湖北省黄州中学（黄冈外校）2023-2024学年高二上学期第二次阶段性考试物理试题（含答案）

2023年秋季湖北省黄州中学（黄冈外校）高二第一学期第二次阶段性考试物理试题9.17

命题人：方宗文 审题人：方新时  联合命题：湖北省黄冈袭明教育中心

一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分。第1—7题只有一个选项符合要求，第8—10题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

1.  如图，一人用恒定的拉力拉着行李箱在水平路面上匀速前进，拉力与水平方向成角，在时间内，以下看法正确的是 (    )
 

A. 行李箱所受拉力的冲量方向水平向左
B. 行李箱受所拉力的冲量大小是
C. 行李箱所受摩擦力的冲量大小为
D. 行李箱所受合力的冲量大小为

2.  行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是(    )

A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积

3.  如图所示，一轻绳上端固定，下端系一木块，处于静止状态．一颗子弹以水平初速度射入木块内子弹与木块相互作用时间极短，可忽略不计，然后一起向右摆动直至达到最大偏角．从子弹射入木块到它们摆动达到最大偏角的过程中，对子弹和木块，下列说法正确的是(    )
 

A. 机械能守恒，动量不守恒 B. 机械能不守恒，动量守恒
C. 机械能不守恒，动量不守恒 D. 机械能守恒，动量守恒

4.  如图所示，质量为的人立于平板车上，人与车的总质量为，人与车以速度在光滑水平面上向右匀速运动，当此人相对于车以速度竖直跳起时，车的速度变为  (    )
 

A. ，向右 B. ，向右
C. ，向右 D. ，向右

5.  如图所示，、两物体质量之比：：，原来静止在平板小车上，、间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则(    )
 

A. 若、与平板车上表面间的动摩擦因数相同，、组成系统的动量守恒
B. 若、与平板车上表面间的动摩擦因数不同，、、组成系统的动量不守恒
C. 若、所受的摩擦力大小不相等，、、组成系统的动量不守恒
D. 无论、所受的摩擦力大小是否相等，、、组成系统的动量守恒

6.  如图所示，在长为的轻绳下端拴一个质量为的小球，捏住绳子的上端，使小球在水平面内做圆周运动，细绳就沿圆锥面旋转，形成一个圆锥摆。开始时使绳子跟竖直方向的夹角为，之后对小球做功，再次稳定后，使绳子跟竖直方向的夹角为，保持悬点和轻绳长度不变。已知，，忽略空气阻力，取，则绳子对小球做的功为(    )

 

A.  B.  C.  D.

7.  老师在上课时，为了演示平抛运动将一粉笔头视为质点水平抛出，粉笔头正好垂直击中一倾斜木板，已知木板与水平方向的夹角为，粉笔头的抛出点到落点的水平距离为，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是 (    )
 

A. 粉笔头的初速度大小为 B. 粉笔头下落的高度为
C. 粉笔头击中木板时的速度大小为 D. 粉笔头下落过程中的位移大小为

8.  一小环套在水平放置的粗糙杆上，一小球通过细线系在小环上，小球受到水平风力的作用，整个装置处于静止状态，如图所示。现在风力稍加大一些，小球再次平衡。若忽略风对小环的作用力，下列说法正确的有(    )
 

A. 细线对细环的拉力保持不变 B. 细线对环的拉力变大
C. 小环所受的摩擦力不变 D. 杆对小环的支持力保持不变

9.  如图所示，在光滑水平地面上有、两个木块，、之间用一轻弹簧连接，靠在墙壁上，用力向左推，使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态。若突然撤去力，则下列说法中正确的是(    )
 

A. 木块离开墙壁前，、和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
B. 木块离开墙壁前，、和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒
C. 木块离开墙壁后，、和弹簧组成的系统动量守恒，机械能也守恒
D. 木块离开墙壁后，、和弹簧组成的系统动量不守恒，但机械能守恒

10.  如图所示，光滑水平地面上停放着一辆质量为的小车，小车的四分之一圆弧轨道在最低点与水平轨道相切，圆弧轨道表面光滑，半径为，水平轨道表面粗糙。在小车的右端固定一个轻弹簧，弹簧的原长小于水平轨道的长度。一个质量为的小球从圆弧轨道与圆心等高的点开始自由滑下，经到达水平轨道，压缩弹簧后被弹回并恰好相对于小车静止在点，重力加速度大小为，下列说法不正确的是(    )
 

A. 小球、小车及弹簧组成的系统动量守恒，机械能不守恒
B. 小球第一次到达点时对小车的压力
C. 弹簧具有的最大弹性势能为
D. 从开始到弹簧具有最大弹性势能时，摩擦生热

二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

11.（8分）某同学做“验证动量守恒定律”的实验装置如图甲所示，请回答下列问题：

实验室准备了两种遮光条，用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，其读数为________；用分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图丙所示，其读数为_________，为了减小实验误差，两遮光条应选用遮光条____________填“”或“”．

测得两滑块、带有遮光条的质量分别为和，实验中，用细线将两滑块、连接使轻弹簧压缩后静止，然后烧断细线，轻弹簧将两滑块、弹开，测得两滑块、上的遮光条通过光电门的时间分别为、若两滑块、弹开的过程中系统动量守恒，则需要验证的关系式为___________用题中所给符号表示．

12.（10分）用图甲电路测定一节干电池的电动势和内阻，要求尽量减小实验误差，提供如下器材：待测干电池一节，电压表，电流表，滑动变阻器，滑动变阻器，开关，导线若干。

为方便实验调节且能较准确地进行测量，滑动变阻器应选用______选填“”或“”。用此方案测出的电动势______选填“大于”“等于”或“小于”真实值，内阻______选填“大于”“等于”或“小于”真实值。
该同学由实验数据得到图乙所示的图像，根据图像求得电源电动势______，内电阻______。结果均保留两位小数

三、计算题（本大题共3小题，共42分）

13.（12分）如图所示，半径的光滑半圆环轨道固定在竖直平面内，半圆环与光滑水平地面相切于圆环最低端点．质量的小球以初速度从点冲上竖直圆环，沿轨道运动到点飞出，最后落在水平地面上的点，取，不计空气阻力。

求小球运动到轨道末端点时的速度；

求、两点间的距离；

若小球以不同的初速度冲上竖直圆环，并沿轨道运动到点飞出，落在水平地面上。求小球落点与点间的最小距离。

14.（14分）滑沙是国内新兴的户外运动，运动模型简化成如图甲所示，总质量为的小孩和滑沙板从倾角为的滑道顶端由静止开始下滑，为了防止下滑过快，滑沙板后方有一大人沿斜面向上拉滑沙板，拉力的大小随下滑位移的变化关系如图乙所示。滑道末端安装有缓冲轮胎，滑沙板撞上轮胎后经停止运动。已知滑沙板前端至缓冲轮胎的长度为，滑沙板与滑道的动摩擦因数为，忽略轮胎形变产生的位移，取，，，求：
当拉力为时，小孩的加速度大小；
滑沙板到达缓冲轮胎处的速度大小；
缓冲过程轮胎与滑沙板间的平均作用力大小。

15.（16分）如图，在光滑的水平面上，有一质量的长木板，长木板上有一质量的物块。它们都以的初速度反向运动，它们之间的动摩擦因数，且木板足够长，求：

当长木板的速度为向左的时，物块速度的大小。

长木板的最终速度大小。

要使小物块不滑出长木板，长木板的长度至少多大。

答案

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10. 

11.；；          

12.；小于；小于；；。 

13.由机械能守恒定律得 

14.解：设小孩和滑沙板的总质量为，斜面倾角为，滑沙板与滑道间的动摩擦因数为，支持力大小为，滑动摩擦力大小为，拉力为时的加速度大小为。
由牛顿第二定律和滑动摩擦力公式有

联立代入数据解得：
设段运动的过程中拉力所做的功为，由功的定义有：
式中、和、分别对应下滑过程中两阶段所受的拉力及相应的位移大小。
依题意，，，，
设到达点时速度大小为，从到，由动能定理有：
联立代入数据解得：
缓冲过程由动量定理有：
联立代入数据解得：
答：当拉力为时，小孩的加速度大小为；
滑沙板到达缓冲轮胎处的速度大小为；
缓冲过程轮胎与滑沙板间的平均作用力大小为。 

15.解：设向左为正方向；两物体在运动中不受外力，总动量守恒；则由动量守恒定律可知，
代入数据解得；
对全程由动量守恒定律可知：最终木板和物块的速度相同，
解得，方向向左；
由可知，小物块的速度先减为零，然后反向加速，根据牛顿第二定律可得小物块的加速度，
长木板的加速度，
小物块速度减为零所需的时间，
此过程中物块和长木板的相对位移，
当物块速度减为零后，此时长木板速度，
然后木块反向加速，长木板减速，达到共速的时间，
此过程中物块和长木板的相对位移，
要使小物块不滑出长木板，长木板的长度的最小值，
代入数据可得。