河北省邯郸市肥乡区第一中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题

2023~2024学年第一学期一调考试

高二物理

全卷满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前、先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。

4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。

5.本卷主要考查内容：选择性必修一第一～二章。

一、选择题：本题共12小题，共56分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一个选项正确，每小题4分；第9~12题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.

1.对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（    ）

A.物体的动量和动能都变化

B.物体的动量和动能都不变化

C.物体的动能变化为零，动量变化也一定为零

D.物体在一个周期里，动量变化和动能变化均为零

2.一个质量为0.45kg的足球以8m/s的速度飞来，运动员把它以12m/s的速度反向踢出.已知运动员与足球的作用时间为0.2s.下列说法正确的是（    ）

A.足球的动量变化量大小为1.8N·s

B.足球的动量变化量大小为9N·s

C.运动员对足球的平均作用力大小为90N

D.运动员对足球的平均作用力大小为9N

3.如图所示，在撑竿跳高中，运动员不是落在地面上而是落到海绵垫上，假设运动员落到地面和海绵垫上之前在空中下落的高度相同.则（    ）

A.运动员落在地面上的动量大，而落到海绵垫上的动量小

B.运动员落在地面上的动量改变大，落到海绵垫上的动量改变小

C.运动员落在地面上的动量改变快，落到海绵垫上的动量改变慢

D.运动员落在地面上与地面接触时，相互作用力小﹐而落到海绵垫上时受到的冲击力大

4.下列情况中系统动量守恒的是（    ）

A.小车固定在光滑水平面上，人在车上走动时，人与车组成的系统

B.子弹水平射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统

C.子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统

D.光滑斜面放在光滑水平面上，物块沿斜面自由下滑时，物块和斜面组成的系统

5.2023年4月7日﹑我国双曲线一号发射升空，火箭升空过程中向后喷出高速气体，从而获得较大的向前速度，火箭飞行所能达到的最大速度是燃料燃尽时火箭获得的最终速度，影响火箭最大速度的因素是火箭（    ）

A.向后喷出的气体速度

B.开始飞行时的质量

C.喷出的气体总质量

D.喷出的气体速度和火箭始、末质量之比

6.回复力是根据作用效果命名的，它不是一种特殊性质的力，其作用是使物体回到平衡位置，关于简谐运动的回复力和能量、阻尼振动，下列说法正确的是（    ）

A.简谐运动的回复力可以是恒力，也可以是大小不变而方向改变的力

B.弹簧振子做简谐运动时位移越大振动能量也越大

C.单摆做简谐运动过程中的回复力是单摆受到重力沿圆弧切线方向的分力

D.物体做阻尼振动时，随着振幅的减小，频率也不断减小

7.如图所示是某质点沿x轴做简谐运动的振动图像，简谐运动的频率为0.5Hz，在t=0时，位移是4cm，且向x轴负方向运动，则简谐运动的振动方程为（    ）

A. B.

C. D.

8.如图所示，B、C、D、E、F5个小球并排放置在光滑的水平面上，A球以速度向B球运动，其中A、F两球质量为m，B、C、D、E四个小球质量为2m，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（    ）

A.共有3个小球运动，方向均向右

B.共有3个小球运动，方向既有向左又有向右

C.共有2个小球运动，方向均向右

D.共有2个小球运动，方向既有向左又有向右

9.关于甲、乙图对应的说法正确的是（    ）

A.图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子在弹簧弹力作用下做匀变速直线运动

B.图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子的加速度方向永远指向平衡位置O点

C.图乙是研究单摆的回复力实验图，单摆的回复力是摆球重力和细线拉力的合力

D.图乙中单摆的摆球运动到O点时所受合力不为零

10.严冬树叶结有冰块，经常出现人在树下被冰块砸到头部的情况.若冰块质量为100g，从离人约45cm的高度无初速度掉落，砸到头部后冰块未反弹，头部受到冰块的冲击时间约为0.3s，取重力加速度，下列分析正确的是（    ）

A.冰块接触头部之前的速度约为6m/s

B冰块对头部的冲量大小约为0.6N·s

C.冰块对头部的作用力大小约为4N

D.冰块与头部作用过程中冰块的动量变化量的大小约为0.3kg·m/s

11.自然界中有许多地方有共振的现象，人类也在其技术中利用或者试图避免共振现象.如乐器的音响共振、太阳系一些类木行星的卫星之间的轨道共振、动物耳中基底膜的共振、磁共振等等.关于共振现象的利用和防止，下列说法正确的是（    ）

A.秋千越荡越高、喇叭常放在音箱内是利用共振现象的实例

B.战舰上的机关炮正连续向敌人射击时的振动是利用共振现象的实例

C.为了避免桥梁发生共振现象，部队过桥不能齐步走而要便步走

D.长江大桥上正通过一列火车时的振动中表现为共振现象

12.如图所示，光滑水平面上有半径相同、质量均为m的A、B两个小球，小球A以速度v向左运动，与静止不动右端粘有一轻弹簧的小球B发生碰撞，碰撞后小球A与弹簧不粘连，在小球A与弹簧接触以后的过程中，下列说法正确的是（    ）

A.轻弹簧被压缩过程中两球总动量大小为

B.轻弹簧被压缩到最短时两球总动能为

C.弹簧恢复原长时，小球A的动量大小为

D.弹簧恢复原长时，小球B的动能为

二、实验题：本题共2小题，共12分.

13.（4分）在“探究碰撞中的不变量”实验中，使用了如图甲所示的实验装置，实验原理如图乙所示.

（1）关于本实验，下列说法正确的是________（填字母代号）；

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.小钢球每次从斜槽上的同一位置由静止释放

C.入射小钢球的质量要大于被碰小钢球的质量

D.必须测量出斜槽末端到水平地面的高度

（2）用刻度尺测量M、P、N距O点的距离依次为、、，已知入射小钢球质量为，被碰小钢球质量为，通过验证等式________是否成立，从而验证动量守恒定律（填字母代号）.

A.  B.

C.  D.

14.（8分）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）下列说法正确的是________

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g=________.

（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”）.

三、解答或论述题：本题共3小题，共32分.解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.

15.（9分）如图所示为一单摆，已知单摆中摆线的长度为L=97.95cm，摆球直径为d=1.50cm，摆球完成n=30次全振动所需时间为t=60.0s，取，求当地重力加速度的大小.（保留3位有效数字）

16.（10分）质量为m=1kg的物体静止在足够长的水平面上，0～4s时间内在物体上加上水平方向的力F，F随时间t的变化关系如图所示，规定向右为正方向，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，重力加速度大小取.求：

（1）4s末物体的速度大小；

（2）若4s末后撤去F物体滑行的距离.

17.（13分）如图所示，两个完全相同的四分之一圆弧槽A、B并排放在水平面上，圆弧槽半径均为R、内外表面均光滑，质量均为m，a、b两点分别为A、B槽的最高点，c、d两点分别为A、B槽的最低点，A槽的左端紧靠着墙壁.一个质量也为m的小球P（可视为质点）从a点由静止释放，重力加速度为g.求：

（1）小球P离开A槽时的速度大小；

（2）小球P在B槽内运动的最大高度；

（3）B槽具有的最大速度.

2023～2024学年第一学期一调考试·高二物理

参考答案、提示及评分细则

1.D  做匀速圆周运动的物体，其动能不变、动量变化，动能的变化量为零，在一个周期里的动量变化为零，所以D项正确.

2.B  足球的动量变化量，故A错误，B正确；根据动量定理，解得，所以C、D项错误.

3.C  从同样高度静止下落的运动员，由自由落体运动规律可知，落到地面上和落到海绵垫上时速度大小相同，动量大小相同，A项错误.运动员无论落到地面还是海绵垫上，碰撞后速度都是零，动量改变相同，B项错误.由于地面硬，运动员与地面碰撞作用的时间短，与海绵垫碰撞作用的时间长，相同的动量变化，运动员落在地面上动量改变快，落到海绵垫上动量改变慢，C项正确.由动量定理可知，落到地面上的运动员与地面接触时，作用的时间短，受到的冲击力F大；落在海绵垫上的运动员与海绵垫接触时，作用的时间长，受到的冲击力F小，D项错误.

4.C  小车固定在光滑水平面上，车上的人在车上走动时，人与车组成的系统，受到的合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；子弹水平射入紧靠墙角的木块中，子弹与木块组成的系统受墙角的作用力，合外力不为零，系统动量不守恒，故B错误；子弹水平射入放在光滑水平面上的木块中，子弹与木块组成的系统，所受合外力为零，系统动量守恒，故C正确；物块和斜面水平方向合外力为0，竖直方向合外力不为0，所以系统动量不守恒，故D错误.

5.D  分别用M、m表示火箭初始质量和燃料燃尽时的质量，表示喷气速度大小，则火箭喷气过程动量守恒，有，即火箭最大速度，影响火箭最大速度的因素是火箭喷出的气体速度和火箭始，末质量之比，只有D项正确.

6.C  简谐运动的回复力与质点偏离平衡位置位移的大小成正比，并且总是指向平衡位置.大小方向都在改变.选项A错误；弹簧振子做简谐运动时，是动能和弹性势能之间的转化，总能量是守恒的，在平衡位置时，振子只有动能，在最大位移时，只具有弹性势能，选项B错误；在单摆运动中并不是合外力提供回复力，只是沿切线方向上的合力提供回复力，半径方向上的合力提供向心力，选项C正确；由于阻尼作用能量转化，振幅减小，但由于振动的等时性，周期﹑频率不改变，选项D错误.

7.A  简谐运动的表达式为，根据题目所给条件得，，所以，将，代入得，解得初相或，因为时，速度方向沿x轴负方向，即位移在减小，所以取，所求的振动方程为，只有选项A正确.

8.B  因A、B两球质量不等，.A球与B球相碰后，A球向左运动，B球向右运动.B、C、D、E4个小球的质量相等，弹性碰撞后，不断交换速度，最终E球有方向水平向右的速度，B、C、D3个小球均静止.E、F两球质量不等，，则E、F两球碰撞后都向右运动.所以B、C、D3个小球均静止，A球向左运动，E、F两球都向右运动，故选B.

9.BD  题图甲是研究弹簧振子的运动实验图，弹簧振子在弹簧弹力作用下做简谐运动，简谐运动是变加速运动，A项错误；弹簧振子在弹簧弹力作用下做加速度方向永远指向平衡位置O点的变速直线运动，B项正确；题图乙是研究单摆的回复力实验图，单摆的回复力是摆球重力沿圆弧切线方向的分力，C项错误；题图乙中单摆的摆球运动到O点时所受合力指向圆心，D项正确.

10.BD  冰块掉落时做自由落体运动，故冰块接触头部之前的速度约为，A错误；设头部对冰块的作用力为F，因为冰块落在头上没反弹，速度减为0，以竖直向上为正方向，由动量定理得，解得F=2N，根据力的作用是相互的，则冰块对头部的作用力F'=2N，作用时间是0.3s，故冰块对头部的冲量大小为，B正确，C错误；冰块的动量变化量为，D正确.

11.AC  当物体发生共振时，驱动力的频率等于物体的固有频率，此时振动物体的振幅最大，能量最大，秋千越荡越高、喇叭常放在音箱内是利用共振现象，选项A正确；机关炮正连续向敌人射击时的振动，该振动与机关枪在射击时的反冲运动有关，与共振无关，选项B错误；部队过桥不能齐步走而要便步走，防止走动频率与固有频率相同，出现共振现象，选项C正确；大桥上正常通过一列火车时的振动，该振动的振幅一定是很小的，是不允许发生共振的.选项D错误.

12.BD  A和B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，初始总动量为mv，则轻弹簧被压缩过程中两球系统总动量仍然为mv，选项A错误；轻弹簧被压缩到最短时A和B的速度相等，由动量守恒有，可得，则此时两球总动能为，选项B正确；A和B在相对靠近压缩弹簧和相对远离弹簧恢复原状的过程中，A和B及轻弹簧组成的系统满足动量守恒和机械能守恒，则弹簧恢复原长时，有，，可得，，选项C错误；弹簧恢复原长时，，小球B的动能为，选项D正确.

13.（1）BC（2分，少选且正确得1分，错选、不选得0分）

（2）C（2分）

解析：（1）小球每次都必须从斜槽上的同一位置由静止释放，这样入射小球每次都能获得相同的动量，选项B正确；为了防止反弹，入射小球的质量要大于被碰小球的质量，选项C正确；斜槽末端到水平地面的高度决定了小球在空中的运动时间，不需要测量，选项D错误；

（2）如果动量守恒，则有，由于两球在空中的运动时间相等，即，所以，即，故选C.

14.（1）A（2分）

（2）0.9980（0.9975~0.9985均正确）（2分）

（3）（2分）

（4）变大（2分）

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.

15.解：摆球的振动的周期为

（2分）

摆长为（2分）

根据（2分）

解得（3分）

16.解：（1）（2分）

由动量定理可得：（2分）

解得：v=6m/s（2分）

（2）由动能定理可得：（2分）

解得：x=18m（2分）

17.解：（1）小球P从a点运动到c点的过程中，A、B均保持静止，根据动能定理可得

（2分）

解得小球P从a点运动到c点时的速度大小为

（1分）

（2）小球P滑到B槽后A依然保持静止，B开始向右运动，由于小球P和B槽组成的系统水平方向上不受外力，则动量守恒，当小球P在B槽内运动到最大高度时，二者水平速度相同，取向右为正方向，设共同速度为v，根据动量守恒可得

（2分）

对小球P和B槽组成的系统，根据机械能守恒定律可得

（2分）

联立解得（1分）

（3）小球P返回B槽最低点d时，B槽速度最大，设P的速度为，B的速度为，取水平向右为正方向，根据动量守恒和机械能守恒可得

（2分）

（2分）

解得（1分）