江苏启东市某校2023年高二上学期期初质量检测物理试卷含答案.pdf
2023-2024 学年度第一学期期初质量检测 高二年级物理试卷高二年级物理试卷一、单项选择题:（共 14 题,每题 4 分,共 56 分。每题只有一个选项最符合题意。）1.如图,广州塔摩天轮位于塔顶 450 米高空处,摩天轮由 16 个“水晶”观光球舱组成,沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动,则坐于观光球舱中的某游客的哪个物理量是不变的()A.向心加速度B.机械能 C.动能D.动量2.一质量为 2 kg 的物块在合力 F 的作用下从静止开始沿直线运动,合力 F 随时间 t 变化的关系图像如图所示,则()A.02 s 时间内合力 F 对物块的冲量为 3 NsB.23 s 时间内合力 F 对物块的冲量为 1 NsC.03 s 时间内合力 F 对物块的冲量为 0D.03 s 时间内合力 F 对物块的冲量为 4 Ns3.“守株待兔”是我们熟悉的寓言故事。假设一只兔子质量为 2 kg,受到惊吓后从静止开始沿水平道路做匀加速直线运动,经过 1.2 s 速度大小达到 9 m/s,此后匀速奔跑,撞树后被水平弹回,反弹速度大小为 1 m/s,设兔子与树的作用时间为 0.05 s,重力加速度 g10 m/s2。下列说法正确的是()A.加速过程中兔子的加速度大小为 180 m/s2B.加速过程中地面对兔子水平方向的平均作用力大小为 20 NC.撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为 320 ND.撞树过程中树对兔子的平均作用力大小为 400 N4.人们对手机的依赖性越来越强,有些人喜欢躺着看手机,经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120 g,从离人眼约 20 cm 的高度无初速掉落,砸到眼睛后手机未反弹,眼睛受到手机的冲击时间约为 0.2 s,取重力加速度 g10 m/s2。下列分析正确的是()A.手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为 0.48 kgm/sB.手机对眼睛的冲量大小约为 0.48 NsC.手机对眼睛的冲量方向竖直向上D.手机对眼睛的作用力大小约为 0.24 N5.台风的风力达到 17 级超强台风强度时风速为 60 m/s 左右,对固定建筑物破坏程度非常巨大。假设某一建筑物垂直风速方向的受力面积为 S,风速大小为 v,空气吹到建筑物上后速度瞬间减为零,空气密度为,请你根据所学物理知识推算固定建筑物所受风力(空气的压力)F 与风速(空气流动速度)大小 v 关系式为()A.FSvB.FSv2 C.F12Sv3D.FSv36.如图所示,质量为m 的小球从距离地面高H的A 点由静止释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为 h 的 B 点时速度减为零。不计空气阻力,重力加速度为 g。关于小球从释放到速江苏启东市某校度变为零的过程,下列说法中正确的有()A.小球的机械能减少了 mghB.小球克服阻力做的功为 mgHC.小球所受阻力的冲量等于 m2D.在小球刚落到地面到速度变为零的过程中,小球动量的改变量大小等于 m27.一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落,其速度 v 随时间 t 变化的图线如图所示。则物块()A.第一个 t0时间内的位移等于第二个 t0时间内的位移B.第一个 t0时间内合外力做的功小于第二个 t0时间内合外力做的功C.第一个 t0时间内重力的冲量等于第二个 t0时间内重力的冲量D.第一个 t0时间内合外力的冲量小于第二个 t0时间内合外力的冲量8.如图所示,两带电的金属球在绝缘的光滑水平面上沿同一直线相向运动,A带电荷量为-q,B带电荷量为2q,下列说法正确的是()A.相碰前两球运动中动量不守恒B.相碰前两球的总动量随距离的减小而增大C.两球相碰分离后的总动量不等于相碰前的总动量,因为碰前作用力为引力,碰后为斥力D.两球相碰分离后的总动量等于相碰前的总动量,因为两球组成的系统所受合外力为零9.如图所示,正在太空中行走的宇航员 A、B 沿同一直线相向运动,相对空间站的速度大小分别为 3 m/s 和 1m/s,迎面碰撞后(正碰),A、B 两宇航员均反向运动,速度大小均为 2 m/s。则 A、B两宇航员的质量之比为()A.35B.23C.25 D.5310.如图所示,A、B 两物体质量之比 mAmB32,原来静止在平板车 C 上,A、B 间有一根被压缩的弹簧,地面光滑。当弹簧突然被释放后,以下情景中系统动量不守恒的是()A.若 A、B 与 C 上表面间的动摩擦因数相同,A、B 组成的系统B.若 A、B 与 C 上表面间的动摩擦因数相同,A、B、C 组成的系统C.若 A、B 所受的摩擦力大小相等,A、B 组成的系统D.若 A、B 所受的摩擦力大小相等,A、B、C 组成的系统11.质量 M100 kg 的小船静止在水面上,船首站着质量 m甲40 kg 的游泳者甲,船尾站着质量 m乙60 kg的游泳者乙,船首指向左方,若甲、乙两游泳者在同一水平线上,甲朝左、乙朝右均以 3 m/s 的速率同时跃入水中后瞬间()A.小船向左运动,速率为 1 m/sB.小船向左运动,速率为 0.6 m/sC.小船向右运动,速率大于 1 m/sD.小船仍静止12.如图甲所示,在光滑水平面上的两小球发生正碰,小球的质量分别为 m1和 m2。图乙为它们碰撞前后的x-t(位移时间)图像。已知 m10.1 kg。由此可以判断()A.碰前质量为 m1的小球静止,质量为 m2的小球向左运动B.碰后质量为 m2的小球和质量为 m1的小球都向右运动C.m20.3 kgD.两个小球的碰撞是非弹性碰撞13.总质量为 M 的火箭以速度 v0飞行,质量为 m 的燃气相对于火箭以速率 u 向后喷出,此后火箭的速度大小为()A.v0B.v0-C.v0-(v0u)D.v0-14.如图,小船静止在水面上,站在船尾的人不断将船尾舱的鱼水平抛入左方船头的舱内(鱼可视为质点,抛出点高度保持不变,一条鱼落入船头的舱内后再抛出下一条鱼),下列说法正确的是()A.为使鱼始终可保证落入船头的舱内,人抛出鱼的速度应逐渐增大B.为使鱼始终可保证落入船头的舱内,人抛出鱼的速度应保持不变C.抛完所有鱼后,小船静止,船相对岸位置不变D.抛完所有鱼后,小船静止,船相对岸向左移动了一些二、非选择题:（共 3 小题,共 44 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。）15.（14分）竞技跳水是奥运会正式竞赛项目之一,分跳板跳水和跳台跳水。如图所示,某质量为 m 的运动员在进行 10 m 跳台跳水训练时,以速度 v0竖直向上起跳,经过一段时间后竖直落入水中。水池中水深 5 m,运动员在水中做匀减速运动,且运动员到达池底时速度恰好减为零,取 v05 m/s,m60 kg,g10 m/s2,空气阻力不计,求:(1)运动员入水时的速度大小;(2)运动员从离开跳台至到达池底的整个过程所用的时间;(3)运动员在水中受到水的平均作用力大小。16.（14 分）如图所示,在光滑水平面上有一个长为 L 的木板 B,上表面粗糙,在其左端有一个光滑的14圆弧槽 C,C 与长木板接触但不连接,且下端与木板的上表面相平,B、C 静止在水平面上。某时刻滑块 A 以初速度 v0从右端滑上 B 并以02的速度滑离 B,恰好能到达 C 的最高点。A、B、C 的质量均为 m,重力加速度为g,求:(1)滑块与木板 B 上表面间的动摩擦因数;(2)14圆弧槽 C 的半径 R;(3)A、C 最终分离时,各自的速度大小。17.(16 分)某中学物理兴趣小组对爆竹释放的能量产生兴趣,想通过如图所示的装置展开研究。B 是一个两侧都有竖直挡板(厚度不计)、质量为 M2 kg、长度为 L2.85 m 的小车,放在光滑的水平面上,A 是一个质量为 m1 kg 的小物块(可视为质点),A、B 间的动摩擦因数为 0.08,小物块和小车的挡板碰撞无机械能损失。该小组将一常见型号的爆竹挤压在 A、B 之间,三者保持静止,爆炸后 A、B 开始运动,爆竹爆炸产生的碎屑在小车上无残留。经 t0.5 s,A 与 B 的挡板发生第一次碰撞。重力加速度大小为 10 m/s2。求:(1)爆炸后运动过程中小物块 A 和小车 B 的加速度大小;(2)爆炸释放的能量值 E(假设爆竹释放的能量全部转化为 A、B 的动能);(3)小物块 A 和小车 B 多次碰撞后,停在 B 上的位置距小车右侧挡板的距离。2023-2024 学年度第一学期期初质量检测 高二年级物理参考答案1、C 2、A 3、D 4、B 5、B 6、D 7、C 8、D 9、A 10、A 11、B 12、C 13、A 14、B 15.解析:(1)从起跳到入水,由动能定理知mgh12mv2-12m02 代入数据解得 v15 m/s。(2)设运动员由起跳到入水用时 t1,以竖直向下为正方向,有 v-v0gt1,解得 t12 s,设运动员由入水至到达池底历时 t2,有 t25m223 s 则运动员从离开跳台至到达池底的整个过程所用的时间为 tt1t22.67 s。(3)运动员从入水至到达池底,选竖直向下为正方向,由动量定理有(Fmg)t20-mv代入数据得 F-1 950 N,负号表示力 F方向竖直向上。所以运动员在水中受到水的平均作用力大小为 1 950 N。答案:(1)15 m/s(2)2.67 s(3)1 950 N16.解析(1)当 A在 B 上滑动时,A与 B、C 整体发生相互作用,由于水平面光滑,A与 B、C组成的系统动量守恒,以水平向左为正方向,由动量守恒定律得 mv0m1202mv1 由能量守恒定律得知系统动能的减少量等于 A、B 发生相对滑动的过程中产生的内能,即mgL12m02-12m1202-122m12 联立解得 v114v0,50216。(2)当 A滑上 C 时,B 与 C 分离,A、C 发生相互作用,A到达 C 的最高点时两者的速度相等,设为 v2,A、C 组成的系统在水平方向动量守恒,则m120mv1(mm)v2 A、C 组成的系统机械能守恒,则 12m120212m1212(2m)22mgR 联立解得 R0264。(3)A滑上 C 后,B 与 C 分离,只有 A与 C 发生相互作用,此后 B 的速度一直为14v0,设 A滑离 C时,A的速度大小为 vA,C 的速度大小为 vC,对 A与 C 组成的系统,由动量守恒定律得 m120mv1mvAmvC 由系统能量守恒得12m120212m1212mA212mC2,联立解得 vA14v0,vC12v0。答案(1)50216(2)0264(3)14v012v0 17.解析:(1)设小物块的加速度大小为 a1,小车的加速度大小为 a2,由牛顿第二定律有mgma1,mgMa2,得 a10.8 m/s2,a20.4 m/s2。(2)水平面光滑,小物块和小车组成的系统动量守恒,设刚爆炸后小物块速度大小为 v1,小车速度大小为 v2,由动量守恒定律得 mv1Mv2。当小物块和小车右侧挡板发生第一次碰撞时满足x1x2L,对小物块,根据运动学公式得 x1v1t-12a1t2,对小车,根据运动学公式得 x2v2t-12a2t2,代入数据解得 v14 m/s,v22 m/s,由能量守恒定律得爆炸产生的能量值E12m1212M2212 J。(3)从爆炸后经多次碰撞到小物块最终相对小车静止,由于系统的动量守恒,物块相对小车停下时,小车也停止运动。根据能量守恒定律,设小物块在小车上滑动的路程为 s,则 Emgs,解得s15 m,设经n次碰撞物块相对小车停下,有snLd,当n5时d0.75 mL,所以物块停在B 上的位置距小车右侧挡板的距离为 0.75 m。答案:(1)0.8 m/s2 0.4 m/s2(2)12 J (3)0.75 m
