2022-2023学年湖北省武汉重点中学高一（下）月考物理试题（6月）

这是一份2022-2023学年湖北省武汉重点中学高一（下）月考物理试题（6月），共17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。
2022-2023学年湖北省武汉重点中学高一（下）月考物理试题（6月）一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.  关于单摆的认识，下列说法中正确的是：(    )A. 伽利略通过对单摆的深入研究，得到了单摆周期公式
B. 摆球运动到平衡位置时，摆球所受的合力为零
C. 将钟摆由海南移至北京，为保证钟摆走时的准确，需要将钟摆摆长调长些
D. 利用单摆测量重力加速度的实验中，误将摆线长当做摆长，利用图的斜率导致测量结果偏小2.  关于下列几种现象的描述正确的是A. 拳击手比赛时所带的拳套是为了增强击打效果
B. 动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来
C. 汽车安全气囊的作用是在汽车发生剧烈碰撞时，使人更快的停下来
D. 从越高的地方跳下，落地时越危险，是因为落地时人脚受到的冲量越大3.  甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为，则碰撞过程两物块损失的机械能为(    )
 A.  B.  C.  D. 4.  水刀切割具有精度高，无热变形、无毛刺，无需二次加工以及节约材料等特点，因而得到广泛应用。某水刀切割机床如图所示，若横截面直径为的圆柱形水流垂直射到要切割的钢板上，碰到钢板后水的速度减为零。已知水的流量单位时间流出水的体积为，水的密度为，则钢板受到水的平均冲力大小为：(    )
 A.  B.  C.  D. 5.  为了交通安全，常在公路上设置如图所示的减速带，减速带使路面稍微拱起以达到使车辆减速的目的。一排等间距设置的减速带，可有效降低车速。如果某路面上的减速带间距为，一辆固有频率为的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是(    )
 A. 汽车速度越大，颠簸一定越厉害
B. 汽车以约的速度行驶时颠簸最厉害
C. 汽车以约的速度行驶时颠簸最轻
D. 汽车以的速度行驶时，其振动频率为6.  质量为、长为的均匀长木板，放在光滑的地面上，有一半长度伸出坡外，在木板的端站立一质量为的人，开始时，人与木板都处于静止状态，现让人从端走向端，则下列说法中正确的是(    )
 A. 这很危险，当人行至端时，人和板将翻下坡底
B. 尚未行至端，只要人越过坡面与地面的交点，人和板将翻下坡底
C. 不用担心，人能安全地到达并立于端，人、板不会翻倒
D. 人能不能安全地到达并立于端，不能一概而论，要视与的关系而定7.  如图所示，一质量为的物块静止于水平地面上点，点左侧地面光滑，物块在点右侧运动时所受摩擦阻力大小与物块的速率成正比，为已知常数、与物块质量无关。现有一个质量为的物块以初速度向右撞向物块，与发生碰撞，碰撞时间极短，则下列说法正确的是
 A. 若、碰撞过程中没有机械能损失，则碰撞过程中对的冲量大小为
B. 若、碰撞过程中没有机械能损失，则的位移
C. 若、碰后粘在一起，则碰撞过程中对的冲量大小为
D. 若、碰后粘在一起，其共同运动的位移二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）8.  如图所示，物体、的质量分别为、，物体置于水平面上，物体上部半圆型槽的半径为，将物体从圆槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则下列说法正确的是：(    )
 A. 、构成的系统动量守恒
B. 、构成的系统机械能守恒
C. 物体、运动到圆槽的最低点速度为
D. 释放后，当物体向左上升到最高点时，又恰与释放点等高9.  两个小球、在光滑的水平地面上相向运动，已知它们的质量分别是，，的速度设为正方向，的速度，则它们发生一维碰撞后，其速度可能分别为：(    )A. 和 B. 均为
C. 和 D. 和10.  如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在光滑水平面上的、两点之间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是(    )

 A. 时，振子的动能最大
B. 振子在时和时的加速度大小相等，方向相反
C. 时，振子在点右侧处
D. 到的时间内，振子的加速度和速度都逐渐增大11.  多选如图所示，光滑圆弧槽半径为，为最低点，到的距离远远小于，若同时释放小球、。设小球到点的距离为，则要使两小球和在点相遇小球和可视为质点，的可能值为(    )
 A.  B.  C.  D. 三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）12.  某同学在做“验证动量守恒定律”的实验，实验室具备的实验器材有：斜槽轨道，大小相等、质量不同的小钢球、，刻度尺，白纸，圆规，重垂线一条。实验装置如图甲所示，为不放球时球的平均落点，点和点分别为碰撞后球和球的平均落点。

对于实验中注意事项、测量器材和需要测量的物理量，下列说法中正确的是____。
A.实验前调节轨道时应注意槽的末端的切线是水平的
B.实验中要保证每次让球从斜槽轨道上同一高度处由静止释放
C.实验中还缺少的器材有复写纸和秒表
D.实验中需要测量的物理量只有球的质量和球的质量 在时，实验中记下了、、、四个点的位置如图乙所示，若满足__________用、、、、表示，则说明碰撞中动量守恒。此实验中若，则实验中碰撞结束时刻两球动量大小之比为__________。 13.  年月日著名物理学家霍金逝去，巨星陨落，但是探索太空中的未知领域，我们会仍然继续下去。一宇航员飞至某一星球想利用小球的单摆测定该星球的重力加速度，先测得摆线长为，摆球直径为。然后将一个力电传感器接到计算机上，实验中测量快速变化的力，悬线上拉力的大小随时间的变化曲线如图所示。该摆摆长为____________。该摆摆动周期为____________。如果测得值偏大，可能原因是___________。填选项字母A.计算摆长时，将摆线长与小球直径之和作为摆长B.读单摆周期时，读数偏大C.摆线上端悬点未固定好，摆动中出现松动D.测摆线长时摆线拉得过紧测得该星球的重力加速度的值为__________。结果保留三位有效数字 四、计算题（本大题共3小题，共30.0分）14.  光滑水平冰面直线轨道上，总质量的人和冰车以速度向右匀速运动，一质量空冰车迎面而来，速度大小，为避免两车直接碰撞，人在两车接触前用力推迎面而来的空冰车，两冰车始终在同一直线上运动。

为避免直接碰撞，求被推开空冰车的最小速度；
设人对空冰车推力，持续作用时间后撤去推力该时间内冰车未发生碰撞，问撤去推力后两车是否还会发生碰撞。15.  如图所示，一劲度系数为的轻质弹簧上端与天花板连接，下端挂着用细线连接的质量均为的两物体和，处于静止。剪断、间的细线后，不计阻力，做简谐运动，重力加速度为。求：设轻质弹簧处于原长时弹性势能为零，且弹性势能与弹簧形变量的二次方成正比当振动到最高点时，弹簧的弹力为多少？振动过程中，弹簧弹性势能的最大值。振动过程中，速度的最大值。
 16.  如图所示为过山车简易模型，它由光滑水平轨道和竖直面内的光滑圆形轨道组成，点为圆形轨道最低点，点为最高点，水平轨道右侧的光滑水平地面上并排放置两块木板、，两木板间相互接触但不粘连，木板上表面与水平轨道平齐，小滑块放置在轨道上。现将小滑块以从点以某一水平初速度向右运动，沿圆形轨道运动一周后进入水平轨道与小滑块发生碰撞，碰撞时间极短且碰撞过程中无机械能损失，碰后以沿原路返回到点时，对轨道压力恰好为，碰后滑块最终恰好没有离开木板。已知：小滑块的质量为，、两木板质量和小滑块的质量均为，木板长为，圆形轨道半径为，滑块与两木板间动摩擦因数均为，重力加速度。求：小滑块与小滑块碰后，滑块的速度大小；小滑块刚离开长木板时的速度大小以及木板的长度；当木板的长度为中所求的值时，小滑块刚滑上木板时，木板与地面间的动摩擦因数突然变为，试分析小滑块能否与木板保持相对静止。若能，求出小滑块距木板右端的距离。若不能，求出小滑块滑离木板时，小滑块和木板的速度大小。

答案和解析 1.【答案】 【解析】略
 2.【答案】 【解析】【分析】
明确动量定理：合力的冲量等于动量的变化，公式为：；并能根据动量定理分析生活中的现象。
本题关键根据动量定律列式分析，动量定理反映了力对时间的累积效应对物体动量的影响。
【解答】
A.拳击手比赛时所带的拳套是为了缓冲击打效果，故A错误；
B.动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，根据动量定理，运动时间相等，故B错误；
C.汽车安全气囊的作用是在汽车发生剧烈碰撞时，使人更缓的停下来，故C错误；
D.从越高的地方跳下，落地时速度越大，越危险，是因为落地时受地面的冲量越大，故D正确；
故选D。  3.【答案】 【解析】解：设甲的质量为，乙的质量为，碰撞前甲、乙的速度大小分别为和，
碰撞后甲、乙的速度大小分别为和，
碰撞过程中动量守恒，则，
解得，
则碰撞过程两物块损失的机械能，故正确，错误。
故选：。
甲、乙物块在碰撞的过程中动量守恒，以此求解出乙的质量，碰撞过程两物块损失的机械能等于碰撞前甲、乙的总动能减去碰撞后甲、乙的总动能。
解决该题需要明确知道甲乙在碰撞过程中动量守恒，知道动量是矢量，在计算时必须遵循矢量的运算规则。
 4.【答案】 【解析】略
 5.【答案】 【解析】【分析】
汽车做受迫振动，当汽车的固频率等于减速带产生的驱动力频率时，汽车会发生共振，振动最强烈。
本题以减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的为情境载体，考查了共振条件在实际生活中的应用，解决此题的关键是要理解共振曲线。
【详解】
A.驱动力的频率越接近汽车的固有频率，颠簸越厉害，A错误；汽车以约的速度行驶时，驱动力的周期为驱动力的频率为汽车做受迫振动的振动频率为，恰好等于汽车的固有频率，汽车发生共振，振幅最大，颠簸最厉害，B正确，CD错误。故选B。  6.【答案】 【解析】【分析】
本题考查了动量守恒和人船模型问题。
人和木板组成的系统动量守恒，讨论可能出现的几种情况确定结论。
【解答】
地面光滑，水平方向，木板和人都只受到摩擦力作用，设向右为正，为人的速度大小，为木板速度大小，由于系统动量守恒，则有，即
讨论：
，则，人走到点之前木板的点已经到达点，人不会掉下
，则，人走到点的时候，端点到达点，人也不会掉下
，假设人能走到点，如图所示：
，
木板的位移为，人的位移为，根据动量守恒
由于运动时间一样，则有
即
整理：，
根据图可知，左右各有长度的木板力矩平衡掉了，如果的力矩大于左端长的木板产生的力矩，则会掉下去，小于则不会掉下去。
人的力矩为
长度木板力矩为
联立解得：长度木板力矩为
则
所以人不会掉下来，故ABD错误， C正确。  7.【答案】 【解析】【分析】
本题主要是考查了动量守恒定律和能量守恒定律；对于动量守恒定律，其守恒条件是：系统不受外力作用或某一方向不受外力作用或合外力为零；解答时要首先确定一个正方向，利用碰撞前系统的动量和碰撞后系统的动量相等列方程，再根据能量关系列方程求解。和发生弹性碰撞，根据动量守恒定律、机械能守恒定律求解碰撞后的速度大小；根据动量定理、能量守恒定律进行解答；、发生完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律求解碰撞后的速度大小，再根据动量定理、能量守恒定律进行解答。【解答】由系统动量守恒和机械能守恒可知，解得，得，故A选项错误依题意，，则物块碰后反弹，物块碰后做减速运动，最终静止法一：由动量定理可得全过程累加求和有得故B选项正确法二：类比电磁感应中的安培力可以证明与成线性关系，由动能定理可得解得，故B选项正确若、碰后粘在一起，则有解得，故，故C选项错误由动量定理可得全过程累加求和有得，故D选项错误  8.【答案】 【解析】略
 9.【答案】 【解析】略
 10.【答案】 【解析】解：
：由图像可知振子振动周期为，时，振子应位于点，速度最大，动能最大，故A正确；
：由简谐运动规律可知，振子在时和时，振子位于关于平衡位置对称的两点，则加速度大小相等，方向相反，故B正确；
：由图像可知，振子振幅为，是的时间中点，由于振子做变速运动，时间中点不是位移中点，即时位移不是，故C错误；
：到的时间内，振子从点向点移动，即加速度逐渐增大，速度逐渐减小，故D错误；
故选：。
利用简谐运动的运动规律，确定振子所在位置，判断加速度和速度的大小。
本题考查简谐运动的运动规律及运动图像分析，难度适中。
 11.【答案】 【解析】【分析】
由题意可知球的运动为类单摆运动，可求出其运动的周期，的运动是自由落体运动，可求得其运动的时间，结合相遇时的时间关系，即可得知球释放时离点的高度
该题考查了关于单摆的周期的计算问题，学习中要注意各种的单摆模型。
【解答】
由题意知球做类单摆运动，球做自由落体运动，、两球相遇必在点。
球做类单摆运动的周期，
球从静止开始释放至到达点经历的时间为
，
球落到点的时间
因为相遇时
所以
当时，，
当时，，
当时，

故AD正确BC错误。  12.【答案】；；。 【解析】【分析】
根据实验原理分析实验操作；
根据动量守恒定律和平抛运动的规律分析需要满足的式子；
分别求出实验中碰撞结束时刻两球动量大小，得到大小之比。
该题考查用“碰撞试验器”验证动量守恒定律，该实验中，虽然小球做平抛运动，但是却没有用到速度和时间，而是用位移来代替速度，成为是解决问题的关键。
【解答】
小球从斜槽滑出做平抛运动，可知斜槽的末端必须水平，故A正确； 
B.每次必须是从同一高度由静止释放，使得平抛运动的初速度相等，故B正确； 
C.由于在同一高度进行平抛则时间一致不需要秒表，故C错误； 
D.实验中需要测量的物理量有球的质量和球的质量，和两物体平抛时水平方向的位移即线段、和的长度，故D错误；
故选AB。
根据动量守恒定律，
由于碰撞前后入射球和靶球从同一高度同时做平抛运动，根据可得两球做平抛运动的时间相同，故有
而，，，故只需满足说明碰撞中动量守恒。
若，碰撞后的动量：
碰撞后的动量：
碰撞结束时刻两球动量大小之比
故答案为：；；。  13.【答案】       【解析】略
 14.【答案】解：当被推开空车与左侧冰车速度相同时，空车被推开的速度最小，取向右为正方向，根据动量守恒定律得：

解得
人对空车过程，取向右为正方向，根据动量定理
对左侧冰车有：
对空车有：
解得：，，
可知，撤去推力后两车均向右，由于，所以两车不会再发生碰撞。 【解析】为避免直接碰撞，被推开空车的速度不小于右侧冰车的速度，当两者速度相同时，空车被推开的速度最小，根据动量守恒定律求解。
设人对空车推力，持续作用时间后撒去推力，分别对左侧冰车含人和空车运用动量定理求撤去推力后两车的速度，再判断它们是否还会发生碰撞。
解决本题的关键是明确刚好不会碰撞的条件：速度相同，运用碰撞的基本规律：动量守恒定律进行研究。
 15.【答案】解：剪断细线前受到向下的重力、细线的拉力拉及弹簧的弹力．
此时弹簧的伸长量为

剪断细线后，做简谐运动，其平衡位置对应的弹簧伸长量为

最低点即刚剪断细线时的位置，离平衡位置的距离为，由简谐运动对称性的特点可知物体在最高点离平衡位
置的距离也为，即最高点的位置恰在单簧的原长处，此时弹簧的作用力为

从最低点到最高点过程中机械能守恒，设最低点重力势能为零，则最低点的弹性势能为

在平衡位置速度有最大值，此时弹性势能

由机械能守恒可得

联立解得
 【解析】见答案
 16.【答案】解：对滑块在点：，
得：滑块与滑块碰后，由点运动到点，根据机械能守恒得：碰后滑块的速度：滑块与滑块发生弹性碰撞：得滑块冲上木板至刚离开木板的过程：解得：刚离开长木板时滑块的速度此时木板的速度滑块冲上木板的过程：解得：当木板的长度为中所求的值时，小滑块刚滑上木板时，木板与地面间的动摩擦因数突然变为，此时，小滑块做匀减速直线运动，木板做匀加速直线运动。对小滑块：对木板：时间后两者共速：解得：，在这段时间内：滑块的位移：木板的位移：两者的相对位移：滑块与木板不可能保持相对静止，必会滑离出去设经时间后滑块从木板上滑离出去，滑块的位移：木板的位移：两者的相对位移：解得：，另外一解舍去当滑块从木板上滑离时：，。
答：小滑块与小滑块碰后，滑块的速度大小为；
小滑块刚离开长木板时的速度大小为，木板的长度为；
小滑块滑离木板时，小滑块和木板的速度大小分别为，。 【解析】本题涉及到四个物体，多个运动过程，属于多体多过程问题，难度较大，是一道难题；分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键；应用动量守恒定律、能量守恒定律即可解题。
返回时对轨道没有压力，重力提供向心力，应用牛顿第二定律求出经过时的速度，应用机械能守恒定律求出碰撞后的速度，、碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，应用动量守恒定律与机械能守恒定律求出碰撞后的速度。
在上滑动过程，、、系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出离开时的速度，在上运动过程，、组成的系统动量守恒，应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出木板的长度。
对小滑块及木板分别应用牛顿第二定律求出加速度，根据速度公式求出共速时间和共同速度，再求出在这段时间内滑块及木板的位移，再结合位移公式及速度公式求出小滑块滑离木板时，小滑块和木板的速度大小。