河北省沧州市沧州十校2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5 毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：选择性必修第一册第一章至第三章第2节。
一、选择题（本题共 10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，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. 2023年5月28日，MU9191航班从上海虹桥国际机场飞往北京首都国际机场，并于12时31分抵达北京首都国际机场，并穿过象征民航最高礼仪的“水门”。关于飞机航行中的冲量与动量，下列说法正确的是（ ）

A. 航行中飞机动量是矢量，它的方向可能与速度方向相反
B. 质量一定的飞机，动量变化越大，该飞机的速度变化一定越大
C. 飞机运动的速度大小不变，飞机的动量也保持不变
D. 飞机所受合外力的冲量越大，它的动量也越大
2. 自然界有许多地方有共振现象，人类也在其技术中利用共振现象．如图把一个筛子用四根弹簧支起来（后排的两根弹簧未画出），筛子上有一个电动偏心轮，它每转一周，给筛子一个驱动力，这样就做成了一个共振筛，筛子做自由振动时，完成7次全振动用时21s，在某电压下，电动偏心轮转速是30r/min，已知增大电压可使偏心轮转速提高；增加筛子的质量，可以增大筛子的固有周期，那么要使筛子的振幅增大，下列说法正确的是（ ）
A. 筛子振动的固有周期为2s
B. 电动偏心轮的转动周期为2s
C. 要使筛子的振幅增大，需增加筛子质量
D. 要使筛子的振幅增大，需提高输入电压
3. 如图所示，弹簧下面挂一质量为m物体，物体在竖直方向上做振幅为A的简谐运动，物体振动到最高点时，弹簧正好为原长，已知重力加速度为g，则在振动过程中（ ）
A. 物体的最大动能应等于
B. 弹簧的弹性势能和物体的动能总和不变
C. 弹簧的最大弹性势能等于
D. 物体在最低点时的弹力大小应小于
4. 一列简谐横波以波速沿x轴正方向传播，已知时的波形如图所示，下列判断正确的是（ ）
A. 该简谐横波的周期为B. 时刻b处质点向y轴正方向运动
C. a处质点在时速度值最小D. a处质点在时加速度最大
5. 如图所示，为光滑弧形槽，弧形槽半径为R，C为弧形槽最低点，，甲球从弧形槽的球心处自由下落，乙球从A点由静止释放，两球第1次到达C点的时间之比为（ ）
A. B. C. D.
6. 2023年6月2日下午，深圳龙岗区法治宣传走进校园，开展“杜绝高空抛物”专题活动．高空抛物现象曾被称为“悬在城市上空的痛”，威胁着人们的安全，刑法修正案新增高空抛物罪．假设质量为100g的梨子从离地面180m高的高楼窗户自由下落到地面，假设其高度（）一时间（）图像如图所示，梨子与地面撞击时间为0.02s，撞击后不反弹，梨子可视为质点，不计空气阻力，则（ ）
A. 当地重力加速度大小为
B. 时该图像切线的斜率为速度大小，即40m/s
C. 梨子落地时的速度大小为60m/s
D. 梨子对地面平均作用力的大小为299N
7. 如图所示，半径为R=0.4m的凹槽Q置于光滑水平面上，小球 P 和凹槽Q的质量均为m=1kg，将小球P从凹槽的右侧最顶端由静止释放，一切摩擦均不计，重力加速度g取10m/s2。则以下说法正确的是（ ）
A. 当小球第一次到达凹槽左端时，凹槽向右的位移大小为0.4m
B. P、Q组成的系统动量守恒
C. 释放后当小球P 向左运动到最高点时，高度低于释放点
D. 因为 P、Q组成的系统机械能守恒，小球P 运动到凹槽的最低点时速度为
8. 如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离Δx，释放后振子在A、B间振动。设AB=20cm，振子由 A到B 运动时间为0.1s，则下列说法正确的是（ ）
A. 振子的振幅为10 cm，周期为0.2s
B. 振子在 A、B两处受到的回复力分别为kΔx+mg与kΔx-mg
C. 振子在A、B两处受到的回复力大小都是kΔx
D. 振子完成一次全振动通过的路程是 20cm
9. 一列简谐横波沿轴传播，速度大小为5m/s，在时刻的波形图如图中实线所示，经0.2s后的波形如图中虚线所示，下列说法正确的是（ ）
A. 经0.2s波传播的距离为1m，波沿轴正方向传播
B. 质点在时刻沿轴正方向运动
C. 处的质点的位移表达式为
D. 从时刻开始质点经1.6s通过路程为152cm
10. 如图所示，光滑的圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的C点与水平面相切，其半径为。在水平面内有一质量的小球Q连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为的小球P从B点正上方高处由静止释放，小球P和小球Q大小相同，均可视为质点，当地的重力加速度，则（ ）
A. 小球P到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小为70N
B. 小球P到达圆弧轨道最低点C时对轨道的压力大小为60N
C. 在小球P压缩弹簧的过程中弹簧具有的最大弹性势能为20J
D. 在小球P压缩弹簧的过程中弹簧具有的最大弹性势能为40J
二、实验题（本题共 2小题，共 14分）
11. 某同学做《用单摆测定重力加速度》实验的装置如图甲所示，请回答下面的问题：

（1）在实验中，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是____________。（填正确答案标号）
A.为了便于测量周期，可适当缩短摆线，从而减小测量周期的绝对误差
B.组装单摆需选用轻且不易伸长的细线，密度大而直径较小的摆球
C.测摆长时，摆线应接好摆球，使摆球处于自然下垂状态，摆长是摆线长度和小球半径之和
D.测量周期时，当单摆经过平衡位置时开始计时，测量经过30~50次全振动的总时间算出周期
（2）如图乙所示，用游标卡尺测得小钢球的直径____________。
（3）除了已测摆球直径，还已知细线长，完成35次全振动的时间是，由这些数据计算得出重力加速度大小____________。（取3.14，结果保留三位有效数字）
12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置测速度并验证动量守恒定律。
（1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，弹性滑块A、B质量分别为mA、mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为 d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度d=_________cm；
（2）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A 通过光电门1的遮光时间为t1=0.01s，A 与B 相碰后，B 和A 先后经过光电门2的遮光时间分别为t2和t3，碰前A的速度大小为vA=_________m/s；
（3）实验中为确保碰撞后滑块 A 不反向运动，则mA、mB应满足的关系是mA_________（填“大于”“等于”或“小于”）mB；
（4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式_________（用字母mA、mB、t1、t2、t3表示），则可认为验证了动量守恒定律。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时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）
13. 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,如图所示,(甲)图中 O 点为单摆的悬 点,现将小球(可视为质点)拉到 A 点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球在竖直平面内的 ABC 之间来 回摆动,其中 B 点为运动中最低位置, ∠AOB =∠COB=α, α 小于 5°且是未知量.图(乙)表示由计算机得到细 线对摆球的拉力大小 F 随时间变化的曲线,且图中 t =0 时刻为摆球从 A 点开始运动的时刻,根据力学规律和题中信息(g 取 10 m/s2)求:
(1)单摆的周期和摆长;
(2)摆球的质量;
14. 如图甲所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，质点M的平衡位置为x=0.4m，N是平衡位置为x=2m处的质点，图乙为质点N的振动图像，已知sin36°=sin0.2π=0.6，请回答下列问题：
（1）坐标原点O处质点做简谐运动的位移表达式；
（2）从t=0开始计时，t=16s时质点M的位置和经过16 s质点N通过的路程。
15. 如图所示，质量为3kg的长木板B静止在光滑的水平面上，质量为1kg的物块A放在平台上，平台的上表面与长木板的上表面在同一水平面上，物块A与平台右端相距0.5m，木板B的左端紧靠平台的右端，质量为的小球用长为1.8m的轻绳悬挂在固定点O上，将轻绳向左拉直至水平位置后，由静止释放小球，小球在最低点与物块A沿水平方向发生弹性碰撞，物块A与小球均可视为质点，不计空气阻力，物块A与平台、木板B之间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度g取10m/s²。求：
（1）小球与物块A碰撞前瞬间，细线拉力大小；
（2）小球与物块A碰撞过程中，物块对小球的冲量大小；
（3）要使物块A不滑离木板B，木板B至少多长？