新疆乌鲁木齐市第四中学高二下学期期中阶段诊断测试物理试题

这是一份新疆乌鲁木齐市第四中学高二下学期期中阶段诊断测试物理试题，共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

乌鲁木齐市第四中学下学期阶段性诊断测试
高二物理试题
一、单选题（3*8=24分）
1．如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（　　）

A．减小球的平均作用力 B．增大手受到球的冲量
C．球受到的动量变大 D．使球的加速度变大
2．一个物体在下述运动中，动量不发生变化的是（    ）
A．匀加速直线运动 B．斜向上抛运动
C．匀速圆周运动 D．匀速直线运动
3．如图所示，质量为M，长度为L的船停在平静的湖面上，船头站着质量为m的人，，现在人由静止开始由船头走到船尾。不计水对船的阻力，则（　　）

A．人和船运动方向相同
B．船运行速度大于人的行进速度
C．由于船的惯性大，当人停止运动时，船还要继续运动一段距离
D．人相对水面的位移为
4．在匀速行驶的船上，当船上的人相对于船竖直向上抛出一个物体时，船的速度将（水的阻力不变）（　　）
A．变大 B．变小 C．不变 D．无法判定
5．如图所示，木块A和木块B用一根轻质弹簧连在一起静置于光滑水平地面上。某时刻木块A获得一瞬时速度，在弹簧压缩过程中，关于木块A、木块B构成的系统（不包含弹簧），下列说法正确的是（　　）

A．系统动量守恒，机械能守恒
B．系统动量守恒，机械能不守恒
C．系统动量不守恒，机械能守恒
D．系统动量不守恒，机械能不守恒
6．下图为一个弹簧振子做简谐运动的图像，以某时刻为计时零点（），经过周期时，振子具有沿正方向的最大加速度，则其振动图像是（　　）
A． B．
C． D．
7．某弹簧振子的振动图像如图所示，将小球从平衡位置拉开4cm后放开，同时开始计时，则（　　）

A．一次全振动小球的路程为16cm B．振动的周期为0.2s
C．0.1s小球的速度为零 D．0.2s小球的加速度为零
8．一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t的变化如图所示，则（　　）

A．t=1s时物块的动量大小为2kg·m/s
B．t=2s时物块的动能为2J
C．t=4s时物块的动量大小为1kg·m/s
D．若只增大物体的质量，则在相同时间内物体获得的动量将减小

二、多选题（4*6=24分）
9．两个摆长相同的甲乙单摆，摆球质量之比为，在不同地域振动，当甲摆振动4次的同时，乙摆恰振动5次，则（  ）
A．甲乙两摆的振动周期之比为
B．甲乙两摆的振动周期之比为
C．甲乙两摆所在地域重力加速度之比为
D．甲乙两摆所在地域重力加速度之比为
10．如图甲所示，水平的光滑杆上有一弹簧振子，振子以O点为平衡位置，在a、b两点之间做简谐运动，取向右为正方向，其振动图像如图乙所示。由振动图像可以得知（　　）

A．振子的振动周期等于 B．振子的振动周期等于
C．在时刻，振子的位置在a点 D．在时刻，振子向右经过O点
11．做简谐运动的弹簧振子，当它每次经过同一位置时，下列物理量相同的是（　　）
A．速度 B．加速度
C．动能 D．动量
12．如图，两质量分别为m1=1 kg和m2=4 kg小球在光滑水平面上相向而行，速度分别为v1=4 m/s和v2=6 m/s，发生碰撞后，系统可能损失的机械能为（  ）

A．25J B．35J C．45J D．55J
13．A、B两船的质量均为M，它们都静止在平静的湖面上，当A船上质量为的人以水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳回A船。设水对船的阻力不计，经多次跳跃后，人最终跳到B船上，则（　　）
A．A、B（包括人）速度大小之比为3：2
B．A、B（包括人）动量大小之比为3：2
C．A、B（包括人）动量之和为零
D．因跳跃次数未知，故以上答案均无法确定
14．质量分别为mA=1.0kg和mB=2.0kg的两个小球A和B，原来在光滑的水平面上沿同一直线、相同方向运动，速度分别为 、 ,当A追上B时两球发生正碰，则碰撞结束之后两小球A、B的速度可能是（ ）
A．，
B．，
C．，
D．，
四、实验题（每空3分 共15分）
15．如图所示为验证动量守恒定律的实验装置示意图。





(1)两小球的质量关系为ma______mb（填>、=或<）；
(2)如图所示，其中M、P、N分别为入射小球与被碰小球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是______。
A．ma·ON=ma·OP+mb·OM
B．ma·OP=ma·ON+mb·OM
C．ma·OP=ma·OM+mb·ON
D．ma·OM=ma·OP+mb·ON
16．某实验小组采用如图所示的实验装置做“验证动量守恒定律”实验。在水平桌面上放置气垫导轨，导轨上安装光电门1和光电门2，带有遮光片的滑块1、2的质量分别为、，滑块1的右端和滑块2的左端都装有弹性片，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，实验过程如下：①调节气垫导轨成水平状态；②轻推滑块1，测得滑块1通过光电门1的遮光时间为；③滑块1与滑块2相碰后，滑块2和滑块1先后经过光电门2的遮光时间分别为和。

（1）实验中为确保两滑块碰撞后滑块1不反向运动，则、应满足的关系为__________（填“大于”“等于”或“小于”）；
（2）两滑块碰撞后，滑块2的速度大小为__________；
（3）为了验证碰撞前后滑块1、2的总动量守恒，该实验小组只需验证表达式：__________。（用题中所给物理量的符号表示）
三、解答题（共37分）
17．（8分）一个质量为0.2的小球竖直向下以6的速度落至水平地面，再以4的速度反向弹回。
（1）取竖直向下为正方向，求小球与地面碰撞前后的动量变化量？
（2）考虑小球的重力，当小球与地面的作用时间为0.2s，求小球受到地面的平均作用力大小和方向？


18．（9分）如图所示为一水平弹簧振子的振动图像，已知振动系统的最大动能为16J，求：
（1）该振子简谐运动的表达式；
（2）该振子在100s内通过的路程是多少？
（3）在第2s末弹簧振子的加速度多大？第4s末振子速度方向？第5s末弹性势能多大？


19．（10分）如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端分别与木块B、C相连，弹簧处于原长状态，现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，碰撞时间极短，内力远大干外力。
（1）A、B碰撞后的速度v？
（2）在以后的运动过程中，求弹簧具有的最大弹性势能Ep？


20．（10分）如图所示，质量的平板小车静止在光滑水平面上，质量可视为质点的滑块放在小车左端。某时刻给滑块一个水平向右的初速度，滑块没有从小车上掉落。已知滑块与小车间动摩擦因数，重力加速度。求：
（1）滑块减速运动的时间；
（2）小车加速运动的位移大小；
（3）若滑块的初速度，滑块恰好没有从小车上掉下，则小车的长度为多少。




参考答案：
1．A
【来源】2023届广东省汕头市高三上学期第一次模拟考试物理试题
【详解】守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得

可得

当时间增大时，冲量和动量的变化量都不变，可减小动量的变化率，即减小球对手的平均作用力，故A正确，BCD错误。
故选A。
2．D
【详解】A．物体做匀加速直线运动时，速度一直增大，根据

可知其动量发生了变化。故A错误；
B．同理，物体做斜上抛运动，其速度方向时刻在改变，可知其动量发生了变化。故B错误；
C．同理，物体做匀速圆周运动时，速度方向时刻在发生变化，可知其动量发生了变化。故C错误；
D．当物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向均不变化。所以其动量不发生变化。故D正确。
故选D。
3．D
　反冲现象　火箭
【详解】A．人和船动量守恒，系统总动量为零，故人和船运动方向始终相反，故A错误；
B．由动量守恒定律有

又，故

故B错误；
C．由人—船系统动量守恒且系统总动量为零知：人走船走，人停船停，故C错误；
D．由平均动量守恒

和

知

故D正确。
故选D。
4．C
【详解】相对于船竖直向上抛出物体时，由于惯性，物体仍然具有和船同方向的速度，船和物体组成的系统水平方向动量守恒，故船速不变。
故选C。
5．B
【详解】系统外力之和为零，动量守恒；弹簧弹性势能增加，木块A、木块B构成的系统机械能减少，机械能不守恒；
故选B。
6．D
【详解】根据


可得

以某时刻为计时零点（），经过周期时，振子具有沿正方向的最大加速度，可知位移为负向最大。
故选D。
7．A
【详解】A．由图可知，振幅为4cm，则一次全振动的路程为

A正确；
B．由图可知，振动周期为0.4s，B错误；
C．0.1s小球处在平衡位置，速度最大，C错误；
D．0.2s小球处在最大位移处，加速度最大，D错误。
故选A。
8．C
【详解】根据动量定理：

而F-t图像的面积等于力F的冲量，等于物体动量的变化。
A．则由图像可知，t=1s时物块的动量大小为
p1=1×1N∙s=1kg·m/s
选项A错误；
B．同理可知，t=2s时物块的动量大小为
p2=mv2=1×2N∙s=2kg·m/s
则速度v2=1m/s，动能为

选项B错误；
C．t=4s时物块的动量大小为
p4=(1×3-1×2)N∙s=1kg·m/s
选项C正确；
D．根据动量定理，动量的变化等于合外力的冲量，与物体的质量无关，则若只增大物体的质量，则在相同时间内物体获得的动量将不变，选项D错误。
故选C。
9．BC
【详解】AB．当甲摆振动4次的同时，乙摆振动5次，故甲、乙两摆振动频率之比为4：5，甲乙两摆的周期比5：4.，故A错误；B正确；
CD．根据

甲乙两摆所在地域重力加速度之比为，故C正确，D错误。
故选BC。
10．BD
【来源】辽宁省渤海大学附属中学2021-2022学年高二（上）期中物理试题
【详解】AB．振子的周期是振子完成一个周期性变化所用时间，由图直接读出其周期

故A错误；B周期；
C．由图乙可知在时刻，振子的位移为零，正通过平衡位置，所以振子的位置在O点。故C错误；
D．在时刻，图像斜率为正，即表示振子的速度为正，且振子的位移为零，速度最大。故D正确。
故选BD。
11．BC
【详解】速度、动量是矢量，经过同一位置时，可能方向不同，导致这些物理量不相同，做简谐振动的物体回复力指向平衡位置，因此加速度相同，而经过同一位置时，速度大小相等，动能一定相同。
故选BC。
12．AB
【来源】《2021年高考物理一轮复习考点扫描》专题7.3一维碰撞问题分析
【详解】若两球发生弹性碰撞，则系统机械能不损失；若两球发生完全非弹性碰撞，则系统机械能损失最多，此时由动量守恒定律和能量守恒定律得
m2v2－m1v1=(m1＋m2)v
ΔEmax=m1v12＋m2v22－(m1＋m2)v2
联立并代入数据解得
ΔEmax=40J
综合可知
0≤ΔE≤40J
所以A、B正确，C、D错误。
故选AB。
13．AC
【详解】研究全程，动量守恒，由于最开始都静止，所以A、B（包括人）动量大小相等，方向相反，总动量为零，速度和质量成反比，所以A、B（包括人）速度大小之比为3：2，故AC正确，BD错误。
故选AC。
14．BC
【详解】碰撞过程遵循三个规律：①系统总动量守恒；②机械能不增加；③速度合理，碰后

碰前系统总动量

碰前系统总的机械能

A．选项中，不符合实际，A错误；
B．碰后机械能

碰后动量

B正确；
C．碰后机械能

碰后动量

C正确；
D．碰后机械能

系统能量增加，D错误。
故选BC。
15．     >     C
【详解】(1)[1]实验中两小球发生弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒可解得：如果两球质量相等，则碰撞后a球将静止不动，如果a球质量小于b求质量，则碰撞后a球将弹回，导致实验无法进行，所以实验中要求a球质量要大于b球质量，即；
(2)[2]要验证动量守恒定律即

小球做平抛运动，根据平抛运动的规律可知两小球的运动时间相等，上式可转换为

故需验证的关系式是

故选C。
16．     大于         
【详解】（1）[1]为防止两滑块碰撞后入射滑块反弹，入射滑块的质量应大于被碰滑块的速度，即m1大于m2。
（2）[2]两滑块碰撞后，滑块2的速度大小

（3）[3]两滑块碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得

整理得

17
【详解】（1）取竖直向下为正方向，则碰撞前后的动量变化量为

（2）由动量定理可得

其中负号表示力的方向竖直向上。考虑小球的重力，则小球受到地面的平均作用力大小为

方向竖直向上。
18．（1）；（2）5m；（3）0，速度沿x轴正方向，16J
【详解】（1）由图可知弹簧振子的周期为T=4s，振幅为A=5cm，则有

则该振子简谐运动的表达式为

（2）又因为

而弹簧振子在一个周期内通过的路程为4A，所以该振子在100s内通过的路程是

（3）由图可知第2s末弹簧振子位于平衡位置，故加速度为0；第4s末弹簧振子位于平衡位置，速度沿x轴正方向；由于弹簧振子振动过程中机械能守恒，故第5s末弹性势能为16J。
19．（1）；（2）
【详解】（1）碰撞过程A、B系统动量守恒，取向右为正方向，由动量守恒定律有

解得

（2）当A、B、C具有共同速度时，弹簧具有最大弹性势能，设弹簧的最大弹性势能为，碰后至A、B、C速度相同的过程中，系统动量守恒

根据碰后系统的机械能守恒得

解得

20．（1）；（2）0.096m；（3）
【详解】（1）设滑块与小车共同速度为v，根据动量守恒定律：

解得

滑块加速度大小满足

根据

解得

（2）对小车应用动能定理：

解得
l=0.096m
（3）若滑块恰好没从小车上掉下，则滑块运动到小车右端时与小车有共同速度，设其为，则

由能量守恒

代入数据解得
滑块恰好没从小车上掉下，则小车的长度为