安徽省合肥市2024-2025学年高二物理上学期第五次过程性评价试卷含解析

Page172022级高二上学期物理第五次限时作业一、选择题（1-7题只有一个选项符合题意，每题4分，8-10题有多个选项符合题意，每题6分，共46分）1.下列说法正确的是（）A.运动员跳高时，在落地处垫上海绵垫子是为了减小冲量B.人从越高的地方跳下，落地时人受到的冲量越大C.动量相同的两个物体受相同的制动力作用，质量小的先停下来D.在电视机等物体包装箱里垫上泡沫垫或气泡垫，是为了减小物体在碰撞过程中受到的冲量【答案】B【解析】【详解】A．运动员跳高时，落地时的冲量等于动量的变更量，在地上垫上海绵垫子可以增加与地面接触的时间，由动量定理可知，从而减小与地面之间的相互作用力的大小，故A错误；B．人从越高的地方跳下，落地时速度越大，动量越大，与地面接触时动量变更量越大，人受到的冲量越大，越危急，故B正确；C．由动量定理可知动量相同的两个物体，受相同的制动力作用，同时停下来，故C错误；D．在由动量定理可知，电视机等物体包装箱里垫上泡沫，可以使电视机与箱子撞击时的时间延长，从而是减小电视机在碰撞过程中受到的撞击力，故D错误。故选B。2.如图，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，在作用t时间后，物体仍保持静止。则下列说法正确的是（）A.拉力F的冲量方向水平向右B.拉力F的冲量大小是C.摩擦力的冲量大小为0D.合外力的冲量大小为0【答案】D【解析】【详解】A．拉力的冲量方向与拉力的方向相同，即方向与水平方向成θ角斜向右上方，故A错误；B．依据冲量的定义可知，拉力F的冲量大小I=Ft故B错误；C．摩擦力的冲量大小故C错误；D．物体保持静止，动量变更为零，依据动量定理可知，物体所受合力的冲量大小为零，故D正确。故选D。3.质量不相等的A、B两球在光滑的水平面上沿同始终线同一方向运动，A在后，B在前，当A追上B并发生碰撞后，速度分别变为、，下列状况不行能出现的是（）A.A、B组成的系统动量守恒，机械能增加B.A、B组成的系统动量守恒，机械能减小C.碰撞后A、B反向，且D.碰撞后A、B同向，且【答案】A【解析】【详解】AB．碰撞过程中，动量守恒，机械能不增，A错误，符合题意，B正确，不符合题意；CD．若碰撞后两物体方向相同，因不知道质量大小关系，无法判定碰撞后速度大小关系，C可能出现，不符合题意。若碰撞后假如两物体方向相同，则后面物体的速度应当小于等于前面物体速度，D可能出现，不符合题意。故选A。4.在某次足球竞赛中，闻名球星C罗接队友传中，跳起头球打门，进球。设C罗的质量为m，从静止下蹲状态向上起跳，经△t时间，身体伸直并刚好离开地面，速度为v，重力加速度大小为g，在此过程中（）A.地面对他的冲量大小为B.地面对他的冲量大小为C.地面对他的冲量大小为mvD.地面对他的冲量大小为【答案】B【解析】【详解】设竖直向上为正方向，由动量定理可得解得地面对他的冲量大小为ACD错误。B正确。故选B。5.如图所示，斜面倾角为θ，P为斜面的中点，斜面上半段光滑，下半段粗糙，一个小物体由顶端静止释放，沿斜面下滑究竟端时速度为零。以沿斜面对下为正方向，则物体下滑过程中的位移x、速度v、合外力F、合外力的冲量I与时间t的关系图象可能正确的是（）A. B. C. D.【答案】BD【解析】【分析】【详解】A．物体在光滑的斜面上先由静止起先向下做匀加速直线运动，过P点后做匀减速直线运动，x­t图线的斜领先增大后减小到零，故A错误；BC．物体在前半段做初速度为零的匀加速直线运动，后半段做匀减速直线运动，到达底端时速度为零，则前半段和后半段的平均速度相等，运动时间相等，加速度大小相等、方向相反，则合力大小相等、方向相反，故B正确，C错误；D．由于合力大小相等，方向相反，依据I＝Ft可知，D正确。故选BD。6.一个物体在下述运动中，动量不发生变更的是（）A.匀加速直线运动 B.斜向上抛运动C.匀速圆周运动 D.匀速直线运动【答案】D【解析】【详解】A．物体做匀加速直线运动时，速度始终增大，依据可知其动量发生了变更。故A错误；B．同理，物体做斜上抛运动，其速度方向时刻在变更，可知其动量发生了变更。故B错误；C．同理，物体做匀速圆周运动时，速度方向时刻在发生变更，可知其动量发生了变更。故C错误；D．当物体做匀速直线运动时，其速度大小和方向均不变更所以其动量不发生变更。故D正确。故选D。7.如图甲所示，曲面为四分之一圆弧、质量为M的滑块静止在光滑水平地面上，一光滑小球（可视为质点）以某一速度水平冲上滑块的圆弧面，且没有从滑块上端冲出去。若测得在水平方向上小球与滑块的速度大小分别为、，作出图像如图乙所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是（）A.小球的质量为B.小球运动到最高点时的速度为C.小球能够上升的最大高度为D.若圆弧面的下端距水平地面的高度为c，经过一段时间后小球落地，落地时小球与滑块之间的水平距离为【答案】D【解析】【详解】A．设小球的质量为m，初速度为，在水平方向上由动量守恒定律得则结合图乙可得横截距则小球的质量故A错误；B．小球运动到最高点时，竖直方向速度为零，在水平方向上与滑块具有相同的速度，在水平方向上由动量守恒定律得解得由A项化简得故B错误；C．小球从起先运动到最高点的过程中，由机械能守恒定律得解得由A项化简得故C错误；D．小球从起先运动到回到最低点的过程中，若规定向右为正方向，在水平方向上由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立两式解得，离开圆弧面以后小球做平抛运动，滑块向右做匀速直线运动，当小球落地时，两者之间的水平距离为且联立得故D正确故选D。8.如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘。一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度射出。则子弹对物块冲量I的大小、摩擦力方向为（）A. B.C.水平向左 D.水平向右【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．子弹与物块相互作用过程中，系统动量守恒，则有对物块应用动量定理，有联立可得故A正确，B错误；CD．子弹射出过程，物块相对子弹向左运动，故物块所受摩擦力方向水平向右,故C错误，D正确。故选AD。9.如图所示，质量均为m的A、B两物体，静止在光滑水平面上，A与B之间的动摩擦因数为μ。现对A、B施加大小相等方向相反的力F（），下列说法正确的是（）A.A、B组成的系统动量守恒B.A、B组成的系统机械能守恒C.A的机械能增加D.B的机械能减小【答案】AC【解析】【详解】A．由题设条件可知，A、B组成的系统受到的合外力等于零，因此A、B组成的系统动量守恒，A正确；B．由于A、B组成的系统要克服A、B间的摩擦力做功，因此A、B组成的系统机械能不守恒，B错误；C．对A物体受力分析，在水平方向受向左的作用力F，受向右的摩擦力μmg，由于则有牛顿其次定律可得解得可知物体A向左做加速运动，速度增大，动能增加，重力势能不变，因此A的机械能增加，C正确；D．同理对B物体受力分析，在水平方向受向右的作用力F，受向左的摩擦力μmg，由牛顿其次定律可知，B物体的加速度大小与A物体的加速度相同，方向水平向右，则B物体向右做加速运动，速度增大，动能增加，重力势能不变，因此B的机械能增加，D错误。故选AC。10.如图所示，轻弹簧一端固定在水平地面上，质量为的物块A静止在弹簧上端但与弹簧不拴接。若将质量为的物块B从物块A的正上方处由静止释放，物块A、B碰撞后粘在一起，反弹后上升的最高点为与物块B的释放点距离为的点（图中未画出）。若将质量为的物块C（图中未画出）从物块A的正上方处由静止释放，物块A、C碰撞后也粘在一起。已知弹簧始终处于弹性限度内，物块A、B、C均可看作质点，重力加速度为，下列说法正确的是（）A.从物块A静止在弹簧上端到物块A、B上升至最高点的过程中，弹簧的弹性势能削减了B.物块A、C碰撞后的瞬间，速度大小为C.物块A、C碰撞过程中损失的机械能为D.物块A、C反弹后上升的最大高度位于点上方【答案】AD【解析】【详解】A．物块B从起先下落到刚要与物块A发生碰撞有物块A、B碰撞过程有物块A、B碰撞结束后反弹到最高点有解得A正确；B．物块C从起先下落到刚要与物块A发生碰撞有物块A、C碰撞过程有解得B错误；C．物块A、C碰撞过程中损失的机械能解得C错误；D．物块A、C碰撞结束后反弹到点的过程有解得故最大高度位于点上方，D正确。故选AD。二、试验题（每空2分，共16分）11.某同学设计了一个用打点计时器“验证动量守恒定律”的试验：如图甲所示，在小车A的前端黏有橡皮泥，在小车A后面连着纸带，电磁打点计时器的电源频率为50Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力。（1）若得到打点纸带如图乙所示，并测得各计数点间距离标在图上，A为运动起始的第一点，则应选______段来计算A和B碰后的共同速度。（填“AB”、“BC”、“CD”或“DE”）（2）已测得小车A的质量为0.40kg，小车B的质量为0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量为______kg⋅m/s，碰后总动量为______kg⋅m/s。【答案】①.DE②.0.420③.0.417【解析】【详解】（1）[1]由于碰撞之后共同匀速运动的速度小于之前A独自运动的速度，故AC应在碰撞之前，DE应在撞之后，推动小车由静止起先运动，故小车有个加速过程，在碰撞前做匀速直线运动，即在相同的时间内通过的位移相同，故BC段为匀速运动的阶段，故选BC计算碰前的速度，DE来计算碰后的共同速度。(2)[2]碰前系统的动量即A的动量，则[3]碰后的总动量12.某同学用如图所示的装置做验证动量守恒定律的试验，先将a球从斜槽轨道上某固定点处由静止起先滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端上，让a球仍从原固定点由静止起先滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。（1）本试验不须要测量的物理量有______（填字母序号）。A.斜槽轨道末端到水平地面的高度HB.小球a、b的质量、C.记录纸上O点到A、B、C各点的距离OA、OB、OC（2）小球a、b质量、的大小关系应满意______，两球的半径应满意______A.B.C.（3）某同学在做试验时，测量了过程中的各个物理量，利用上述数据验证碰撞中的动量守恒，那么推断的依据是看______和______在误差允许范围内是否相等。【答案】①.A②.A③.C④.⑤.【解析】【详解】（1）[1]小球离开轨道后做平抛运动，由于小球下落的高度相等，则小球在空中的运动时间相等，假如碰撞过程动量守恒，则有两边同时乘以时间得即可知，须要测量两球的质量和两球做平抛运动的水平位移。本题选不须要测量的是高度H，故选A。（2）[2]为了防止入射球反弹，则有故选A。[3]为了发生对心碰撞，则有故选C。（3）[4][5]由（1）可知，试验须要验证的表达式为即推断的依据是看和在误差允许范围内是否相等。三、计算题（13题10分，14题12分，15题16分）13.如图所示，在光滑的水平面上，质量为m0=3.0kg的长木板A的左端，叠放着一个质量为m=1.0kg的小物块B(可视为质点)，小物块与木板之间的动摩擦因数μ=0.30。在木板A的左端正上方，用长为R=0.80m不行伸长的轻绳将质量为m=1.0kg的小球C悬于固定点O，现将轻绳拉直使小球C于O点以下与水平方向成θ=30°角的位置(如图所示)由静止释放。此后，小球C与B恰好发生正碰且无机械能损失。空气阻力不计，g取10m/s2。求：（1）小球运动到最低点时(碰撞前)对细绳的拉力；（2）木板长度L至少为多大时小物块才不会滑出木板。【答案】（1）20N，方向竖直向下；（2）1m【解析】【详解】（1）小球C从起先下落到与B碰撞前瞬间，由动能定理得解得小球在最低点，有解得F=20N由牛顿第三定律得，小球对细绳的拉力为F'=F=20N方向竖直向下。（2）设小球C与小物块B在碰撞后，小球C的速度为v1，小物块B的速度为v2，由动量守恒和机械能守恒得mv0=mv1+mv2联立解得v1=0v2=小物块B在木板A上滑动，小物块B和木板A组成的系统动量守恒，设B滑到木板A最右端时与A共速，速度大小为v，则mv2=(m0+m)v小物块B在木板A上滑动的过程中，由小物块B和木板A组成的系统减小的机械能转化为内能，由功能关系得联立以上各式并代入数据，解得L=1m14.如图所示，套筒C可以沿着水平固定的光滑杆（足够长）左右滑动，套筒下方用不行伸长的轻细线悬挂物体B。起先时物体B和套筒C均静止，子弹A以的水平初速度在极短时间内击穿物体B后速度减为。已知子弹A、物体B、套筒C的质量分别为、，重力加速度g取10。求：（1）子弹A击穿物体B的过程，子弹A对物体B的冲量大小（2）物体B能上升的最大高度；（3）套筒C可以达到的最大速度。【答案】（1）3N·s；（2）0.1m；（3）2m/s【解析】【详解】（1）子弹A击穿物体B的过程，动量守恒，规定向右为正方向，则对物体B依据动量定理有解得I＝3N·s（2）由（1）可解得子弹A击穿物体B后，B的速度为物体B上升过程中，B、C组成的系统水平方向动量守恒，设最大高度为h，则有由能量守恒定律解得h＝0.1m（3）当B回到最低点时，C的速度最大，依据B、C系统动量守恒可知依据能量守恒定律有解得15.如图所示，在某竖直平面内，圆心为O、半径R＝0.32m固定半圆光滑轨道CD与足够长的光滑水平面BC平滑连接于C点，直径CD垂直于BC，BC