2024-2025学年湖北省宜昌市长阳土家族自治县第二高级中学高二（上）考试物理试卷（9月）（含答案）

2024-2025学年湖北省宜昌市长阳土家族自治县第二高级中学高二（上）考试物理试卷（9月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.物理学中，将一个力的冲量用字母表示。冲量的单位是( )
A. B. C. D.
2.下列说法正确的是( )
A. 物体所受的合外力不变，它的动量变化率一定不变
B. 物体的末动量方向一定和它所受的总冲量方向相同
C. 只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同
D. 一质量为的物体沿倾角为的粗糙固定斜面由静止开始加速下滑，经过时间滑至斜面底端，速度为，重力加速度为，则物体受重力的冲量大小为
3.一辆汽车在平直公路上行驶，发现前方有紧急情况后立即刹车。刹车过程可看作匀减速直线运动，则以下选项中能够描述刹车过程中动量随时间变化的图像是( )
A. B. C. D.
4.质量为的物体，在运动过程中速度由向东的变为向南的，下列关于它在该运动过程中的动量变化量和动能变化量的说法正确的是( )
A. 动量变化量大小为
B. 动量变化量大小为，方向为南偏西
C. 动能变化量大小为
D. 动能变化量大小为
5.对于一个质量不变的物体，下列说法中正确的是( )
A. 甲、乙两物体的质量之比是，它们的动量大小相等，则它们的动能之比是
B. 做匀速圆周运动的物体，其动量一定不变
C. 做匀速直线运动的物体，其动量可能变化
D. 物体的速度发生变化时，其动量一定变化
6.如图所示，将三个完全相同的小球、、从同一高度以相同速率同时抛出。其中球竖直上抛、球竖直下抛、球平抛，均落到同一水平地面上。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 三个小球刚要落地时，速度相同
B. 三个小球刚要落地时，球的动能最大
C. 三个小球从抛出到落地过程中，重力做功相等
D. 从抛出到球落地的过程中，球的动量变化量最大
7.帆船是利用风力航行的船，是继舟、筏之后的一种古老的水上交通工具。如图所示，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，甲、乙两车质量均为，静置在光滑的水平面上，两车相距为，乙车上站立着一个质量为的人，他通过一条轻绳拉甲车，甲、乙两车最后相接触，以下说法正确的是( )
A. 甲、乙两车运动中速度之比为 B. 甲、乙两车运动中速度之比为
C. 甲车移动的距离为 D. 乙车移动的距离为
9.一细绳系着小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，小球质量为，速度大小为，做匀速圆周运动的周期为，则以下说法中正确的是( )
A. 经过时间，小球动量变化量为
B. 经过时间，小球动量变化量大小为
C. 经过时间，细绳对小球的冲量大小为
D. 经过时间，重力对小球的冲量大小为
10.如图，光滑圆弧槽面末端切线水平，并静置一质量为的小球，另一质量为的小球从槽面上某点静止释放，沿槽面滑至槽口处与球正碰，设碰撞过程中无能量损失，、两球落地点到点水平距离之比为，则、两球质量比可能是( )
A. B. C. D.
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，、两球半径相同。先让质量为的球从斜槽上某一固定位置处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为的球放在水平轨道末滑，让球扔从位置处由静止滚下，球和球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，、、为三个落点的位置，未放球时，球的落点是点，点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
本实验中，要求球与球碰后运动方向保持不变，则球的质量与球的质应满足_____。填“”或“”
实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量_____填选项前的符号，间接地解决这个问题。
A.小球开始释放的高度
B.小球做平抛运动的水平位移
C.小球拋出点距地面的高度
三个落点位置与点的距离分别为、、，在实验误差允许范围内，若满足关系式_____，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。用题中相关物理量的字母表示
12.如图的实验中：求子弹速度
测小车、子弹质量分别为、
游标卡尺测挡板宽度为_____
调斜面倾斜角让小车匀速通过光电门，某次通过光电门的时间为，通过光电门的时间为，且有，则应调高_____左端，右端
若平衡摩擦力后，子弹射入小车与小车一起运动，过点时间为，则子弹的初速度_____用，，，表示
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.一个质量为的蹦床运动员，从离水平网面一定高度处自由下落，将要着网时速度大小，着网后与网作用一段时间后沿竖直方向向上以速率离开网面。已知运动员与网接触的时间为，取
求运动员与网接触的这段时间内动量的变化量。
求网对运动员的平均作用力大小。
14.如图所示，在光滑水平面上，有一质量的薄板，板上有质量的物块，两者以的初速度朝相反方向运动，薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：
物块最后的速度；
当物块的速度大小为时，薄板的速度。
15.如图所示，可视为质点的小球、放置在光滑水平平台上。现使小球以一定初速度沿水平平台向右运动，小球、发生弹性碰撞碰撞时间极短。小球碰撞后从平台左边缘飞出，落到比平台低的水平地面时离平台左边缘的水平位移。小球从平台右边缘飞出后刚好沿切线进入固定的竖直光滑圆弧轨道的点，且恰好能通过圆弧轨道最高点。已知小球的质量，圆弧轨道的轨道半径，点和圆弧轨道圆心点的连线与竖直方向的夹角，取重力加速度大小，不计空气阻力，求：
碰撞后瞬间小球的速度大小；
小球经过点时的速度大小；
小球碰撞前的速度大小和小球的质量。
参考答案
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【详解】为防止两球碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即 ；
小球离开斜槽后做平抛运动，球抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，水平位移与初速度成正比，可以把小球做平抛运动的时间作为时间单位，用球的水平位移代替其初速度，实验不需要测量小球释放点的高度与抛出点的高度，只要测出小球做平抛运动的水平位移即可，AC错误，B正确。
故选B。
根据平抛运动可知，落地高度相同，则运动时间相同，设落地时间为，则
， ，
而动量守恒的表达式是
若两球相碰前后的动量守恒，则需要验证表达式
即可。

12. 右端；
13.解：取向上为正方向，动量的变化量为
解得
，
方向竖直向上；
根据动量定理
解得 。

14.解：在摩擦力作用下物块和薄板最后共同运动，设共同运动速度为，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
代入数据解得：，方向水平向右；
由于地面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
，；
代入数据解得：，方向水平向右
15.小球做平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有
解得
小球恰好能通过圆弧轨道最高点，有
小球从点运动到点，由动能定理有
其中
解得
小球从平台右边缘飞出在空中做平抛运动，有
小球、发生弹性碰撞，有
解得
，

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