2024-2025学年江苏省徐州市第三中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案）

这是一份2024-2025学年江苏省徐州市第三中学高二（上）月考物理试卷（10月）（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共11小题，共44分。
1.如图所示，下列四种场景中的运动一定不是简谐运动的是( )
A. B.
C. D.
2.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的间距为2m，一辆固有频率为2Hz的汽车匀速驶过这排减速带，下列说法正确的是( )
A. 当汽车以5m/s的速度行驶时，其振动频率为2Hz
B. 当汽车以4m/s的速度行驶时颠簸最厉害
C. 当汽车以3m/s的速度行驶时最不颠簸
D. 汽车速度越大，颠簸就越厉害
3.把一个小球套在光滑细杆上，球与轻弹簧相连组成弹簧振子，小球沿杆在水平方向做简谐运动，它围绕平衡位置O在A、B间振动，如图所示。下列结论正确的是( )
A. 小球在O位置时，动能最大，加速度最小
B. 小球在A、B位置时，加速度最大，速度也最大
C. 小球从A经O到B的过程中，速度一直增加
D. 小球从A到O的过程中，弹簧的弹性势能不断增加
4.船上的人和水下的潜水员都能听见轮船的鸣笛声。声波在空气中和在水中传播时的( )
A. 波速和波长均不同B. 频率和波速均不同 C. 波长和周期均不同D. 周期和频率均不同
5.如图所示，S为波源，M，N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法有：①增大波源的频率；②减小波源的频率；③将N板向上移动一些；④将N板向下移动一些。以上方法正确的是( )
A. ①④B. ②③C. ①③D. ②④
6.某一列沿x轴传播的简谐横波，在t=T4时刻的波形图如图所示，P、Q为介质中的两质点，质点P正在向动能增大的方向运动．下列说法正确的是 ( )
A. 波沿x轴正方向传播B. t=T4时刻，Q比P的速度大
C. t=3T4时刻，Q到达平衡位置D. t=3T4时刻，P向y轴正方向运动
7.一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t=1s时的 波形图，图乙是波中某振动质点位移随时间变化的振动图象(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象
A. x=0处的质点B. x=1m处的质点C. x=2m处的质点D. x=3m处的质点
8.如图，一个礼花弹竖直上升到最高点时炸裂成三块碎片，其中一块碎片首先沿竖直方向落至地面，另两块碎片稍后一些同时落至地面，则在礼花弹炸裂后的瞬间这三块碎片的运动方向可能是( )
A. B.
C. D.
9.在盛沙的漏斗下方放一木板，让漏斗摆动起来，假设漏斗中细沙匀速流出，经过一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，不考虑空气阻力，则沙堆的剖面应是下图中的( )
A. B.
C. D.
10.十一假期，一位游客在风景秀丽的云龙湖边欲乘坐游船，由于有些风浪，游船上下浮动。可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为6.0s。当船上升到平衡位置时，甲板刚好与码头地面平齐。甲板在地面上下浮动不超过10cm时，游客能舒服地登船。则在一个周期内，游客能舒服登船的时间是( )
A. 0.5sB. 0.75sC. 1.0sD. 2.0s
11.如图所示，在水平面上有一个U形滑板A，A的上表面有一个静止的物体B，左侧用轻弹簧连接在滑板A的左端，右侧用一根细绳连接在滑板A的右端，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则( )
A. 弹簧恢复原长时时A动量最大B. 弹簧压缩最短时A动量最大
C. 整个系统动量变大D. 整个系统机械能变大
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
12.某同学利用如图所示的装置测量当地的重力加速度。实验步骤如下：
A.按装置图安装好实验装置；
B.用游标卡尺测量小球的直径d；
C.用米尺测量悬线的长度L；
D.让小球在竖直平面内小角度摆动，当小球经过最低点时开始计时，并计数为0，此后小球每经过最低点一次，依次计数1、2、3、…，当数到20时，停止计时，测得时间为t；
E.多次改变悬线长度，对应每个悬线长度，都重复实验步骤C、D；
F.计算出每个悬线长度对应的t2；
G.以t2为纵坐标、L为横坐标，作出t2−L图线。
结合上述实验，回答下列问题：
(1)此单摆的周期T=__________(用t表示)当地的重力加速度的表达式为g=__________(用t，L，d表示)
(2)用10分度的游标卡尺测量小球直径，某次测量示数如图所示，读出小球直径d为__________cm。
(3)该同学根据实验数据，利用计算机作出t2−L图线如图所示。根据图线拟合得到方程t2=404.0L+3.0s2，由此可以得出当地的重力加速度g=__________m/s2。(取π2=9.8，结果保留2位有效数字)
(4)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因，下列分析正确的是___________。
A.不应在小球经过最低点时开始计时，应该在小球运动到最高点时开始计时
B.开始计时后，不应记录小球经过最低点的次数，而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t2−L图线，而应作t−L图线
D.不应作t2−L图线，而应作t2−L+12d图线
三、计算题：本大题共4小题，共41分。
13.质量为0.5kg的金属小球，以6m/s的速度水平抛出，抛出后经过0.8s落地，g取10m/s2，不计空气阻力。求：
(1)小球在空中运动的0.8s内所受重力的冲量的大小。
(2)小球落地时动量的大小。
14.一列沿x轴传播的简谐横波，在t=0.2s时刻的波形如图实线所示，在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示。试求：
(1)如果波向右传播，则波的传播周期的大小？
(2)如果波向左传播，则波的传播速度的大小？
15.嫦娥六号探测器于5月3日在中国文昌航天发射场发射升空并进入地月转移轨道，探测器经过轨道修正、近月制动，顺利进入环月轨道飞行．此后探测器经历着路器和上升器组合体、轨道器和返回器组合体的分离．已知嫦娥六号探测器在轨速度为v0，着陆器对应的组合体A与轨道器对应的组合体B分离时间为Δt，分离后B的速度为vB，且与v0同向，A、B的质量分别为m、M.求：
(1)分离后A的速度vA大小；
(2)分离时A对B的推力大小．
16.如图甲所示，物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg。用轻质弹簧拴接，放在光滑的水平地面上，物块B右侧与竖直墙壁相接触，另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动，在t=4s时与物块A相碰，并立即与A粘在一起不再分开，物块C的v−t图像如图乙所示。求：
(1)物块C的质量mC；
(2)4∼12s内墙壁对物块B的冲量大小I；
(3)物体B离开墙壁后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep。
参考答案
1.C
2.B
3.A
4.A
5.B
6.D
7.A
8.D
9.B
10.D
11.A
12.(1) t10 400π2t2L+d2
(2)1.64
(3)9.7
(4)D

13.1)小球在空中运动的0.8s内所受重力的冲量的大小
IG=mgt=0.5×10×0.8N⋅s=4N⋅s
(2)小球落地时竖直速度
vy=gt=10×0.8m/s=8m/s
落地时的速度为
v= v02+vy2= 62+82m/s=10m/s
小球落地时的动量为
p=mv=0.5×10kg⋅m/s=5kg⋅m/s

14.(1)由波形图可知该波的波长为
λ=3m
若波向x轴向右传播，在t1=0.2s到t2=0.4s过程中，波向右传播的时间为
Δt=n+13T(n=0,1,2,⋯)
解得
T=0.63n+1(n=0,1,2,⋯)
(2)当波向左传播时，由波形图可知该波的波长为
λ=3m
在t1=0.2s到t2=0.4s过程中，波向负方向传播的距离为
Δx=n+23λ(n=0,1,2,⋯)
波传播的波速为
v1=ΔxΔt
联立可得
v1=(10+15n)m/s (n=0,1,2…)

15.解：(1)组合体分离前后动量守恒，取v0的方向为正方向，
有(m+M)v0=MvB+mvA，
解得vA=(m+M)v0−MvBm。
(2)以B为研究对象，对B列动量定理有FΔt=MvB−Mv0，
解得F=M(vB−v0)Δt。
16.解：(1)由题图乙知，C与A碰前速度为v1=9m/s，碰后速度为v2=3m/s，C与A碰撞过程动量守恒，则有mCv1=(mA+mC)v2
解得物块C的质量为mC=2kg
(2)取水平向右为正方向，根据动量定理，以A、C为对象，4∼12s内弹簧对A、C的冲量为I=(mA+mC)v3−(mA+mC)v2=(4+2)×(−3)N⋅s−(4+2)×3N⋅s=−36N⋅s
可知弹簧对物块B的冲量大小为36N⋅s，则墙壁对物块B的冲量大小为36N⋅s
(3)t=12s，B离开墙壁，此时A、C的速度大小v′3=3m/s，之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒，且当A、C与B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大，则有mA+mCv′3=mA+mB+mCv4
12mA+mCv′32=12mA+mB+mCv42+Ep
联立解得物体B离开墙壁后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能为Ep=9J