水平面上，现使滑块A以4 m/s的速度向右运动，与左侧连有轻弹簧的滑块B发生碰撞，求二者在发生碰撞的过程中 ‎(1)弹簧的最大弹性势能；6J ‎(2)滑块B的最大速度．2m/s ‎【答案】　(1)6 J　(2)2 m/s ‎【解析】　(1)当弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能最大，此时滑块A、B共速，由动量守恒定律得mAv0＝(mA＋mB)v 解得v＝＝m/s＝1 m/s 弹簧的最大弹性势能即滑块A、B损失的动能 Epm＝mAv－(mA＋mB)v2＝6 J ‎(2)当弹簧恢复原长时，滑块B获得最大速度，由动量守恒和能量守恒得 mAv0＝mAvA＋mBvm mAv＝mBv＋mAv 解得vm＝2 m/s.‎ ‎16. （13分）‎ 一个铁球，从静止状态由10 m高处自由下落，然后陷入泥潭中，从进入泥潭到静止用时0.4 s，该铁球的质量为336 g，(保留两位小数，g取10 m/s2)求：‎ ‎(1)从开始下落到进入泥潭前，重力对小球的冲量为多少？‎ ‎(2)从进入泥潭到静止，泥潭对小球的冲量为多少？‎ ‎(3)泥潭对小球的平均作用力为多少？‎ ‎【答案】(1)4.75 N·s，竖直向下　(2)6.10 N·s，竖直向上　(3)15.25 N ‎【解析】(1)小球自由下落10 m所用的时间是t1＝＝s＝s，重力的冲量IG＝mgt1＝0.336×10×N·s≈4.75 N·s，方向竖直向下．‎ ‎(2)设向下为正方向，对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1＋t2)－Ft2＝0.泥潭的阻力F对小球的冲量Ft2＝mg(t1＋t2)＝0.336×10×(＋0.4) N·s≈6.10 N·s，方向竖直向上．‎ ‎(3)由Ft2＝6.10 N·s得F＝15.25 N.‎ ‎17.（8分）如图所示，两个质量都是M＝0.4‎ ‎ kg的沙箱A、B并排放在光滑的水平面上，一颗质量为m＝0.1 kg的子弹以v0＝200 m/s的水平速度射向A，射穿A后，进入B并最终一起运动，已知子弹恰好射穿A时，子弹的速度v1＝100 m/s，求沙箱A、B的最终速度．‎ ‎12.5m/s 30m/s ‎【答案】vA＝12.5 m/s　vB＝30 m/s ‎【解析】子弹在沙箱A内运动过程中，动量守恒，mv0＝mv1＋2MvA 子弹在沙箱B内运动过程中，动量守恒，mv1＋MvA＝(M＋m)vB 由以上各式可得：vA＝12.5 m/s,vB＝30 m/s ‎18 .（12分）如图所示，A为一具有光滑曲面的固定轨道，轨道底端是水平的，质量M＝40 kg的小车B静止于轨道右侧，其板与轨道底端靠近且在同一水平面上，一个质量m＝20 kg的物体C以2.0 m/s的初速度从轨道顶端滑下，冲上小车B后经一段时间与小车相对静止并继续一起运动．若轨道顶端与底端水平面的高度差h为0.8 m，物体与小车板面间的动摩擦因数μ为0.40，小车与水平面间的摩擦忽略不计，(取g＝10 m/s2)求：‎ ‎(1)物体C滑到轨道底端时的速度大小；‎ ‎(2)物体C与小车保持相对静止时的速度大小；‎ ‎(3)物体冲上小车后相对于小车板面滑动的距离．‎ ‎36.【答案】(1)2m/s　(2)m/s　(3)m ‎【解析】(1)物体C下滑过程中机械能守恒，有：‎ mgh＝mv－mv 解得v2＝＝2m/s ‎(2)在物体C冲上小车B到与小车相对静止的过程中，两者组成的系统动量守恒，以水平向右为正方向，由动量守恒定律有mv2＝(m＋M)v，‎ 得v＝＝m/s＝m/s ‎(3)设物体C冲上小车后，相对于小车板面滑动的距离为l，由功能关系有：‎ μmgl＝mv－(m＋M)v2‎ 代入数据解得：l＝m.‎