淮海學中學2022-2023學年度第一學期階段考試高二物理試題第Ⅰ卷（選擇題共40分）一、單項選擇題（每題4分，共40分.每題只有一個選項最符合題意）1. 關(guān)于某物體受迫振動的共振曲線，下列判斷正確的是（　?。?/span>A. 物體的固有頻率等于f0B. 物體做受迫振動時的頻率等于f0C. 物體做受迫振動時振幅相同則頻率必相同D. 為避免共振發(fā)生應(yīng)該讓驅(qū)動力的頻率靠近f0【答案】A【解析】【詳解】A．由題圖可知，當驅(qū)動力的頻率為f0時，受迫振動物體的振幅達到最大，此時物體的固有頻率等于驅(qū)動力的頻率f0，故A正確；B．物體做受迫振動時，只有當發(fā)生共振時頻率才是f0，即物體做受迫振動的頻率不一定等于f0，故B錯誤；C．物體做受迫振動時振幅相同，頻率不一定相同，故C錯誤；D．根據(jù)產(chǎn)生共振的條件可知，為避免共振發(fā)生應(yīng)該讓驅(qū)動力的頻率遠離f0，故D錯誤。故選A。2. 如圖所示的演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著五個單擺，其中A、E擺長相同，先使A擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)振動穩(wěn)定后（　?。?/span>A. 各擺固有周期均相同B. 各擺振動的周期均與A擺相同CC擺振幅最大D. B擺振動周期最小【答案】B【解析】【分析】【詳解】A．根據(jù)單擺的周期公式可知，各擺的固有周期與擺長有關(guān)，所以A與E的固有周期相同，其他的不同，A錯誤；B．由于受迫振動的周期與驅(qū)動力的周期相同，所以各擺振動的周期均與A擺相同，B正確；C．根據(jù)受迫振動的特點，當單擺做受迫振動時，驅(qū)動力的周期與固有周期相等時發(fā)生共振，其中E發(fā)生共振，振幅最大，C錯誤；D．根據(jù)單擺的周期公式可知，擺長越長，周期越小，所以C擺的周期最小，D錯誤。故選B。3. 籃球運動員接傳來的籃球時，通常要先伸出兩臂迎球，手觸到球瞬間順勢后引．這樣可以減小A. 球?qū)κ?/span>力的沖量 B. 球?qū)κ值牧Φ拇笮?/span>C. 球的動量變化量 D. 球的動能變化量【答案】B【解析】【詳解】球?qū)κ值牧Φ臎_量，不變，A錯誤；籃球運動員接傳來的籃球時，通常要先伸出兩臂迎球，手觸到球瞬間順勢后引，增加了手與球間的相互作用力時間，根據(jù)可知，減小了球?qū)κ值牧Φ拇笮。?/span>B正確；根據(jù)動量變化可知，動量變化量相同，C錯誤；球的動能變化量，相同，故D錯誤．4. 超強臺風利奇馬于2019年8月10日1時45分許在我國浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)沿海登陸，登陸時其中心附近最大風力達到16級（52 m/s），對固定建筑物破壞程度非常巨大。請你根據(jù)所學物理知識推算固定建筑物所受風力（空氣的壓力）與風速（空氣流動速度）大小關(guān)系。假設(shè)某一建筑物垂直風速方向的受力面積為S，風速大小為v，空氣吹到建筑物上后速度瞬間減為零，空氣密度為ρ，風力F與風速大小v關(guān)系式為（　?。?/span>A. F＝ρSv B. F＝ρSv2 C. F＝ρSv3 D. F＝ρSv3【答案】B【解析】【詳解】設(shè)風與建筑物的作用時間為t，則在該時間內(nèi)，與建筑物作用的空氣質(zhì)量為根據(jù)動量定理得解得F＝ρSv25. 有一條窄長小船停靠在湖邊碼頭，某同學想用一個卷尺粗略測定它的質(zhì)量．他首先使船平行碼頭自由停泊，輕輕從船尾上船，走到船頭后停下來，然后輕輕下船，用卷尺測出船后退的距離為d，船長為L，已知他自身的質(zhì)量為m，則船的質(zhì)量M為A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】根據(jù)題意，人從船尾走到船頭過程中，動量守恒，則有Mv0=mv即Md=m（L－d）解得船的質(zhì)量為A. ，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B. ，與結(jié)論相符，選項B正確；C. ，與結(jié)論不相符，選項C錯誤；D. ，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6. 裝有砂粒的試管豎直靜浮于水面，如圖所示，將試管豎直提起少許，然后由靜止釋放并開始計時，在一定時間內(nèi)試管在豎直方向近似做簡諧運動，若取豎直向上為正方向，則以下描述試管振動的圖像中可能正確的是（　　）A.  B. C.  D. 【答案】D【解析】【詳解】試管在豎直方向上做簡諧運動，平衡位置是在重力與浮力相平衡的位置，取豎直向上為正方向，開始計時時向上提起的距離，就是其偏離平衡位置的位移，在平衡位置上方為正向最大位移，之后位移—時間關(guān)系圖像是余弦曲線。故選D。7. 一個質(zhì)點做簡諧運動的圖像如圖所示，下列敘述正確的是（　?。?/span>A. 質(zhì)點的振動頻率為4HzB. 在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是10cmC. 在和兩時刻質(zhì)點的位移大小相等D. 在和兩時刻質(zhì)點的速度相同【答案】C【解析】【詳解】A．質(zhì)點的振動周期為T=4s，所以振動頻率為故A錯誤；B．因為所以在10s內(nèi)質(zhì)點經(jīng)過的路程是故B錯誤；CD．根據(jù)簡諧運動圖像的對稱性可知，在和兩時刻，質(zhì)點的位移大小相同，速度大小相同、方向相反，故C正確，D錯誤。故選C。8. 高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運動)．此后經(jīng)歷時間t安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為(  )A. ＋mg B. －mgC. ＋mg D. －mg【答案】A【解析】【分析】【詳解】在安全帶對人有拉力的瞬間時，人做自由落體運動，此過程機械能守恒，故有即在產(chǎn)生拉力瞬間速度為之后人在安全帶的作用下做變速運動，末速度為零，設(shè)向上為正方向，則根據(jù)動量定理可得聯(lián)立解得故選A。【點睛】本題關(guān)鍵是明確物體的受力情況和運動情況，然后對自由落體運動過程和全程列式求解，注意運用動量定理前要先規(guī)定正方向。 9. 關(guān)于單擺，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 將單擺由沈陽移至廣州，單擺周期變小B. 將單擺擺角從4°改為2°，單擺的周期變小C. 當單擺的擺球運動到平衡位置時，擺球的速度最大D. 當單擺的擺球運動到平衡位置時，受到的合力為零【答案】C【解析】【詳解】A．將單擺由沈陽移至廣州，因重力加速度減小，根據(jù)可知，單擺周期變大，A錯誤；B．單擺的周期與擺角無關(guān)，將單擺的擺角從4°改為2°，單擺的周期不變，B錯誤；CD．當單擺的擺球運動到平衡位置時，擺球的速度最大，有向心加速度，所受合力不為零，C正確，D錯誤；故選C。10. A、B兩球沿同一直線運動并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前、后的位移隨時間變化的圖像，a、b分別為A、B兩球碰前的位移隨時間變化的圖線，c為碰撞后兩球共同運動的位移隨時間變化的圖線，若A球質(zhì)量是，則由圖像判斷下列結(jié)論正確的是（　?。?/span>A. 碰撞前、后A球的動量變化量為6kg·m/sB. 碰撞時A球?qū)?/span>B球的沖量為－6N·sC. A、B兩球碰撞前的總動量為3kg·m/sD. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為10J【答案】D【解析】【詳解】A．x-t圖像的斜率表示速度，所以碰撞前、后，A球的速度分別為所以碰撞前、后A球的動量變化量為故A錯誤；B．碰撞前B球的速度為設(shè)B球質(zhì)量為m′，根據(jù)動量守恒定律有解得根據(jù)動量定理可知，碰撞時A球?qū)?/span>B球的沖量為故B錯誤；C． A、B兩球碰撞前的總動量為故C錯誤；D．碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動能為故D正確。故選D。第Ⅱ卷（非選擇題，共60分）二、非選擇題：共5題，共60分.其中第12題~第15題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.11. 如圖，用“碰撞實驗器”可以驗證動量守恒定律，即研究兩個小球在軌道水平部分碰撞前后的動量關(guān)系。（1）下列器材選取或?qū)嶒灢僮鞣蠈嶒炓蟮氖?/span>________。A．可選用半徑不同的兩小球B．選用兩球的質(zhì)量應(yīng)滿足m1>m2C．小球m1每次必須從斜軌同一位置釋放D．需用秒表測定小球在空中飛行的時間（2）實驗中，直接測定小球碰撞前后的速度是不容易的，但是，可以通過僅測量________（填選項前的符號），間接地解決這個問題。A．小球開始釋放的高度hB．小球拋出點距地面的高度HC．小球做平拋運動的水平射程（3）圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影點。實驗時，先將入射球m1多次從斜軌上S位置由靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP。然后把被碰小球m2靜止放在軌道的水平部分，再將入射小球m1從斜軌上S位置由靜止釋放，與小球m2相撞，并多次重復(fù)。還要完成的必要步驟是__________。（填選項前的符號）A．用天平測量兩個小球的質(zhì)量m1、m2B．測量小球m1開始釋放高度hC．測量拋出點距地面的高度HD．分別找到m1、m2相碰后平均落地點的位置M、NE．測量平拋射程OM、ON（4）若兩球相碰前后的動量守恒，其表達式可表示為__________________[用（2）中測量的量表示]；若碰撞是彈性碰撞，那么還應(yīng)該滿足的表達式為______________[用（2）中測量的量表示]。【答案】    ①. BC    ②. C    ③. ADE    ④. m1·OP＝m1·OM＋m2·ON    ⑤. 【解析】【分析】【詳解】(1)[1] A．為保證碰撞在同一條水平線上，所以兩個小球的半徑要相等。故A錯誤；B．為保證入射小球不反彈，入射小球的質(zhì)量應(yīng)比被碰小球質(zhì)量大。故B正確；C．小球離開軌道后做平拋運動，由于小球拋出點的高度相等，它們在空中的運動時間相等，小球的水平位移與小球的初速度成正比，所以入射球必須從同一高度釋放。故C正確；D．小球在空中做平拋運動的時間是相等的，所以不需要測量時間。故D錯誤。故選BC(2)[2]小球離開軌道后做平拋運動，由知即小球的下落時間相同，則由知初速度可用平拋運動的水平射程來表示，故C正確，AB錯誤。故選C。(3)[3]本實驗要驗證的是m1·OM＋m2·ON＝m1·OP，因此要測量兩個小球的質(zhì)量m1和m2以及它們的水平射程OM和ON，而要確定水平射程，應(yīng)先分別確定兩個小球落地的平均落點，沒有必要測量小球m1開始釋放的高度h和拋出點距地面的高度H。故應(yīng)完成的步驟是ADE。(4)[4]根據(jù)平拋運動規(guī)律可知，落地高度相同，則運動時間相同，設(shè)落地時間為t，則，，而動量守恒表達式是：m1v0＝m1v1＋m2v2若兩球相碰前后的動量守恒，則需要驗證表達式m1·OP＝m1·OM＋m2·ON即可。[5]若為彈性碰撞，則碰撞前后系統(tǒng)機械能守恒，則有即滿足關(guān)系式12. 按如圖裝置利用單擺測量重力加速度。實驗中測得擺線長度為，擺球直徑為，擺球完成次全振動所需時間為，取，求當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮。ūＡ?/span>3位有效數(shù)字）【答案】【解析】【分析】【詳解】擺球的振動的周期為擺長為根據(jù)解得13. 如圖所示，光滑水平桌面上一只質(zhì)量為5.0kg的保齡球，撞上一只原來靜止，質(zhì)量為1.5kg的球瓶。此后球瓶以3.0m/s的速度向前飛出，而保齡球以2.0m/s的速度繼續(xù)向前運動，假設(shè)它們相互作用的時間為0.05s。求：（1）碰撞前保齡球的速度；（2）碰撞時保齡球與球瓶間的相互作用力的大??；（3）通過計算判斷該碰撞是否為彈性碰撞。【答案】（1）；（2）；（3）不是彈性碰撞【解析】【詳解】（1）設(shè)碰撞前保齡球的速度為v1，根據(jù)動量守恒定律有解得（2）設(shè)碰撞時保齡球與球瓶間的相互作用力的大小為F，對球瓶根據(jù)動量定理有解得（3）保齡球和球瓶組成的系統(tǒng)初、末動能分別為因為，所以該碰撞不是彈性碰撞。14. 如圖甲所示，輕彈簧上端固定，下端系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球，小球靜止時彈簧伸長量為10cm?，F(xiàn)使小球在豎直方向上做簡諧運動，從小球在最低點釋放時開始計時，小球相對平衡位置的位移x隨時間t變化的規(guī)律如圖乙所示，重力加速度g取10m/s2。（1）寫出小球相對平衡位置的位移隨時間的變化關(guān)系式；（2）求出小球在0～15s內(nèi)運動的總路程和15s時刻所在的位置；（3）小球運動到最高點時，彈簧的伸長量為8cm，求此時小球加速度的大小。【答案】（1）；（2）30cm，在平衡位置；（3）2m/s2【解析】【詳解】（1）由振動圖象可知振子的振幅A=2cm周期T=4s則則小球相對平衡位置的位移隨時間的變化關(guān)系式為（2）因為則小球在0～15s內(nèi)運動的總路程為t=15s時刻小球的位置坐標x=0即小球在平衡位置處。（3）小球靜止時處于平衡狀態(tài)，有解得根據(jù)牛頓第二定律解得15. 如圖所示，一質(zhì)量的木板B靜止于光滑水平面上，物塊A質(zhì)量，停在木板B的左端。質(zhì)量的小球用長的輕繩懸掛在固定點O上，將輕繩拉直至水平位置后，由靜止釋放小球，小球在最低點與物塊A發(fā)生碰撞后反彈，反彈所能達到的最大高度為，物塊A與小球可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，已知物塊A、木板B間的動摩擦因數(shù)，。（1）求小球運動到最低點與物塊A碰撞前瞬間，小球的速度大小；（2）求小球與物塊A碰撞后瞬間，物塊A的速度大小；（3）為使物塊A、木板B達到共同速度前物塊A不滑離木板，木板B至少為多長？【答案】（1）；（2）；（3）1m【解析】【詳解】（1）小球運動到最低點與物塊A碰撞前瞬間，設(shè)小球的速度大小為v1，根據(jù)機械能守恒定律有解得（2）小球與物塊A碰撞后瞬間，設(shè)小球的速度大小為v2，根據(jù)機械能守恒定律有解得小球與物塊A碰撞后瞬間，設(shè)物塊A的速度大小為vA，根據(jù)動量守恒定律有解得（3）假設(shè)物塊A和木板B達到共同速度為v時，A恰好滑至B的右端，此時木板B的長度最短，設(shè)為l，根據(jù)動量守恒定律有解得根據(jù)功能關(guān)系有解得

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