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    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)

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    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。
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