湖北省孝感应城市科技高级中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（答案不全）（解析版）

这是一份湖北省孝感应城市科技高级中学2023-2024学年高二上学期10月月考物理试题（答案不全）（解析版），共11页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共12小题，共54分。其中1~9题为单选题，每小题4分，10~12题为多选题，多选题全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 一门旧式大炮如图所示，炮车和炮弹的质量分别为M和m，炮筒与水平地面的夹角为α，炮弹发射瞬间相对于地面的速度为v0。不计炮车与地面的摩擦，则炮车向后反冲的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据题意可知，炮弹离开炮口时，炮弹和炮车在水平方向上受到的外力相对于内力可忽略不计，则系统在水平方向上动量守恒。取炮车后退的方向为正，对炮弹和炮车组成系统为研究，在水平方向上，由动量守恒定律有
解得
故选A。
2. 如图所示，光滑的水平地面上有一辆平板车，车上有一个人，原来车和人都静止。当人从左向右行走时，先加速、后减速，到车右端后停止，该过程中（ ）
A. 人的动量始终等于车的动量
B. 人和车组成的系统机械能先增大后减小
C. 人和车的动量方向相同
D. 人停止行走时，车的速度一定不为零
【答案】B更多免费优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 【解析】
【详解】ACD．人和车组成的系统所受合外力为0，则系统总动量守恒，始终等于0，所以人的动量与车的动量大小相等，方向相反，人停止行走时，车速一定为零，故ACD错误；
B．人从左向右行走时，先加速、后减速，所以系统的机械能先增大后减小，故B正确。
故选B。
3. 两个相向运动的物体碰撞后都静止，这说明两物体原来的( )．
A. 速度大小相等
B. 质量大小相等
C. 动量大小相等
D. 动量相同
【答案】C
【解析】
【详解】两球碰撞过程中动量守恒，碰后两球都静止，说明碰撞前后两球的总动量为零，故碰前两个球的动量大小相等，方向相反，ABD错误，C正确。
4. 下列说法正确的是（ ）
A. 动量为零时，物体一定处于平衡状态
B. 动能不变，物体的动量一定不变
C. 物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变
D. 物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．动量为零时，物体的瞬时速度为零，但物体不一定处于平衡状态，选项A错误；
B．动能不变，则物体的速度大小不变，物体的动量不一定不变，例如匀速圆周运动，故B错误；
C．物体所受合外力大小不变，其动量大小不一定要发生改变，例如匀速圆周运动的物体，选项C错误；
D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项D正确。
故选D。
5. 一个笔帽竖直放在桌面上的纸条上，要求把纸条从笔帽下抽出，如果缓慢拉出纸条笔帽必倒，若快速拉出纸条，笔帽可能不倒……以下判断正确的是 ( )
A. 缓慢拉动纸条时，笔帽受到的冲量小
B. 缓慢拉动纸条时，纸对笔帽水平作用力小，笔帽也可能不倒
C. 快速拉动纸条时，笔帽受到冲量小
D. 快速拉动纸条时，纸条对笔帽水平作用力小
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AC．无论是快速拉动还是缓慢拉动，纸条与笔帽间的作用力总为滑动摩擦力，大小不变，快速拉动作用时间较短，由动量定理可知笔帽受到的冲量较小，A错误，C正确；
BD．纸对笔帽水平作用力是滑动摩擦力，大小与拉动纸条快慢无关，缓慢拉动纸条时，笔帽也可能不倒，BD错误。
故选C。
6. 两个简谐运动的表达式分别为 和 ，它们的振幅之比、频率之比是（ ）
A. ，B. ，C. ，D. ，
【答案】A
【解析】
【详解】根据简谐运动的表达式可知，x1的振幅为4cm，而x2的振幅为2cm，因此振幅之比
根据简谐运动的表达式可知，x1的频率
x2的频率
因此频率之比
故选A。
7. 某振子做简谐运动的表达式为，则该振子振动的振幅和周期为（ ）
A. 2cm，1sB. 2cm，2πs
C. 1cm，D. 以上全错
【答案】A
【解析】
【详解】由表达式可知，该振子振动的振幅为A=2cm，周期为，故A正确。
故选A。
8. 有一个弹簧振子，振幅为，周期为，初始时具有负方向的最大加速度，则它的振动方程是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题可知
可得
初始时刻具有负方向的最大加速度，则初位移
初相位
所以弹簧振子的振动方程为
故选A。
9. 一个做简谐运动的质点，它的振幅是4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置开始经过2.9s后，位移的大小和经过的路程分别为 （ ）
A. 0 10cmB. 4cm 100cm
C. 0 28cmD. 4cm 116cm
【答案】D
【解析】
【详解】质点振动的周期为
时间
质点从平衡位置开始振动，经过2.9s到达最大位移处，其位移大小为
通过的路程为
故ABC错误，D正确。
故选D。
10. 质量为m1=1kg，m2未知的两个物体在光滑的水平面上正碰，碰撞时间不计，其位移时间图如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. m2=3kg
B. m2=1kg
C. 碰撞过程中损失的机械能为4J
D. 碰撞过程中无机械能损失，为弹性碰撞
【答案】AD
【解析】
【详解】根据x-t图象的斜率表示速度，知碰撞前m2是静止的，m1的速度为
碰后m1的速度
m2的速度
根据动量守恒定律有
解得
m2=3kg
碰撞前系统的总动能
碰撞后系统的总动能
故该碰撞是弹性碰撞。
故选AD。
11. 一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ）
A Δv=0B. Δv=12 m/sC. W=0D. W=10.8 J
【答案】BC
【解析】
【详解】A.规定初速度方向为正方向，初速度，碰撞后速度，则速度变化量为：
负号表示速度变化量的方向与初速度方向相反，所以碰撞前后小球速度变化量的大小为12m/s，故A错误， B正确；
C.运用动能定理研究碰撞过程，由于初、末动能相等，则：

碰撞过程中墙对小球做功的大小W为0，故C正确，D错误．
12. 一简谐运动的振动方程为：。式中位移x的单位是cm，则（ ）
A. 振动的振幅为3cmB. 振动的频率为2.5Hz
C. 振动的初相为D. 时的位移为2cm
【答案】ABC
【解析】
【详解】ABC．对比简谐运动表达式可知，振动的振幅为，，初相位，ABC正确；
D．时的位移为
D错误。
故选ABC。
二、实验题（本题共两小题，共14分）
13. 某同学利用打点计时器和气垫导轨做“验证动量守恒定律”的实验。气垫导轨装置如图（a）所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。
（1）下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架外侧，将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端，滑块拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑤先接通打点计时器的电源，再放开滑块1，让滑块1带动纸带一起运动；在中间与滑块2相撞并粘在一起运动；
⑥取下纸带，重复步骤④⑤，选出理想的纸带如图（b）所示；
⑦测得滑块1质量为 ，滑块2（包括橡皮泥）的质量为 。
（2） 已知打点计时器每隔 打一个点，计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为___________ ；两滑块相互作用以后系统的总动量为__________ 。（结果保留3位有效数字）实验结论是________________。
【答案】 ①. 0.620 ②. 0.618 ③. 在误差允许的范围内，碰撞前后的总动量守恒
【解析】
【详解】（2）[1][2][3] 放开滑块1后，滑块1做匀速运动，跟滑块2发生碰撞后跟2一起做匀速运动，根据纸带的数据得，碰撞前滑块1的速度.
则滑块1的碰撞前动量为
p1=m1v1=0.310×2kg•m/s=0.620kg•m/s
滑块2动量为零，所以碰撞前的总动量为0.620kg•m/s。碰撞后滑块1、2速度相等，速度为
所以碰撞后总动量为
p2=（m1+m2）v2=（0.310+0.205）×1.2kg•m/s=0.618kg•m/s
实验结论是在误差允许的范围内，碰撞前后的总动量守恒。
14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中：
（1） 摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺（如图甲）测量出从悬点量到摆球的最底端的长度 ，再用游标卡尺（如图乙）测量出摆球直径=_______ m，则单摆摆长 _________ 。测周期时，当摆球经过平衡位置时开始计时并计为第1次，测得第 次（约 次）经过该位置的时间为 ，则周期为____________ 。
（2） 如果他测得的 值偏小，可能的原因是_________
A. 测摆线长时摆线拉得过紧
B. 摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加
C. 开始计时时，秒表过早按下
【答案】 ①. 0.0186 ②. 0.8747 ③. ④. BC##CB
【解析】
【详解】（1）[1][2][3] 游标卡尺的分度值为0.1mm，则对应的读数为
D=1.8cm+6×0.1mm=1.86cm=0.0186m
单摆的摆长为
单摆的周期为
（2）[4] A．根据单摆的周期公式可得
则
当测摆线长时拉得过紧，则l的测量值偏大，则g的计算结果偏大，故A错误；
B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使实际运动中摆线长度增加，则测量的单摆周期偏大，由此可知g的计算结果偏小，故B正确；
C．开始计时时，秒表过早按下，测量的周期偏大，根据上式可得g的计算结果偏小，故C正确；
故选BC。
三、计算题（本题共4小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
15. 质量m1=10g的小球在光滑的水平桌面上以v1=30cm/s的速率向右运动，恰好遇上在同一条直线上向左运动的另一个小球．第二个小球的质量为m2=50g，速率v2=10cm/s．碰撞后，小球m2恰好停止．那么，碰撞后小球m1的速度是多大，方向如何？
【答案】20cm/s 向左
【解析】
【详解】规定向右正方向，碰撞过程满足动量守恒，则有
带入数据可得
负号表示方向与正方向相反，所以碰撞后第一小球的运动方向向左.
16. 如图， 是竖直平面内固定的光滑轨道， 水平且足够长， 下端与 相切。质量为 的小球B 与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为 的小球A 从 上距水平轨道高为 处由静止释放，在A 球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A 通过 点时没有机械能损失，重力加速度 取 。求：
（1） A 球运动到 点的速度大小；
（2） A 球与弹簧相碰过程中弹簧的最大弹性势能 ；
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1） 对A 球下滑的过程只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律得
代入数据解得
（2）在水平轨道上，A 、B 两球组成的系统动量守恒，当A 、B 两球速度相等时弹簧的压缩量最大，弹簧的弹性势能最大，设A 、B 的共同速度为 ，以向右为正方向，由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律得
代入数据解得
17. 某质点做简谐运动的振动图像如图所示，根据图像中的信息，回答下列问题。
（1） 质点在第 末的位移是多少？
（2） 质点振动过程中的最大位移为多少？
（3） 在前 内，质点经过的路程为多少？
【答案】（1）0；（2）10cm；（3）40cm
【解析】
【详解】（1）利用振动图像可知质点在第末的位移是0。
（2）质点振动过程中的距离平衡位置的最大位移为10cm。
（3）在前 内，质点经过的路程