河北省石家莊市辛集市一中2019-2020學年高二下學期四月物理試題（一）

物理試卷一、單選題（每題4分）1.如圖甲所示，一輕彈簧的兩端與質(zhì)量分別為、（已知）的兩物塊、相連接，彈簧處于原長，三者靜止在光滑的水平面上?，F(xiàn)使獲得水平向右、大小為的瞬時速度，從此刻開始計時，兩物塊的速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，從圖像提供的信息可得()A.到時間內(nèi)彈簧由原長變化為壓縮狀態(tài)B.在時刻，兩物塊達到共同速度，且彈簧處于壓縮狀態(tài)C.時刻彈簧的彈性勢能為6JD.在和時刻，彈簧均處于原長狀態(tài)【答案】D【解析】【詳解】AB．由題圖可知，0到t1時間內(nèi)，B減速，A加速，B的速度大于A的速度，彈簧被拉伸，t1時刻兩物塊達到共同速度2m/s，此時彈簧處于伸長狀態(tài)；從題圖中可知，t3到t4時間內(nèi)，A做減速運動，B做加速運動，彈簧由壓縮狀態(tài)恢復到原長，即t3時刻彈簧處于壓縮狀態(tài)，t4時刻彈簧處于原長，故AB錯誤；CD．由題圖可知，t1時刻兩物體速度相同，都是2m/s，又知A、B組成的系統(tǒng)動量守恒，以B的初速度方向為正方向，由動量守恒定律得其中v0=6m/s，v2=2m/s，解得m1:m2=2:1所以m1=2kg，在t3與時刻根據(jù)能量守恒定律可得其中v3=2m/s，聯(lián)立解得EP=12J，故C錯誤D正確。故選D2.如圖所示，一個質(zhì)量為0.5kg的鐵錘，以v＝5m/s的速度豎直打在木樁的釘子上，釘子的質(zhì)量為2g，經(jīng)0.01s后鐵錘速度減小到零，則鐵錘對釘子的作用力大小為（）A.1N B.245N C.250N D.255N【答案】D【解析】【詳解】以鐵錘為研究對象，取豎直向上為正方向，由動量定理代入數(shù)據(jù)解得F=255N根據(jù)牛頓第三定律，鐵錘打擊釘子的平均作用力為255N，方向豎直向下；故D正確，ABC錯誤。

故選D。3.學?？茖W晚會上，科技制作社團表演了“震撼動量球”實驗。在互動環(huán)節(jié)，表演者將球拋向觀眾，讓其感受碰撞過程中的力，假設(shè)質(zhì)量約為3kg的超大氣球以3m/s速度豎直下落到手面，某觀眾雙手上推，使氣球以原速度大小豎直向上反彈，作用時間為0.1s。忽略氣球所受浮力及空氣阻力，g=10m/s2。則觀眾雙手受的壓力共計（）A.150N B.180NC.210N D.240N【答案】C【解析】【詳解】取豎直向下為正方向，對氣球由動量定理有代入數(shù)據(jù)解得負號表示力的方向豎直向上，由牛頓第三定律可知，觀眾雙手受到的壓力為210N，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。4.高空墜物極易對行人造成傷害。若一個雞蛋從一居民樓的45m高處墜下，與地面的撞擊時間約為s，忽略空氣阻力的影響（g取10m/s2），則該雞蛋對地面產(chǎn)生的平均沖擊力約為雞蛋自身重力的多少倍A.15 B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】根據(jù)居民樓的高度可以求出落地速度：由動量定理可知代人數(shù)據(jù)解得：A．與分析不符，故A錯誤；B．與分析不符，故B錯誤；C．與分析相符，故C正確；D．與分析不符，故D錯誤；故選C。5.如圖所示，質(zhì)量為m的滑環(huán)套在足夠長的光滑水平滑桿上，質(zhì)量為M＝3m的小球（可視為質(zhì)點）通過長為LA. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】滑環(huán)固定時，根據(jù)機械能守恒定律，有水平?jīng)_量大小為滑環(huán)不固定時、物塊初速度仍為，在物塊擺起最大高度時，它們速度都為，在此程中物塊和滑環(huán)組成的系統(tǒng)機械能守恒，水平方向動量守恒，則由以上各式可得．A.與分析不符，故A錯誤；B.與分析相符，故B正確；C.與分析不符，故C錯誤；D.與分析不符，故D錯誤；故選：B。6.如圖所示，兩木塊A、B用輕質(zhì)彈簧連在一起，置于光滑的水平面上。一顆子彈水平射入木塊A，并留在其中。在子彈打中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程中，對子彈、兩木塊和彈簧組成的系統(tǒng)，下列說法中正確的是()A.動量守恒、機械能守恒B.動量守恒、機械能不守恒C.動量不守恒、機械能守恒D.動量、機械能都不守恒【答案】B【解析】【分析】根據(jù)系統(tǒng)動量守恒的條件:系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零判斷動量是否守恒。根據(jù)是否是只有彈簧的彈力做功判斷機械能是否守恒。【詳解】子彈擊中木塊A及彈簧被壓縮的整個過程，系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，系統(tǒng)動量守恒，但是子彈擊中木塊A過程，有摩擦力做功，部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以機械能不守恒，B正確，ACD錯誤。故選B。7.斜向上拋出一個爆竹，到達最高點時(速度水平向東)立即爆炸成質(zhì)量相等的三塊，前面一塊速度水平向東，后面一塊速度水平向西，前、后兩塊的水平速度(相對地面)大小相等、方向相反．則以下說法中正確的是A.爆炸后的瞬間，中間那塊的速度可能水平向西B.爆炸后的瞬間，中間那塊的速度大于爆炸前瞬間爆竹的速度C.爆炸后三塊將同時落到水平地面上，并且落地時的動量相同D.爆炸后的瞬間，中間那塊的動能可能小于爆炸前的瞬間爆竹的總動能【答案】B【解析】【詳解】A、B、爆竹在最高點速度大小為v0、方向水平向東，爆炸前動量為3mv0，其中前面一塊質(zhì)量為m，速度大小為v，方向水平向東，后面一塊質(zhì)量為m，速度大小為v，方向水平向西，設(shè)爆炸后中間一塊瞬時速度為v′，取水平向東為正方向，爆炸過程動量守恒，

則有：3mv0=mv+m?v′mv；解得：，即.爆炸后的瞬間，中間那塊的速度方向水平向東，且大于爆炸前瞬間爆竹的速度，故A錯誤，B正確．C、下落的高度相同，則獲得的豎直速度相同，根據(jù)速度的合成可知末速度方向不同，所以落地時的動量不相同，故C錯誤．D、爆炸后中間那塊的動能，爆炸前的瞬間爆竹的總動能，所以，故D錯誤．故選B．【點睛】對于爆炸、碰撞等過程，系統(tǒng)所受的外力不為零，但內(nèi)力遠大于外力，系統(tǒng)的動量近似守恒，這類問題往往運用動量守恒和能量守恒兩大守恒定律結(jié)合進行求解．8.如圖所示，質(zhì)量為的彈性小球B與輕質(zhì)彈簧右端拴接靜止在光滑水平面上，彈簧左端固定在豎直墻壁上。質(zhì)量為的彈性小球A以速度向左運動，小球A、B發(fā)生對心彈性碰撞。則小球B壓縮彈簧使得彈簧具有的彈性勢能的最大值為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】設(shè)彈性小球、發(fā)生完全彈性碰撞后的速度分別為、，碰撞過程滿足動量守恒定律有同時滿足機械能守恒定律有聯(lián)立解得兩小球分開之后，小球壓縮彈簧將動能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能，故彈簧的彈性勢能最大值為故選C。9.如圖所示，一個質(zhì)量為M的滑塊放置在光滑水平面上，滑塊的一側(cè)是一個四分之一圓弧EF，圓弧半徑為R=1m．E點切線水平．另有一個質(zhì)量為m的小球以初速度v0從E點沖上滑塊，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，已知M=4m，g取10m/s2，不計摩擦．則小球的初速度v0的大小為（）A.v0=4m/s B.v0=6m/s C.v0=5m/s D.v0=7m/s【答案】C【解析】【詳解】當小球上升到滑塊上端時，小球與滑塊水平方向速度相同，設(shè)為v1，根據(jù)水平方向動量守恒有：mv0=（m+M）v1，根據(jù)機械能守恒定律有：；根據(jù)題意有：M=4m，聯(lián)立兩式解得：v0=5m/s，故ABD錯誤，C正確．故選C．【點睛】本題考查了動量守恒定律、機械能守恒定律以及能量守恒定律等，知道小球剛好沒躍出圓弧的上端，兩者水平方向上的速度相同，結(jié)合水平方向系統(tǒng)動量守恒和系統(tǒng)機械能守恒列式求解即可．10.如圖所示，小球A、B均靜止在光滑水平面上?，F(xiàn)給A球一個向右的初速度，之后與B球發(fā)生對心碰撞。下列關(guān)于碰后情況，說法正確的是（）A.碰后小球A、B一定共速B.若A、B球發(fā)生完全非彈性碰撞，A球質(zhì)量等于B球質(zhì)量，A球?qū)㈧o止C.若A、B球發(fā)生彈性碰撞，A球質(zhì)量小于B球質(zhì)量，無論A球初速度大小是多少，A球都將反彈D.若A、B球發(fā)生彈性碰撞，A球質(zhì)量足夠大，B球質(zhì)量足夠小，則碰后B球的速度可以是A球的3倍【答案】C【解析】【詳解】A．小球A、B發(fā)生對心碰撞，有可能是完全彈性碰撞，完全非彈性碰撞，非彈性碰撞；若是完全非彈性碰撞，則AB兩小球具有共同速度，若不是，兩球無共同速度，則A錯誤；B．若A、B球發(fā)生完全非彈性碰撞，AB碰后有共同速度，有動量守恒可得解得若A球質(zhì)量等于B球質(zhì)量，則故B錯誤；CD．小球A、B發(fā)生對心碰撞，若是完全彈性彈性碰撞，則根據(jù)動量守恒和機械能守恒，則解得，若A球質(zhì)量小于B球質(zhì)量，有上述和的表達式可知A球質(zhì)量足夠大，B球質(zhì)量足夠小，有上述和的表達式可知故C正確，故D錯誤。故選C。11.質(zhì)量為m的物體，以v0的初速度沿斜面上滑，到達最高點處返回原處的速度為vt，且vt＝0.5v0，則()A.上滑過程中重力的沖量比下滑時大B.上滑時和下滑時支持力的沖量都等于零C.合力的沖量在整個過程中大小為mv0D.整個過程中物體動量變化量為mv0【答案】C【解析】A項：因為物體返回原處的速度小于初速度，可知物體與斜面間有摩擦，根據(jù)牛頓第二定律知，上滑的加速度大小大于下滑的加速度，根據(jù)得，上滑的時間小于下滑的時間，所以上滑過程中重力的沖量比下滑時小，故A錯誤；B項：沖量等于力與時間的乘積，可知上滑和下滑過程中支持力的沖量不為零，故B錯誤；C、D項：根據(jù)動量定理知，合力的沖量等于動量的變化量，規(guī)定向下為正方向，，可知合力沖量的大小為，故C正確，D錯誤．點晴：根據(jù)牛頓第二定律比較上滑和下滑加速度大小，結(jié)合位移時間公式比較運動的時間，從而比較出重力的沖量大小．根據(jù)動量定理，結(jié)合動量的變化量得出合力的沖量．12.質(zhì)量為2kg的物體在粗糙的水平地面上運動，當運動的速度為l0m/s時，給物體施加一個水平恒力，在此恒力的作用下物體做直線運動，其速度隨時間的變化如圖所示，則下列說法中錯誤的是（g取l0m/s2）A.恒力的大小為6NB.前4s內(nèi)摩擦產(chǎn)生的熱量為48JC.前6s內(nèi)合外力的沖量大小為24NSD.物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2【答案】C【解析】【詳解】A.由圖，0~2s，物體做勻減速運動，a1=；2~6s物體反向做勻加速運動．可知恒力與初速度方向相反．根據(jù)牛頓第二定律：F+f=ma1，F(xiàn)f=ma2，而a1=5m/s2，a2=1m/s2聯(lián)立解得：F=6N，f=4N，故A正確；B.0~2s內(nèi)，物體的位移大小為x1=×10×2m=10m；2s~4s內(nèi)，物體的位移大小為x1=×2×2m=2m；摩擦產(chǎn)生的熱量Q=f（x1+x2）=4×（10+2）J=48J，故B正確；C.根據(jù)動量定理，合外力的沖量等于動量的變化量，前6s內(nèi)合外力的沖量大小為I=mv2mv1=2×42×10=28NS，故C錯誤；D.由f=μmg得，μ=0.2，故D正確．本題選擇錯誤答案，故選C13.質(zhì)量為m的質(zhì)點作勻變速直線運動，取開始運動的方向為正方向，經(jīng)時間t速度由v變?yōu)関，則在時間t內(nèi)A.質(zhì)點的加速度為B.質(zhì)點所受合力為C.合力對質(zhì)點做的功為D.合力對質(zhì)點的沖量為0【答案】B【解析】A：質(zhì)點的加速度，故A項錯誤．B：根據(jù)牛頓第二定律，故B項正確．C：根據(jù)動能定理：，故C項錯誤．D：根據(jù)動量定理：，故D項錯誤．14.如圖所示，設(shè)質(zhì)量為M的導彈運動到空中最高點時速度為v0，突然炸成兩塊，質(zhì)量為m的一塊以速度v沿v0的方向飛去，則另一塊的運動（）A.一定沿v0的方向飛去 B.一定沿v0的反方向飛去C.可能做自由落體運動 D.可能做豎直上拋運動【答案】C【解析】【詳解】以整個導彈為研究對象，取的方向為正方向，根據(jù)爆炸的瞬間系統(tǒng)在水平方向上動量守恒得解得另一塊可能沿的方向飛去、沿的反方向飛去、自由落體運動，選項C正確，ABD錯誤。故選C15.一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長為L、系有小球的水平細繩，小球由靜止釋放，如圖所示，不計一切摩擦，下列說法正確的是（）A.小球的機械能不守恒，球、車系統(tǒng)動量守恒B.小球的機械能不守恒，球、車系統(tǒng)動量不守恒C.球的速度為零時，車的速度不為零D.球、車系統(tǒng)的機械能、動量都不守恒【答案】B【解析】【詳解】AC．小球由靜止釋放過程中，小球與小車組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，故系統(tǒng)只在水平方向動量守恒，球的速度為零時，車的速度也為零，選項AC錯誤；BD．球、車系統(tǒng)在整個過程只有重力做功，機械能守恒。但小球運動過程中，繩子拉力對小球做功，小球機械能不守恒。選項D錯誤，B正確。故選B。二、多選題（每題5分）16.如圖所示，I、II是兩帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的軌跡，軌跡I的半徑大于軌跡II的半徑。兩粒子運動至P點時發(fā)生正碰并結(jié)合在一起，然后沿圓軌跡的切線PQ做直線運動。不計粒子重力及碰撞前兩粒子間的相互作用，則下列判斷正確的是（）A.兩粒子帶等量異種電荷B.軌跡為I的粒子帶負電C.軌跡為I的粒子速度比軌跡為II的粒子速度大D.軌跡為I的粒子運動周期比軌跡為II的粒子運動周期大【答案】AB【解析】【詳解】A．兩粒子運動至P點時發(fā)生正碰，且碰后結(jié)合在一起后不帶電，可知繞行方向相反且兩粒子帶等量異種電荷，選項A正確；B．根據(jù)可知，半徑大的粒子動量較大，即軌跡為I的粒子動量較大，由于碰后整體向下運動，可知軌跡為I的粒子繞順時針方向繞行，可知軌跡為I的粒子帶負電，選項B正確；CD．由以上分析可知，只能判斷兩粒子動量大小關(guān)系，不能確定速度關(guān)系和質(zhì)量關(guān)系，根據(jù)可知，不能確定周期關(guān)系，選項CD錯誤；故選AB。17.如圖所示，在光滑水平地面上靜止放置一質(zhì)量為M＝1kg的木板A，木板上表面粗糙且固定一豎直擋板，擋板上連接一輕質(zhì)彈簧，當彈簧處于原長時，在彈簧的左端輕放一質(zhì)量為m＝0.9kg的物塊B，現(xiàn)有一顆質(zhì)量為m0＝0.1kg的子彈C以v0＝400m/s的速度水平擊中物塊并嵌入其中，該過程作用時間極短，則在A、B、C相互作用的過程中，下列說法中正確的有（）A.A、B、C組成的系統(tǒng)動量守恒B.A、B、C以及彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒C.子彈擊中物塊B的瞬間對物塊B產(chǎn)生的沖量為40N·sD.彈簧被壓縮到最短時木板的速度為20m/s【答案】AD【解析】【詳解】A．水平地面光滑，A、B、C組成的系統(tǒng)所受合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，故A正確；B．子彈擊中木塊過程系統(tǒng)要克服摩擦力做功，機械能有損失，因此A、B、C與彈簧組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故B錯誤；C．子彈擊中物塊的過程中子彈與物塊組成的系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得解得子彈擊中物塊B的瞬間對物塊B產(chǎn)生的沖量故C錯誤；D．彈簧被壓縮到最短時，A、B、C的速度相等，A、B、C系統(tǒng)動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得解得即彈簧被壓縮到最短時木板的速度為20m/s，故D正確。故選AD。18.如圖所示，一質(zhì)量為的長方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一質(zhì)量為的小物塊現(xiàn)以地面為參考系，給A和B一大小均為、方向相反的初速度，使A開始向左運動，B開始向右運動，但最后A并沒有滑離B板，站在地面上的觀察者看到在一段時間內(nèi)物塊A做加速運動則在這段時間內(nèi)的某時刻，木板B相對地面的速度大小可能是(

)A. B.C. D.【答案】BC【解析】【詳解】以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)動量守恒，取水平向右方向為正方向，從A開始運動到A的速度為零過程中，由動量守恒定律得：（Mm）v0=MvB1，解得：vB1=2.67m/s；當從開始到AB速度相同的過程中，取水平向右方向為正方向，由動量守恒定律得：（Mm）v0=（M+m）vB2，解得：vB2=2m/s，則在木塊A正在做加速運動的時間內(nèi)B的速度范圍為2m/s＜vB＜2.67m/s．故選BC正確，AD錯誤．第II卷（非選擇題）三、解答題（19題15分，20題10分）19.如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的1/4圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上．現(xiàn)有滑塊A以初速V0從右端滑上B，并以1/2V0滑離B，確好能到達C的最高點．A、B、C的質(zhì)量均為m，試求：（1）木板B上表面的動摩擦因素μ；（2）1/4圓弧槽C的半徑R；（3）當A滑離C時，C的速度．【答案】（1）（2）（3）VC=【解析】【詳解】試題分析：（1）當A在B上滑動時，A與BC整體發(fā)生作用，由于水平面光滑，A與BC組成系統(tǒng)動量守恒：①，解得系統(tǒng)動能的減小量等于滑動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能：②③而④聯(lián)立①②③式解得：⑤（2）當A滑