重庆市南开中学2021-2022学年高二上学期期末物理试题

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重庆市南开中学2021-2022学年高二上学期期末考试物理试题一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 关于动量定理，下列说法正确的是（   ）A. 动量越大，合外力的冲量越大B. 动量变化越大，合外力的冲量越大C. 动量变化越快，合外力的冲量越大D. 冲量方向与动量方向相同【答案】B2. 2019年世界杯排球赛，中国队一路过关斩将，获得比赛冠军。如图所示，某次比赛中，来自河南的世界第一主攻手朱婷接队友传球，在网前处起跳，在离地面高处将球以的速度正对球网水平击出，已知球网高（忽略空气阻力）。则（    ）A. 若排球恰好过网，则B. 若击球的方向改变，球过网后可以垂直落地C. 运动过程中，任意相等时间内排球动量变化量相等D. 运动过程中，任意相等时间内排球的动能变化量相等【答案】C3. 在光滑水平地面上，一质量为1kg的物体在水平向右的拉力F作用下，由静止开始运动，拉力F随时间变化的关系图线如图所示，则下列说法正确的是（   ）
 A. 0 ~ 1s内合外力的冲量为2N·s B. 0 ~ 4s内合外力的冲量为1N·sC. t = 1s时，物体的速度最大 D. t = 4s时，物体的速度为0【答案】B4. 地空导弹又称防空导弹，是指从地面发射攻击空中目标导弹。担负着中国防空重任的红旗系列防空导弹已经形成一个庞大的家族，构成了我国地空导弹的主体。假设一枚质量为3m的地空导弹斜向上发射出去，到达最高点时速度大小为v0方向水平向西，在最高点爆炸成质量不等的两块，其中一块质量为2m，速度大小为v0方向水平向东，则另一块的速度大小为（   ）A. v0 B. 2v0 C. 3v0 D. 5v0【答案】D5. 2020年12月22日12时37分，长征八号运载火箭自中国文昌航天发射场发射升空，将新技术试验卫星等多颗卫星送入太阳同步轨道。假设其中一颗航天器质量为M，以速度v0在太空中飞行，某一时刻该航天器接到加速的指令后，发动机瞬间向后喷出一定质量的气体，气体喷出时速度大小为v1，加速后航天器的速度大小为v2，则喷出气体的质量m为（   ）A.  B.  C.  D. 【答案】C6. 西晋史学家陈寿在《三国志》中记载：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”这就是著名的曹冲称象的故事。某同学欲挑战曹冲，利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L，然后慢速进入静止的平行于河岸的船的船头，再从船头行走至船尾，之后，慢速下船，测出船后退的距离d与自身的质量m，若忽略一切阻力，则船的质量为（   ）A.  B.  C.  D. 【答案】D7. 图为两个质量分别为m、M的小球在光滑水平冰面上发生对心正碰前后的x一t图像，则下列说法正确的是（   ）
 A 碰撞过程中两小球所受合外力相同B. m：M = 1：3C. 碰撞前后质量为m的小球动量的变化量大小为2mD. 两小球发生的是非弹性碰撞【答案】B二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8. 如图所示，光滑的水平面上一足够长的光滑斜面的底端挡板上安装有轻质弹簧，弹簧另一端连接有一小球、保持斜面不动、向下缓慢压缩弹簧后由静止释放小球与斜面，在之后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
 A. 小球、弹簧与斜面组成的系统动量守恒B. 小球、弹簧与斜面组成的系统水平方向动量守恒C. 小球、弹簧与斜面组成的系统机械能守恒D. 小球的机械能守恒【答案】BC9. 如图所示，长为L=1m的轻质细绳一端固定在天花板上，另一端连接一质量m=1kg的小球，细绳能够承受的最大张力为14N，若给处于静止状态的小球一水平方向的冲量的瞬间轻绳断裂，已知重力加速度g=10m/s2，则冲量的可能值为（　　）
 A. 1N·s B. 1.5N·s C. 2N·s D. 2.5N·s【答案】CD10. 质量为m1的物体以v0的初速度与质量为m2的静止物体发生对心正碰，其中m2 = 3m1。假设碰撞前后物体的速度始终处于同一条直线，则碰撞后，被碰物体的速度可能值为（   ）A. 0.3v0 B. 0.4v0 C. 0.6v0 D. 0.8v0【答案】AB11. 如图，一质量为3m的容器静止在光滑水平面上，该容器的内壁是半径为R的光滑半球面，在容器内壁的最高点由静止释放一质量为m的小滑块P，重力加速度为g．下列说法正确的是
 A. P滑到最低点时的动能为mgRB. P从开始到最低点过程中机械能减少了C. P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度小于RD. P经过最低点后沿内壁继续上滑的最大高度等于R【答案】BD三、非选择题：本题共5小题，共52分。12. 某同学利用气垫导轨做“寻求碰撞中的不变量”的实验，实验装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。（1）实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通人压缩空气；③接通光电门电源；④两滑块之间有一压缩的弹簧，并用细线连在一起（图中未画出），开始时两滑块放在气垫导轨中间；⑤烧断细线后，两滑块被弹簧弹开，分别向左、右方向运动。左侧滑块通过左侧光电门，记录遮光时间为0.040s，右侧滑块通过右侧光电门，记录的遮光时间为0.060s；⑥测出遮光片的宽度d = 9mm，测得左侧滑块的质量为100g，右侧滑块的质量为150g。（2）数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：a．________________；b．________________；②规定水平向右为正方向，则两滑块被弹开时左侧滑块的质量与速度的乘积m1v1 = ______g·m/s，两滑块质量与速度的乘积的矢量和m1v1 + m2v2 = __________g·m/s，说明两滑块在被弹开的过程中____________不变。【答案】    ①. 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差    ②. 保证两个滑块的碰撞在一条直线上    ③. 22.5    ④. 0    ⑤. 动量13. 某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中O是小球抛出点在水平地面上的垂直投影点。实验操作步骤如下：
 ①用天平分别测量出球1、球2的质量m1、m2；②先让球1多次从斜轨上S位置由静止释放，找到其平均落地点P的位置，测出平均落地点P与O点的距离；③把球2静置于轨道水平部分末端，再将球1从斜轨上S位置由静止释放，与球2碰撞，找到两球体的平均落地点N、M，并分别测出平均落地点N、M与O点的距离；④多次重复实验。（1）对于实验过程的分析，下列说法正确的是__________。A.球1的质量应比球2的质量大B.小球与斜轨间的摩擦对实验有影响C.球1必须从同一高度静止释放D.两个小球的半径可以不同（2）若两小球碰撞前后的动量守恒，其表达式可表示为__________。（用题中测量的物理量的符号表示）（3）若两小球质量均没有测量，只知道m1>m2，则只需验证表达式__________成立，即可证明发生的碰撞是弹性碰撞。（用测量的物理量的符号表示）【答案】    ①. AC    ②.     ③. 14. 如图所示，轨道ABC中的A段为一半径R=0.2m的光滑圆形轨道，BC段为足够长的粗糙水平面．一小滑块P由A点从静止开始下滑，滑到B点时与静止在B点相同质量的小滑块Q碰撞后粘在一起，两滑块在BC水平面上滑行一段距离后停下．g取10m/s2，两滑块与水平面间的动摩擦因数相同μ=0.1，求：
 (1)小滑块P刚到达圆形轨道B点时轨道对它的支持力FN为3N，求该滑块的质量和运动到B点的速度．(2)滑块在水平面上的滑行的距离．【答案】(1) 、   (2)15. 如图所示，一质量m1＝0.45 kg的平板小车静止在光滑的水平轨道上．车顶右端放一质量m2＝0.5 kg的小物块，小物块可视为质点，小物块与车的动摩擦因素μ=0.5，现有一质量m0＝0.05 kg的子弹以水平速度v0＝100 m/s射中小车左端，并留在车中，子弹与车相互作用时间很短．(g取10 m/s2)  求：(1)子弹刚刚射入小车时，小车的速度大小．(2)要使小物块不脱离小车，小车至少有的长度．【答案】(1)10 m/s；(2)5m16. 如图所示，静止放置在光滑水平面上A、B、C三个滑块，滑块A、B间通过一水平轻弹簧相连，滑块A左侧紧靠一固定挡板P，某时刻给滑块C施加一个水平冲量使其以初速度v0水平向左运动，滑块C撞上滑块B的瞬间二者粘在一起共同向左运动，弹簧被压缩至最短的瞬间具有的弹性势能为1.35 J，此时撤掉固定挡板P，之后弹簧弹开释放势能，已知滑块A、B、C的质量分别为mA=mB=0.2 kg，mC=0.1 kg，(取=3.17)求：(1)滑块C的初速度v0的大小；(2)当弹簧弹开至恢复到原长的瞬时，滑块B、C的速度大小；(3)从滑块B、C压缩弹簧至弹簧恢复到原长的过程中，弹簧对滑块B、C整体的冲量．【答案】(1)9 m/s；(2)1.9 m/s；(3)1.47 N·s，方向水平向右