物理试卷
一、单选题（每题4分，共48分）
1．下面关于物体动量和冲量的说法正确的是（ ）
A．物体所受合外力越大，它的动量变化就越快
B．物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大
C．当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零
D．做曲线运动的物体，在任何
时间内所受合外力的冲量一定不为零
【答案】A
2．外出旅游有时需要坐小型游轮，游轮外侧四周会固定一圈旧汽车轮胎，如图所示，当游轮以一定的速度靠岸时，下列关于这些旧轮胎作用的说法中正确的是（ ）
A．减少了游轮与岸边撞击前后游轮动量的改变量
B．延长了游轮与岸边撞击力的作用时间
C．减小了游轮与岸边撞击时游轮的惯性大小
D．增大了游轮与岸边撞击时游轮单位面积上受到的撞击力
【答案】B
3．如图所示，轻绳下悬挂一静止沙袋，一子弹水平射入并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，不计空气阻力，在以上整个过程中，子弹和沙袋组成的系统（ ）
A．动量不守恒，机械能守恒
B．动量守恒，机械能不守恒
C．动量和机械能均不守恒
D．动量和机械能均守恒
【答案】C
4．关于机械波的形成和传播，下列说法中正确的是（ ）
A．物体做机械振动，一定产生机械波
B．波的传播速度和质点的振动速度相同
C．参与振动的质点有相同的频率
D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递
【答案】C
5．今年2月25日中国跳水队陈芋汐以418.95分获得女子10m跳台第一名。假设她进入水中深度3m后速度减为零，其质量
，忽略空气阻力，且她在水中的运动近似为匀变速直线运动。则从入水到速度减为零的过程中，水给运动员的冲量大小最接近（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
6．在江苏卫视《最强大脑》中，一位选手用”狮吼功”震碎了高脚玻璃杯，如图所示。若我们用手指轻弹同样的酒杯，听到清脆的声音，并测得该声音的频率为500Hz，已知空气中的声速为340m/s，则（ ）
A．该选手震碎玻璃杯的声波波长约为0.68m
B．选手的声音越大，越容易把玻璃杯震碎
C．选手声音的频率越大，越容易把玻璃杯震碎
D．选手”发功”时，玻璃杯做受迫振动的频率始终为500Hz
【答案】A
7．如图是某绳波形成过程示意图。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动质点2，3，4，……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端，相邻编号的质点间距离为
，已知
时，质点1开始向上运动；
时，质点1到达上方最大位移处，质点5开始向上运动。则（ ）
A．这列波传播的速度为
B．
时，振动传到质点15
C．
时，质点9处于上方最大位移处
D．
时，质点12正在向下运动
【答案】C
8．如图甲所示，质量不等的a、b两物块，静止在粗糙水平地面上，用大小相等的水平恒定推力F分别作用a、b一段时间后撤去推力，由于惯性，物体将继续运动一段时间后才能停下，两物体的
图像如图乙中a、b所示，已知图中线段
，则（ ）
A．摩擦力对a、b两物块的冲量
B．摩擦力对a、b两物块的冲量
C．推力F对a、b的冲量
D．a、b两物块的质量
【答案】A
9．小明同学用粗细均匀的一根木筷，下端绕几圈铁丝，竖直悬浮在较大的装有水的杯中，如图所示。现把木筷缓慢向上提起5cm后放手并开始计时，之后木筷做简谐运动，测得振动周期为0.4s。不计水的阻力，则（ ）
A．t=1s时，木筷处于平衡位置
B．从0.1s到0.2s过程中木筷的动量逐渐变大
C．t=0.2s时，木筷的重力小于其所受的浮力
D．若把木筷缓慢向上提起3cm后放手，振动周期变小
【答案】C
10．如图所示，一个弹簧振子在光滑的水平面上的A、B间做简谐运动，当振子正经过最大位移处（B点）时，有块胶泥落在它的顶部，并随振子一起振动，那么后来的振动与原来相比则（ ）
A．振幅的大小变小
B．速度的最大值变小
C．加速度的最大值不变
D．势能的最大值变小
【答案】B
11．天花板下用轻弹簧悬挂一个质量为m的平板B，初始时B静止（设此时B的重力势能为0），在B正下方有一个质量也为m的物块A，将其向上抛出并以速度v0与B发生弹性碰撞，设碰撞后B的速度为v、加速度为a、动能为Ek、机械能为E机，则在B上升至最高点的过程中，各物理量随时间t或位移x的变化图像可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】C
12．如图1、2所示，甲、乙两个完全一样的单摆，甲摆悬挂在天花板上，乙摆上端固定在光滑斜面上，斜面长
，高为h。两摆球拉离平衡位置相同的小角度同时释放，相对平衡位置的位移与时间的关系图像如图3所示。则斜面的高h为（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
二、解答题（共5题，共计52分）
13．（8分）物理课上，老师邀请一位女生共同为大家演示了一个有趣实验。如图，女生托举着一块质量为M的砖块，老师用小铁锤以大小为v1的速率向下击打（击打时间极短），击打后小铁锤以大小为
的速率弹回，已知小铁锤质量为m，砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度用g表示。
（1）求在击打过程中，铁锤所受冲量I；
（2）求砖头缓冲过程中对手压力F的大小。
【答案】（1）
，方向向上；（2）
【解析】（1）根据题意，规定向下为正方向，由动量定理有
即铁锤所以冲量大小为
，方向向上。
（2）根据题意可知，铁锤与砖碰撞过程时间极短，动量守恒，规定向下为正方向，则有
缓冲过程，对砖块应用动量定理有
联立解得
由牛顿第三定律得砖头对手的压力为
14．（8分）如图所示，半径为R的半圆形滑槽的质量为M，静止放置在光滑的水平面上，一质量为m的小球从滑槽的右边缘与圆心等高处无初速地滑下。已知重力加速度大小为g，求：
（1）小球的最大速度v；
（2）滑槽移动的最大距离X。
【答案】（1）
；（2）
【解析】（1）当小球滑到滑槽底部时，速度最大，系统在水平方向上动量守恒，有
系统机械能守恒，有
解得
（2）当小球滑到最左端时，滑槽运动的距离最大，则有
解得
15．（8分）在某爆炸实验基地，把爆炸物以40m/s的速度斜向上发射。当爆炸物动能为发射时四分之一时恰好到最高点，此时爆炸物炸裂成两块A、B，其中mA＝0.2kg，mB＝0.8kg。经测量发现，A块恰好以原轨迹落回，忽略空气阻力及炸药质量。求：
（1）若爆炸时间持续0.005s，则爆炸过程A、B间的平均作用力大小；
（2）爆炸过程中增加的机械能。
【答案】（1）1600N；（2）200J
【解析】（1）设爆炸物初速度为v0，在最高点速度为v，则有
联立解得：
取爆炸物爆炸前运动方向为正方向，爆炸后裂成两块做平抛运动，A块恰好以原轨迹落回，则爆炸后A的速度
对物块A，由动量定理得
解得
（2）在最高点，取爆炸物爆炸前运动方向为正方向，爆炸过程中水平方向动量守恒，由动量守恒定律得
解得
则爆炸过程中增加机械能
解得
16．（12分）如图所示，竖直放置的轻弹簧劲度系数为k，下端固定在水平面上，上端与质量为m可视为质点的小球相连，开始时弹簧处于原长。现将小球从弹簧上端由静止开始释放，在竖直方向上作简谐运动，其周期为
。已知重力加速度为g，不计弹簧质量和一切阻力，取竖直向下为正，开始运动时刻为0时刻，求：
（1）小球处于平衡位置时弹簧的形变量及简谐运动的振幅A；
（2）小球简谐运动位移随时间变化的表达式；
（3）小球运动到最低点时弹簧的弹力。
【答案】（1）
，
；（2）
；（3）
【解析】（1）物体处于平衡位置时，弹簧形变量
物体做简谐运动的振幅
（2）由题可知，规定竖直向下为正方向，开始时刻物体的位移为负向最大，则
又
解得
（3）由简谐运动的对称性可知，最低点物体的加速度
方向向上，由牛顿第二定律则
解得
17．（16分）如图所示，滑块A、B、C位于光滑水平面上，已知A的质量mA=1kg，B的质量mB= mC=2kg。滑块B的左端连有轻质弹簧，弹簧开始处于自由伸长状态。现使滑块A以v0=3m/s速度水平向右运动，通过弹簧与静止的滑块B相互作用，直至分开未与C相撞。整个过程弹簧没有超过弹性限度，求：
（1）弹簧被压缩到最短时，B物体的速度大小；
（2）弹簧给滑块B的冲量；
（3）滑块A的动能最小时，弹簧的弹性势能；
（4）若弹簧被压缩到最短时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞过程时间极短。求B、C粘在一起瞬间的速度大小及整个系统损失的机械能。
【答案】（1）1m/s；（2）4 N∙s；（3）1.5 m/s ，2.25J；（4）0.5 m/s ，0.5J
【解析】（1）对AB系统，AB速度相等时，弹簧被压缩到最短，根据动量守恒有
代入数据，解方程可得
（2）B一直加速，B与弹簧分开后，B的速度最大，根据动量守恒和能量守恒有
代入数据，解方程可得
则弹簧给滑块B的冲量
（3） 滑块A的动能最小时，即
，根据动量守恒有
代入数据，解方程可得
根据能量守恒有
（4）弹簧被压缩到最短时，B速度为
，此时B与C发生完全非弹性碰撞，对B、C组成的系统，由动量守恒定律得
代入数据，解方程可
只有B与C发生非弹性碰撞，有机械能损失，对B、C组成的系统，则损失的系统机械能为
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