江苏省苏州市张家港市沙洲中学2023-2024学年高二上学期开学检测物理试卷

这是一份江苏省苏州市张家港市沙洲中学2023-2024学年高二上学期开学检测物理试卷，共11页。试卷主要包含了单选题，计算题等内容，欢迎下载使用。
张家港市沙洲中学高二物理试卷(09.01)一、单选题（本大题共13小题，每小题4分,共52分）1.  用质量为的小铁锤以速度向下击打一块质量为的砖块击打时间极短，击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为，重力加速度为，下列说法正确的是(    )
A. 在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为
B. 在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为
C. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为
D. 砖头缓冲过程中，对手的压力大小为2.  下列说法中正确的是(    )A. 根据可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它受的合外力
B. 一个恒力对物体做功为零，则其冲量也为零
C. 易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了减少冲量
D. 玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲量太大3.  如图所示，不可伸长的轻绳一端悬挂在天花板上的点，另一端系着质量为的小球，给小球一定的速度，使之在水平面内做周期为的匀速圆周运动。不计空气阻力，下列说法正确的是(    )
A. 小球运动半周的过程中，动量不变
B. 小球运动半周的过程中，合力的冲量大小为
C. 小球运动一周的过程中，重力的冲量为零
D. 小球运动一周的过程中，拉力的冲量为零4.  一炮艇总质量为，以速度匀速行驶，从船上以相对海岸的水平速度沿前进方向射出一质量为的炮弹，发射炮弹后艇的速度为，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是A.  B.
C.  D. 5.  如图所示，质量为的小车以的速度沿光滑的水平面向右运动，现在小车上表面上方高度处将一质最为的可视为质点的物块由静止释放，经过一段时间物块落在小车上，最终两者一起沿水平面向右匀速运动，重力加速度为，忽略空气阻力，下列说法正确的是 (    )
A. 物块释放后落到小车上
B. 若只增大物体的释放高度，物块与小车的共同速度变小
C. 物块与小车相互作用的过程中，物块和小车的动量守恒
D. 物块与小车相互作用的过程中，系统损失的能量为6.  某烟花弹在点燃后升空到离地时速度变为零，此时弹中火药爆炸将烟花弹炸裂为质量相等的、两部分，竖直向上运动，竖直向下运动，继续上升的最大高度为，从爆炸之后瞬间开始计时，、在空中运动的时间分别为和。不计空气阻力，则与的比值为(    )A.  B.  C.  D. 7.  如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，车长为，开始时人车相对于水平地面静止，车与地面间的摩擦可以忽略不计。当人由车的一端走到另一端的过程中，下列说法正确的是(    )
A. 人对车的冲量大小大于车对人的冲量大小
B. 由于人与车之间有摩擦力，故系统动量不守恒
C. 车的运动位移大小为
D. 人的速率最大时，车的速率最小8.  如图所示，一个质量为木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个质量为的小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向左的初速度，则(    )
A. 小木块和木箱最终都将静止
B. 木箱速度为零时，小木块速度为
C. 最终小木块速度为，方向向左
D. 木箱和小木块系统机械能最终损失9.  如图，短道速滑接力比赛中，运动员甲和乙在水平直道交接时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出，则此过程中
A. 甲、乙系统的总动量守恒 B. 甲、乙系统的机械能守恒
C. 甲、乙的动量变化量相同 D. 甲、乙的动能变化量相同10.  如图所示，一辆小车静止在光滑水平面上，、两人分别站在车的两端，当两人同时相向运动时，下列说法正确的是(    )
A. 若小车不动，则两人速率一定相等
B. 若小车向左运动，则的动量一定比的小
C. 若小车向左运动，则的动量一定比的大
D. 若小车向右运动，则的动量一定比的大11.  如图所示，光滑的水平地面上有一辆质量的小车，一质量的人站在小车左端与小车一起以速度水平向右做匀速直线运动，某一时刻，人相对小车以速度水平向左跳下，落地后在落地点经过的屈膝缓冲后保持静止，已知从起跳点到落地点的过程中人的重心下降高度为，重力加速度，则下列说法中正确的是(    )
A. 屈膝缓冲过程中人对地面竖直方向的平均作用力为
B. 人跳离车后瞬间相对车的速度
C. 落地时人与小车左端的水平距离为
D. 落地时人与小车左端的水平距离为12.  如图所示，一小车停在光滑水平面上，车上一人持枪向车的竖直挡板平射一颗子弹，子弹嵌在挡板内没有穿出，则小车(    )
A. 在原来的位置不动 B. 将向射击相反方向作匀速运动
C. 将向射击方向作匀速运动 D. 相对射击相反方向有一定的位移13.  如图所示，，两物体的质量之比为：：，它们原来静止在平板车上，，两物体间有一根被压缩了的水平轻质弹簧，，两物体与平板车上表面间的动摩擦因数相同，水平地面光滑。当弹簧突然释放后，，两物体被弹开两物体始终不滑出平板车，则有(    )
A. ，系统动量守恒
B. ，，及弹簧整个系统机械能守恒
C. 小车先向左运动后向右运动
D. 小车一直向右运动直到静止二、计算题（本大题共4小题，每小题12分,共48分）14.  如图所示，一质量为的木块下端通过一细线悬挂一质量为的金属小球，在水中以速率匀速下降。某一时刻细线突然断裂，此后经过时间木块的速度减为。已知重力加速度为，不计水的阻力，求：时间末时刻金属小球的速度大小；时间内浮力对金属小球的冲量的大小和方向。          15.  年北京冬奥会，我国短道速滑队夺得混合团体米接力决赛金牌，如果在某次交接棒训练中，质量为的甲以的速度在前面滑行，质量为的乙以的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出。乙推出甲后做匀减速直线运动，后停在离交接棒前方的地方，则：假设乙推甲过程中不计任何阻力，则甲乙分离瞬间甲的速度为多大；若甲乙作用时间为，则乙对甲的平均推力是多大；若甲离开乙后甲立即做匀加速直线运动，加速度大小为，秒末刚好追上前方处匀速滑行的另一队的队员丙，计算队员丙匀速滑行的速度大小。            16.  如图所示，在光滑水平面上有两个木块、，木块左端放置小物块并保持静止，已知，，现木块以初速度沿水平方向向右滑动，木块与相碰后具有共同速度但不粘连，与、间均有摩擦．求：
木块与相碰瞬间木块及小物块的速度大小；设木块足够长，求小物块的最终速度．              17.  如图所示，有一块足够长的木板放在光滑水平面上，在木板上自左向右放有序号是、、、、的木块，所有木块的质量均为，与木板间的动摩擦因数均为，木板的质量与所有木块的总质量相等．在时刻木板静止，第、、、、号木块的初速度分别为、、、、，方向都水平向右．最终所有木块与木板以共同速度匀速运动．求所有木块与木板一起匀速运动的速度；题干条件不变，若取，则第号木块在整个运动过程中的最小速度为多少？
答案和解析1.【答案】 【解析】【分析】
本题考查了动量定理和动量守恒定律的应用，注意选取正方向，与正方向相反的矢量要取负值，另外注意合外力的冲量等于动量变化量，不要漏力。
【解答】
A.设方向向下为正方向，在击打过程中，对铁锤由动量定理可得在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为  ，故A错误；B.铁锤击打的时间未知，所以在击打过程中，铁锤重力的冲量大小不能求解，故B错误；在击打过程中，铁锤与砖头由动量守恒定律可得解得砖头缓冲过程中，对砖头由动量定理可得解得手对砖头的支持力为由牛顿第三定律可知砖头对手的压力为故C错误，D正确。故选D。  2.【答案】 【解析】【分析】
早期的牛顿第二定律是根据动量的变化表达的；冲量反映了力的作用对时间的累积效应，是矢量；根据动量定理分析动量的变化。
知道动量定理、动量和冲量的定义式，应用动量定理即可正确解答。本题难度不大，要注意掌握基础知识。
【解答】
A.由动量定理可得：，则，由此可知物体动量的变化率等于它受的合外力，故A正确；
B.一个恒力对物体做功为零，说明物体的位移为零，而冲量，则其冲量不一定为零，故B错误；
C.由可知，动量变化相同时，时间越长，力越小，因此易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力，故C错误；
D.由可知，动量变化相同时，时间越短，力越大，玻璃杯掉在水泥地上易碎，是因为受到的冲力太大，故D错误。
故选A。  3.【答案】 【解析】小球运动半周的过程中，小球动量的改变量为，根据动量定理，故A错误，B正确。
C. 小球运动一周的过程中，重力的冲量大小为，故C错误。
D. 小球运动一周的过程中，小球动量的改变量为零，又由动量定理，得，故D错误。
故选B。
 4.【答案】 【解析】【分析】
发射炮弹过程中动量守恒，注意根据动量守恒列方程时，要选择同一参照物，注意方程的矢量性。
本题比较简单，考查了动量守恒定律的应用，注意定律的适用条件以及公式中各个物理量的含义。
【解答】
以地面为参照物，发射炮弹过程中动量守恒，所以有：
，故ACD错误，B正确。
故选B。  5.【答案】 【解析】【分析】
利用自由落体运动规律可求出下落的时间；系统只是水平方向动量守恒，而自由落体的水平分速度总是为零，与下落的高度无关；作用前系统的机械能与作用后系统机械能之差即为系统损失的机械能。
本题考查了动量守恒定律、能量守恒定律以及自由落体等运动规律的应用。
【解答】
A.自由落体过程有：，则物块下落的时间为，故A错误；
系统只是水平方向动量守恒，竖直方向动量不守恒。而自由落体的水平分速度总是为零，与下落的高度无关，故BC错误；
D.作用前系统的机械能为：；作用过程系统水平方向机械能守恒，则有：，则共同速度，所以系统损失的机械能为：，故D正确。
故选D。  6.【答案】 【解析】【分析】
本题考查了动量守恒和抛体运动，体现物理观念和科学思维的学科素养。
【解答】
设爆炸后竖直向上的一部分速度大小为，竖直向下的一部分速度大小为，落地时间为，
因为爆炸后、运动方向相反，根据动量守恒定律可知
爆炸后上升的高度为，根据运动学公式得，
从爆炸后到落地过程中
解得：不符合题意舍去，
从爆炸后到落地过程中，解得：不符合题意舍去，
故与的比值为，故C正确，ABD错误。
故选C。  7.【答案】 【解析】【分析】
本题主要考查动量守恒定律的应用以及冲量的定义，明确受力情况是解决问题的关键。根据冲量的定义即可分析人由车的一端走到另一端的过程中人对车的冲量大小与车对人的冲量大小的关系；人与车组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，应用动量守恒定律列方程分析即可。
【解答】
A.人对车的作用力与车对人的作用力是作用力与反作用力的关系，它们大小相等方向相反、作用时间相等，所以作用力的冲量大小相等、方向相反，故A错误；
B.人与车间的摩擦力属于系统内力，人与车组成的系统在水平方向所受合外力为零，人与车组成的系统在水平方向动量守恒，故B错误；
C.设车后退的距离为 ，则人的位移大小为，人与车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得，则，代入数据得，故C正确；
D.人与车组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得，、一定，所以人的速率最大时，车的速率最大，故D错误。  8.【答案】 【解析】【分析】
本题中物体系统在光滑的平面上滑动，系统所受外力的合力为零，故系统动量始终守恒，而由于系统内部存在摩擦力，阻碍物体间的相对滑动，最终两物体应该相对静止，一起向右运动。由动量守恒求出最终共同速度，再由能量守恒求机械能的损失。
动量守恒定律的应用问题，不需要涉及中间过程，特别是对于多次碰撞问题，解题特别方便，要能灵活的选用过程。
【解答】
A.系统所受外力的合力为零，动量守恒，初状态木箱有向左的动量，小木块动量为零，故系统总动量向左，系统内部存在摩擦力，阻碍两物体间的相对滑动，最终相对静止，由于系统的总动量守恒，不管中间过程如何相互作用，根据动量守恒定律，最终两物体以相同的速度一起向左运动，故A错误；
B.规定向左为正方向，根据动量守恒：；，可得，故B错误；
C.最终两物体速度相同，由动量守恒得：，则得，方向向左，故C正确；
D.木箱和小木块系统机械能最终损失，故D错误。
故选C。  9.【答案】 【解析】【分析】
可忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，甲、乙组成的系统动量守恒，由动量守恒定律分析动量变化的关系，结合能量守恒分析动能变化关系。
本题主要考查动量守恒定律及机械能守恒定律的条件。
【解答】
A.可忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，所以在相互作用的过程中甲与乙组成的系统合外力为零，系统动量守恒，故A正确；
B.在相互作用的过程中，乙要消耗体内的化学能，化学能转化为机械能，所以系统的机械能不守恒，故B错误；
C.根据动量守恒定律知：，即有，则得，即甲、乙的动量变化一定大小相等、方向相反，故C错误；
D.设甲、乙两获得的动量大小均为，由于甲的速度更大，所以，又因为：，且两者的初动能均为零，所以甲的动能变化量大于乙的动能变化量，故D错误。
故选A。  10.【答案】 【解析】【分析】
本题考查系统动量守恒的判断，注意、两人和车组成的系统动量守恒，且总动量为。
水平方向上不受外力，、两人及车组成的系统动量守恒，从而判断不同条件下动量的大小。
【解答】
A. 、两人及小车组成的系统受合外力为零，系统动量守恒，根据动量守恒定律得，若小车不动，则，由于不知道、质量的关系，所以两人速率不一定相等，故A错误；
若小车向左运动，则、的动量之和必须向右，因向右运动，向左运动，所以的动量一定比的大，故B错误，C正确；
D.若小车向右运动，则、的动量之和必须向左，因向右运动，向左运动，所以的动量一定比的小，故D错误。
故选C。  11.【答案】 【解析】【分析】
本题主要考查动量定量、分方向动量守恒，解题关键是注意速度的矢量性和相对性，会正确应用动量定量、分方向动量守恒。
【解答】
人刚落地时人落地过程，由动量定理得，则，故A错误

B.由题意人跳离车后瞬间相对车的速度为故B错误；
人离开车后做类平抛运动，人落地的时间为：，则。
人跳离小车过程，以地面为参考系，设人跳车后车相对地面的速度为，人相对地面的速度为，以初速度方向为正方向，则对人和车组成的系统，在水平方向上动量守恒，解得 ；   结合上述分析，落地时人与小车左端的水平距离为 ：故C错误，D正确。  12.【答案】 【解析】【分析】
以系统为研究对象，根据动量守恒定律分析。子弹从枪口射出到射入挡板的过程中，车向左会发生位移。
本题运用动量守恒定律进行分析。
【解答】
解：子弹射击前，所有人、枪、子弹和车组成的系统总动量为零，根据动量守恒定律可知，当子弹嵌入挡板后，系统的总动量仍为零，则得小车的速度应为零。
子弹从枪口射出到射入挡板的过程中，子弹有向右的速度，由动量守恒得知，枪、人和车有向左的速度，车有向左的位移，子弹射入挡板的瞬间，系统的速度变为零，可知车停止运动。故小车相对原静止位置的位移向左，即相对射击相反方向有一定的位移。故ABC错误，D正确。
故选：。  13.【答案】 【解析】【分析】在整个过程中三个物体组成的系统合外力为零，系统的动量守恒。分析小车的受力情况，判断其运动情况。本题考查了动量守恒定律；本题关键掌握系统动量守恒定律的适用条件：合外力为零，并能通过分析受力，判断是否系统的动量是否守恒。【解答】A.由题意可知，地面光滑，所以、、和弹簧组成的系统受合外力为零，所以整个系统的动量守恒；在弹簧释放的过程中，由于：：，、所受的摩擦力大小不等，所以、组成的系统合外力不为零，动量不守恒，故A错误；
B.由于系统要克服摩擦力做功，机械能要减少，故B错误；
由于、两木块的质量之比为：：，由摩擦力公式知，对小车向左的滑动摩擦力小于对小车向右的滑动摩擦力，在、相对小车停止运动之前，小车的合力所受的合外力向右，会向右运动，直到静止，故C错误，D正确。
故选D。  14.【答案】解：取竖直向下为正方向，由系统竖直方向动量守恒，有：
得：。
以竖直向上为正方向，对金属球，由动量定理 有：
 
得： 
即：浮力对金属球的冲量大小为 ，方向竖直向上。
答：时间末时刻金属小球的速度大小是。
时间内浮力对金属小球的冲量的大小为 ，方向竖直向上。 【解析】本题是脱钩问题，关键要抓住系统在细线断裂合外力不变，仍为零，系统遵守动量守恒定律。要知道动量定理是求冲量常用的方法之一。要注意选择正方向。
木块和小球组成的系统，原来系统匀速下降，合外力为零。细线突然断裂后，系统的受力情况不变，合外力仍为零，所以系统的动量守恒，由动量守恒定律求时间末时刻金属小球的速度大小；
时间内，运用动量定理求浮力对金属小球的冲量的大小和方向。
 15.【答案】乙推出甲后得乙推出甲后乙的速度乙推甲过程，甲乙组成的系统动量守恒，则有解得乙推甲过程，对甲由动量定理得解得秒末甲刚好追上前方处匀速滑行的另一队的队员丙，由位移关系可知丙匀速滑行的速度大小为 【解析】甲乙分离瞬间乙的速度根据匀变速运动规律求解，再根据动量守恒求甲的速度，最后根据动量定理求解乙对甲的作用力。
根据匀变速直线运动规律进行求解，甲的位移等于乙的位移与初始时二者距离的和。
本题主要是查动量守恒定律和能量守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程，再根据相关关系列方程求解。
 16.【答案】解：木块与相碰瞬间，时间很短，、之间的摩擦力冲量几乎为零。则的速度为零，木块、的速度相同，则由动量守恒定律得：
解得：；
滑上后，摩擦力使加速、使减速，直至、具有共同速度，以、为系统，由动量守恒定律得：
解得：。 【解析】本题考查动量守恒定律的应用，要注意明确碰撞过程中动量守恒；滑到的过程中动量守恒；分别由动量守恒定律列式求解即可。
这是一个动量的问题，当相碰的时候，作用时间极短，作用力很大，加速度极大，物体立即获得速度，且和速度相等；但是物体在上，受到的力最大也只是最大静摩擦力，加速度很小，加上作用时间极短，所以在相碰的时候速度为。根据动量守恒求得碰后的速度，再由作用过程动量守恒求得小物块的最终速度。
 17.【答案】解：取水平向右为正方向，对系统由动量守恒定律得：
n
由上式解得：第号木块与木板相对静止时，它在整个运动过程中的速度最小，设此时第号木块的速度为对系统，由动量守恒定律得：对第号木块，由动量定理得：，对第号木块，由动量定理得：，由以上三式解得： 【解析】本题的运动过程比较复杂，研究对象比较多，按程序法进行分析，确定出临界状态，由动量守恒定律和动量定理结合研究．