江西省赣州市大余县部分学校联考2024-2025学年高二下学期4月期中 (1)物理试卷（解析版）

这是一份江西省赣州市大余县部分学校联考2024-2025学年高二下学期4月期中 (1)物理试卷（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，填空题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题，共44分）
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 质量为m的一团橡皮泥（可视为质点）从距离地面高h处做自由落体运动，重力加速度为g，则在橡皮泥与地面接触到静止不动过程中，地面对橡皮泥的冲量（ ）
A. B.
C D. 条件不足，无法判断
【答案】B
【解析】橡皮泥从开始下落到落地前瞬时
设向上为正方向，接触地面的过程，由动量定理
解得
故选B。
2. 一质量为的物块在的水平外力作用下在地面上从静止开始做匀加速直线运动，已知物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小为，则物块在运动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 重力对物块的冲量大小为B. 外力对物块的冲量大小为
C. 摩擦力对物块的冲量大小为D. 合外力对物块的冲量大小为
【答案】A
【解析】A．由已知条件知：物块由静止开始做匀加速直线运动，加速度为
物块运动2m的时间
根据
可得重力对物块的冲量大小为
选项A正确；
B．水平外力对物块的冲量大小为
选项B错误；
C．物块受到摩擦力的冲量大小为
选项C错误：
D．合外力对物块的冲量大小为
选项D错误。
故选A。
3. 一位同学站在水平地面上，某时刻该同学屈膝下蹲并竖直向上跳起，在人跳离地面之前的过程中地面对该同学的支持力做功为W，冲量为I，则下列判断正确的是（ ）
A. W=0，I=0B. W=0，I≠0
C. W≠0，I=0D. W≠0，I≠0
【答案】B
【解析】因为在人起跳的过程中人受到的支持力的作用点没有位移，根据
可知支持力做功为零。
根据
可知弹力的冲量不为零。
4. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢平躺着看手机，经常出现手机砸伤脸的情况。若手机质量为160g，从离人脸约20cm的高度处无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g取10，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 手机对人脸的冲量方向竖直向上
B. 手机对人脸的平均冲力大小约为4.8N
C. 手机对人脸的冲量大小约为0.32N·s
D. 手机与人脸作用过程中动量变化量大小约为0.48kg·m/s
【答案】B
【解析】A．冲量方向与力的方向相同，可知手机对人脸的冲量方向竖直向下，选项A错误；
B．手机做自由落体运动，根据运动学公式
手机没有反弹，速度减为零，以竖直向下为正方向，对手机根据动量定理
带入数值得
负号表示方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，手机对人脸的冲量约为
根据冲量定义
故B正确，C错误；
D．手机与人脸作用后速度变为零，取向下为正方向，手机动量变化为
故D错误。
故选B。
5. 如图所示，蹦极是一项富有挑战性的运动，一质量为的运动员将长为的弹性绳的一端系在身上，另一端固定在平台上，然后运动员从平台上由静止下落，绳伸直后又经运动员第一次到达最低点，不计空气阻力，则从绳伸直至运动员到达最低点的过程中，绳对运动员平均作用力的大小约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】运动员下落至绳子伸直的过程中，由动能定理得
从绳伸直到运动员到达最低点的过程，由动量定理得
联立解得绳对运动员平均作用力的大小为
故选B。
6. 高空坠物极易对行人造成伤害。若一个质量为10g的儿童玩具玻璃球从一居民楼的16层坠下，与地面的撞击时间约为，则该玻璃球对地面产生的冲击力约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】每层楼高约为3m，玻璃球下落的总高度
自由下落时间
与地面的碰撞时间约为
t2=2ms=0.002s
全过程根据动量定理可得
联立解得
故选B。
7. 北京时间2019年9月28日，2019年女排世界杯展开第十轮较量，中国女排以完胜塞尔维亚，提前一轮实现卫冕世界杯的壮举。若某次训练中，张常宁将质量为的排球以的速度垂直砸向地面，排球与地面碰撞过程中无能量损失，关于排球与地面的碰撞过程，下列说法正确的是（ ）
A. 排球动量的变化量为0
B. 地面对排球的冲量大小为
C. 合外力的冲量大小为
D. 排球的加速度为0
【答案】C
【解析】AD．由于排球与地面碰撞过程中无能量损失，故排球等速率反弹，以排球初速度方向为正方向，则排球在撞地面过程中速度的变化量为
排球动量的变化量为
则排球的加速度为
所以加速度不0，故AD错误；
BC．由动量定理可知合外力冲量
又
故地面对排球的冲量大于，故C正确，B错误。
故选C。
8. 2020年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外，为了防止病毒传播，打喷嚏时捂住口鼻很重要。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达40m/s，假设某人打一次喷嚏大约喷出60mＬ的气体，用时约0.02s。已知气体的密度为1.3kg/m3，估算打一次喷嚏某人受到的平均反冲力约为（ ）
A. 0.13NB. 1.3NC. 0.16ND. 1.6N
【答案】C
【解析】打一次喷嚏喷出的空气质量为
设打一次喷嚏喷出空气受到的作用力为F，根据动量定理得
解得
根据牛顿第三定律可得人受到的平均反冲力为
故C正确，ABD错误。
故选C。
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。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 在光滑水平面上，原来静止物体在水平恒力F的作用下，经过时间t通过位移x后，动量变为p，动能变为Ex。下列说法正确的是（ ）
A. 在F作用下，这个物体从静止经过位移，其动量将等于
B. 在F作用下，这个物体从静止经过时间，其动量将等于
C. 在F作用下，这个物体从静止经过时间，其动能将等于
D. 在F作用下，这个物体从静止经过位移，其动能将等于
【答案】BCD
【解析】A．根据
解得
位移变为原来的2倍，水平力不变，则运动时间变为原来的倍，根据动量定理
可知动量变为原来的倍，A错误；
B．根据动量定理得
这个物体若经过时间2t，则动量变为原来的2倍，B正确；
C．在力F作用下，这个物体经过时间2t，则根据
可知，位移变为原来的4倍，由
可知，拉力的功变为原来的4倍，由动能定理可知，动能将等于4Ek，C正确；
D．根据动能定理
知，位移变为原来的2倍，水平力不变，则动能变为原来的2倍，D正确。
故选BCD。
10. 沙滩排球，是风靡全世界的一项体育运动。假设在某次进行排球运动时，质量为m的排球从距离沙滩表面高度为H的A点由静止释放，落到沙滩并陷入深度为h的B点时速度减为零，如图所示。不计空气阻力，重力加速度为g。则关于小球排球过程中，说法正确的是（ ）
A. 整个下落过程中，排球的机械能减少了mgH
B. 整个下落过程中，排球克服阻力做的功为mg（H+h）
C. 在陷入沙滩过程中，排球动量的改变量的大小等于
D. 在陷入沙滩过程中，排球所受阻力的冲量大小大于
【答案】BCD
【解析】AB．由动能定理
小球的机械能减少了，克服阻力做的功为，所以A错误，B正确；
CD．小球自由落下至地面过程，机械能守恒
落到地面上后又陷入泥潭中，由动量定理
小球动量的改变量等于合外力的冲量，而
小球所受阻力的冲量大于，所以CD正确。
故选BCD。
11. 如图甲所示，一质量为的物块静止在水平桌面上的点，从时刻开始，物块在水平拉力的作用下向右运动，末物块运动到点且速度恰好为零，末物块恰好回到出发点，水平拉力随时间变化关系如图乙所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，下列说法中正确的是（ ）
A. 内摩擦力的冲量大小为
B. 内合外力的冲量大小为
C. 内摩擦力做的功为
D. 内水平拉力做的总功为
【答案】BC
【解析】A．由运动学可得，加速，减速且速度恰好为零，所以加速度大小相等，即
可得
作出的图像如图所示
内摩擦力的冲量
A错误；
B．内合外力的冲量由动量定理可得
B正确；
C．根据图像可得物块的位移为，末回到出发点，所以位移也是为，所以摩擦力做的功
C正确；
D．内水平拉力做的功为，由动能定理得
代入数据得
D错误。
故选BC。
12. 小明以5 m/s的速度将篮球斜抛出，球在空中运动0.3 s后垂直撞击到篮板上，然后以1 m/s的速度反弹，平抛进入篮筐。球与篮板接触的时间0.1 s，忽略空气阻力，篮球质量为0.6 kg（g取10 m/s2）。下列说法正确的是（ ）
A. 篮板对球的平均作用力大小为18 N
B. 篮板对球的平均作用力大小为30 N
C. 篮球被抛出后上升的最大高度是1.5 m
D. 小明投篮处距篮板水平距离1.2 m
【答案】BD
【解析】对篮球进行逆向分析，根据运动的对称性可看成平抛运动，则竖直方向的分速度为
水平方向的分速度为
AB．根据动量定理可得
解得
则篮板对球的平均作用力大小为30 N，故A错误，B正确；
C．篮球被抛出后上升的最大高度为
故C错误；
D．小明投篮处距篮板水平距离为
故D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题，共56分）
三、填空题：本题共2小题，共16分。
13. 某同学打算在家中利用能找到的器材来验证动量定理。实验设计如图1所示，将小球放在刻度尺的旁边由静止释放，用手机连拍功能拍摄小球自由下落的过程，图2为利用照片得到的各时刻小球的位置，并得出各位置与小球第一位置的间距分别为、、、，手机连拍频率为f，已知当地重力加速度为g。
（1）小球在位置2时的瞬时速度为_________（用题中所给物理量符号表示）；
（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是_________；
A.刻度尺应固定在竖直平面内 B.选择材质密度小的小球
C.小球的质量必须测出来 D.应该先开启连拍再释放小球
（3）取小球在位置2~4的过程研究，则需验证的动量定理的表达式为_________（用题中所给物理量的符号表示）；
（4）若实验过程中发现小球所受重力的冲量大于动量的增加量，造成此问题的原因可能是_______________。
【答案】（1） （2）AD##DA （3） （4）空气阻力影响
【解析】（1）[1]根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，则有
（2）[2]A．刻度尺固定在竖直平面内测量才精确，A正确；
B．密度大的物体相较密度小的物体受到的空气阻力更小，测量误差更小，B错误；
C．合外力仅有重力，重力的冲量为mgt，而动量的变化量为mv，故验证动量定理时质量可约去，则不需要测量小球的质量，C错误；
D．在操作过程中，应该先开启连拍再释放小球，D正确。
故选AD。
（3）[3]动量定理表达式为
在此处即为
同理可得
又
联立解得
（4）[4]小球下落过程中，由于空气阻力的影响，会使得小球所受重力的冲量大于动量的增加量。
14. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证动量定理，轻质细线把直径为d的小球悬挂在铁架台上，球心与P点等高，把光电门与光电计时器固定在铁架台上，其高度与M点等高，用刻度尺测出P、M两点的高度差为h，用螺旋测微器测量小球的直径d，对应的示数如图乙所示。剪断细线，小球由静止下落，测得小球通过光电门的时间为Δt，已知重力加速度大小为g，回答下列问题。
（1）乙图螺旋测微器所示的小球的直径d=___________mm。
（2）实验___________测量小球的质量（填“需要”或“不需要”），为了减小实验误差，P、M两点间的高度差要适当___________些（填“大”或“小”）。
（3）当方程式___________（用h、d、Δt、g来表示）成立时，可验证动量定理。
【答案】（1）6.125 （2）不需要 大 （3）
【解析】（1）[1]由图读出，螺旋测微器所示的小球的直径
（2）[2] 验证动量定理表达式为
质量可以消去，故不需要测量质量。
[3]本实验通过用小球通过光电门的平均速度来代替瞬时速度，故小球通过光电门的时间越短误差越小，故P、M两点间的高度差要适当大些。
（3）[3]小球的瞬时速度表示为
下落时间表示为
即需要验证的表达式为
四、解答题：本题共3小题，共40分。要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题。答案中必须明确写出数值和单位。
15. 如图，一质量为m=2kg的铅球从离地面H=5m高处自由下落，陷入泥潭中某处后静止不动，整个过程共用时t=1.1s，求泥潭对铅球的平均阻力。
【答案】
【解析】根据
解得
设平均阻力为F，取向下为正方向，对全程由动量定理得
解得
16. 如图所示，倾角＝37°的斜面固定在水平面上，质量m＝1.0kg的小物块受到沿斜面向上的F＝9.0N的拉力作用，小物块由静止沿斜面向上运动，小物块与斜面间的动摩擦因数＝0.25，在小物块沿斜面向上运动2m时，将拉力F撤去（斜面足够长，取g＝10m/s2，sin37°＝0.60，cs37°＝0.80），求：
（1）在拉力的作用过程中，小物块加速度的大小；
（2）撤销拉力F后小物块沿斜面向上运动的距离；
（3）小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量。
【答案】（1）1.0m/s2；（2）0.25m；（3）4.5N·s，方向沿斜面向下
【解析】（1）摩擦力
Ff＝μmgcsθ＝2N
设加速度为a1，根据牛顿第二定律有
F－Ff－mgsinθ＝ma1
解得
a1＝1.0m/s2
（2）设撤去拉力前小物块运动的距离为x1，撤去拉力时小物块的速度为v
v2＝2a1x1
撤去拉力后小物块加速度和向上运动的距离大小分别为a2、x2，有v＝2m/s，
Ff＋mgsinθ＝ma2
a2＝8m/s2
v2＝2a2x2
解得
x2＝0.25m
（3）外力F撤除前物体运动时间
t1＝＝2s
外力F撤除后物体向上运动时间
t2＝＝0.25s
小物块沿斜面向上运动过程中摩擦力的冲量
IFf＝Ff（t1＋t2）＝4.5N·s
方向沿斜面向下
17. 如图所示，长直轨道AB与光滑圆轨道平滑连接，滑道AB长L=50m，C是半径为R=20m的圆弧的最低点，BC圆弧所对的圆心角为60°，质量为m=50kg的运动员从A点有静止开始匀加速下滑，加速度为4m/s2，重力加速度g=10m/s2。求：
（1）运动员到达B点的速度大小vB；
（2）运动员在AB段所受重力的冲量I。
（3）运动员在C点时对轨道的压力大小FN。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）根据
解得
（2）由匀变速运动速度与时间关系可得
则重力的冲量
根据动量定理有
（3）根据机械能守恒
在C点
解得
根据牛顿第三定律，运动员在C点时对轨道的压力大小