2022-2023学年海南省儋州市重点中学高二（下）期中试卷
物理试题
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 一物体在合外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示，该物体在和时刻，物体的动能分别为、，物块的动量分别为、，则( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
2. 较小物体在粘性较大的均匀流体中运动时，要受到粘滞阻力的作用，例如球形血细胞在血浆中下沉时就受到这种力的作用。已知球体所受的粘滞阻力为，其中为球体的半径，为球体的运动速度，为粘滞系数。若采用国际单位制中的基本单位来表示粘滞系数的单位，则其单位是( )
A. B.
C. D. 为常数、没有物理单位
3. 一小球静止落下，落到水平桌面后反弹，碰撞过程时间不计且有能量损失。若以出发点为坐标原点，竖直向下为正方向，忽略空气阻力，则小球的动量随位置坐标的关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示，篮球运动员接传过来的篮球时，通常要先伸出双臂迎接篮球，手接触到篮球后，双手迅速将篮球引至胸前，运用你所学的物理规律分析，这样做可以( )
A. 减小篮球对手冲量的大小 B. 减小篮球的动量变化量的大小
C. 减小篮球对手作用力的大小 D. 减小篮球对手的作用时间
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
6. 下列四幅图所反映的物理过程中，说法正确的是( )
A. 甲图中子弹射入木块过程中，子弹和木块组成系统动量守恒，能量不守恒
B. 乙图中、两木块放在光滑水平面上，剪断束缚、的细线，在弹簧从压缩状态恢复原长过程中，、与弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒
C. 丙图中细线断裂后，木球和铁球在水中运动的过程，两球组成的系统动量不守恒，机械能守恒
D. 丁图中木块沿光滑固定斜面下滑，木块和斜面组成的系统动量守恒，机械能守恒
7. 如图，材料有差异的冰壶甲每次以相同的动量与静止在处的另一冰壶发生正碰，碰后冰壶甲最终停止的位置不同，已知四次碰撞中冰壶甲与冰面间的动摩擦因数相同，冰壶均可视为质点，则碰撞后，被碰冰壶获得动量最大的是( )
A. B. C. D.
8. 微观粒子的碰撞过程分弹性碰撞又称弹性散射、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞又称粒子捕获。设质量为，速度为的粒子与静止的氢核碰撞，被氢核捕获后，速度变为；当这个质量为，速度为的粒子与静止的碳核做对心弹性碰撞时，碰撞后碳核速度为。今测出，已知，则此微粒质量与氢核质量之比为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9. 如图，光滑水平面上放置一质量为的木块，质量为的子弹以速度射入木块，射入深度为，子弹未穿出木块且达到共同速度为，该过程中子弹与木块相互作用力恒定不变，产生的热量为，木块获得的动能为，下列各项表达式正确的是( )
A. 子弹对木块做功的大小等于木块对子弹做功的大小
B. 子弹对木块作用力的冲量大小等于木块对子弹作用力冲量的大小
C.
D.
E. 该过程产生的热量一定大于木块获得的动能
10. 年月日东京奥运会开赛，人们习惯于通过手机看视频、直播等。水平桌面上，如图为常见的手机支架，当手机静止放在支架上时( )
A. 手机对支架压力的冲量始终为零 B. 支架对手机的作用力方向竖直向上
C. 支架对桌面的压力大于手机的重力 D. 手机一定受到摩擦力的作用
11. 我国女子短道速滑队在世锦赛上实现女子接力三连冠。观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出。在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则相互作用的过程中( )
A. 运动员乙机械能守恒
B. 甲对乙的冲量与乙对甲的冲量相同
C. 甲与乙组成的系统动量守恒
D. 甲、乙的动量变化量一定大小相等，方向相反
12. 下列属于反冲运动的是( )
A. 汽车的运动 B. 直升飞机的运动
C. 火箭的运动 D. 反击式水轮机的运动
13. A、两个物块在光滑的水平地面上发生正碰，碰撞时间极短，两物块运动的图像如图所示，则下列判断正确的是( )
A. 碰撞后、两个物块运动方向相同
B. A、的质量之比：：
C. 碰撞前后物块的速度大小之比为：
D. 此碰撞为弹性碰撞
三、实验题：本大题共2小题，共18分把答案写在答题卡中指定位置处，不要求写出演算过程。
14. 某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点。实验时，先调节轨道末端水平，使球多次从斜轨上位置静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置。然后，把半径相同的球静置于水平轨道的末端，再将球从斜轨上位置静止释放，与球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述球与球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹图乙为球多次落点的痕迹分别找到碰后两球落点的平均位置和。用刻度尺测量出水平射程、、。用天平测得球的质量为，球的质量为。
关于实验器材，下列说法正确的是______；
A.实验轨道必须光滑
B.该实验不需要秒表计时
C.球的质量可以小于球的质量
关于实验操作，下列说法正确的是____________；
A.实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置
B.球每次必须从同一位置由静止释放
C.球的落点并不重合，说明该同学的实验操作出现了错误
实验直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，该同学认为可以“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”，这样做的依据是______________________。
若满足关系式______________，则可以认为两球碰撞前后动量守恒用所测物理量表示。
该同学做实验时所用小球的质量分别为、，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后球落点的位置标注在丙图中。______
15. 利用气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验
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。
实验过程
测质量：用天平测出滑块的质量。
安装：正确安装好气垫导轨，如图所示。
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______ 。
改变条件，重复实验：
改变滑块的______ ；
改变滑块的初速度大小和方向。
验证：一维碰撞中的______ 。
数据处理
滑块速度的测量：，式中为滑块上挡光片的宽度仪器说明书上给出，也可直接测量，为数字计时器显示的滑块挡光片经过光电门的时间。
验证的表达式：______ 。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。把答案写在答题卡中指定位置处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16. 年月日，北京冬奥会自由滑决赛中，中国组合隋文静、韩聪获得了花样滑冰双人滑冠军，顺利拿下金牌。如图所示为训练中情景，隋文静静止在冰面上，韩聪相对光滑冰面的速度为，韩聪突然将隋文静向其原先运动方向推开，推力作用时间为，被推开后隋文静的速度为。假设隋文静和韩聪的质量分别为和，取韩聪原运动方向为正方向。求：
韩聪将隋文静推开后，韩聪速度变为多少；
推开过程中隋文静对韩聪的平均作用力大小为多少，方向如何？
17. 如图，某人用手抓住一个箱子静止在足够长的光滑水平面上，已知人的质量为，箱子质量为，某时刻人以相对地面的速度向右推出箱子，箱子与右侧墙壁碰撞后以的速度弹回，当人接到箱子后再以相对地面的速度向右推出箱子。求：
第一次推出箱子后人的速度大小；
若每次箱子与右侧墙壁碰撞过程所用时间为，箱子所受墙壁的平均冲力的大小；
试通过计算推断人第二次推出箱子后，能否再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。
18. 如图所示，木板质量，足够长的木板质量，质量为的木块置于木板上右侧，水平面光滑，、之间有摩擦．现使以的初速度向右运动，与碰撞后以速率弹回．求：
与碰后瞬间在碰撞瞬间速度仍为零 速度大小？
运动过程中的最大速度？
整个过程中、、组成的系统损失的机械能？
2022-2023学年海南省儋州市重点中学高二（下）期中物理试卷
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：根据动量定理得：


由解得：：：
那么动量之比为：：
依据
得：：，故A正确，BCD错误；
故选：。
根据动量定理得出速度和之比．根据动量，求出和之比，根据动能表达式，即可求解之比．
本题涉及力在时间的积累效果，优先考虑动量定理．要注意动能表达式的内容．
2.【答案】
【解析】
【分析】
根据导出的公式，然后把物理量单位进行计算判断出流体的粘滞系数在国际单位制中的主单位。
本题是关于单位和单位制的考查，基础题目。
【解答】
根据知，因为的单位为，用力学基本单位表示为，的单位为，的单位为，
流体的粘滞系数：，故单位为
故选A。
3.【答案】
【解析】
【分析】小球下落时做自由落体运动，即匀加速直线运动，落向地面后又反向弹起做匀减速直线运动，根据小球的运动情况分析答题。本题的关键是分析清楚小球运动过程，比较出下落时的动量和上升过程中的动量、知道图像的物理意义即可正确解题。
【解答】竖直向下为正方向，则下落时的动量
图像为曲线且向下弯曲，与地面碰撞后，向上反弹，速度变为负值，由于碰撞有能量损失，则碰后速度小于碰前速度，上升过程中
随减小，则动量减小。
故选D。

4.【答案】
【解析】解：、由于篮球初速度和末速度是固定的，故伸出两臂迎接球不会改变动量的变化和篮球对手的冲量大小，故AB错误；
、先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得：，解得；当时间增大时，动量的变化量不变，则球的动量的变化率减小，即球对手的作用力减小，故C正确，D错误。
故选：。
先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理即可分析作用力的大小。
本题主要考查了动量定理的直接应用，要注意物理与生活中的联系，要能将所学物理规律用到生活中。
5.【答案】
【解析】解：、取足球初速度方向为正方向，根据动量定理得
代入数据解得
即大小为，负号表示方向与初速度方向相反，故A错误，B正确；
、根据动能定理得
代入数据解得：
故CD错误。
故选：。
根据动量定理求解运动员对足球的平均作用力大小，根据动能定理求解运动员对足球做的功。
本题考查动量定理和动能定理，解题过程中需要设正方向，再根据公式求解。
6.【答案】
【解析】
【分析】
系统动量守恒的条件是系统所受的外力之和为零或不受外力，系统机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，分析系统的受力情况，对照动量守恒的条件分析即可。
解决本题的关键是掌握动量守恒和机械能守恒的条件，抓住系统是否不受外力或所受的外力之和是否为零进行判断。
【解答】
A.在光滑水平面上，子弹射入木块的过程中，系统所受外力之和为零，系统动量守恒，系统的机械能转化为内能，能量守恒，故A错误；
B.剪断细线，弹簧恢复原长的过程，墙壁对滑块有作用力，系统所受合外力不为零，故系统动量不守恒，系统只有弹簧的弹力做功，故机械能守恒，故B正确；
C.两球匀速下降，木球与铁球的系统所受合力为零，细线断裂后，若不考虑阻力，系统的合外力仍为零，所以系统的动量守恒，由于系统除重力外还有水的浮力做功，所以系统机械能不守恒，故C错误；
D.木块沿光滑固定斜面下滑，木块和斜面组成的系统受到的合外力不为零，所以动量不守恒，下滑过程中系统只有重力做功，故系统机械能守恒，故D错误。
故选B。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查动量守恒定律，明确碰撞过程遵循动量守恒定律，比较简单。
【解答】
以向右为正方向，根据动量守恒，可得，四个选项中只有选项中碰后甲的速度反向，其动量为负值，其他选项中均为正值，而碰前甲的动量都相等，故可得选项中被碰球的动量最大，故选B。

8.【答案】
【解析】解：粒子与氢核碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
，
解得：
粒子与碳核发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以碰撞前粒子的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
由机械能守恒定律得：
解得：
则，
已知，
解得：，故B正确，ACD错误。
故选：。
碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律和能量守恒定律可以求出微粒质量与氢核质量之比。
本题主要是考查了动量守恒定律和能量守恒定律的应用；对于动量守恒定律，根据题意应用动量守恒定律与机械能守恒定律即可解题。
9.【答案】
【解析】解：、设该过程中子弹的位移为，木块的位移为，射入深度为，根据位移关系可知：，子弹对木块做功的大小：，木块对子弹做功的大小：，可知，故A错误；
B、设它们相互作用的时间为，则子弹对木块作用力的冲量大小：，木块对子弹作用力冲量的大小：，可知子弹对木块作用力的冲量大小等于木块对子弹作用力冲量的大小，故B正确；
、子弹与木块组成的系统动量守恒，以向右为正方向，根据动量守恒定律有：，
解得：；
对系统，由能量守恒定律可知，产生的热量为：，故C正确，D错误；
E、木块获得的动能：，该过程产生的热量与木块获得的动能的比：，可知该过程产生的热量一定大于木块获得的动能，故E正确。
故选：。
根据功的公式判断；根据冲量的公式判断；子弹穿木块过程系统动量守恒，由动量守恒定律可以求出共同速度；由能量守恒定律可以求出内能．
本题考查了板块模型中的求速度、热量问题，分析清楚运动过程，应用动量守恒定律与能量守恒定律即可正确解题．
10.【答案】
【解析】解：、手机对支架的压力不为零，所以冲量不等于零，故A错误；
B、手机静止，则处于受力平衡状态，根据平衡力的关系可知，支架对手机的作用力方向与重力反向，竖直向上，故B正确；
C、手机对支架有向下的作用力，支架还受重力和桌面的支持力，根据平衡关系，桌面对支架的支持力大小等于手机对支架的作用力跟支架重力的合力，大于手机重力，根据牛顿第三定律，可知支架对桌面的压力大于手机的重力，故C正确；
D、由图可以看出支架跟手机由两个接触面，对手机都有支持力，如果这两个支持力的合力与手机的重力平衡，手机就不会受到摩擦力的作用，故D错误。
故选：。
根据可分析手机对支架压力的冲量；手机静止，则处于受力平衡状态，根据共点力平衡条件可对手机进行分析求解。
本题考查共点力平衡条件与动量定理，要求学生具备基本受力分析能力，难度不大。
11.【答案】
【解析】
【分析】
根据冲量的定义分析冲量关系；忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，甲乙系统的动量守恒，由动量守恒定律分析动量变化的关系。
本题要明确运动员间的相互作用力的冲量等于对方的动量变化，又有作用时间相同，相互作用力等大、反向，两个运动员组成的系统总动量守恒。
【解答】
A.相互作用的过程中，甲对乙做负功，乙机械能不守恒，故A错误；
B.因为冲量是矢量，甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等、方向相反，由冲量的定义分析可知，甲对乙的冲量与乙对甲的冲量大小相等、方向相反，所以冲量不同，故B错误；
C.忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，甲乙系统的动量守恒，故C正确；
D.根据动量守恒定律知：，即有，则得，即甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反，故D正确。

12.【答案】
【解析】解：、汽车的运动是利用摩擦力而使汽车前进的，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；故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；故C正确；
D、反击式水轮机是利用了水的反冲作用而获得动力，属于反冲运动；故D正确；
故选：
本题考查反冲运动的应用；明确反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果．
解决本题的关键知道反冲的原理，并且要知道反冲在实际生活中的运用．
13.【答案】
【解析】解：、由图像的斜率表示速度可知，碰撞前是静止的，的速度；碰后的速度为，负号表示速度方向，的速度为，碰撞前后的速度大小之比是：，碰撞后、速度运动方向相反，故AC错误；
B、设碰撞前的速度方向为正方向，两物体碰撞过程动量守恒，由动量守恒定律得：，解得：：：，故B正确；
D、碰撞前总动能：，碰撞后总动能：，碰撞前后系统动能不变，没有机械能损失，碰撞是弹性碰撞，故D正确。
故选：。
根据图像的斜率求出碰撞前后两球的速度，根据动量守恒定律即可求解两物块的质量之比；根据碰撞前后机械能是否守恒判断是否为弹性碰撞。
本题主要考查动量守恒定律的应用，要知道判断是否为弹性碰撞的方法是看机械能是否守恒，若守恒，则是弹性碰撞，若不守恒，则不是弹性碰撞。
14.【答案】；；
因为小球从水平轨道末端飞出后做平抛运动，下落相同高度，所用时间相同，所以小球水平位移与从水平轨道末端飞出时的速度成正比；
；

【解析】
【分析】
确定实验原理结合平抛运动的特点、机械能守恒定律确定满足关系式和实验操作注意事项。
【解答】
本实验要求球每次运动至斜槽末端时的速度都相同，只需要每次将球从斜槽轨道同一位置由静止释放即可，斜槽轨道是否光滑对上述要求无影响，所以斜槽轨道不必须光滑，故A错误；
B.本实验可以通过位移信息来间接反映速度信息，因此不需要秒表计时来测速度，故B正确；
C.为使碰撞后球不反弹，球的质量必须大于球的质量，故C错误。
故选B。
实验过程中复写纸可以随时调整位置，但白纸不能随时调整位置，否则会使记录的落点位置变化，故A错误；
B.为了使球每次到达轨道末端时速度相同，球每次必须从同一位置由静止释放，故B正确；
C.球的落点并不重合，属于实验的系统误差，并不说明该同学的实验操作出现了错误，故C错误。
故选B。
通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度，这样做的依据是因为小球从水平轨道末端飞出后做平抛运动，下落相同高度，所用时间相同，所以小球水平位移与从水平轨道末端飞出时的速度成正比。
因为球碰后速度不可能比初速度还大，所以球碰后的落点一定是，而球碰后的落点一定是，根据前面分析可知，碰撞前瞬间球的速度、碰撞后瞬间、球的速度可分别表示为
根据动量守恒定律有

所以验证动量守恒需要满足的表达式为
若两球碰撞为弹性碰撞，则根据能量守恒定律有

联立两式解得
所以球落点位置到点的距离与、之间的距离之比为，标注的位置如图所示。

15.【答案】天平 速度 质量 动量守恒
【解析】解：、验证动量守恒定律需要测量小车的质量，故需要天平；
、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；
重复实验，需要改变滑块的质量；
验证动量守恒定律，即一维碰撞中的动量守恒。
、根据很短时间的平均速度表示瞬时速度可知，，，，
设两滑块、的质量分别为，，根据动量守恒定律的表达式，即
整理得；
故答案为：、天平；、速度，质量，动量守恒；、。
、通过对实验器材的认识和功能了解可知质量测量需要天平，
、根据实验原理即可分析
、根据动量守恒定律列式即可求解。
本题考查验证动量守恒定律，关键要弄懂实验原理，掌握动量守恒定律表达式。
16.【答案】解：两运动员相互作用过程动量守恒： ，
解得：；
取韩聪原运动方向为正方向，根据动量定理得： ，
解得：，“”表示作用力方向与韩聪原运动方向相反。
【解析】本题考查了动量守恒定律的应用，解题的关键是分析清楚两人的运动过程，熟练应用动量守恒定律与动量定理，解题时注意正方向的选择。韩聪推开隋文静过程，两人组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律可以求出推开后韩聪的速度大小；
应用动量定理可以求出隋文静对韩聪的平均作用力大小。
17.【答案】解：取水平向左为正方向。
第一次人推出箱子的过程，由动量守恒定律，有：
可得：
箱子与右侧墙壁碰撞过程，对箱子，由动量定理，有：
可得：
研究人第一次接到箱子并第二次推出箱子的过程，人和箱子组成的系统动量守恒，则有：
解得：
因为，所以人能再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。
答：第一次推出箱子后人的速度大小为
若每次箱子与右侧墙壁碰撞过程所用时间为，箱子所受墙壁的平均冲力的大小为；
人第二次推出箱子后，能再次接到与墙壁碰撞弹回的箱子。
【解析】人将箱子推出的过程，由于人与箱子组成的系统合外力为零，则系统的动量守恒，由动量守恒定律可以求出第一次推出箱子后人的速度大小；
箱子与右侧墙壁碰撞过程受到的合外力即为墙壁的作用力，根据动量定理求墙壁对箱子的平均冲力。
研究人第一次接到箱子并第二次推出箱子的过程，根据动量守恒定律求出第二次推出箱子后人的速度大小，与箱子的速度大小比较，即可作出判断。
本题考查了动量守恒定律和动量定理的应用，要知道人在推出箱子与接住箱子的过程系统的动量守恒，应用动量守恒定律即可正确解题。在运用动量守恒定律解题时注意规定正方向，用符号表示速度方向。
18.【答案】解：、组成的系统在碰撞前后瞬间动量守恒，规定向右为正方向，
有：，
代入数据解得．
当、速度相同时，的速度最大，对、组成的系统运用动量守恒，规定向右为正方向，
有：，
代入数据解得．
根据能量守恒得，整个过程中、、组成的系统损失的机械能．
答：与碰后瞬间在碰撞瞬间速度仍为零速度大小为；
运动过程中的最大速度为；
整个过程中、、组成的系统损失的机械能为．
【解析】对、组成的系统，运用动量守恒，求出的速度大小．
对组成的系统，抓住、速度相同，的速度最大，结合动量守恒求出最大速度．
根据能量守恒定律求出、、组成的系统损失的机械能．
本题考查了动量守恒定律和能量守恒定律的综合运用，关键合理地选择研究系统，知道、组成的系统碰撞前后瞬间动量守恒，难度中等．
第10页，共19页