北京市大兴区2022-2023学年高二下学期期中检测物理试题

试卷更新日期：2023-06-19 类型：期中考试

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一、单选题

1. 质量为2kg的物体，速度由向东的5m/s变为向西的5m/s，关于它的动量和动能下列说法正确的是（）

A、动量和动能都发生了变化 B、动量和动能都没有发生变化 C、动量发生了变化，动能没发生变化 D、动能发生了变化，动量没有发变化

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2. 如图所示，一个质量为0.1kg的钢球，以5m/s的速度水平向右运动，若碰到坚硬的墙壁后以原来速度大小弹回。关于碰撞前后钢球的动量变化量，下列说法正确的是（　　）

A、动量变化量的大小是0 B、动量变化量的大小是 $1.0 kg \cdot m/s$ ，方向水平向左 C、动量变化量的大小是 $1.0 kg \cdot m/s$ ，方向水平向右 D、动量变化量的大小是 $0.5 kg \cdot m/s$ ，方向水平向左

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3. 一根较长轻质柔软细绳，用手握住一端连续上下抖动，形成一列波。某时刻波形如图所示，其中a、b、c为绳上三个质点，不考虑能量损失。下列说法正确的是（）

A、该时刻a的动能最大 B、该时刻a的振幅为零 C、b、c始终有相同的加速度 D、该时刻c点竖直向上运动

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4. 如图所示，弹簧振子的平衡位置为O点，在B、C两点之间做简谐运动。B、C相距10cm。小球经过O点开始计时并向右运动，经过0.5s首次到达B点，下列说法正确的是（）

A、弹簧振子的振幅是10cm B、当振子运动到B时，位移大小是10cm C、弹簧振子的周期是1s D、振子由O运动到B的过程中速度减小

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5. 如图所示，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成 $θ$ 角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。下面说法正确的是（）

A、物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B、物体所受拉力F的冲量大小是 $F t \cos θ$ C、物体所受重力的冲量大小为0 D、物体所受合力的冲量大小为0

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6. 如图所示，一个质量为0.2kg的垒球，以20m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为40m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s，球棒对垒球的平均作用力为F。下面说法正确的是（）

A、球棒对垒球的平均作用力大小 $F = 6000 N$ B、球棒对垒球的平均作用力大小 $F = 2000 N$ C、垒球动量变化量是20kg·m/s，方向与飞回的方向相同 D、球棒对垒球的平均作用力冲量大小为0.004N·s

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7. 如图所示，张紧的水平绳上吊着A、B、C三个小球。B球靠近A球，但两者的悬线长度不同；C球远离A球，但两者的悬线长度相同，让A球在垂直于水平绳的方向摆动，则下列说法正确的是（）

A、B的振动周期比A的振动周期大 B、B的振动周期比A的振动周期小 C、振动稳定后C球的振幅比B球的振幅大 D、振动稳定后C球的振幅和B球的振幅相等

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8. 如图是弹簧振子做简谐运动的图像，下列说法正确的是（　　）

A、1s时，回复力最大 B、1s末，机械能最小，2s末机械能最大 C、1s末、3s末、5s末回复力均相同 D、0~6s是一个完整的周期

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9. 一列简谐横波在 $t = 0$ 时的波形图如图所示。介质中 $x = 2 m$ 处的质点P沿y轴向下运动，下列说法正确的是（　　）

A、这列波的波长是6m B、这列波的沿x轴负方向传播 C、经过一个周期质点P运动的路程是20cm D、一个周期后质点P运动到 $x = 6 m$ 处

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10. 一列声波由空气传到水中（　　）

A、频率不变，波长变小 B、频率不变，波长变大 C、频率变小，波长变长 D、频率变大，波长变大

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11. 一列横波某时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点在此后一段时间内的振动图像，若波沿x轴的正方向传播。由此可知，图乙是（　　）

A、K点的振动图像 B、L点的振动图像 C、M点的振动图像 D、N点的振动图像

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12. 质量相同的甲、乙两个小球，在地面上方同一高度处，甲球自由落下，乙球水平抛出，不计空气阻力，则两小球（　　）

A、落地时动能相同 B、落地时动量相同 C、下落过程乙所受的冲量较大 D、下落过程任意相等时间内动量变化量相同

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13. 在光滑水平面上的两个小球发生正碰。碰撞时间可以忽略不计，如图所示是它们碰撞前后的 $x - t$ 图像。小球的质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ ，已知 $m_{1} = 0.1 kg$ 。由此可以判断（　　）

A、碰撞前 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 都在做匀速直线运动 B、碰撞后 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 运动方向相同 C、 $m_{2} = 0.2 kg$ D、该碰撞为弹性碰撞

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14. 中国女子短道速滑队在进行3000米接力比赛过程中，在接力区内“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把如图所示，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲过程中、忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　）

A、甲对乙的冲量大于乙对甲的冲量 B、甲的动量变化率一定大于乙的动量变化率 C、若两运动员质量相近，甲将获得和乙近似相等的速度 D、甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量

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二、实验题

15. 用图1所示的装置做“用单摆测重力加速度”的实验。

(1)、组装单摆时，应该选用___________。（用器材前的字母表示）

A、长度为1m左右的细线 B、长度为30cm左右的细线 C、直径约为1.8cm的塑料球 D、直径约为1.8cm的钢球

(2)、如图2所示，用游标卡尺测量摆球直径。摆球直径d =cm。

(3)、甲同学测量了6组数据，在坐标纸上描点作图得到了如图3所示的图像，其中T表示单摆的周期，L表示单摆的摆长。用g表示当地的重力加速度，图线的数学表达式可以写为T² = （用题目所给的字母表示）。由图像可计算出当地的重力加速度g = m/s²（π取3.14，计算结果保留两位有效数字）。

(4)、乙同学在实验中操作不当，使得摆球没有在一个竖直平面内摆动。他认为这种情况不会影响测量结果，所以他仍然利用所测得的运动周期根据单摆周期公式计算重力加速度。若将小球的实际运动看作是在水平面内的圆周运动，请通过推导，分析乙同学计算出的重力加速度与真实值相比是偏大还是偏小。

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16. 如图所示，某实验小组同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。

(1)、实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但小组同学通过测量其他物理量间接地解决了这个问题。
a．本实验必须满足的条件是。

A．两小球质量必须相等

B．斜槽轨道必须是光滑的

C．轨道末端必须是水平的

b．实验中除了测两个小球质量外，仅测量（填选项前的符号）就可以达到解决问题的目的。

A．小球开始释放高度h

B．小球抛出点距地面的高度H

C．小球做平抛运动的射程

D．小球做平抛运动的时间

c．请你写出小组同学解决问题的依据和思路：。

(2)、图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球 $m_{1}$ 多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P ，测量OP长度；然后，让被碰小球 $m_{2}$ 静置于轨道的水平部分，再将入射球 $m_{1}$ 从斜轨上S位置静止释放，与小球 $m_{2}$ 相碰，并多次重复，分别找到 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 相碰后平均落地点的位置M、N ，分别测量OM、ON长度。最后用天平测量两个小球的质量分别为 $m_{1}$ 、 $m_{2}$ 。
a．若两球相碰前后的动量守恒，其表达式为（用测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为（用测量的量表示）。

b．若实验中记录完平均落地点P后，小组中某同学发现斜槽末端有些向上倾斜；此时他将其调整为水平（斜槽末端离地高度H不变），然后继续进行后面操作，依然按照原来的方法分析数据。如果该小组同学的其他操作都正确，且调节斜槽引起小球在空中运动时间的变化可以忽略不计，请你分析说明该实验可能会出现的结果。

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三、解答题

17. 如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h。一质量为m的子弹以水平速度v₀射入物块后，以水平速度 $\frac{v_{0}}{2}$ 射出。重力加速度为g。求：

(1)、此过程中系统损失的机械能；

(2)、此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。

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18. 如图所示，两小球 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ 在光滑的水平面上沿同一直线同向匀速运动，且 $v_{2} > v_{1}$ ，两球相撞后的速度分别为 $v_{1}^{'}$ 和 $v_{2}^{'}$ 。试用动量定理和牛顿第三定律推导两球碰前动量 $m_{1} v_{1} + m_{2} v_{2}$ 和碰后动量 $m_{1} v_{1}^{'} + m_{2} v_{2}^{'}$ 的关系。

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19. 碰撞是生活中常见的现象，在调平的气垫导轨上研究两个滑块的碰撞，让滑块A以 $v_{0} = 0.6 m/s$ 的速度与原来静止的滑块B发生碰撞，已知滑块A的质量 $m_{1} = 0.2 kg$ ，滑块B的质量为 $m_{2} = 0.1 kg$ 。

(1)、在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，如图甲所示，碰撞时撞针插入橡皮泥中，使两个滑块连成一体运动。求：
①碰撞后A、B一起运动的速度大小v；

②碰撞过程中A、B组成的系统损失的机械能。

(2)、在滑块B的左端装上轻质弹簧，如图乙所示，滑块A与之碰撞，弹簧先被压缩到最短再恢复原长，两个滑块又分开运动。
①求碰撞过程中弹簧的最大弹性势能；

②已知滑块A整个过程的 $v - t$ 图像如图所示，经过计算，在建立的坐标系中画出碰撞过程中滑块B的 $v - t$ 图像。

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20. 如图甲是建筑工地将桩料打入泥土中以加固地基的打夯机示意图，打夯前先将桩料扶正立于地基上，桩料进入泥土的深度忽略不计。已知夯锤的质量 $M = 450 kg$ ，桩料的质量m=50kg。每次打夯都通过卷扬机牵引将夯锤提升到距离桩顶 $h_{0} = 5 m$ 处再释放，让夯锤自由下落，夯锤砸在桩料上后立刻随桩料一起向下运动．桩料进入泥土后所受阻力f随打入深度h的变化关系如图乙所示，直线斜率 $k = 5.05 \times 10^{4} N / m$ ， g取10 $m / s^{2}$ 。求：

(1)、夯锤与桩料第1次碰撞后瞬间的速度；

(2)、夯锤与桩料第1次碰撞后进入泥土的深度。

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