江苏省苏州市常熟中学2023-2024学年高二上学期10月阶段性学业水平调研物理试题

2023～2024年度第一学期高二年级十月阶段性学业水平调研

物理试题

（时间：75分钟  满分：100分）

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。

1．关于电磁场和电磁波，下列说法正确的是（    ）

A．变化的电场周围产生磁场

B．稳定的磁场周围产生电场

C．稳定的电场周围产生磁场

D．电磁场就是电场与磁场的简单叠加

2．如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是（    ）

A．将磁铁插入螺线管的过程中

B．将磁铁从螺线管中向下拉出的过程中

C．将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中

D．磁铁放在螺线管中不动时

3．蜘蛛会根据丝网的振动情况感知是否有昆虫“落网”，若丝网的固有频率为200Hz，则可判断（    ）

A．“落网”昆虫翅膀振动的频率越大，丝网的振幅越大

B．当“落网”昆虫翅膀振动的频率低于200Hz时，丝网不振动

C．当“落网”昆虫翅膀振动的周期为0.005s时，丝网的振幅最大

D．昆虫“落网”后，丝网按其固有频率200Hz振动

4．如图所示，三根直导线A、B和C垂直纸面并固定于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线均通有方向垂直纸面向里的电流I，AC的中点O处磁感应强度大小为，若仅将导线A中的电流反向、其他条件不变，则O处磁感应强度大小为（    ）

A． B． C． D．

5．一个水平弹簧振子的振动图像如图所示，已知小球质量为10g，弹簧的劲度系数为20N/m，下列说法正确的是（    ）

A．小球位移随时间变化的关系式为

B．在第1s末到第2s末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加

C．小球的最大加速度为

D．该小球在0~50s内的位移为0cm，路程为2.5cm

6．理论表明：弹簧振子的振动周期，总机械能与振幅A的平方成正比，即，k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量。如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量为m的物块，物块在光滑水平面上往复运动。当物块运动到最大位移为A的时刻，把另一质量也为m的物块轻放在其上，两个物块始终一起振动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。放上质量也为m的物块后，下列说法正确的是（    ）

A．物块振动周期变为原来的2倍

B．两物块之间的动摩擦因数至少为

C．物块经过平衡位置时速度为

D．系统的振幅可能减小

7．如图所示A、B两球在光滑水平面上沿同一直线运动，A球动量为，B球动量为，当A球追上B球时发生碰撞，碰后A的动量改变了，而运动方向没有改变，则A和B质量的比值可能为（    ）

A． B． C． D．

8．如图所示，一辆质量为M的小车静止在光滑的水平面上，在小车两侧立柱的横梁上固定一条长为L不可伸长的水平轻细绳，细绳另一端系有质量为m的小球，小球由静止释放，此后小车做往复运动，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g。那么，在小车往复运动的过程中（    ）

A．在任意时刻，小球和小车的动量一定大小相等、方向相反

B．小球第一次在O点右侧能到达的最高点，可能比初始释放点低，原因是M、m的大小关系未知，可能出现到右侧最高点时小球的速度为零而小车的速度不为零

C．小车运动的动能最大时，小球的重力势能最小

D．小车往复运动的振幅恒为

9．湖面上有帆船正以速度匀速顺风航行。已知：该船帆的有效受风面积为S，水平风速恒为，且，湖面上空气密度为。则风对船帆的推力的功率为（    ）

A． B． C． D．

10．光滑的水平面上静止放置着两个紧靠的长方体木块B和C，子弹A以初速度正对B射入，子弹在木块B和C中穿行时和木块的相互作用力大小恒定，在此后的过用中A和C的v-t图像如图所示，若A、B、C的质量分别为、、，子弹恰好未从C穿出，则以下推理正确的是（    ）

A．  B．

C．  D．木块B和C的厚度一样

11．如图所示，质量分别为m和3m的物体A、B用一根轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，物块A刚好与墙壁接触。现用外力缓慢向左推物体B使弹簧压缩，然后撤去外力，此过程中外力做功W，对两物体的运动情况以下说法正确的是（    ）

A．从撤去外力到A物离开墙壁的过程中，墙壁对物体A的冲量为0

B．在物体A离开墙壁后的运动过程中，物体A运动速度不可能为0

C．在物体A离开墙壁后的运动过程中，物体A运动速度的最大值为

D．在物体A离开墙壁后的运动过程中，物体B运动速度的最小值为0

二、非选择题：共5题，共56分．其中第13-16题解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须写出数值和单位．

12．（15分）某实验小组的同学为了验证“动量守恒定律”，利用了如图所示的装置完成了实验，将圆轨道固定在水平面上，调节桌面的高度和斜槽，使得斜槽末端水平时刚好与圆轨道的最高点在同一水平面内，且末端刚好与轨道的最低点在同一竖直线上，通过多次实验得到的平均落地点如图所示，已知甲、乙两球的质量分别为，。

请回答下列问题：

（1）两小球的质量关系为______（填“>”“=”或“<”）；

（2）在斜槽的末端放上乙球后，两球碰后均落在圆轨道上，甲球的落点为______，乙球的落点为______；（均填“a”“b”或“c”）

（3）如果已知圆轨道的半径为R，为了完成验证还需测量的物理量为______；

A．a点与斜槽末端连线与竖直方向的夹角

B．b点与斜槽末端连线与竖直方向的夹角

C．c点与斜槽末端连线与竖直方向的夹角

D．斜槽末端到水平面的高度

（4）如果两球碰撞过程中的动量守恒，则关系式______________________________成立。（用已知量和测量量表示）

13．（6分）物体A和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图甲所示，A的质量为m，B的质量为M．当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升过程中经某一位置时的速度大小为，这时物体B下落的速度大小为，如图乙．求这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量。

 甲 乙

14．（6分）如图所示，有两个小球A、B的大小忽略不计，长为L的细线悬挂A球，现将小球A拉离平衡位置一个很小的角度，然后由静止释放，A摆至最低点P时，恰与静止在P处的B球发生正碰，碰后A继续向右摆动，B球以速度v沿光滑水平面向右运动，与右侧的墙壁碰撞后以原速率返回，当B球重新回到位置P时恰与A再次相遇，求位置P与墙壁间的距离d

15．（13分）一质量为的木板B静止于光滑水平面上，物块A质量为6kg，停在B的左端．质量为1kg的小球用长为0.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与A发生碰撞后反弹，反弹所能达到的最大高度为0.2m，物块与小球可视为质点，不计空气阻力．已知A、B间的动摩擦因数，为使A、B达到共同速度前A不滑离木板，求：

（1）碰撞过程中A受到的冲量

（2）木板B至少多长．

（3）从小球释放到A、B达到共同速度，球及A、B组成的系统损失的机械能．

16．（16分）如图，倾角为的倾斜轨道与足够长的水平轨道交于Q点，在倾斜轨道上高h处由静止释放滑块A，一段时间后A与静止在水平轨道上P处的滑块B发生弹性碰撞（碰撞时间忽略不计）。已知A、B的质量分别为m和3m，B与轨道间的动摩擦因数为，A与轨道间无摩擦，重力加速度大小为g，A、B均可视为质点，A过Q点时速度大小不变。求：

（1）第一次碰撞后瞬间，A与B的速度大小和；

（2）滑块B在水平轨道上通过的总路程s；

（3）若滑块B最初静止的P处与Q间的距离为，倾斜轨道的倾角，在第一次碰撞后B的速度减为零的时候，A与B刚好发生第二次碰撞，试确定的大小。

2023～2024年度第一学期高二年级十月阶段性学业水平调研

物理试题答案

（时间：75分钟  满分：100分）

一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分，每题只有一个选项最符合题意。

1．A  2．D  3．C  4．D  5．C  6．B  7．B  8．C  9．C  10．C  11．C

二、非选择题：共5小题，共56分．其中第13-16题解答时请写出必要文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位．

12．（15分）（1）>（2）c  a  （3）ABC

（4）

13．（6分）答案：，方向：竖直向上

【详解】设从甲图状态到乙图状态，经历的时间为t，且设该过程中弹簧的弹力对物体A的冲量为I，规定竖直向上为正方向．

以A物体为研究对象，根据动量定理得：

以B物体为研究对象，由动量定理得：

联立上述两式，得：

14．（6分）答案：

【详解】摆球A做简谐运动，当其与B球发生碰撞后速度改变，但是摆动的周期不变。而B球做匀速直线运动，这样，再次相遇的条件为B球来回所需要的时间为单摆半周期的整数倍。

（，2，3，4，…）

所以

15．（13分）答案：（1），方向：水平向右（2）0.25m（3）4.5J

【详解】（1），

解得：，方向：水平向右

（2）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：，

小球反弹后，向上摆动过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：

解得：，，

球与A碰撞过程中，球与A组成的系统动量守恒，以球的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：，解得：，

物块A与木板B相互作用过程中A与B组成的相同动量守恒，以A的初速度方向为正方向，

由动量守恒定律得：，解得：，

对系统由能量守恒定律得：，解得：；

（3）对球A、B组成的系统，在整个过程中，由能量守恒定律得：

，代入数据解得

16．（16分）答案：（1），；（2）；（3）

【详解】（1）第一次碰撞前，机械能守恒，有

解得

第一次碰撞，水平向左为正，由动量守恒

由能量守恒

解得

方向向右

（2）由（1）中结果可知，A与B还会发生多次碰撞，直到速度均减为零。因A在运动过程中及A与B在碰撞过程中均无机械能损失，故A、B组成的系统机械能的损失均由B克服水平轨道摩擦力做功造成，由能量守恒定律有

解得

（3）设第一次碰撞至B的速度减为零所经历的时间为t，A与B在时间t内发生的位移分别为、，对B，由动量定理有

解得

对B有

解得

对A，在时间t内，设其在倾斜轨道、水平轨道上运动的时间分别、，在倾斜轨道上，由牛顿第二定律有

对A有

解得

由题意知

即

解得