2024-2025学年度 第一学期
高三学年 物理学科 第二次考试
班级: 姓名:
一、单选题(每小题5分,共35分)
1.2024年4月,神舟十八号飞船航天员乘组携带“水生密闭生态实验模块”进入中国空间站“问天”实验舱,实施国内首次在轨水生生态系统研究项目。该模块主体为一个充满水的“太空鱼缸”,其中有金鱼藻和4条斑马鱼。该系统在轨运行期间,忽略空间站受到的空气摩擦力和地球之外的天体引力,则( )
A.斑马鱼受到浮力、地球引力和向心力
B.斑马鱼受到的浮力与地球引力大小相等,方向相反
C.斑马鱼所受向心力来自地球引力
D.斑马鱼所受地球引力与其在地面所受引力大小相等
2.为践行新形势下的强军目标,在某次军事演习中,水平匀速飞行的无人机在斜坡底端A的正上方投弹,炸弹垂直击中倾角为、长为的斜坡的中点P,如图所示,若,,g取,则无人机距A点的高度h和飞行的速度v分别为( )
A. B.
C. D.
3.1932年,查德威克用未知射线轰击氢核,发现这种射线是由质量与质子大致相等的中性粒子(即中子)组成.如图所示,中子以速度v0分别碰撞静止的氢核和氮核,碰撞后氢核和氮核的速度分别为v1和v2.设碰撞为弹性正碰,不考虑相对论效应,下列说法正确的是( )
A.碰撞后氮核的动量比氢核的小
B.碰撞后氮核的动能比氢核的小
C.v2大于v1
D.v2大于v0
4.如图所示,将小球a从地面以初速度竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放,两球恰在处相遇(不计空气阻力)。则( )
A.两球同时落地
B.相遇时两球速度大小相等
C.从开始运动到相遇,球a动能的减少量等于球b动能的增加量
D.相遇后的任意时刻,重力对球a做功功率和对球b做功功率相等
5.如图所示,小滑块在水平外力F作用下,沿水平地面从A点由静止向右滑行,滑至B点时撤去外力F,到达C点时速度恰为零,不计空气阻力。则下列说法中正确的是( )
A.BC段滑块动量的改变量大于阻力的冲量
B.AB段和BC段滑块动量的变化量相同
C.滑块运动的全过程,F的功与克服阻力的功相等
D.滑块运动的全过程,F的冲量与阻力的冲量相同
6.“智能防摔马甲”是一款专门为老年人研发的科技产品.该装置通过马甲内的传感器和微处理器精准识别穿戴者的运动姿态,在其失衡瞬间迅速打开安全气囊进行主动保护,能有效地减小摔倒带来的伤害.在穿戴者着地的过程中,安全气囊可以 ( )
A.减小穿戴者与地面的接触时间,减小合力冲量
B.延长穿戴者与地面的接触时间,增大合力冲量
C.减小穿戴者与地面的接触时间,减小地面对穿戴者的
平均冲击力
D.延长穿戴者与地面的接触时间,减小穿戴者的动量变化率
7.一个质量为3 kg的物体所受的合力随时间变化的情况如图所示,那么该物体在0~6 s内速度的改变量是 ( )
A.7 m/s B.6.7 m/s
C.6 m/s D.5 m/s
二、多选题(每小题6分,共18分)
8.质量为M、右侧曲面光滑的木块静止在光滑的水平地面上,木块右端非常薄,与地面平滑连接.质量为m的小球从静止开始沿木块的曲面下滑,小球起始位置距离地面的高度为h,重力加速度为g.若M=2m,则 ( )
A.小球下滑的过程中,木块一直向左加速运动
B.小球下滑的过程中,小球减少的机械能为mgh
C.小球滑落至地面时,小球的速度为
D.小球滑落至地面时,木块的速度为
9.如图所示,在光滑水平面上,甲、乙、丙三个半径相同的匀质小球处在同一直线上,开始时小球甲、丙静止,小球乙以向右的速度v先与小球丙发生弹性碰撞,之后又与小球甲碰撞一次,已知小球甲、乙的质量为m,丙的质量为3m,则小球甲的最终速度大小可能为( )
A.1/5v B.1/4v
C.1/3v D.1/2v
10.如图所示,甲、乙两颗质量相等的卫星分别沿椭圆轨道和圆轨道绕地球运动,甲的轨道的近地点和地面相切,则( )
A.甲卫星在近地点的速度一定大于7.9km/s
B.甲卫星在远地点的机械能一定小于其在近地点的机械能
C.甲卫星在近地点的动能可能小于乙卫星的动能
D.甲卫星的周期可能等于乙卫星的周期
三、实验题(每空2分,共12分)
11.某同学安装如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律.如图乙所示是该实验得到的一条点迹清晰的纸带,现要取A、B两点来验证,已知电火花计时器每隔0.02 s打一个点.
请回答下列问题:
(1)电火花计时器的工作电压是( ) V.
(2)若x2=4.80 cm,则在纸带上打下计数点B时重物的速度vB=( )m/s(结果保留三位有效数字).
(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为( ).
(4)经过测量计算后,某同学画出了如图丙所示的E-h图线,
则图中表示重物动能随重物高度变化的图线为( )
(选填“图线A”或“图线B”).
12.根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验
(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:
①水平方向做匀速运动;
②竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面。这个实验_______
A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律
(2)小明和小华一起在通过实验来探究《平抛物体的运动的规律》,他们得到了小球做平抛运动的闪光照片,但由于不小心给撕掉了一段,他们在剩下的坐标纸上描出了几个点,如图2所示,已知图中每个小方格的边长都是0.2cm,根据剩下的这块坐标纸.回答并求解下面的问题:
①C点是否为抛出点_______(填“是”或“不是”);
②闪光频率为_______Hz;
③平抛初速度为_______m/s;
四、计算题(12+23,共35分)
13.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功,拉开了全面试验试飞的新征程.假设飞机在平直跑道上从静止开始自西向东做加速运动,经过时间t=30 s后达到起飞所要求的速度v=80 m/s,此时滑行距离为x=1.8×103 m.已知飞机质量m=7.5×104 kg,牵引力恒为F=2.5×105 N,加速过程中受到的阻力随速度变化,重力加速度g取10 m/s2,求飞机加速过程中:
(1)飞机达到起飞要求时的动量大小;
(2)牵引力的平均功率;
(3)飞机所受阻力的冲量.
14.如图,一竖直固定的长直圆管内有一质量为M的静止薄圆盘,圆盘与管的上端口距离为l,圆管长度为20l,一质量为m=1/3M的小球从管的上端口由静止下落,并撞在圆盘中心,圆盘向下滑动,所受滑动摩擦力与其所受重力大小相等.小球在管内运动时与管壁不接触,圆盘始终水平,小球与圆盘发生的碰撞均为弹性碰撞,且碰撞时间极短.不计空气阻力,重力加速度大小为g.求:
第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小?
15.两物块用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,两物块都以的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。则在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
答题卡
班级: 姓名:
一、单选题(每小题5分,共35分)
1 2 3 4 5 6 7
多选题(每题6分,共18分。)
8 9 10
实验填空题(每空2分,共16分)
11.(1)电火花计时器的工作电压是( ) V.
(2)计数点B时重物的速度vB=( )m/s(结果保留三位有效数字).
(3)若x1数据也已测出,则实验还需测出的物理量为( ).
(4)图中表示重物动能随重物高度变化的图线为( )(选填“图线A”或“图线B”).
12.根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验
(1)这个实验_______
(2)①C点是否为抛出点_______(填“是”或“不是”);
②闪光频率为_______Hz;
③平抛初速度为_______m/s;
四、计算题(共31分)
13. (1)飞机达到起飞要求时的动量大小;(2)牵引力的平均功率;
(3)飞机所受阻力的冲量.
14. 第一次碰撞后瞬间小球和圆盘的速度大小?
15.两物块用轻弹簧相连,质量均为2kg,初始时弹簧处于原长,两物块都以的速度在光滑的水平地面上运动,质量为4kg的物块C静止在前方,如图所示。B与C碰撞后二者会粘在一起运动。则在以后的运动中:
(1)当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度为多大?
(2)系统中弹性势能的最大值是多少?
参考答案
1.答案:C 2.答案:A 3.答案:B 4.答案:C 5.答案:C
6.答案:D 7.答案:D
8.答案:AD 9.答案:BCD 10.答案:AD
11.答案:(1)BC(2)1.2;
12.答案:(1)B(2)是;50;0.3;0.5
13.答案: 6×106 kg·m/s
[解析] 根据动量的定义式p=mv
代入数据可得p=6×106 kg·m/s
[答案] 1.5×107 W
[解析] 由W=Fx
代入数据可得
W=1.5×107 W
[答案] 1.5×106 N·s,方向向西
[解析] 取向东为正方向,对飞机加速过程,由动量定理
Ft-If=mv
解得If=1.5×106 N·s
方向向西.
14.[答案] 1/2 √2 1/2 √2
[解析] 小球在与圆盘碰撞前做自由落体运动,设碰前速度为v0,有 2gl= _0^2 ①
小球和圆盘碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒,以竖直向下为正方向,
设第一次碰后小球和圆盘的速度分别为v1和v2,则有
mv0=mv1+Mv2 ②
1/2m _0^2=1/2m _1^2+1/2M _2^2 ③
由①②③解得v1=-1/2v0=-1/2 √2 v2=1/2v0=1/2 √2
[答案] l
[解析] 解法一,经分析碰后小球做竖直上抛运动,圆盘做匀速直线运动(摩擦力大小等于重力),当小球速度和圆盘速度相同时,二者距离最远,设经过t1时间二者速度相等,有
v2=v1+gt1 ④
x盘=v2t1 ⑤
x球=( _1+ _2)/2t1 ⑥
xmax=x盘-x球 ⑦
由④⑤⑥⑦解得xmax=l
15.答案:(1)3m/s(2)12J
解析:(1)当三者的速度相同时弹簧的弹性势能最大。由组成的系统动量守恒得
解得
(2)碰撞时组成的系统动量守恒,设碰后瞬间两者速度为,则
得
物块速度相同时弹簧的弹性势能最大为,根据能量守恒定律,则
代入数据可得