江苏省泰州中学2023-2024学年高二上学期第一次月度检测物理试卷(含答案)

这是一份江苏省泰州中学2023-2024学年高二上学期第一次月度检测物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1、对下列各种物理现象的解释正确的是( )
A.击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B.用手接篮球时，手往往向后缩一下，是为了减小冲量
C.易碎品运输时，要用柔软材料包装，是为了延长作用时间以减小作用力
D.在车内推车推不动，是因为车所受推力的冲量为零
2、如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B为分居O点左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，物体的位移x随时间t变化的正弦曲线如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.时，物体在O点右侧6cm处
B.物体在和时的速度相同
C.时，物体的加速度方向水平向右
D.到的时间内，物体的加速度和速度都逐渐增大
3、某消防队员从一平台上跳下，下落1s后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.2s，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( )
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的6倍
C.自身所受重力的8倍
D.自身所受重力的10倍
4、一个质量为2kg的物体在合力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )
A.时物体的加速度是B.时物体的开始反向运动
C.时物体的动量大小是D.时物体的速度大小是1m/s
5、如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是( )
A.圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B.圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为
C.圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D.圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为
6、有一个弹簧振子，振幅为0.8cm，周期为0.5s，初始时具有正方向的最大加速度，则它的振动方程是( )
A.B.
C.D.
7、如图所示，质量为200kg的小船在静止水面上以3m/s的速率向右匀速行驶，一质量为50kg的救生员站在船尾，相对小船静止。若救生员以相对船6m/s的速率水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )

8、如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平面上，车上固定一个竖直支架，轻绳一端固定在支架上，另一端固定一质量为m的小球，轻绳长为l，将小球向右拉至轻绳水平后，从静止释放，则( )
A.系统的动量守恒B.小球运动到最低点时小车速度为零
C.小球不能向左摆到原高度D.小车向右移动的最大距离为
9、质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车，在水平轨道上以速度v匀速运动，已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱钩，但当时司机没发现，当拖车刚停下来时，机车的速度为( )
A.B.C.D.
10、如图所示，在光滑水平面上有A、B两辆小车，水平面的左侧有一竖直墙，在小车B上坐着一个小孩，小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态，小孩把A车以相对于地面的速度v推出，A车与墙壁碰撞后仍以原速率返回，小孩接到A车后，又将其以相对于地面的速度v推出。每次推出后，A车相对于地面的速度均为v，方向向左。则小孩把A车推出几次后，A车返回时小孩不能再接到A车( )
A.5B.6C.7D.8
二、计算题
11、如图（甲）所示，一小球在半径很大的光滑圆弧曲面AOB之间做简谐运动，取向右偏离平衡位置的位移方向为正，小球在曲面A、B间运动的图象如图（乙）所示。取求：
（1）小球振动的频率f；
（2）圆弧曲面的半径R。
12、如图所示，在光滑水平面上，有一质量的薄板，板上有质量的物块，两者以的初速度朝相反方向运动。薄板与物块之间存在摩擦且薄板足够长，取水平向右为正方向，求：
（1）当物块的速度方向与初速度方向相同，大小为3m/s时，薄板的速度是多少？
（2）物块最后的速度是多少？
13、如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经过一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动，一段距离后从桌面边缘飞出。已知，，，滑块A、B、C均可看作质点，取，不计空气阻力。求：
（1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小；
（2）被压缩弹簧的最大弹性势能；
（3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。
14、如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，一滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠轨道下端B点，上表面与圆弧轨道末端相平。离滑板右端处有一竖直固定的挡板P。一质量为m的物块（可视为质点）从圆弧轨道顶端A点由静止开始沿轨道滑下，经B点滑上滑板。已知滑板质量，物块与滑板间的动摩擦因数，重力加速度为g。滑板与挡板碰撞时立刻反弹且没有机械能损失，滑板返回B点时即被锁定而保持静止。滑板足够长使物块总不能滑至滑板右端。
（1）求物块滑到B点的速度大小；
（2）求滑板与挡板P碰撞前瞬间物块的速度大小；
（3）站在地面的观察者看到物块有一段时间内在做加速运动，求这段时间内滑板的速度范围。
三、实验题
15、小华利用斜槽滚球“验证动量守恒定律”，装置如图甲所示。
（1）本实验中_______测量出小球做平抛运动的下落时间（选填“需要”或“不需要”）。
（2）下列实验操作步骤，正确顺序是_________。
①在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置
②安装好斜槽
③用天平测量出入射小球A被碰小球B的质量分别为、，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度为、、
④不放球B，让球A从G点由静止滚下，并落在地面上，重复多次实验
⑤将球B放在斜槽前端边缘位置，让球A从G点由静止滚下，使A、B碰撞，重复多次实验
（3）如图乙所示，小华通过多次测量求平均值的方法来确定小球落地点的平均位置，这样做可以减小________误差（选填“系统”或“偶然”）。
（4）若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为_______（用题中给出的物理量表示）。
（5）实验中造成误差的可能原因有________。
A.斜槽轨道不光滑B.斜槽轨道末端不水平
C.斜槽轨道末端到地面的高度未测量D.入射小球A未能每次从同一高度由静止释放
参考答案
1、答案：C
解析：AB.根据动量定理，击钉时，不用橡皮锤是因为橡皮锤与钉子的作用时间长，作用力小；用手接篮球时，手往后缩一下，是为了延长作用时间以减小作用力，故AB错误；
C.根据动量定理知，如果相同时，t越长，作用力越小，故C正确；
D.车能否移动或运动状态能否改变取决于所受的合外力，与内部作用无关，在车内推车推力是内力，不能改变物体的运动状态，故D错误。
故选C。
2、答案：C
解析：A.由图象乙知，振子的振动方程为
时，解得
故A错误；
B.由图象乙知，振子和图象斜率大小相同，但正负不同，所以速度方向相反，故速度不同，故B错误；
C.根据该振子的运动规律可知时振子在A点，则加速度方向水平向右，故C正确；
D.在到的时间内，振子的位移减小，则速度增加，加速度减小，故D错误。
故选C。
3、答案：B
解析：以向下为正，对消防队员下落的全程使用动量定理可得
代入数据解得
故选B。
4、答案：D
解析：A.由图可知，时，由牛顿第二定律可得，物体加速度为
故A错误；
B.时物体的开始反向运动，加速度开始变向，物体达到最大速度，即将开始匀减速运动，故B错误；
C.由动量定理可得
代入数据，解得
故C错误；
D.由动量定理可得
代入数据，解得
故D正确。
故选D。
5、答案：D
解析：圆盘停止转动前，物体所受的静摩擦力提供其做匀速圆周运动的向心力，方向沿半径指向圆心，A错误。物体匀速转动一周受到的摩擦力是一个变力，可用动量定理来计算摩擦力的冲量，转动一周动量的变化量为零，B错误。停止转动后，物体做离心运动，不是沿着半径方向运动，C错误。停止转动后，物体初动量为，最后物体停下来，末动量为零，整个过程中摩擦力的冲量大小等于动量的变化量大小，为，D正确。
6、答案：B
解析：因，，设振动方程为
当初始时具有正方向的最大加速度，可知时，带入表达式
则
则它的振动方程是
故选B。
7、答案：C
解析：救生员在跃出的过程中船与救生员组成的系统水平方向动量守恒，以河岸为参考系，规定向右为正方向，设救生员离开船之前，救生员与船的速度为；救生员离开船时，救生员的水平速度为，船的速度为。
已知救生员相对船以6m/s的速率水平向左跃入水中，则救生员相对跃出后船的速度为，则有
代入数据得
由动量守恒定律得
联立代入数据得
解得
故选C。
8、答案：D
解析：A.根据题意可知，系统只是在水平方向所受的合力为零，竖直方向的合力不为零，故系统在水平方向动量守恒，而系统总动量不守恒，故A错误；
B.小球运动到最低点时有向左的速度，则小车速度向右，选项B错误；
C.根据系统水平方向动量守恒及系统机械能守恒可知，小球摆到左侧最高点时系统的速度为零，则小球仍能向左摆到原高度，故C错误；
D.根据题意可知，小球相对于小车的最大位移为2l，根据“人船”模型，系统水平方向动量守恒，规定水平向左为正方向，设小球在水平方向上的平均速度为，小车在水平方向上的平均速度为，由动量守恒定律有
根据运动学公式有
又根据题意有
联立解得小车向右移动的最大距离为
故D正确。
故选D。
9、答案：C
解析：对机车与拖车，系统合外力为零，动量守恒，则有
解得
故选C。
10、答案：B
解析：第1次推有
第2次推有
第3次推有
可知第n次推有
则有
A车返回时小孩不能再接到A车，则有
解得
则小孩把A车推出6次后，A车返回时小孩不能再接到A车。
故选B。
11、答案：（1）1.25Hz（2）0.16m
解析：（1）由图（乙）可知，振动周期为
故小球振动的频率
（2）一小球在半径很大的光滑圆弧曲面AOB之间做简谐运动，可看成单摆的运动，由单摆周期公式
可得
12、答案：（1）（2）2m/s
解析：（1）由于地面光滑，物块与薄板组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
代入数据解得
（2）在摩擦力作用下物块和薄板最后达到共同速度，设共同运动速度大小为v，由动量守恒定律得
代入数据解得
13、答案：（1）2m/s（2）3J（3）2m
解析：（1）滑块A从光滑曲面上高h处由静止开始滑下的过程中机械能守恒，设其滑到水平桌面时的速度大小为，由机械能守恒定律有
解得
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，取水平向右为正方向，碰撞结束瞬间具有共同速度，设为，由动量守恒定律有
解得
（2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程中机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相同，设为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律有
解得
由机械能守恒定律有
代入数据解得
（3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设此时滑块A、B的速度为，滑块C的速度为，取水平向右为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律有
联立解得
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动
联立解得
14、答案：（1）（2）（3）
解析：（1）物块由A到B的运动过程，只有重力做功，机械能守恒。设物块滑到B点的速度大小为，有
解得
（2）假设滑板与P碰撞前，物块与滑板具有共同速度，取向右为正，由动量守恒定律
设此过程滑板运动的位移为s，由动能定理
联立解得
所以假设成立，滑板与挡板P碰撞前瞬间物块的速度大小为
（3）由于滑板与挡板的碰撞没有机械能损失，所以滑板与挡板P碰撞后速度大小不变，只是方向向左。此后滑板作匀减速运动，物块先向右减速，再向左加速运动。设两者第二次具有共同速度为，取向左为正，由动量守恒定律有
设此时滑板离P的距离为，由动能定理
解得
说明滑板与物块具有共同速度时还没有返回到B点，两者能够第二次达到共同速度。
设当物块的速度减为零时，滑板速度为v3，取向左为正，有
解得
所以，物块加速运动阶段的速度范围为
此阶段滑板的速度范围为
15、答案：（1）不需要（2）②①④⑤③（3）偶然（4）（5）BD
解析：（1）该实验是验证动量守恒定律，即验证
又小球离开斜槽末端做平抛运动，高度相运动时间相同，则有
，，
即要验证
故本实验不需要测量出小球做平抛运动的下落时间；
（2）实验操作步骤中正确顺序是：②安装好斜槽；①在地上铺一张白纸，白纸上铺放复写纸，记下铅垂线所指的位置O；④不放球B，让球A从G点由静止滚下，并落在地面上，重复多次实验；⑤将球B放在斜槽前端边缘位置，让球A从G点由静止滚下，使A、B碰撞，重复多次实验；③用天平测量出入射小球A被碰小球B的质量分别为、，用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置M、P、N离O点的距离，即线段OM、OP、ON的长度为、、；故正确的顺序为：②①④⑤③；
（3）小球落到地面的点与实验器材和原理无关，属于偶然误差，所以应通过多次测量求平均值的方法来确定小球落地点的平均位置，这样可以减小偶然误差；
（4）由（1）可知若两个小球在轨道末端碰撞过程动量守恒，则需验证的关系式为
（5）实验中只要保证斜槽末端水平且小球从斜槽同一位置静止释放，就可以确保每次碰撞前小球的速度不变。
故选BD。