2022-2023学年河北省保定市第一中学等六校联盟高二下学期期中联考物理试题 Word版

河北省保定市第一中学等六校联盟2022-2023学年高二下学期期中联考

物理试题

一、单选题（7个小题，每题4分，共28 分）

1．如图所示为一个单摆装置，将摆球向左拉到A位置无初速度释放，小球可摆动到与A关于竖直线对称的B位置，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　）

A．小球从A到B的过程中，重力的冲量为零

B．小球从A到B的过程中，合力的冲量不为零

C．小球从O到B的过程中，动量的改变量方向水平向左

D．小球从O到B的过程中，绳上拉力的冲量为零

2．如图所示，两个带同种电荷的小球A和B，A、B的质量分别为m和2m，开始时将它们固定在绝缘的光滑水平面上保持静止，A、B的相互作用力遵循牛顿第三定律，现同时释放A、B，经过一段时间，B的速度大小为v，则此时（    ）

A．A球的速度大小为B．A球的动量大小为

C．A球与B球的动量大小之比一直为 D．A球的动能为

3.如图所示为甲、乙两质量不同的物体分别受到恒力作用后，其动量p与时间t的关系图像。则甲、乙所受合力F甲与F乙的关系是（图中两线平行）（   ）                 

A．F甲<F乙            B． F甲=F乙               C． F甲>F乙

D．无法比较F甲和F乙的大小

4．我国自行研制的第五代隐形战机“歼-20”以速度水平向右匀速飞行，到达目标地时，将质量为M的导弹自由释放，导弹向后喷出质量为m、对地速率为的燃气（方向水平向左），则喷气后导弹的速率为（    ）

A． B． C． D．

5．如图所示，凹槽静止在光滑的水平地面上，内表面为光滑圆柱面，在其左侧有一固定在地面上的木桩，现将可视为质点的小球从距A点正上方H高处由静止释放，然后由A点经半圆形轨道从点冲出，运动过程中不计空气阻力，则小球从释放到第一次运动到点的过程，凹槽和小球组成的系统（  ）

A．机械能守恒，水平方向动量守恒 

B．机械能守恒，水平方向动量不守恒

C．机械能不守恒，水平方向动量守恒 

D．机械能不守恒，水平方向动量不守恒

6．质量相等的甲和乙原本都静止在光滑的水平冰面上，现在，其中一人向另一个人水平抛出一个篮球，另一人接住球后再水平抛回，如此反复进行几次后，最终球停在其中一个人手中，关于甲和乙最后的速率关系下列选项正确的是    （    ）

A．若乙最先抛球，则一定是B．无论怎样抛球和接球，都是

C．只有甲先抛球，乙最后接球，才有D．若乙最后接球，则一定是

7．如图所示，光滑的水平杆上有一质量为的滑环A，滑环上通过一根不可伸缩的轻绳悬挂着一个质量为的物块B（可视为质点），物块B恰好与光滑的水平面接触。质量为物块C（可视为质点）以速度冲向物块B，物块C与物块B碰后粘在一起向右运动，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（　　）

A．物块C与物块B碰后速度为

B．物块C与物块B碰撞过程中损失的机械能为

C．若滑环A不固定，则滑环A最大速度为

D．若滑环A不固定，则物块B、C摆起的最大高度为

二、多选题（3个小题，每题6分，共18分）

8．将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上，放手后笔会向上弹起一定高度。某次实验中测得圆珠笔弹起的最大高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A．弹簧恢复原长的过程，圆珠笔所受合力的冲量为零

B．上升过程中，圆珠笔（含弹簧）的机械能守恒

C．圆珠笔弹到最大高度h时，圆珠笔的动量为零

D．圆珠笔离开桌面瞬间的初速度大小为

9．如图所示的装置中，木块B放在光滑的水平桌面上，子弹A以水平速度射入木块后(子弹与木块作用时间极短)，子弹立即停在木块内．然后将轻弹簧压缩到最短，已知本块B的质量为M，子弹的质量为m，现将子弹、木块和弹簧合在一起作为研究对象(系统)，则从子弹开始入射木块到弹簧压缩至最短的整个过程中（    ）

A．系统的动量不守恒，机械能守恒B．系统的动量不守恒，机械能不守恒

C．系统损失的机械能为D．弹簧最大的弹性势能小于

10．水平面上有一质量m=3kg的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量的小物块，小物块与小车一起以的速度向右运动，与静止在水平面上质量M=1kg的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。则下列说法中正确的是（　　）

A．小车与小球碰撞后小球的速度大小为6m/s

B．当弹簧被压缩到最短时小车的速度大小为2.4m/s

C．从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对小物块的冲量大小为

D．若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短用时2s，则小车在这2s内的位移x与弹簧最大形变量l的关系式为

三、实验题（2个小题，共15 分）

11．一探究小组用如图甲所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。

（1）用螺旋测微器测遮光条宽度d。测量结果如图乙所示，则d=___________mm；

（2）调节气垫导轨，使其水平。将滑块放在导轨上，打开气泵，推动滑块，若滑块上的遮光片经过B光电门的遮光时间比经过A光电门的遮光时间小，应适当调高导轨___________端（填“左”或“右”）螺栓；

（3）测出砝码及盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2（），测出一次运动过程中遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2和遮光片从A运动到B所用的时间t；

（4）得出实验结论。可分别表示出遮光片随滑块从A运动到B的过程中滑块动量改变量的大小、该过程中砝码及盘的拉力冲量，若在误差允许的范围内满足关系式___________（用题中给出的物理量、重力加速度g表示），即验证了动量定理；

12．（1）利用气垫导轨通过闪光照相进行“探究碰撞中的不变量”这一实验，要求研究两滑块碰撞时动能损失很小和很大等各种情况，若要求碰撞时动能损失最大应选下图中的____（填“甲”或“乙”）若要求碰撞动能损失最小则应选下图中的_____（填“甲”或“乙”）（甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有撞针和橡皮泥）。

（2）某次实验时碰撞前B滑块静止，滑块匀速向B滑块运动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续次拍摄得到的闪光照片如图所示。

已知相邻两次闪光的时间间隔为，在这次闪光的过程中，A、B两滑块均在范围内，且第次闪光时，滑块恰好位于处。若A、B两滑块的碰撞时间及闪光持续的时间极短，均可忽略不计。如从第次闪光开始计时，则可知经过时间t＝_____________s两滑块在x＝___________发生碰撞，A、B两滑块质量比___________。

四、解答题（3个小题，共39分）

13．长征六号（CZ-6）是由上海航天技术研究院研制的新一代无毒无污染小型低温液体运载火箭，主要用于发射太阳同步轨道卫星。火箭具备适应简易设施发射的能力，可实现快速发射。火箭一子级直径为3.35米，二子级和三子级直径为2.25米。全箭总长29.287米，起飞质量约103吨。在国内测控限制下，700公里SSO（太阳同步轨道）运载能力约为500千克。用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以7.0×103m/s的速度绕地球做匀速圆周运动。已知卫星的质量为500kg，最后一节火箭壳体的质量为100kg。某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时火箭壳体沿轨道切线方向的速度为5.5×103m/s。试分析计算：

（1）火箭起飞时，如果火箭发动机的喷气速度为3000m/s，那么要产生1.2×106N的推力，每秒钟发动机要喷出气体的质量为多少？

（2）星箭分离后卫星的速度增加到多大？

14．如图，光滑轨道固定在竖直平面内，水平，为半圆，在b处与相切。在直轨道上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），用轻质细绳将A、B连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接），其弹性势能。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量、长的小车，小车上表面与等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，B向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处。已知A与小车之间的动摩擦因数，g取，求：

（1）A、B离开弹簧瞬间的速率、；

（2）圆弧轨道的半径；

（3）A在小车上滑动过程中产生的热量。

15．如图所示的水平面，A点左侧和B点右侧的水平面光滑，半径为R、质量2m的光滑圆弧形槽放在水平面上，弧形槽刚好与水平面相切于A点，质量为5m的物块乙左端拴接一轻弹簧，静止在水平面上，弹簧原长时左端点刚好位于水平面上的B点。已知AB段粗糙且物块甲与AB段间的动摩擦因数为，A、B两点之间的距离为R，质量为m的物块甲由弧形槽的最高点无初速度释放，重力加速度为g，两物块均可视为质点。求：

（1）物块甲刚到达水平面时弧形槽的位移大小；

（2）整个过程中弹簧储存的弹性势能的最大值；

（3）通过计算说明物块甲能否第二次通过A点，若能，求出物块甲第二次到A点的速度；若不能，求出物块甲停止时到A点的距离。

物理答案

一、CDBDB   DD   8．BC   9．BCD   10．AD

三、实验题

11．     8.473     右    

12．  乙     甲     0.5     60.0     2∶3

13．【答案】（1）400kg；（2）7.3×103m/s

【详解】（1）火箭起飞时，根据动量定理可得

每秒钟发动机要喷出气体的质量为

（2）设火箭壳体和卫星一起绕地球做匀速圆周运动的速度为v0，火箭壳体沿轨道切线方向的速度为v2，分离后卫星的速度为v1，星箭分离过程中，根据动量守恒定律有

解得

14．【答案】（1），；（2）；（3）

【详解】（1）A、B离开弹簧过程，根据系统动量守恒可得

根据系统机械能守恒可得

联立解得A、B离开弹簧瞬间的速率分别为

，

（2）B恰好能冲到圆弧轨道的最高点d处，在d处由重力提供向心力可得

根据机械能守恒可得

联立解得圆弧轨道的半径为

（3）A在小车上滑动过程中，A与小车组成的系统满足动量守恒，设A与小车可以达到共速，则有

解得

设A与小车达到共速发生的相对位移为，根据能量守恒可得

解得

假设不成立，可知A最终从小车左端离开，则A在小车上滑动过程中产生的热量为

15．【答案】（1）；（2）；（3）能通过，

【详解】（1）A点左侧的水平面光滑，以物块甲和弧形槽为系统，水平方向不受外力，系统水平方向动量守恒，取水平向右为正方向，设物块甲刚到达水平面时速度为v1，弧形槽速度为v2，根据动量守恒定律有

弧形槽圆弧光滑，根据能量守恒有

联立解得

，

物块甲刚到达水平面时，物块甲和弧形槽的位移大小x1，x2及关系为

，，

联立解得

（2）物块甲从A到B，设到达B的速度为v3，根据动能定理有

联立解得

物块甲过B点后，压缩弹簧，物块甲和物块乙共速时，弹簧储存的弹性势能最大，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

根据能量守恒有

解得

（3）设物块甲第二次通过B点的速度为v4，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有

根据能量守恒有

联立解得

假设物块甲返回后在离B距离为x时静止，根据动能定理有

解得

所以物块甲能第二次通过A点，根据动能定理有

解得