2021-2022學(xué)年河北省衡水中學(xué)高一（下）測試物理試題（解析版）

1、 河北省衡水中學(xué)2021-2022學(xué)年高一物理下學(xué)期測試卷第卷（選擇題）一、選擇題（本小題共計(jì)56分。18為單選題，每題4分；912為多選題，每題6分，漏選得3分，錯(cuò)選得0分。）1. 在一相互作用過程中，以下判斷正確的是（）A. 系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指只有初、末兩狀態(tài)的動(dòng)量相等B. 系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指任意兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)量相等C. 系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)中任一物體的動(dòng)量不變D. 系統(tǒng)所受外力的沖量為零，系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒【答案】B【解析】【詳解】A B系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指任意兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)量相等，不是只有初、末兩狀態(tài)的動(dòng)量相等。A錯(cuò)誤，B正確；C系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)中所有物體的動(dòng)量矢量和不變。C錯(cuò)誤；D系

2、統(tǒng)所受外力的沖量時(shí)刻為零，系統(tǒng)動(dòng)量一定守恒，如果給系統(tǒng)加一個(gè)周期變化的沖量，一個(gè)周期沖量為零，此時(shí)動(dòng)量不是一直守恒。D錯(cuò)誤。故選B。2. 一只爆竹豎起升空后在高為5m處達(dá)到最高點(diǎn)，發(fā)生爆炸分為質(zhì)量不同的兩塊，兩塊質(zhì)量之比為，其中小的一塊落地時(shí)水平位移為6米，則兩塊爆竹落地后相距（）A. 4米B. 9米C. 10米D. 12米【答案】C【解析】【詳解】在高點(diǎn)爆炸過程中，根據(jù)動(dòng)量守恒定律可得可得豎直方向水平方向已知其中小的一塊落地時(shí)水平位移為6米，可求得大的一塊落地時(shí)水平位移為4米，則則兩塊爆竹落地后相距10m，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選C。3. 由高壓水槍豎直向上噴出的水柱，將一個(gè)質(zhì)量為40kg

3、的小鐵盒開口向下倒頂在空中，如圖所示。已知水以恒定速率20m/s從橫截面積為的水槍中持續(xù)噴出，向上運(yùn)動(dòng)并沖擊鐵盒后，以不變的速率豎直返回；忽略水在與盒作用時(shí)水的重力的影響，水的密度為，則下列說法正確的是（）A. 水沖擊鐵盒后以為5米/秒的速度返回B. 鐵盒距水槍口的距離為15米C. 水槍的輸出功率為8kWD. 以上結(jié)果均不對【答案】B【解析】【詳解】A極短時(shí)間內(nèi)水與小鐵盒作用過程中對水由動(dòng)量定理可得其中解得故A錯(cuò)誤；BD水從槍口噴出到鐵盒處由解得故B正確，D錯(cuò)誤；C假設(shè)槍口離地高度為h，則時(shí)間內(nèi)從槍口噴出水的機(jī)械能為則水槍的輸出功率為故C錯(cuò)誤。故選B。4. 如圖所示，。壓縮彈簧使彈性勢能為27

4、J，釋放A、B，當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)，C恰以向右4m/s的速度與B發(fā)生碰撞并粘連在一起。則下列說法正確的是（）A. B與C碰撞前B物塊速度的大小為3m/sB. B與C碰撞前A物塊速度的大小為6m/sC. 當(dāng)彈簧第二次被壓縮時(shí)，彈簧具有的最大彈性勢能為33JD. 當(dāng)彈簧第二次被壓縮時(shí)，彈簧具有的最大彈性勢能為8J【答案】D【解析】【詳解】AB釋放A、B，設(shè)當(dāng)彈簧剛好恢復(fù)原長時(shí)，A、B的速度大小為、，根據(jù)能量守恒和動(dòng)量守恒得解得，AB錯(cuò)誤；CDC恰以向右4m/s速度與B發(fā)生碰撞并粘連在一起，以向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒得解得當(dāng)彈簧第二次被壓縮時(shí)，A、BC的速度相等，根據(jù)動(dòng)量定理有解得根據(jù)能量守恒，

5、第二次被壓縮時(shí)彈簧具有的最大彈性勢能解得C錯(cuò)誤，D正確。故選D。5. a、b兩個(gè)物體以相同的動(dòng)能E沿光滑水平面上的同一條直線相向運(yùn)動(dòng)，a物體質(zhì)量是b物體質(zhì)量的4倍。它們發(fā)生碰撞過程中，a、b兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)的動(dòng)能損失不可能是（）A. 0B. 1.25EC. 1.75ED. 1.85E【答案】D【解析】【詳解】設(shè)b的質(zhì)量為m，則a的質(zhì)量為4m，則ab在碰撞前的動(dòng)量大小分別為，a、b兩個(gè)物體以相同的動(dòng)能E沿光滑水平面上的同一條直線相向運(yùn)動(dòng)，設(shè)a運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?，故總?dòng)量為若a、b兩個(gè)物體發(fā)生完全非彈性碰撞，則系統(tǒng)的動(dòng)能損失最大，則此時(shí)碰撞后的動(dòng)能為故它們發(fā)生碰撞過程中，a、b兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)

6、的可能的最大動(dòng)能損失為故系統(tǒng)的動(dòng)能損失不可能是1.85E，D選項(xiàng)符號(hào)題意。故選D。6. 質(zhì)量分別為、的A、B兩物體，在光滑的水平面上沿同一條直線相對運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們相距8m時(shí)開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過2.0s，B撞上A，兩物碰撞后合為一體，且與B的初速度方向一致仍沿直線前進(jìn)。這時(shí)它們的動(dòng)能為2J，已知，則下列說法正確的是（）A. 兩物體的初動(dòng)能相同B 兩物體初速度相同C. 若兩物體發(fā)生的是彈性碰撞則碰后1秒兩物體相距4米D. 由于B的質(zhì)量未知以上結(jié)論均不能求出【答案】C【解析】【詳解】A設(shè)兩物體的初動(dòng)能分別為EkA、EkB，以B運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，由?dòng)量守恒又由則有移項(xiàng)后帶入數(shù)據(jù)得兩邊平方整理得因B的質(zhì)量未知，故無

7、法判斷兩物體的初動(dòng)能EkA、EkB的大小關(guān)系，故A錯(cuò)誤；B由題知，兩物體相對運(yùn)動(dòng)，初速度方向相反，故初速度不相同，故B錯(cuò)誤；CD若兩物體發(fā)生的是彈性碰撞，則由動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒由、式移項(xiàng)得相除整理可得碰后A、B的相對速度大小等于碰前的相對速度大小，以碰前A物體的速度方向?yàn)檎?，由題知帶入數(shù)據(jù)解得則碰后兩物體的相對速度大小也為4m/s，即1秒兩物體相距4米，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。7. 如圖所示，一塊足夠長的木板，放在光滑的水平面上，在木板上自左向右放有A、B、C三塊質(zhì)量均為1kg的木塊，它們與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，木板的質(zhì)量為3kg。開始時(shí)，木板靜止，A、B、C三木塊的初速度依次為1m/s

8、、2m/s、3m/s，方向水平向右；最終三木塊與木板以共同速度運(yùn)動(dòng)（設(shè)木塊與木板間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相同）（）A. B木塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為1m/sB. C木塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最小速度為1.5m/sC. B木塊開始運(yùn)動(dòng)到速度最小用時(shí)秒D. C木塊開始運(yùn)動(dòng)到速度最小時(shí)位移為2米【答案】D【解析】【詳解】AC當(dāng)B木塊與木板相對靜止時(shí)，它在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的速度最小，設(shè)為，對整體，由動(dòng)量守恒定律對木塊B，由動(dòng)量定理得對木塊C，由動(dòng)量定理解得 故AC錯(cuò)誤；BDC木塊的初始速度最大，故其最小速度即為三木塊與木板以共同速度運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律解得在速度全部相等之前，C一直減

9、速，則其位移為故B錯(cuò)誤，D正確。故選D。8. 下圖中游標(biāo)卡尺讀數(shù)正確的是（）A. 0.044cmB. 20.22mmC. 2.44cmD. 20.440cm【答案】A【解析】【詳解】由圖知游標(biāo)尺的刻度線大于20，即該游標(biāo)尺的精度應(yīng)為50分度，精確到0.02mm，游標(biāo)尺的長度主尺的長度為22mm，故游標(biāo)卡尺讀數(shù)為22mm-21.56mm=0.44mm=0.044cm故選A。9. 如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為和的兩物塊A、B相連接，并靜止在光滑的水平面上。現(xiàn)使B瞬時(shí)獲得水平向右的速度3m/s，以此刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，從圖像信息可得（）A. 在到時(shí)刻彈簧都

10、處于壓縮狀態(tài)B. 從到時(shí)刻彈簧都處于壓縮狀態(tài)C. 兩物體的質(zhì)量之比為D. 在時(shí)刻A的速度為2m/s【答案】BCD【解析】【詳解】AB由題意和圖乙可知，在0t1時(shí)間內(nèi)B向右減速，A在向右加速運(yùn)動(dòng)，彈簧處于拉伸狀態(tài)，t1時(shí)二者速度相同，彈簧有最大伸長量；t1后B向右減速再向左加速，A繼續(xù)向右加速運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)二者速度差達(dá)到最大，彈簧處于原長；t2t3時(shí)間內(nèi)，A向右減速，B先向左減速后向右加速，說明彈簧處于壓縮狀態(tài)，t3時(shí)二者速度再次相同，此時(shí)彈簧有最大壓縮量；t3t4時(shí)間內(nèi)，B向右加速，A向右減速，彈簧處于壓縮狀態(tài)，t4時(shí)B速度達(dá)到最大，彈簧又恢復(fù)原長。A錯(cuò)誤，B正確；CD系統(tǒng)動(dòng)量守恒，選擇開始到t

11、2時(shí)刻列方程可知m2v0=m2v2+m1v1由AB項(xiàng)分析知t2時(shí)彈簧處于原長，所以由機(jī)械能守恒m2v02=m2v22+m1v12將v0=3m/s、v2=-1m/s代入可得，v1=2m/sCD正確。故選BCD。10. 如圖所示，小車的上面是中突的兩個(gè)對稱的曲面組成，整個(gè)小車的質(zhì)量為m，原來靜止在光滑的水平面上。今有一個(gè)可以看作質(zhì)點(diǎn)的小球，質(zhì)量也為m，以水平速度v從左端滑上小車，恰好到達(dá)小車的最高點(diǎn)后，又從另一個(gè)曲面滑下。關(guān)于這個(gè)過程，下列說法正確的是（）A. 車上曲面的豎直高度不會(huì)大于B. 小球在滑上曲面的過程中，對小車壓力的沖量大小是C. 小球和小車作用前后，小車和小球的速度可能沒有變化D.

12、小球恰到達(dá)最高點(diǎn)后若從左側(cè)曲面滑回，則掉落時(shí)小球做自由落體【答案】AC【解析】【詳解】A因?yàn)樾∏蚯『眠_(dá)到頂端，故達(dá)到頂端的時(shí)候兩者共速，由水平方向動(dòng)量守恒可得則 小球上滑到最高點(diǎn)的過程由能量守恒可知，當(dāng)曲面光滑系統(tǒng)減少的動(dòng)能等于小球增加的重力勢能，當(dāng)曲面粗糙時(shí)系統(tǒng)減少的動(dòng)能等于小球增加的重力勢能加系統(tǒng)的摩擦生熱，故則其中等號(hào)在曲面光滑時(shí)取得，即車上曲面的豎直高度不會(huì)大于，故A正確；B小車在水平方向，由動(dòng)量定理故小球在滑上曲面的過程中，對小車壓力的沖量的水平分量大小是，故B錯(cuò)誤；C整個(gè)過程由水平方向動(dòng)量守恒系統(tǒng)總動(dòng)能不增加，則有其中當(dāng)曲面光滑時(shí)取等號(hào)，球從右側(cè)離開時(shí)有故曲面光滑小球離開小車時(shí)，若

13、曲面不光滑小球離開小車時(shí)所以小球和小車作用前后，小車和小球的速度可能沒有變化，故C正確；D整個(gè)過程水平方向動(dòng)量守恒有系統(tǒng)總動(dòng)能不增加，則有其中當(dāng)曲面光滑時(shí)取等號(hào)，球從左側(cè)離開時(shí)有故曲面光滑小球離開小車時(shí)，若曲面不光滑小球離開小車時(shí)小球恰到達(dá)最高點(diǎn)后若從左側(cè)曲面滑回，掉落時(shí)小球可能做自由落體，也可能做平拋運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。故選AC。11. 如圖所示，半徑為R，質(zhì)量為M，內(nèi)表面光滑的半球曲槽放在光滑的水平面上，左端緊靠著墻壁，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從距半球曲槽的頂端的a點(diǎn)h高處無初速釋放，圖中b點(diǎn)為半球的最低點(diǎn)，c點(diǎn)為半球另一側(cè)與a同高的頂點(diǎn)，關(guān)于物塊M和m的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有（）A. m從a點(diǎn)運(yùn)

14、動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，m與M系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。B. m從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。C. m釋放后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)右側(cè)，若能到達(dá)右側(cè)槽口c，可能從c處豎直上拋。D. m釋放后運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)右側(cè)，若能飛出右側(cè)槽口c，則一定能從c槽口回到曲槽【答案】BD【解析】【詳解】AB小球從a到b過程中左側(cè)墻壁對半球有彈力作用但彈力不做功，所以兩物體組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，但動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤，B正確；CD選m與M組成的系統(tǒng)為研究對象，小球從b到c過程中，根據(jù)水平方向動(dòng)量守恒，若能到達(dá)右側(cè)槽口c，系統(tǒng)擁有相同的水平速度且不為零，則m不可能做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，m在空中運(yùn)動(dòng)過程，水平方向速度與曲槽相同，則一定能從c槽口

15、回到曲槽，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。12. 豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一足夠長的水平軌道通過一小段光滑圓弧平滑連接，小物塊B靜止于水平軌道的最左端，如圖所示。T0時(shí)刻，小物塊A在傾斜軌道上從靜止開始下滑，3秒后與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時(shí)間極短且碰撞后A的速度大小變?yōu)榕銮暗模辉俳?jīng)過1.2秒A返回到傾斜軌道上的P點(diǎn)（圖中未標(biāo)出）時(shí)，速度減為0。已知A的質(zhì)量為1kg，初始時(shí)A與B的高度差H10米，g取不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的是（）A. B的質(zhì)量為3kgB. 碰后B的速度大小與碰后A的速度大小相同C. 從開始到A返回P點(diǎn)摩擦力對A做功為40JD. 碰后B的動(dòng)能為75J【答案】AB【解析】【詳解】AB

16、設(shè)碰前瞬間小物塊A的速度為v0，碰后兩物體速度分別為v1、v2，A、B兩物體質(zhì)量分別為m1、m2，依題意有聯(lián)立解得，依題意有解得故AB正確；C以小物塊A為研究對象，假定斜面的傾角為，摩擦力為f ，下滑過程中有返回斜面過程中有聯(lián)立解得從初始位置滑下的斜面距離為L，根據(jù)動(dòng)能定理有聯(lián)立解得下滑過程摩擦力做功為從水平面返回P點(diǎn)滑動(dòng)距離為，摩擦力對A做功為，有則從開始到A返回P點(diǎn)摩擦力對A做功為故C錯(cuò)誤；D依題意，碰后物體B的動(dòng)能為故D錯(cuò)誤。故選AB。第卷（非選擇題）二、解答題（本部分滿分14分，需寫出原始方程和規(guī)范的解題步驟，無過程只有答案的不給分。）13. 如圖：地面光滑，光滑 圓弧曲面固定不動(dòng)，半

17、徑為0.3米。木板CM長為4米，質(zhì)量為0.2kg，木板上表面粗糙與B的摩擦因數(shù)為0.25，但與A無摩擦，AB中間的彈簧與B接觸卻不栓接，其彈性勢能為3.2J。開始時(shí)刻AB和板均靜止，若AB放置于距C右側(cè)2米處，釋放彈簧后B到達(dá)N時(shí)速度恰好為0，已知B的質(zhì)量為0.2kg，g取。（1）B到圓弧曲面M點(diǎn)時(shí)支持力為多少？（2）A的質(zhì)量為多少？（3）求A離開木板時(shí)B的速度？（4）若開始時(shí)刻AB放置于距C右側(cè)3.2米處求摩擦力對B從開始到最后做的功？【答案】（1）6N；（2）0.2kg；（3）2.75m/s，方向向右；（4）0.9J【解析】【詳解】（1）設(shè)B在M點(diǎn)的速度為vM，從M到N，由機(jī)械能守恒定律可得 解得B在M點(diǎn)時(shí)，由牛頓第二定律可得（2）釋放彈簧后B到達(dá)N時(shí)速度恰好是0，設(shè)B離開彈簧時(shí)的速度為v0，木板長為L，由動(dòng)能定理可得 解得釋放彈簧瞬間，AB與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒，設(shè)向右為正方向，則有解得A的質(zhì)量為解得A的速度大小為 方向向左。（