2022-2023學(xué)年天津市武清區(qū)三校高二（下）第一次段考物理試卷-普通用卷

第=page11頁(yè)，共=sectionpages11頁(yè)2022-2023學(xué)年天津市武清區(qū)三校高二（下）第一次段考物理試卷一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）1.關(guān)于系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件，下列說(shuō)法正確的是(

)A.只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就守恒

B.系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定守恒

C.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)動(dòng)量就不可能守恒

D.只要系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度，系統(tǒng)動(dòng)量就不守恒2.如圖所示，質(zhì)量為m的小滑塊沿傾角為θ的斜面向上滑動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1，速度為零并又開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)時(shí)間t2回到斜面底端，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的摩擦力大小始終為Ff。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(

)A.重力對(duì)滑塊的總沖量為mg(t1+t2)sinθ3.一個(gè)沿水平方向振動(dòng)的彈簧振子，它的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2πt，位移y的單位為mA.彈簧振子的振幅為0.2m

B.在任意1s時(shí)間內(nèi)，振子的路程均為0.4m

C.在t=0.5s時(shí)，振子運(yùn)動(dòng)的加速度最大4.某質(zhì)點(diǎn)在0～4s的振動(dòng)圖象如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是(

)

A.由圖可知，振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡是正弦曲線

B.在0～1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做初速度為0的加速運(yùn)動(dòng)

C.在0～4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為40

c5.一門(mén)大炮處于靜止?fàn)顟B(tài)，炮身的質(zhì)量為M，水平方向發(fā)射一枚質(zhì)量為m的炮彈，已知炮彈的動(dòng)能為E0，則炮彈發(fā)出之后炮身反沖的動(dòng)能為(

)A.E0 B.mME0 C.6.如圖所示，光滑的水平地面上有一輛平板車，車上有一個(gè)人。原來(lái)車和人都靜止。當(dāng)人從左向右行走到右端停止的過(guò)程中(

)A.人的動(dòng)量始終大于車的動(dòng)量

B.人停止行走時(shí)，車的速度一定不為零

C.人和車的動(dòng)量方向相同

D.人和車組成的系統(tǒng)機(jī)械能先增大后減小7.有一條捕魚(yú)小船?？吭诤叴a頭，小船又窄又長(zhǎng)，一位同學(xué)想用一個(gè)卷尺粗略測(cè)定它的質(zhì)量，他進(jìn)行了如下操作：首先將船平行碼頭自由停泊，然后他輕輕從船尾上船，走到船頭后停下，而后輕輕下船，用卷尺測(cè)出船后退的距離d，然后用卷尺測(cè)出船長(zhǎng)L，已知他自身的質(zhì)量為m，則漁船的質(zhì)量為(

)

A.m(L+d)d B.m8.光滑的水平面上有半徑相同的A、B兩個(gè)小球，小球A的質(zhì)量為1kg.t=0時(shí)刻，A、B兩個(gè)小球開(kāi)始在同一直線上相向運(yùn)動(dòng)，隨后發(fā)生碰撞，A、B兩個(gè)小球碰撞前后的位移—時(shí)間(xA.小球B的質(zhì)量為13kg

B.小球B對(duì)A的沖量為4N?s

C.小球B的動(dòng)量改變量為8kg二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9.彈簧振子以點(diǎn)O為平衡位置，在A、B兩點(diǎn)之間做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。取向右為正方向，振子的位移x隨時(shí)間t的變化如圖所示，下列說(shuō)法正確的是(

)

A.t=0.8s時(shí)，振子的速度方向向左

B.t=0.2s時(shí)振子正在做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)

C.t=0.4s10.在水平地面上斜向上方發(fā)射一物體，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)此物體的速度恰好沿水平方向時(shí)，物體炸裂成a、b兩部分，若質(zhì)量較大的a的速度方向仍沿原來(lái)的方向，則(

)A.在炸裂過(guò)程中，a、b受到的爆炸力大小相等

B.在炸裂過(guò)程中，a、b受到爆炸力的沖量不同

C.炸裂后b的速度方向一定與原速度方向相反

D.從炸裂到落地的這段時(shí)間里，a飛行的水平距離一定比b的大11.光滑水平地面上，A，B兩物體質(zhì)量都為m，A以速度v向右運(yùn)動(dòng)，B原來(lái)靜止，左端有一輕彈簧，如圖所示，當(dāng)A撞上彈簧，彈簧被壓縮最短時(shí)(

)

A.A、B系統(tǒng)總動(dòng)量仍然為mv B.A的動(dòng)量變?yōu)榱?/p>

C.B的動(dòng)量達(dá)到最大值 D.A、B12.如圖，長(zhǎng)度為l=1m，質(zhì)量為M=1kg的車廂，靜止于光滑的水平面上。車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m=1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊以速度vA.n=26

B.系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量為25J

C.物塊最終停在小車右端

D.三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共1小題，共12.0分）13.如圖所示，用“碰撞實(shí)驗(yàn)器”可以驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，即研究?jī)蓚€(gè)小球碰撞前后的動(dòng)量關(guān)系。圖中的O點(diǎn)為小球拋出點(diǎn)在記錄紙上的垂直投影。實(shí)驗(yàn)時(shí)，先使A球多次從斜軌上位置P靜止釋放，找到其平均落地點(diǎn)的位置E。然后，把半徑相同的B球靜置于水平軌道的末端，再將A球從斜軌上位置P靜止釋放，與B球相碰后兩球均落在水平地面上，多次重復(fù)上述A球與B球相碰的過(guò)程，分別找到碰后A球和B球落點(diǎn)的平均位置D和F。用刻度尺測(cè)量出水平射程O(píng)D、OE、OF。測(cè)得A球的質(zhì)量為mA，B球的質(zhì)量為mB。

(1)實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度。

①實(shí)驗(yàn)必須滿足的條件有______。

A.兩球的質(zhì)量必須相等

B.軌道末端必須水平

C.A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放

②“通過(guò)測(cè)量小球做平拋運(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球碰撞前后的速度”可行的依據(jù)是______。

A.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球的機(jī)械能保持不變

B.平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平射程與速度大小成正比

(2)當(dāng)滿足表達(dá)式______時(shí)，即說(shuō)明兩球碰撞中動(dòng)量守恒；如果再滿足表達(dá)式四、簡(jiǎn)答題（本大題共1小題，共14.0分）14.如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體，以水平速度v0=5m/s滑上靜止在光滑水平面上的平板小車，小車質(zhì)量M=6kg，物體與小車車面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ五、計(jì)算題（本大題共2小題，共26.0分）15.某建筑工地上的打夯機(jī)將質(zhì)量為1×104kg的鋼制重錘升高到20m的高處后使其自由下落，重錘在地面上砸出一個(gè)深坑，重錘沖擊地面的過(guò)程歷時(shí)0.1s。取g=10m/s16.如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在球B上，另一端與球C接觸但未拴接，球B和球C靜止在光滑水平地面上。球A從光滑斜面上距水平地面高為H=5m處由靜止滑下(不計(jì)小球A在斜面與水平面銜接處的能量損失)，與球B發(fā)生正碰后粘在一起，碰撞時(shí)間極短，稍后球C脫離彈簧，在水平地面上勻速運(yùn)動(dòng)后，進(jìn)入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內(nèi)。已知球A和球B的質(zhì)量均為1kg，球C的質(zhì)量為3kg，且三個(gè)小球均可被視為質(zhì)點(diǎn)。圓弧的半徑R=53m，g取10m/s2。求：

(1)小球A和小球B碰后瞬間粘在一起時(shí)的共同速度大小vAB；

(

答案和解析1.【答案】A

【解析】A、根據(jù)動(dòng)量守恒定律的條件可知，只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動(dòng)量就守恒。故A正確；

B、系統(tǒng)中所有物體的加速度為零時(shí)，系統(tǒng)所受的合外力為零，即系統(tǒng)的總動(dòng)量一定守恒。故B錯(cuò)誤；

C、若系統(tǒng)內(nèi)存在著摩擦力，而系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)的動(dòng)量仍守恒。故C錯(cuò)誤；

D、系統(tǒng)中有一個(gè)物體具有加速度時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量也可能守恒，比如碰撞過(guò)程，兩個(gè)物體的速度都改變，都有加速度，單個(gè)物體受外力作用，系統(tǒng)的動(dòng)量卻守恒。故D錯(cuò)誤；

故選：A。

系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件是合外力為零．系統(tǒng)內(nèi)存在著摩擦力或一個(gè)物體具有加速度時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量可能守恒．

本題考查對(duì)動(dòng)量守恒條件的理解，抓住守恒條件：合外力為零，通過(guò)舉例的方法進(jìn)行分析．

2.【答案】B

【解析】解：A、根據(jù)沖量的定義知，重力對(duì)滑塊的總沖量為：IG=mg?(t1+t2)，方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；

B、將重力按照垂直斜面和平行于斜面分解，可得支持力N=mgcosθ，則支持力對(duì)滑塊的總沖量為：IN=N(t1+t2)=3.【答案】B

【解析】解：A.彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2πt，可知，彈簧振子的振幅為0.1m。故A錯(cuò)誤；

B.彈簧振子的位移y隨時(shí)間t變化的關(guān)系式為y=0.1sin2πt，可知ω=2π

周期為：T=2πω

解得：T=1s

在任意1s時(shí)間內(nèi)，振子均完成一次全振動(dòng)，所以振子的路程均為4A=0.4m，故B正確；

C.在t=0.5s時(shí)，彈簧振子的位移為：

y=0.1si4.【答案】C

【解析】解：

A、振動(dòng)圖象反映質(zhì)點(diǎn)的位移隨時(shí)間的變化情況，不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，故A錯(cuò)誤。

B、在0～1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置向正向最大位移處運(yùn)動(dòng)，做初速度不為0的減速運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤。

C、在0～4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程等于四倍振幅，為4A=40?cm，故C正確。

D、由圖知，該質(zhì)點(diǎn)的振幅為10cm5.【答案】B

【解析】解：動(dòng)能與動(dòng)量關(guān)系為

EK=P22m

則

P=2mEK

系統(tǒng)總動(dòng)量為零，由動(dòng)量守恒可知，炮彈和炮身的動(dòng)量等大、反向，即

2mE0=2MEK6.【答案】D

【解析】解：AC、人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上不受外力，動(dòng)量守恒，則人的動(dòng)量和車的動(dòng)量大小相等，方向相反，所以人和車的動(dòng)量不相等，故AC錯(cuò)誤；

B.人和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由題意系統(tǒng)初動(dòng)量為零，所以人停止行走時(shí)，系統(tǒng)末動(dòng)量為零，即人和車的速度一定均為零，故B錯(cuò)誤；

D.對(duì)于人和車組成的系統(tǒng)，初態(tài)機(jī)械能為零，當(dāng)人停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，人和車的機(jī)械能又變?yōu)榱悖韵到y(tǒng)機(jī)械能先增大后減小，摩擦力對(duì)系統(tǒng)先做正功，后做負(fù)功，故D正確。

故選：D。

根據(jù)動(dòng)量的方向性說(shuō)明兩物體的動(dòng)量方向相反；根據(jù)動(dòng)量守恒定律得條件判斷人和車組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量是否守恒，若守恒，結(jié)合動(dòng)量守恒定律求出人停止行走時(shí)，人和車的速度大小。

解決本題的關(guān)鍵知道系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件，本題關(guān)鍵是抓住人和車組成的系統(tǒng)總動(dòng)量等于零進(jìn)行求解。7.【答案】B

【解析】【分析】

人和船組成的系統(tǒng)所受合外力為0，滿足動(dòng)量守恒，由位移與時(shí)間之比表示速度，根據(jù)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行分析與計(jì)算。

人船模型是典型的動(dòng)量守恒模型，體會(huì)理論知識(shí)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，關(guān)鍵要注意動(dòng)量的方向。

【解答】

設(shè)人走動(dòng)時(shí)船的平均速度大小為v，人的平均速度大小為v′，人從船尾走到船頭所用時(shí)間為t，取船的速度為正方向，則v=dt，v′=L?8.【答案】D

【解析】A.x?t圖像的斜率表示物體的速度，根據(jù)圖像可得碰撞前后兩者的速度分別為

vA=Δx1Δt1=4?122m/s=?4m/s

同理解得：vB=3m/s，v′A=5m/s，v′B=0，

根據(jù)動(dòng)量守恒

mAvA+mBvB=mAv′A+mBv′B

帶入可得

mB=3kg

故A錯(cuò)誤；

B.由動(dòng)量定理，B9.【答案】AB【解析】解：A.從振子的位移—時(shí)間圖像可以看出，t=0.8s時(shí)，振子經(jīng)過(guò)平衡位置向負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，取向右為正方向，所以振子速度方向向左，故A正確。

B.t=0.2s時(shí)，振子處在從平衡位置向右側(cè)最大位移處運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，離平衡位置越遠(yuǎn)，位移越大，由回復(fù)力公式F=?kx知，回復(fù)力越大，由牛頓第二定律F=ma知加速度越大，振子做的是加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故B正確。

C.t=0.4s時(shí)，振子處在正向最大位移處，加速度向左，t=1.2s時(shí)，振子處在負(fù)向最大位移處，加速度向右，雖然兩個(gè)位置加速度大小相等，但方向相反，故C錯(cuò)誤。10.【答案】AB【解析】解：AB、由牛頓第三定律可知，在炸裂過(guò)程中a、b受到爆炸力大小相等，方向相反，則沖量不同，故AB正確；

C、在炸裂過(guò)程中，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒，炸裂前物體的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原來(lái)的水平方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷出b的速度一定沿水平方向，但不一定與原速度方向相反，方向取決于a的動(dòng)量與原來(lái)物體動(dòng)量的大小關(guān)系，故C錯(cuò)誤；

D、炸裂后a、b都做平拋運(yùn)動(dòng)，飛行時(shí)間相同，由于初速度大小關(guān)系無(wú)法判斷，所以a飛行的水平距離不一定比b的大，故D錯(cuò)誤。

故選：AB。

由牛頓第三定律分析在炸裂過(guò)程中a、b受到爆炸力關(guān)系；沖量是矢量，沖量相同時(shí)大小、方向均相同；根據(jù)動(dòng)量守恒定律判斷炸裂后b的速度方向；初速度大小關(guān)系無(wú)法判斷，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)分析水平距離的大小。

11.【答案】AD【解析】解：A、A、B組成的系統(tǒng)所受的外力之和為零，動(dòng)量守恒，總動(dòng)量為mv，則彈簧壓縮最短時(shí)，A、B系統(tǒng)總動(dòng)量仍然為mv。故A正確。

B、彈簧壓縮到最短時(shí)，A、B速度相等，則A的動(dòng)量不為零。故B錯(cuò)誤，D正確。

C、A在壓縮彈簧的過(guò)程中，B做加速運(yùn)動(dòng)，A做減速運(yùn)動(dòng)，彈簧壓縮量最短時(shí)，速度相等，然后B繼續(xù)加速，A繼續(xù)減速。所以彈簧壓縮最短時(shí)，B的動(dòng)量未達(dá)到最大值。故C錯(cuò)誤。

故選：AD。

A和B組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，當(dāng)彈簧壓縮到最短時(shí)，A、B的速度相等。12.【答案】BD【解析】解：D、車廂與物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，以向右為正方向，由動(dòng)量守恒定律得：mv0=(M+m)v，代入數(shù)據(jù)解得：v=5m/s，方向：水平向右，故D正確；

B、對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒定律得：12mv02=12(M+m)v2+Q13.【答案】(1)①BC；②【解析】解：(1)①A.為防止碰后小球A反彈，應(yīng)使A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，故A錯(cuò)誤；

B.為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，軌道末端必須水平，故B正確；

C.為保證小球A到軌道末端時(shí)的速度相等，A球每次必須從軌道的同一位置由靜止釋放，故C正確。

故選：BC。

②小球做平拋運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：h=12gt2，x=vt

整理得：t=2hg，x=v2hg，平拋運(yùn)動(dòng)的下落高度一定，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，水平射程與速度大小成正比，故A錯(cuò)誤，B正確。

故選：B。

(2)因?yàn)榭捎眯∏蜃銎綊佭\(yùn)動(dòng)的水平射程來(lái)代替小球拋出時(shí)的速度，根據(jù)動(dòng)量守恒有：mAv14.【答案】解：(1)物體在小車上滑行過(guò)程，二者組成的系統(tǒng)合外力為零，遵守動(dòng)量守恒定律，設(shè)小車和物體的共同速度的大小為v。

取向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得：mv0=(M+m)v

代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s；

(2)對(duì)小車，取向右為正方向，由動(dòng)量定理得：μmgt=Mv?0

代入數(shù)據(jù)解得：t=【解析】(1)物體滑上平板小車后在滑動(dòng)摩擦力作用下向右做勻減速運(yùn)動(dòng)，小車在滑動(dòng)摩擦力作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，物體和小車組成的系統(tǒng)合外力為零，遵守動(dòng)量守恒定律，由動(dòng)量守恒定律求小車和物