2022-2023学年天津市武清区三校高二（下）第一次段考物理试卷-普通用卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年天津市武清区三校高二（下）第一次段考物理试卷一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是(

)A.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒

B.系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒

C.只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒

D.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒2.如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1，速度为零并又开始下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff。在整个运动过程中，下列说法正确的是(

)A.重力对滑块的总冲量为mg(t1+t2)sinθ3.一个沿水平方向振动的弹簧振子，它的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2πt，位移y的单位为mA.弹簧振子的振幅为0.2m

B.在任意1s时间内，振子的路程均为0.4m

C.在t=0.5s时，振子运动的加速度最大4.某质点在0～4s的振动图象如图所示，则下列说法正确的是(

)

A.由图可知，振动质点运动的轨迹是正弦曲线

B.在0～1s内质点做初速度为0的加速运动

C.在0～4s内质点通过的路程为40

c5.一门大炮处于静止状态，炮身的质量为M，水平方向发射一枚质量为m的炮弹，已知炮弹的动能为E0，则炮弹发出之后炮身反冲的动能为(

)A.E0 B.mME0 C.6.如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人。原来车和人都静止。当人从左向右行走到右端停止的过程中(

)A.人的动量始终大于车的动量

B.人停止行走时，车的速度一定不为零

C.人和车的动量方向相同

D.人和车组成的系统机械能先增大后减小7.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L，已知他自身的质量为m，则渔船的质量为(

)

A.m(L+d)d B.m8.光滑的水平面上有半径相同的A、B两个小球，小球A的质量为1kg.t=0时刻，A、B两个小球开始在同一直线上相向运动，随后发生碰撞，A、B两个小球碰撞前后的位移—时间(xA.小球B的质量为13kg

B.小球B对A的冲量为4N⋅s

C.小球B的动量改变量为8kg二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）9.弹簧振子以点O为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化如图所示，下列说法正确的是(

)

A.t=0.8s时，振子的速度方向向左

B.t=0.2s时振子正在做加速度增大的减速运动

C.t=0.4s10.在水平地面上斜向上方发射一物体，不计空气阻力，当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成a、b两部分，若质量较大的a的速度方向仍沿原来的方向，则(

)A.在炸裂过程中，a、b受到的爆炸力大小相等

B.在炸裂过程中，a、b受到爆炸力的冲量不同

C.炸裂后b的速度方向一定与原速度方向相反

D.从炸裂到落地的这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大11.光滑水平地面上，A，B两物体质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩最短时(

)

A.A、B系统总动量仍然为mv B.A的动量变为零

C.B的动量达到最大值 D.A、B12.如图，长度为l=1m，质量为M=1kg的车厢，静止于光滑的水平面上。车厢内有一质量为m=1kg可视为质点的物块以速度vA.n=26

B.系统因摩擦产生的热量为25J

C.物块最终停在小车右端

D.三、实验题（本大题共1小题，共12.0分）13.如图所示，用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球碰撞前后的动量关系。图中的O点为小球抛出点在记录纸上的垂直投影。实验时，先使A球多次从斜轨上位置P静止释放，找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，分别找到碰后A球和B球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。测得A球的质量为mA，B球的质量为mB。

(1)实验中，通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度。

①实验必须满足的条件有______。

A.两球的质量必须相等

B.轨道末端必须水平

C.A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放

②“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”可行的依据是______。

A.运动过程中，小球的机械能保持不变

B.平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比

(2)当满足表达式______时，即说明两球碰撞中动量守恒；如果再满足表达式四、简答题（本大题共1小题，共14.0分）14.如图所示，质量m=4kg的物体，以水平速度v0=5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M=6kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数μ五、计算题（本大题共2小题，共26.0分）15.某建筑工地上的打夯机将质量为1×104kg的钢制重锤升高到20m的高处后使其自由下落，重锤在地面上砸出一个深坑，重锤冲击地面的过程历时0.1s。取g=10m/s16.如图所示，一轻质弹簧的一端固定在球B上，另一端与球C接触但未拴接，球B和球C静止在光滑水平地面上。球A从光滑斜面上距水平地面高为H=5m处由静止滑下(不计小球A在斜面与水平面衔接处的能量损失)，与球B发生正碰后粘在一起，碰撞时间极短，稍后球C脱离弹簧，在水平地面上匀速运动后，进入固定放置在水平地面上的竖直四分之一光滑圆弧轨道内。已知球A和球B的质量均为1kg，球C的质量为3kg，且三个小球均可被视为质点。圆弧的半径R=53m，g取10m/s2。求：

(1)小球A和小球B碰后瞬间粘在一起时的共同速度大小vAB；

(

答案和解析1.【答案】A

【解析】A、根据动量守恒定律的条件可知，只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒。故A正确；

B、系统中所有物体的加速度为零时，系统所受的合外力为零，即系统的总动量一定守恒。故B错误；

C、若系统内存在着摩擦力，而系统所受的合外力为零，系统的动量仍守恒。故C错误；

D、系统中有一个物体具有加速度时，系统的动量也可能守恒，比如碰撞过程，两个物体的速度都改变，都有加速度，单个物体受外力作用，系统的动量却守恒。故D错误；

故选：A。

系统动量守恒的条件是合外力为零．系统内存在着摩擦力或一个物体具有加速度时，系统的动量可能守恒．

本题考查对动量守恒条件的理解，抓住守恒条件：合外力为零，通过举例的方法进行分析．

2.【答案】B

【解析】解：A、根据冲量的定义知，重力对滑块的总冲量为：IG=mg⋅(t1+t2)，方向竖直向下，故A错误；

B、将重力按照垂直斜面和平行于斜面分解，可得支持力N=mgcosθ，则支持力对滑块的总冲量为：IN=N(t1+t2)=3.【答案】B

【解析】解：A.弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2πt，可知，弹簧振子的振幅为0.1m。故A错误；

B.弹簧振子的位移y随时间t变化的关系式为y=0.1sin2πt，可知ω=2π

周期为：T=2πω

解得：T=1s

在任意1s时间内，振子均完成一次全振动，所以振子的路程均为4A=0.4m，故B正确；

C.在t=0.5s时，弹簧振子的位移为：

y=0.1si4.【答案】C

【解析】解：

A、振动图象反映质点的位移随时间的变化情况，不是质点的运动轨迹，故A错误。

B、在0～1s内质点从平衡位置向正向最大位移处运动，做初速度不为0的减速运动，故B错误。

C、在0～4s内质点通过的路程等于四倍振幅，为4A=40 cm，故C正确。

D、由图知，该质点的振幅为10cm5.【答案】B

【解析】解：动能与动量关系为

EK=P22m

则

P=2mEK

系统总动量为零，由动量守恒可知，炮弹和炮身的动量等大、反向，即

2mE0=2MEK6.【答案】D

【解析】解：AC、人和车组成的系统在水平方向上不受外力，动量守恒，则人的动量和车的动量大小相等，方向相反，所以人和车的动量不相等，故AC错误；

B.人和车组成的系统动量守恒，由题意系统初动量为零，所以人停止行走时，系统末动量为零，即人和车的速度一定均为零，故B错误；

D.对于人和车组成的系统，初态机械能为零，当人停止运动时，人和车的机械能又变为零，所以系统机械能先增大后减小，摩擦力对系统先做正功，后做负功，故D正确。

故选：D。

根据动量的方向性说明两物体的动量方向相反；根据动量守恒定律得条件判断人和车组成的系统在水平方向上动量是否守恒，若守恒，结合动量守恒定律求出人停止行走时，人和车的速度大小。

解决本题的关键知道系统动量守恒的条件，本题关键是抓住人和车组成的系统总动量等于零进行求解。7.【答案】B

【解析】【分析】

人和船组成的系统所受合外力为0，满足动量守恒，由位移与时间之比表示速度，根据动量守恒定律进行分析与计算。

人船模型是典型的动量守恒模型，体会理论知识在实际生活中的应用，关键要注意动量的方向。

【解答】

设人走动时船的平均速度大小为v，人的平均速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的速度为正方向，则v=dt，v′=L−8.【答案】D

【解析】A.x−t图像的斜率表示物体的速度，根据图像可得碰撞前后两者的速度分别为

vA=Δx1Δt1=4−122m/s=−4m/s

同理解得：vB=3m/s，v′A=5m/s，v′B=0，

根据动量守恒

mAvA+mBvB=mAv′A+mBv′B

带入可得

mB=3kg

故A错误；

B.由动量定理，B9.【答案】AB【解析】解：A.从振子的位移—时间图像可以看出，t=0.8s时，振子经过平衡位置向负方向运动，取向右为正方向，所以振子速度方向向左，故A正确。

B.t=0.2s时，振子处在从平衡位置向右侧最大位移处运动的过程中，离平衡位置越远，位移越大，由回复力公式F=−kx知，回复力越大，由牛顿第二定律F=ma知加速度越大，振子做的是加速度增大的减速运动，故B正确。

C.t=0.4s时，振子处在正向最大位移处，加速度向左，t=1.2s时，振子处在负向最大位移处，加速度向右，虽然两个位置加速度大小相等，但方向相反，故C错误。10.【答案】AB【解析】解：AB、由牛顿第三定律可知，在炸裂过程中a、b受到爆炸力大小相等，方向相反，则冲量不同，故AB正确；

C、在炸裂过程中，系统水平方向的动量守恒，炸裂前物体的速度沿水平方向，炸裂后a的速度沿原来的水平方向，根据动量守恒定律判断出b的速度一定沿水平方向，但不一定与原速度方向相反，方向取决于a的动量与原来物体动量的大小关系，故C错误；

D、炸裂后a、b都做平抛运动，飞行时间相同，由于初速度大小关系无法判断，所以a飞行的水平距离不一定比b的大，故D错误。

故选：AB。

由牛顿第三定律分析在炸裂过程中a、b受到爆炸力关系；冲量是矢量，冲量相同时大小、方向均相同；根据动量守恒定律判断炸裂后b的速度方向；初速度大小关系无法判断，根据平抛运动分析水平距离的大小。

11.【答案】AD【解析】解：A、A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv。故A正确。

B、弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零。故B错误，D正确。

C、A在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最短时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速。所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值。故C错误。

故选：AD。

A和B组成的系统，动量守恒，当弹簧压缩到最短时，A、B的速度相等。12.【答案】BD【解析】解：D、车厢与物块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv0=(M+m)v，代入数据解得：v=5m/s，方向：水平向右，故D正确；

B、对系统，由能量守恒定律得：12mv02=12(M+m)v2+Q13.【答案】(1)①BC；②【解析】解：(1)①A.为防止碰后小球A反弹，应使A的质量大于B的质量，故A错误；

B.为保证小球做平抛运动，轨道末端必须水平，故B正确；

C.为保证小球A到轨道末端时的速度相等，A球每次必须从轨道的同一位置由静止释放，故C正确。

故选：BC。

②小球做平抛运动的过程，根据运动学公式可得：h=12gt2，x=vt

整理得：t=2hg，x=v2hg，平抛运动的下落高度一定，运动时间相同，水平射程与速度大小成正比，故A错误，B正确。

故选：B。

(2)因为可用小球做平抛运动的水平射程来代替小球抛出时的速度，根据动量守恒有：mAv14.【答案】解：(1)物体在小车上滑行过程，二者组成的系统合外力为零，遵守动量守恒定律，设小车和物体的共同速度的大小为v。

取向右为正方向，根据动量守恒定律得：mv0=(M+m)v

代入数据解得：v=2m/s；

(2)对小车，取向右为正方向，由动量定理得：μmgt=Mv−0

代入数据解得：t=【解析】(1)物体滑上平板小车后在滑动摩擦力作用下向右做匀减速运动，小车在滑动摩擦力作用下向右做匀加速运动，物体和小车组成的系统合外力为零，遵守动量守恒定律，由动量守恒定律求小车和物