河北省沧州市六校联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附答案）

这是一份河北省沧州市六校联考2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题（Word版附答案），共7页。试卷主要包含了弹簧振子的振动图像如图所示，8s等内容，欢迎下载使用。
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（ ）
航行中的飞机动量是矢量,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.如图所示，水火箭中水被向下喷出时，瓶及瓶内的空气就受力向上冲，水火箭就是利用这个原理升空的.某同学将静置在地面上的质量为800g（含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为200g的水以相对地面大小为80 m/s的速度竖直向下喷出，水喷出后的瞬间，火箭的动量大小为（ ）（喷出过程中重力和空气阻力可忽略）
A.16 kg·m/s
B. 32 kg·m/s
C. 64 kg· m/s
D. 128 kg ·m/s
3.弹簧振子的振动图像如图所示.在2s～3s的时间内，振子的动能E和势能E，的变化情况是（ ）
A.Ek变小，Ep变大
B.Ek变大，Ep变小
C.Ek、Ep均变小
D.Ek、Ep均变大
某同学做用单摆测定重力加速度的实验，为减小实验误差，多次改变摆长L，测量对应的单摆周期T，用多组实验数据绘制 T2-L图像如图所示.由图可知,当地重力加速度大小为（ ）
A.g=4π2(L2−L1)T22−T12 B.g=8π2(L2−L1)T22−T12
C.g=T22−T124π2(L2−L1) D.g=T22−T128π2(L2−L1)
5.如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接一小物块，物块沿竖直方向做简谐运动.以竖直向上为正方向，物块简谐运动的表达式为y=0.1sin（2.5πt）m, t=0时刻，一小球从距物块高h处自由落下；t=0.6s时，小球恰好与物块处于同一高度.取重力加速度的大小g=10m/s2.以下判断正确的是（ ）
A.h=1.6m
B.简谐运动的周期是0.8s
内物块运动的路程是0.2m
D.t=0.4s时，物块与小球运动方向相反
6.一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（ ）
A.此单摆的固有周期约为0.5s
B.若摆长增大，共振曲线的峰将向右移动
C.若摆长增大，单摆的固有频率增大
D.此单摆的摆长约为1m
7.2023年4月 20日，今年第1号台风“珊瑚”在西北太平洋洋面上生成，登陆时中心附近最大风力有8级.某竖直面内的户外广告牌的迎风面积为 S=50 m2，所能承受的最大风力为 F=2.4X104N，若风吹到广告牌速度立刻减为零，空气密度为ρ=1.2kg/m3，则广告牌能承受的垂直迎风面方向的风速最大值为（ ）
A.10m/s
B.15m/s
C.20m/s
D.25m/s
8.如图所示，光滑水平面上有大小相同、质量均为m=3kg的A、B、C三个小球，小球A以速度v0=4m/s向左运动，与静止不动右端有一轻弹簧的小球B发生对心碰撞，压缩弹簧；当A、B速度相等时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动.假设B和C碰撞过程时间极短，碰撞后小球A与弹簧不粘连，则下列说法不正确的是（ ）
A.小球B与小球C碰撞之前，小球A、B共同速度的大小为3m/s
B.弹簧最短时，三个小球共同速度的大小为1m/s
C.从开始到弹簧最短的过程中小球C受到的冲量大小为4N·S
D.从开始到小球A与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为6J
9.一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A.t=0.5s时，质点的位移大小为1cm
B.在0～6s内，质点经过的路程为20cm
C.在4s末，质点的加速度为零，速度最大
D.t=1.5s和t=4.5s这两时刻，质点的位移大小相等
10.如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离∆x，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10cm，周期为0.2s
B.振子在A、B两处受到的回复力分别为k∆x+mg与k∆x-mg
C.振子在A、B两处受到的回复力大小都是k∆x
D.振子完成一次全振动通过的路程是20cm
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11.（6分）某实验小组在实验室做用单摆测定重力加速度的实验，如图甲所示
（1）摆球的直径用游标卡尺测出，如图乙所示，读数是_________cm.
（2）甲同学用正确的实验方法测出摆线的长度为L，摆球的直径为d，N次全振动的总时间为t.当地的重力加速度大小为g=___________________（结果用L、d、N、t等字母表示）
（3）乙同学把单摆从平衡位置拉开一个很小的角度后释放，同时按下秒表开始计时，当单摆再次回到释放位置时停止计时，将记录的这段时间作为单摆的周期.乙同学操作中有不妥之处，请对其中两处加以改正：①___________________________________________________________________
②___________________________________________________________________
12.（10分）如图甲所示为“验证碰撞中动量守恒”实验的装置示意图，a是人射小球，b是被碰小球，a和b的质量分别为m1和m2，直径分别为d1和d2，
轨道末端在水平地面上的投影为O点.实验中，先将小球a从斜槽上某一固定位置由静止释放，a从斜槽末端飞出后落到水平地面的记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出a的平均落点位置P，再把小球b放在斜槽末端，让小球a仍
从斜槽上同一位置由静止释放，与小球b碰撞后，两球分别在记录纸上留下落点痕迹，重复10次，描出碰后小球a、b的平均落点位置M、N如图乙所示
（1)实验中需要注意的事项，下列说法正确的是___________（填字母）．
A.需要测出小球抛出点距地面的高度H
B.需要测出小球做平抛运动的水平射程
C.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具
D.斜槽轨道末端应该保持水平
E.斜槽应尽量光滑
(2)实验中重复多次让入射小球从斜槽上的同一位置释放,其中“同一位置释放”的目的是__________.
（3）实验中对小球的要求是：质量m1__________（填“>”“=”或“”“=”或“=（4）m1x2=m1x1+m2x3
13.解：设子弹穿过木块后，子弹的运动速度为v，木块的运动速度为v，以水平向右为正方向，根据动量定理
对子弹，有-ft=mv1-mv0
对木块，有ft=Mv2（3分）
解得v2=ftM，v1=v0 - ftm
14.解：（1）由振动图像读出周期T=2s
振幅A=10cm
由ω=2πT得到圆频率ω=π rad/s
则位移x随时间t变化的关系式为y=Acsωt=10csπt（cm）
(2）小球静止时mg=kx
解得k=50N/m
最低点根据牛顿第二定律得
Kx-mg=ma下，a下=10m/s²，由简谐运动特点可知
a上=10m/s²，方向竖直向下
15.解：（1）A与B碰撞时动量守恒，m0v0=-m0vA+mvB
vB=6m/s
损失的机械能∆E=12m0v02-12m0vA2-12mvB2=6 J
(2)弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，B、C的速度相等，设此时速度为v1，
mvB=2mv1（1分）
v1=3m/s
∆Epm=12mvB2—12·2mv12=9J
(3)设C与弹簧分开时B、C速度分别为vB′和vc，
由题意得mvB=mvB′+mvc（1分）
12mvB2=12mvB2'+12mvC2
解得vB′=0，vc=6m/s
机械能E1=12mvc2=18J
假设C上升高度为R时二者相对静止，C在竖直方向速度为0，
则mvc=（M十m）vp，此时系统的机械能E2=12（M+m）vD2+mgR=16J
因为E1>E2，所以滑块在竖直方向速度不为0
设滑块能上升的最大高度为h，由机械能守恒定律有12mvC2=mgh+12MvD2+12mvD2
解得h=1.2m