2021-2022学年海南省儋州市鑫源高级中学高二（下）期中物理试题（解析版）

儋州市鑫源中学2021——2022学年第二学期期中考高二年级物理科试题考试时间：90分钟：满分：100分一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分。）1.关于物体的动量下列说法正确的是（）A.质量越大的物体动量越大B.做匀速圆周运动的物体，其动量不变C.物体的动能不变，其动量一定不变D.物体的动量不变，其动能一定不变【1题答案】【答案】D【解析】【详解】A．质量与速度的乘积是物体的动量，质量越大的物体动量不一定大，故A错误；B．做匀速圆周运动的物体，动量大小不变，但方向改变，所以其动量改变，故B错误；C．物体的动能不变，动量大小不变，但方向可以改变，故C错误；D．物体的动量不变，则速度不变，其动能一定不变，故D正确。故选D。2.物体的质量与速度的乘积叫动量，在国际单位制中动量的单位是（）A.N·m B.kg·m C.kg·m/s D.kg·m/s2【2题答案】【答案】C【解析】【详解】由动量表达式，质量的国际单位为，速度的国际单位为，可知动量的国际单位为，选项C正确，ABD错误；故选C。3.一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。若以水平向右为正方向，则碰撞前后钢球的动量变化为（）A.0 B.0.6kg·m/s C.-1.2kg·m/s D.1.2kg·m/s【3题答案】【答案】C【解析】【详解】取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v＝6m/s，碰撞前钢球的动量为p＝mv＝0.1×6＝0.6kg·m/s碰撞后钢球的速度为v′＝-6m/s，碰撞后钢球的动量为p′＝mv′＝-0.1×6＝-0.6kg·m/s碰撞前后钢球的动量变化为Δp＝p′-p＝-0.6kg·m/s-0.6kg·m/s＝-1.2kg·m/s故选C。4.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊的作用，下列说法正确的是（）A.增加了司机受到的撞击力B.减少了碰撞前后司机动量变化量C.增加了碰撞前后司机动量的变化量D.延长了司机的受力时间，减少了司机受到的撞击力【4题答案】【答案】D【解析】【详解】在碰撞过程中，司机的动量的变化量是一定的，但安全气囊会增加作用的时间，根据动量定理可知,可以减小司机受到的撞击力F，故ABC错误，D正确。故选D。5.一个质量为的足球以的速度飞来，运动员把它以的速度反向踢出。已知运动员与足球的作用时间为。下列说法正确的是（）A.运动员对足球的平均作用力大小为B.运动员对足球的平均作用力大小为C.运动员对足球做的功为D.运动员对足球做的功为【5题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．根据动量定理得代入数据解得故A错误，B正确；CD．根据动能定理得代入数据解得故CD错误。故选B。6.一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统（）

A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.无法判定动量、机械能是否守恒【6题答案】【答案】C【解析】【详解】在子弹打击木块A及弹簧压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒。在此过程中，除弹簧弹力做功外还有摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒。选项C正确，ABD错误。故选C。7.如图所示，在光滑水平面上质量分别为mA=2kg、mB=4kg，速度的大小分别为vA=5m/s、vB=2m/s的A、B两小球沿同一直线相向运动，则（）

A.它们碰撞前的总动量是18kg·m/s，方向水平向右B.它们碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向右C.它们碰撞后如A球以vA’=1m/s的速度被反向弹回，则B球的速度大小为2m/sD.它们碰撞后如A球B球粘在一起，则两球共同运动的速度大小为3m/s【7题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．以右为正方向，它们碰撞前的总动量是方向水平向右，碰撞过程动量守恒，碰撞后的总动量是2kg·m/s，方向水平向右，故A错误，B正确；C．如A球以vA’=1m/s的速度被反向弹回，则解得B球的速度为故C错误；D．碰撞后如A球B球粘在一起，则解得故D错误。故选B。8.新型冠状病毒引发肺炎疫情期间，一些宅在家里久了的朋友有些耐不住寂寞，想要出门逛逛，但是又担心受到感染，因此绞尽脑汁来自我保护。如图所示，母女俩穿着同款充气“防护服”出来散步，由于两人初次穿充气服，走起路来有些控制不好平衡，所以两人发生了碰撞。若妈妈的质量为3m，女儿的质量为m，且以相同的速率v在光滑水平面上发生相向碰撞，碰撞后妈妈静止不动，则这次碰撞属于（）

A.弹性碰撞 B.非弹性碰撞C.完全非弹性碰撞 D.条件不足，无法确定【8题答案】【答案】A【解析】【分析】【详解】设碰撞后女儿的速度为v′，根据动量守恒定律可得故碰后女儿的速度为碰前母女俩的总动能为碰后母女俩的总动能为由于碰撞前后总动能相等，所以母女俩的碰撞为弹性碰撞故选A二、多选题（本小题共5题，每小题4分，共20分。全对得4分，选对但不全对的得2分，有选错得0分。）9.如图，水平飞向球棒的垒球被击打后，动量变化量为，则（）

A.球的动能可能不变B.球的动量大小一定增加C.球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等D.球受到棒的冲量方向可能与球被击打前的速度方向相同【9题答案】【答案】AC【解析】【详解】AB．垒球被击打后，可能以与被击打前等大的速度反向打出，所以球的动能可能不变，动量大小不变，动量大小增量为零，故A正确，B错误；C．由牛顿第三定律知：球对棒的作用力与棒对球的作用力大小一定相等，故C正确；D．球受到棒的冲量方向是棒对球弹力的方向，与球被击打前的速度方向相反，故D错误。故选AC。10.如图所示，一物体在与水平方向成角的恒定拉力F作用下沿水平面匀速运动，在时间t内（）A.物体所受合力的冲量大小为0B.物体所受支持力的冲量大小为0C.物体所受拉力F的冲量大小为D.物体所受摩擦力的冲量大小为【10题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．沿水平面匀速运动，处于平衡状态，所受合外力为零，根据冲量的定义可知，物体所受合力的冲量大小为0，Ａ正确；C．根据冲量的定义可得，物体所受拉力F的冲量大小为，C错误；BD．物体受力如图所示可得物体所受支持力的冲量大小为物体所受摩擦力的冲量大小为B错误，D正确。故选AD。11.在2022北京冬奥会上，中国运动健儿武大靖、范可新、曲春雨、任子威组成的团体在短道速滑项目混合团体接力决赛中夺得冠军，为中国代表团赢得了北京冬奥会的第一枚金牌。比赛中“接棒”运动员在前面滑行，“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员完成接力过程。忽略运动员与冰面之间的摩擦，交接棒过程中两运动员的速度均在同一直线上。下列关于交接棒过程的说法正确的是（）A.两运动员组成的系统动量守恒B.两运动员组成的系统机械能守恒C.两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零D.两运动员之间相互作用力做的总功一定等于零【11题答案】【答案】AC【解析】【详解】A．忽略运动员与冰面之间的摩擦，则在交接棒过程中，合外力为零，系统动量守恒，故A正确；B．“交棒”运动员从后面追上并用力推前方“接棒”运动员，化学能转化为机械能，因此两运动员组成的系统机械能不守恒，故B错误；C．系统动量守恒，因此两运动员之间相互作用力的总冲量一定等于零，故C正确；D．两运动员相互作用时，相对地面的位移一定不相同，因此相互作用力做的总功一定不等于零，故D错误。故选AC。12.下列属于反冲运动的是（）A汽车运动 B.直升机运动C.火箭的运动 D.反击式水轮机的运动【12题答案】【答案】CD【解析】【详解】反冲现象是一个物体或一个整体分裂成两部分，两部分朝相反的方向运动的现象。A．汽车是利用燃烧燃料获得向前的牵引力从而使汽车前进的，不属于反冲，故A错误；B．直升机是利用的空气的浮力而使飞机上升的，不属于反冲，B错误；C．火箭的运动是利用喷气的方式而获得动力，利用了反冲运动，C正确；D．反击式水轮机是利用了水反冲作用而获得动力，属于反冲运动，D正确。故选CD。13.如图所示，质量相等的A、B两个球，原来在光滑水平面上沿同一直线相向做匀速直线运动，A球的速度是6m/s，B球的速度是-2m/s，之后A、B两球发生了对心碰撞。碰撞后A、B两球的速度可能值为（）

A.vA'=3m/s，vB'=1m/sB.vA'=2m/s，vB'=2m/sC.vA'=1m/s，vB'=3m/sD.vA'=-1m/s，vB'=7m/s【13题答案】【答案】BC【解析】【详解】A．碰撞后都向右运动，A球的速度大于B球的速度，不符合实际，A错误；B．设每个球的质量均为m，碰撞前系统总动量碰撞前的总动能碰撞后的总动量为碰撞后的总动能为碰撞过程动量守恒且动能不增加，符合实际，B正确；C．碰撞后的总动量为碰撞后的总动能为碰撞过程动量守恒且动能不增加，符合实际，C正确；D．碰撞后的总动能为碰撞过程动能增加，不符合实际，D错误。故选BC。三、实验题（本题共2小题，共20分）14.利用斜槽轨道做“验证动量守恒定律”的实验，实验中小球运动轨迹及落点的情况如图所示。（1）除了图1中的器材外还需要________；A．秒表B．刻度尺C．天平D．弹簧测力计E．游标卡尺（2）下列关于实验的一些要求必要的有________；A．两个小球的质量应满足mA≤mBB．实验中重复多次让A球从斜槽上释放，特别注意让A球从同一位置由静止释放C．斜槽轨道的末端必须调整水平D．两个小球的大小必须相同E．需要测出轨道末端到水平地面的高度F．必须测量出小球的直径（3）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量________，来间接解决这个问题；A．小球1开始释放时离桌面的高度hB．小球2抛出点距地面的高度HC．两小球做平抛运动的水平位移D．两小球的质量（4）若该碰撞过程中动量守恒，则一定有关系式mA·OP=________成立（用上述步骤中测量的量表示）；（5）完成上述实验后，某实验小组对上述装置进行了改造，如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置一个斜面，斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下，重复上述（2）中相关操作，得到两球落在斜面上的平均落点M＇、P＇、N＇。用刻度尺测量斜面顶点到M＇、P＇、N＇三点的距离分别为l1、l2、l3。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式________（用所测物理量的字母表示）。【14题答案】【答案】①.BC②.BCD③.C④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]需要使用刻度尺测量A、B两球的水平位移，需要使用天平测量A、B两球的质量，故选BC。（2）[2]A．如果两球质量相等，碰撞后A球将静止不动，如果A球质量比B球小，则A球会被弹回，导致无法测量，所以实验时要使A球质量明显大于B球质量，故A错误；B．实验中重复多次让A球从斜槽上同一位置由静止释放，以减小偶然误差，故B正确；C．斜槽轨道的末端必须调整水平，使两球的动量全部在水平方向上，故C正确；D．两个小球的大小必须相同，保证是对心碰撞，故D正确；E．实验中不需要测量两球的运动时间，所以不需要测出高度，故E错误；F．两小球的直径相等即可，不必测量出小球的直径，故F错误。故选BCD。（3）[3]因为小球做平抛运动，下落时间相等，故可用水平位移代替平抛的速度，则实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是可以通过仅测量小球做平抛运动的水平位移，来间接解决这个问题，故选C。（4）[4]设落地时间为t，则有，，而动量守恒的表达式为所以若两球相碰前后的动量守恒，则有（5）[5]碰撞前，落在图中的点，设其水平初速度为，小球和发生碰撞后，的落点在图中点，设其水平初速度为，的落点是图中的点，设其水平初速度为。设斜面与水平面的倾角为α，由平抛运动规律得解得同理可见速度正比于，所以需要验证两球碰撞过程中动量守恒表达式为15.利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验Ⅰ．实验器材气垫导轨、数字计时器、___________、滑块（两个）、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。Ⅱ．实验过程（1）测质量：用天平测出滑块的质量。（2）安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。

（3）实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的___________。（4）改变条件，重复实验：①改变滑块的___________；②改变滑块的初速度大小和方向。（5）验证：一维碰撞中的___________。Ⅲ．数据处理（1）滑块速度的测量：v=，式中Δx为滑块上挡光片的宽度（仪器说明书上给出，也可直接测量），Δt为数字计时器显示的滑块（挡光片）经过光电门的时间。（2）验证的表达式：________。【15题答案】【答案】①.天平②.速度③.质量④.动量守恒⑤.mv1+mv2=mv1'+mv2'【解析】【详解】[1]验证动量守恒定律需要测量小车的质量，故需要天平；（3）[2]接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度；（4）[3]重复实验，需要改变滑块的质量；（5）[4]验证动量守恒定律，即一维碰撞中的动量守恒。（2）[5]验证动量守恒定律的表达式，即mv1+mv2=mv1'+mv2'。四、计算题：（本题共3小题，共36分。把解答写在答题卡答题处，要求写出必要文字说明、方程。）16.质量的小球在光滑水平面上以的速率向右运动，恰遇上质量向左以的速率运动的小球，作用时间；碰撞后小球以的速度向左运动，小球恰好静止，求：（1）求小球动量变化量？（2）碰撞时小球对的平均作用力多大？方向如何?【16题答案】【答案】（1），方向向左；（2）500N，方向向左【解析】【详解】（1）取向右为正，小球动量变化量方向向左。（2）根据动量定理解得碰撞时小球对的平均作用力方向向左。17.花样滑冰是一个