河北省沧州市东光县等三县联考2022-2023学年高二下学期4月月考物理试卷（含答案）

这是一份河北省沧州市东光县等三县联考2022-2023学年高二下学期4月月考物理试卷（含答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
河北省沧州市东光县等三县联考2022-2023学年高二下学期4月月考物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、弹簧振子的振动图像如图所示。在2s~3s的时间内，振子的动能和势能的变化情况是(   )A.变小，变大  B.变大，变小C.均变小  D.均变大2、2022年8月9日，浙江衢州市14岁少年打水漂打出吉尼斯世界纪录。“打水漂”是人类最古老的游戏之一，游戏者运用手腕的力量使得撇出去的瓦片在水面上弹跳数次。如图所示，质量为的瓦片以10m/s的初速度从某一高度水平抛出，若落水时速度方向与水平方向成60°角，不计空气阻力，重力加速度g取，则从抛出到落水的过程中，瓦片所受重力的冲量大小为(   )A.1N·s B. C.3N·s D.3、2022年7月19日，浙江桐乡两名90后上演“生死时速”，徒手接住从2楼坠楼女童的消息，在网上热传，现场视频看得人心惊肉跳。假设体重为20kg的小孩突然从离地面6m高处坠落，楼下恰好有人双手将孩子接住，该人接住孩子时离地面大概1m，与双手的撞击时间约为0.5s，假设小孩可视为质点，不计空气阻力，g取，请你估算一下该人每只手平均承受的力为(   )A.750N B.620N C.460N D.300N4、一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则(   )A.此单摆的固有周期约为0.5 sB.此单摆的摆长约为1 mC.若摆长增大，单摆的固有频率增大D.若摆长增大，共振曲线的“峰”将向右移动5、“世界航天第一人”是明朝的万户，如图所示，他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及其所携设备（火箭、椅子、风筝等）的总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的燃气相对地面以的速度竖直向下喷出，忽略空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )A.火箭的推力来源于空气对它的反作用力B.在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为 C.喷出燃气后，万户及其所携设备能上升的最大高度为 D.在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能守恒6、一列简谐横波在时刻的波形如图所示，该波的波速为0.1m/s，则下列说法正确的是(   )A.波源的振动周期为0.8sB.经过0.1s，质点M通过的路程为12cmC.经过0.2s，波沿传播方向前进4cmD.若质点M比质点N先回到平衡位置，则波沿x轴负方向传播7、一水平长绳上系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球振动的固有频率为2Hz，现在长绳两端分别有一振源P、Q同时开始以相同振幅A上下振动了一段时间，某时刻两个振源在长绳上形成波形如图所示，两列波先后间隔一段时间经过弹簧振子所在位置，观察到小球先后出现了两次振动，小球第一次振动时起振方向向上，且振动并不显著，而小球第二次发生了共振现象，则(   )A.由Q振源产生的波先到达弹簧振子处B.两列波可能形成干涉C.由Q振源产生的波的波速较接近4m/sD.绳上不会出现振动位移大小为2A的点二、多选题8、有经验的铁路养护人员可以根据火车鸣笛的声音判断火车的行驶方向，下列说法正确的是(   )A.所利用的原理是声波的多普勒效应 B.所利用的原理是声波的反射现象C.火车鸣笛声调变高说明火车在靠近 D.火车鸣笛声调变高说明火车在远离9、如图所示，轻质弹簧下挂重为300N的物体A时伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，现将A、B间的细线烧断，使A在竖直平面内振动，则(   )A.最大回复力为500N，振幅为5cmB.最大回复力为200N，振幅为2cmC.只减小A的质量，振动的振幅变小，周期不变D.只减小B的质量，振动的振幅变小，周期不变10、如图所示，带有四分之一光滑圆弧轨道的物块A和滑块B、C均静止在光滑水平地面上，物块A的末端与水平地面相切。一滑块D从物块A的圆弧轨道的最高点由静止释放，滑块D滑到水平地面后与滑块B碰撞并粘在一起向前运动，再与滑块C碰撞又与C粘在一起向前运动。已知物块A和三个滑块的质量均为m，物块A的圆弧轨道半径为R，重力加速度大小为g。滑块B、C、D均可视为质点，则下列说法正确的是(   )A.滑块D在圆弧轨道上滑动的过程中对物块A做的功为0B.与滑块B碰撞前瞬间，滑块D的速度大小为 C.滑块D与滑块B碰撞过程中损失的机械能为 D.滑块B与滑块C碰撞后的速度大小为 三、实验题11、如图甲为用单摆测重力加速度的实验装置，在实验中用最小刻度为1mm的刻度尺测摆长，测量情况如图乙所示。（1）下列说法正确的有______。（填字母）A.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态B.摆长等于摆线的长度加上摆球的直径C.测单摆的周期时，应从摆球经过最高点速度为0时开始计时D.如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用木球作摆球（2）O为悬挂点，从图乙可知单摆的摆长为____m。（3）若用l表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，可求出当地重力加速度大小______。（4）若把该单摆放在月球上，则其摆动周期_________（填“变大”“变小”或“不变”）。12、某同学用如图所示的装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系，用天平测出两个金属小球质量，。（1）在安装实验装置时，应使斜槽末端切线_____。（2）以下所提供的测量工具中必需的是______。（填对应选项字母）A.秒表 B.弹簧秤 C.直尺 D.量角器（3）该同学测量小球自由下滑时落地点与水平轨道端口在地面上的投影距离，小球与碰撞后两小球落地点与水平轨道端口在地面投影距离分别为。若，的值可能为_________。（填对应选项字母）A.15cm  50cm B.10cm  60cm C.30cm  20cm D.25cm  30cm（4）写出一条减小实验误差的建议：________。四、计算题13、一位同学在研究某水平弹簧振子振动特性的过程中绘制出的弹簧振子的位移一时间图像如图所示，请根据图中标注的数据，求：（1）该弹簧振子位移一时间的函数表达式（用正弦函数表示，振子初相位取值范围为）；（2）该弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程、和6s时振子的位移。14、一简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，a、b为x轴正方向上的两个点（且a更靠近坐标原点），如图甲所示，时刻开始计时，a、b两点的振动图象如图乙所示，a与b间的距离为5m。求：（1）处在平衡位置的b质点从开始到第三次处于波峰位置时，a质点在振动过程中通过的路程；（2）该简谐横波的波长和波速。15、如图所示，用轻弹簧连接的两小物块A、B静置在光滑水平面上，小物块B左侧有一竖挡板。一条不可伸长的轻质细线一端系一小球P，另一端悬于小物块C正上方O点。今将小球拉至悬线与水平位置成角且细线恰好伸直，由静止释放，小球到达最低点时与小物块C碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失，碰后小物块C向左运动与小物块A发生弹性碰撞。已知A、B、C、P的质量分别是，绳长，弹簧始终在弹性限度内，小物块A、B、C、P均视为质点，重力加速度大小g取。求：（1）小球运动到最低点与小物块碰前的速度大小；（2）小球运动到最低点与小物块碰前对轻质细绳的拉力大小；（3）小物块B离开墙壁前、后弹簧的最大弹性势能；（4）小物块B离开墙壁后的最大速度。
参考答案1、答案：B解析：选B在的时间内，振子从位移最大的位置向平衡位置运动，速度增大,动能变大，势能减小，故选B。2、答案：C解析：瓦片做平抛运动，水平分运动为匀速运动，根据速度关系可知落水时的竖直分速度，根据动量定理可得从抛出到落水，瓦片所受重力的冲量，C项正确。3、答案：D解析：设小孩与双手的撞击瞬间的速度为v。下落高度为4.5m。由动能定理可知，解得。小孩与双手撞击时受到自身的重力mg和双手的支持力2F，规定向上为正方向，由动量定理可知，解得，根据牛顿第三定律可知该人每只手平均承受的力约为300N，选项D正确。4、答案：B解析：单摆发生共振时的频率与固有频率相等，由题图可知固有频率为0.5 Hz，则周期为2 s，由，可得，，故A错误，B正确；若摆长增大，则单摆的固有周期增大，固有频率减小，其共振曲线的“峰”将向左移动，故C、D错误.5、答案：B解析：火箭的推力来源于燃气对它的反作用力，选项A错误；以竖直向下为正方向，根据动量守恒定律有，解得在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为，选项B正确；喷出燃气后，万户及其所携设备做竖直上抛运动，动能转化为重力势能，有，解得万户及其所携设备能上升的最大高度为，选项C错误；在火箭喷气过程中，万户及其所携设备的机械能增加，燃料燃烧，将一部分化学能转化为万户及其所携设备的机械能，选项D错误。6、答案：D解析：7、答案：C解析：A.因为小球第一次振动时起振方向向上，根据P、Q振源产生波的波形可知，由P振源产生的波先到达弹簧振子处，故A错误；BC.由题意可知P、Q两振源的频率不等，所以不能形成干涉。其中Q的频率比较接近小球振动的固有频率2Hz，所以由Q振源产生的波的波速较接近于，故B错误，C正确；D.虽然两列波的频率不同，不会产生稳定的干涉，但根据波的叠加原理，在绳上一定会有这两列波的波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇的位置，此位置质点振动位移大小为2A，故D错误。故选C。8、答案：AC解析：当听到的声音音调变低，说明接收到的声音的频率变小，表明火车离他远去，当听到的声音音调变高，说明接收到的声音的频率变大，则火车向着他驶来，利用声波的多普勒效应。故AC正确；BD错误，故选AC。9、答案：BD解析：先研究AB两物体，由平衡关系要得出劲度系数；刚剪断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体A到达简谐运动的振幅处，回复力最大，简谐运动的周期与振幅无关。轻质弹簧下挂重为300N的物体A，伸长了3cm，再挂上重为200N的物体B时又伸长了2cm，故劲度系数为，若将连接A、B两物体的细绳烧断，物体A将做简谐运动，烧断瞬间，合力充当回复力；由于细线烧断前是平衡，烧断后先对A的拉力减小了200N，而弹力不变，故合力为200N，故最大恢复力为200N，刚剪断细线时物体的加速度最大，此处相当于是物体A到达简谐运动的振幅处，故振幅为2cm，故AB错误；只减小A的质量，A振动的平衡位置上移，振动的幅度变大，而周期与振幅无关，所以周期不变，故C错误；只减小B的质量，振动的幅度变小，而周期与振幅无关，所以周期不变，故D正确。10、答案：BC解析：11、答案：（1）A（2）0.9980（0.9970～0.9980均可）（3）1（4）变大解析：（1）测摆长时摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，否则，摆长的测量不准确，选项A正确；摆长等于摆线的长度加上摆球的半径，选项B错误；当摆球经过平衡位置时开始计时，测多次全振动所用时间后求出周期的平均值，选项C错误；摆球选择质量大一些、体积小一些的小球，如果有两个大小相等且都带孔的铜球和木球，应选用铜球作摆球，选项D错误。（2）从悬点到球心的距离即为摆长，可得。（3）若用L表示单摆的摆长，T表示单摆振动周期，由单摆的周期公式，可求出当地重力加速度大小。 （4）由于月球上的重力加速度较小，所以将单摆放在月球上时，其摆动周期变大。12、答案：（1）水平（2）C（3）AD（4）多次测量取平均值或改换质量更大的小球或其他正确的措施解析：（1）要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平；（2），欲验证动量守恒，只需验证即可，测量水平位移需要用直尺，选项C正确；（3），四组数据都符合，由碰撞过程动能不增加，可排除B，由碰撞后，m小球速度不能超过，可排除C，选项A、D正确；（4）排除偶然误差可以通过多次测量取平均值实现，减小系统误差可以通过改换质量更大的小球实现，其他正确的措施同样可以。13、答案：（1）（2）-0.2m解析：（1）由图像可知，振子的周期为又角速度为由图像可得简谐运动的位移随时间变化的关系式为 （2）由简谐运动的周期性，一个周期内通过的路程为4A，所以该弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为 由图像可知，时振子的位移为由于弹簧振子做周期运动，故0~6s内的时间，则有 所以振子的位移为-0.2m14、答案：（1）0.77m（2）见解析解析：（1）由题意知a点振动了 则a质点通过的路程为 （2）若波沿x轴正方向传播有（，1，2……），联立得（，1，2…）（，1，2…）若波沿x轴负方向传播有（，1，2……）， 联立得（，1，2…）（，1，2…）15、答案：（1）8m/s（2）35N（3）见解析（4）4.8m/s解析：（1）因开始时轻质细线与水平方向的夹角为30°，则小球P自由下落R时，轻绳刚好再次伸直，设此时P的速度为，根据自由落体运动规律，可得 轻质细线伸直后瞬间小球P速度为 小球P与小物块C碰前瞬间，设小球P的速度大小为，从轻质细线刚好再次伸直到小球P运动到最低点的过程中，由动能定理得 联立解得小球P运动到最低点与小物块碰前的速度大小 （2）设小球运动到最低点与小物块碰前对轻质细绳拉力大小为 根据牛顿第二定律可知： 解得根据牛顿第三定律可知：小球运动到最低点时对轻质细线拉力大小为35N（3）小球与小物块进行弹性碰撞，质量又相等，二者交换速度，C与A碰前速度为，根据弹性碰撞可知，以C的初速度方向为正方向 碰后速度为 物块B离开墙壁前，弹性势能最大 物块B离开墙壁后，当AB共速时弹性势能最大 （4）物块B离开墙壁后，系统动量守恒、机械能守恒，弹簧原长时，B速度最大 物块B离开墙壁后的最大速度