广东省蕉岭县蕉岭中学2020学年高二物理上学期第一次质量检测试题

广东省蕉岭县蕉岭中学2020学年高二物理上学期第一次质量检测试题

蕉岭中学 2020 第一学期高二级第一次质检 物理试题 一、单项选择题（每小题 3 分，共 30 分；在每小题给出的四个选项中，只有一个正 确选项，选对得 3 分，选错的或不选的得 0 分） 1.在下列交通工具中，利用反冲运动原理的是（ ） A．飞艇 B．宇宙飞船 C．F1 赛车 D．核动力航母 2.质量为 5kg 的小球，从距地面高为 20m 处水平抛出，初速度为 10 m/s，从抛出到 落地过程中， 重力的冲量是（ ） 　 A．60N·s B．80N·s C．100N·s D．120N·s 3.质量为 5kg 的小球以 5m/s 的速度竖直落到地板上，随后以3m/s 的速度反向弹回， 若取竖 直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为（ ） A．10kg·m/s B．－10kg·m/s C．40kg·m/s D．－40kg·m/s 4. 古有“守株待兔”寓言，设兔子头受到大小等于自身体重的打击力时即可致死， 并设兔子与树桩作用时间为 0.2s，则被撞死的兔子其奔跑的速度可能（g ＝10 m/s2） （ ） 　 A．0.5m/s B．1m/s C．1.5m/s D．2 m/s 5.如图 1 所示的装置中，木块 B 与水平桌面间的接触是光滑的，子弹 A 沿水平方向 射入木块后留在木块内，将弹簧压缩到最短。现将子弹、木块和弹簧合在一起作 为研究对象（系统），则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过 程中（ ） A. 动量不守恒、机械能不守恒 B. 动量守恒、机械能不守恒 C. 动量守恒、机械能守恒 D.动量不守恒、机械能守恒 6.如图 2 所示，小车与木箱紧挨着静放在光滑的水平冰面上，现有一男孩站在小车 上用力向右迅速推出木箱，关于上述过程，下列说法中正确的 图 1 是(　 　) A．男孩和木箱组成的系统动量守恒 B．男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒 C．小车与木箱组成的系统动量守恒 D．木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量相同 7．如图 3 所示，两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑固定斜面由 静止自由滑下,到达斜面底端的过程中，两个物体具有的物理量相同的是(　 ) A．重力的冲量 B．刚到达底端时的动能 C．合力的冲量 D．刚到达底端 时的动量 8．有一个质量为 3m 的爆竹斜向上抛出，到达最高点时速度大小为 v0、方向水平向 右，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为 2m，速度大小为 v，方 向水平向右，则另一块的速度是(　　) A．3v0－v　　　　B．2v0－3v C．3v0－2v D．2v0＋v 9.如图 4 所示，电梯与水平地面成 θ 角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速 上升，到达一定速度后再匀速上升。若以 FN 表示水平梯板对人的支持力，G 为人 受到的重力，F 为电梯对人的静摩擦力。则在匀速过程中，下列结论正确的是(　 　) A. F＝0，FN、G 都做功 B. F≠0，FN 不做功 C. F＝0，FN、G 都不做 D. F≠0，F、FN、G 都做功 10.如图 5（1）所示,A、B 叠放在光滑水平面上,A、B 一起运动的速度为 v0,现对 B 施加水平向右的力 F,F 随时间 t 的变化的图线如图 5（2）,取向右为正,若 A、B 在运动过程中始终相对静止,则以下说法正确的是（ ） A.t 时刻,A、B 的速度最小 B.0～2t 时间内,力 F 对 A、B 做负功 C.t～2t 时间内,A 所受的摩擦力的冲量方向 向右 D.t 时刻,A、B 之间无相对滑动趋势 图 2 图 3 图 4 图 5 多项选择题（每小题 4 分，共 20 分；错选、多选或不选得 0 分，选对但不全得 2 分） 11．从塔顶以相同速率抛出 A、B、C 三个小球，A 球竖直上抛，B 球平抛，C 球竖直 下抛，另有 D 球从塔顶开始自由下落。已知四个小球的质量相同，落到同一水 平地面上。则(　 ) A．落地时动量相同的小球是 A、B、C B．落地时小球 A、B、C 动能相同 C．从离开塔顶到落地的过程中，动量增 量相同的小球是 B、D D．从离开塔顶到落地的过程中，动能增量相同的小球只有 A、B、C 12. 如图 6 甲所示，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为 m1 和 m2。图 6 乙为它们碰撞前后的 s - t 图象。已知 m1＝0.1 kg，由此可以判断(　 　) A．碰前 m2 静止，m1 向右运动 B．碰后 m2 和 m1 都向右运动 C．m2＝0.3 kg D．碰撞过程中系统损失了 0.4 J 的机械能 13．一个质量为 m 的物体做匀速圆周运动的速率为 v，周期为 T，所受向心力为 F， 则在运动一周的过程中，下列说法正确的是(　 　) A．物体的动量变化为零 B．向心力对物体的冲量为 FT C．物体的动量保持不变 D．向心力对物体的冲量大小为 0 14．如图 7 所示,木块 A 静置于光滑的水平面上,其曲面部分 MN 光滑、水平部分 NP 粗糙, 现有一物体 B 自 M 点由静止下滑, 设 NP 足够长, 则以下叙述正确的是 (　 　) A. A、B 最终以同一不为零的速度运动 B. A、B 最终速度均为零 C. A 物体先做加速运动,后做减速运动 D. A 物体先做加速运动,后做匀速运动 15.如 8 所示，放在光滑水平桌面上的两个木块 A、B 中间夹一被压缩的弹簧，当弹 图 8图 7 甲 乙图 6 簧被放开时，它们各自在桌面上滑行一段距离后飞离桌面落在地上。A 的落地点 与桌边的水平距离为 0.5 m，B 的落地点与桌边的水平距离为 1 m，不计空气阻力， 那么（　 　） A. A、B 离开弹簧时的速度之比为 1:2 B. A、B 质量之比为 2:1 C. 未离开弹簧时，A、B 所受冲量之比为 1:2 D. 未离开弹簧时，A、B 加速度 之比为 1:2 二、实验题（每空 2 分，共 16 分） 16．在“ 探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(如图 9 甲)：(1)下列说法哪一 项是正确的( ) A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上 B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量 C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放 (2)图 9 乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取 O、A、B、C 为计数点，已知 打点计时器使用的交流电频率为 50 Hz，则每两个相邻计数点间的时间间隔为 ______s，打 B 点时小车的瞬时速度大小为___________m/s。 17．在用打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，使质量为 m ＝1.00 kg 的重物自 由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点，选取一条符合实验要求的纸带 如图 10 所示，O 为第一个点，A、B、C 为从合适位置开始选取连续点中的三个 图 9 点。已知打点计时器每隔 0.0 2 s 打一个点，当地的重力加速度为 g ＝9.80 m/s2，那么： (1)若 O 点到某计数点距离用 h 表示，重力加速度为 g，该点对应重锤的瞬时速度 为 v，则实验中要验证的等式为____________________________________。 (2)根据图 10 上所得的数据，应取图 10 中 O 点到________点来验证机械能守恒定 律； (3) 从 O 点 到 (1) 问中所取的点，重物重力势能的减少量 ΔEp＝________ J，动能增加量 ΔEk＝________J(结果取三位有效数字)； (4)若测出纸带上所有各点到 O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 v 及物体 下落的高度 h，则以v2 2 为纵轴，以 h 为横轴画出的图象是图 11 中的________。 三、解答题（18、19 题各 10 分，20 题 14 分 ，共 34 分；要求写出必要的文字说明、 方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能给分。有数值计算的题，答案中应 明确写出数值和单位） 18.2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之 一。某滑道示意 图如图 12,长直助滑道 AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接,滑道 BC 高 h=10 m,C 是半径 图 10 图 11 R=20 m 圆弧的最低点,质量 m=60 kg 的运动员从 A 处由静止开始匀加速下滑,加速 度 a=4.5 m/s2,到达 B 点时速度 vB=30 m/s。取重力加速度 g=10 m/s2。求： (1)长直助滑道 AB 的长度 L。 (2)求运动员在 AB 段所受合外力的冲量 I 的大小。 (3)若不计 BC 段的阻力,画出运动员经过 C 点时的 受力图,并求其所受支持力 FN 的大小。 19.如图 13 所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块 A 和 B 分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将 A 无初速释放，A 与 B 碰撞后 结合为一个整体，并沿桌面滑动。已知圆弧轨道光滑，半径 R＝0.2 m；A 和 B 的 质量相等；A 和 B 整体与桌面之间的动摩擦因数 μ＝0.2。取重力加速度 g＝10 m/s2。求： (1)碰撞前瞬间 A 的速率 v； (2)碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v′； (3)A 和 B 整体在桌面上滑动的距离 L。 20. 如图 14 所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在 A 点，自然状态时其右端位 于 B 点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道 MNP，其形状为半径 R=0.8m 的 圆环剪去了左上角 135°的圆弧，MN 为其竖直直径，P 点到桌面的竖直距离也是 R。用质量 m1=0.4kg 的物块将弹簧缓慢压缩 到 C 点，释放后弹簧恢复原长时物 块恰停止在 B 点。用同种材料、质量为 m2=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩到 C 点 释放，物块过 B 点后其位移与时间的关系为 ，物块飞离桌面后由 P 点226 ttx −= 图 12 图 13 图 11 沿切线落入圆轨道。g=10m/s2，求： （1）物块由 D 运动到 P 所用的时间； （2）BP 间的水平距离； （3）判断 m2 能否沿圆轨道到达 M 点； （4）释放后 m2 运动过程中克服摩擦力做的功。 图 14 蕉岭中学 2020 第一学期高二级第一次质检 物理试题 参考答案 2020．10 一、选择题（共 50 分） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D D A B B C A D 题号 11 12 13 14 15 答案 BC AC AD BC ABD 二、实验题（每空 2 分，共 16 分） 16．(1)C　(2)0.1 0.653 17．（1）gh ＝ 1 2v2 (2)B　 (3)1.88　 1.84　 (4)A 【解析】　(1)因只能计算出 B 点的速度，故应取图中 O 点到 B 点来验证机械能守恒 (2)ΔEp＝mg·hOB＝1.00×9.80×0.1920 J＝1.88 J vB＝hOC－hOA 2T ＝1.92 m/s 故 ΔEk＝1 2mv2B＝1 2×1.00×(1.92)2 J＝1.84 J (3)由机械能守恒定律可知，mgh＝1 2mv2，故有v2 2 ＝gh，图象 A 正确 三、计算题（其中 22、23 题各 10 分，24 题 14 分 ，共 34 分） 18．解：(1)已知 AB 段的初末速度,则利用运动学公式可以求解斜面的长度,即 =2aL （2 分） 可解得:L= =100 m （1 分） (2)根据动量定理可知合外力的冲量等于动量的改变量,所 以 I=mvB-0=1 800 N·s（2 分） (3)运动员在最低点的受力如右图所示 由牛顿第二定律可得: FN-mg= （1 分） 从 B 运动到 C 由动能定理可知: mgh= （2 分） 2 2 0Bv v− 2 2 0 2 Bv v a − 2 Cmv R 2 21 1 2 2C Bmv mv− 解得:FN=3 900 N。（1 分） 作 图（1 分） 19 ． 解：　设滑块的质量为 m. (1)根据机械能守恒定律 mgR ＝ 1 2mv2 （2 分） 得碰撞前瞬间 A 的速率 v＝ 2gR＝2 m/s （1 分） (2)根据动量守恒定律 mv＝2mv′ （2 分） 得碰撞后瞬间 A 和 B 整体的速率 v′＝1 2v＝1 m/s （1 分） (3)根据动能定理1 2(2m)v′2＝μ(2m)gl （2 分） 得 A 和 B 整体沿水平桌面滑动的距离 l＝v′2 2μg＝0.25 m （2 分） 20.解：（1）物块由 D 点到 P 点做平抛运动，竖直位移为 R 由 R ＝ 1 2gt2 （2 分） 得 t = 0.4s （1 分） （2）（4 分）设物块由 D 点以初速 做平抛，落到 P 点时其竖直速度为 得 平抛水平位移 S2 = vDt = 1.6 m 在桌面上过 B 点后初速 BD 间位移为 则 BP 水平间距为 S = S1 + S2 = 4.1m （ 3 ）（ 3 分 ） 若 物 块 能 沿 轨 道 到 达 M 点 ， 其 速 度 为 ， 轨道对物块的压力为 FN，则 解得 即物块不能到达 M 点 Dv gRv y 2= °= 45tan D y v v smvD /4= Dvsmasmv 减速到加速度 ,/4,/6 2 0 == ma vvs D 5.22 22 0 1 =−= Mv gRmvmvm DM 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 −= R vmgmF M N 2 22 =+ 0)21( 2 <−= gmFN （4）（4 分）设弹簧长为 AC 时的弹性势能为 EP，物块与桌面间的动摩擦因数为 ， 释放 释放 且 在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为 Wf， 则 EP = Wf + 1 2 m2VD2 可得 µ CBP gsmEm 11 , µ=时 2 0222 2 1, vmgsmEm CBP += µ时 JvmEmm P 2.7,2 2 0221 === 可 2m JW f 6.5=