命題人：長郡中學高二物理備課組
時量：75分鐘滿分：100分
得分____________
第Ⅰ卷選擇題（共44分）
一、選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求）
1．關于物體的動量，下列說法中正確的是（ ）
A．同一物體，動量越大，速度越大
B．的動量小于的動量
C．物體的動量發(fā)生變化，其動能一定發(fā)生變化
D．做勻速圓周運動的物體，其動量不變
2．做簡諧運動的物體經(jīng)過A點時，加速度大小為，方向指向B點；當它經(jīng)過B點時，加速度大小為，方向指向A點。若A、B之間的距離是，則關于它的平衡位置，說法正確的是（ ）
A．平衡位置在連線左側
B．平衡位置在連線右側
C．平衡位置在連線之間，但不能確定具體位置
D．平衡位置在連線之間，且距離A點為處
3．如圖所示為實驗室中一單擺的共振曲線，由共振曲線可知（ ）
A．該單擺的擺長約為
B．若增大擺長，共振曲線的峰值向右偏移
C．若增大擺球的質量，共振曲線的峰值向右偏移
D．若在月球上做實驗，共振曲線的峰值向左偏移
4．如圖所示，小車靜止在光滑水平面上，小車段是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道，從B到小車右端擋板平滑連接一段光滑水平軌道，在右端固定一輕彈簧，彈簧處于自然狀態(tài)，自由端在C點。一質量為m、可視為質點的滑塊從圓弧軌道的最高點A由靜止滑下，而后滑入水平軌道，小車（含擋板）質量為，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）
A．滑塊到達B點時的速度大小為
B．當彈簧壓縮到最短時，滑塊和小車具有向右的共同速度
C．彈簧獲得的最大彈性勢能為
D．滑塊從A點運動到B點的過程中，小車運動的位移大小為
5．如圖甲，某同學手持電吹風垂直向電子秤的托盤吹風，圓形出風口與托盤距離較近且風速恒定，吹在托盤上的風會從平行于托盤方向向四周散開，簡化圖如圖乙。當電吹風設置在某擋位垂直向托盤吹風時，電子秤示數(shù)與放上一質量為m的砝碼時一致，出風口半徑為r，空氣密度為，重力加速度大小為g。下列說法正確的是（ ）
A．使用出風口面積越大的電吹風，電子秤示數(shù)一定也越大
B．設出風口的風速為v，則單位時間內(nèi)出風口吹出氣體的質量為
C．電吹風出風口的風速為
D．電吹風吹風的平均功率為
6．如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側有一豎直墻，在小車B上坐著一個小孩，小孩與B車的總質量是A車質量的10倍。兩車開始都處于靜止狀態(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度v推出，A車與墻壁碰撞后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又將其以相對于地面的速度v推出。每次推出后，A車相對于地面的速度均為v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時小孩不能再接到A車（ ）
A．5B．6C．7D．8
二、選擇題（本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求，全部選對得5分，選對但不全得3分，有選錯得0分）
7．現(xiàn)如今的街頭“老頭樂”品牌層出不窮，給老年人帶來了方便的同時，也存在著大量的交通安全問題，例如許多廉價的電動車無氣囊，在電動車事故中，氣囊可防止的頭部受傷，大大減小損傷程度。設氣囊的緩沖層與頭部的撞擊時間延長至以上，人頭部的質量約為，則下列說法正確的是（ ）
A．氣囊減小了駕駛員頭部撞擊過程中的動量變化率
B．氣囊減少了駕駛員頭部撞擊過程中撞擊力的沖量
C．事故中氣囊對頭部的沖量與頭部對氣囊的沖量相同
D．若事故中頭部以的速度水平撞擊緩沖層，則頭部受到的撞擊力最多為
8．P、Q兩個質點做簡諧運動的振動圖像如圖所示，下列說法中正確的是（ ）
A．P、Q的振幅之比是
B．P、Q的振動周期之比是
C．P、Q在內(nèi)經(jīng)過的路程之比是
D．時刻，P、Q的位移大小之比是
9．如圖所示，A、B兩物體質量均為m，水平向左且大小為的恒定拉力作用在A上，拉著A、B由靜止開始一起運動，運動過程中B始終受到一個豎直向上的、大小與B的速度大小成正比的力，經(jīng)過時間t物體A、B恰好發(fā)生相對滑動。A、B間動摩擦因數(shù)，A與地面間的動摩擦因數(shù)，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ）
A．物體A、B發(fā)生相對滑動時的速度
B．物體A、B發(fā)生相對滑動時的速度
C．從靜止到恰好發(fā)生相對滑動全程B的位移為
D．從靜止到恰好發(fā)生相對滑動全程B的位移為
10．一振子沿x軸做簡諧運動，平衡位置在坐標原點，時振子的位移為，時位移為，則（ ）
A．振子在與兩處的加速度可能相同
B．振子在與兩處的速度可能不同
C．若振幅為，振子的周期可能為
D．若振幅為，振子的周期可能為
第Ⅱ卷非選擇題（共56分）
三、非選擇題（本題共5小題，共56分）
11．（6分）某同學采用如圖所示的裝置，利用A、B兩球的碰撞來驗證動量守恒定律。實驗時先使A球從斜槽上某一固定位置由靜止開始滑下，落到位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡，得到落點P，再把B球放在斜槽末端，A球從同一位置靜止釋放，A、B小球碰后落在記錄紙上，分別得到落點B、F。
（1）（單選）A球質量為，半徑為；B球質量為，半徑為，則應滿足____________。
A．，
B．，
C．，
D．，
（2）（多選）必須要求的條件是____________。
A．斜槽軌道末端的切線必須水平
B．斜槽軌道必須是光滑的
C．必須測量出、、的長度、和
D．必須測出水平槽離地面的高度
（3）寫出本實驗驗證動量守恒定律的表達式________________________。
（用、、、和表示）
12．（10分）某實驗小組嘗試測量電動車上蓄電池的電動勢和內(nèi)阻。用電流表、電壓表、滑動變阻器、待測蓄電池等器材設計了如圖甲所示實驗電路。
（1）某同學選擇合適的儀器按照圖甲規(guī)范操作，實驗時發(fā)現(xiàn)，大范圍移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，該同學在思考后將的定值電阻串入電路中，如圖____________（選填“乙”或“丙”），解決了這一問題；
（2）多次調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值，讀出相應的電壓表和電流表示數(shù)U和I，用測得的數(shù)據(jù)描繪出如圖丁所示的圖像，則該電池的電動勢____________V，內(nèi)阻____________（結果均保留兩位有效數(shù)字）；
（3）該同學反思發(fā)現(xiàn)上述實驗方案存在系統(tǒng)誤差。若考慮電表內(nèi)阻的影響，對測得的實驗數(shù)據(jù)進行修正，在圖丁中重新繪制圖線，與原圖線比較，新繪制的圖線與橫坐標軸交點的數(shù)值將____________，與縱坐標軸交點的數(shù)值將____________（兩空均選填“變大”“變小”“不變”）。
13．（10分）兩物塊P、Q用輕細繩懸掛在輕彈簧下靜止，如圖所示。物塊P的質量為m，物塊Q的質量為M，燒斷連接P、Q的細繩后，P做簡諧運動，重力加速度為g。
（1）若彈簧的勁度系數(shù)為k，求P做簡諧運動的振幅A；
（2）燒斷細繩后，P上升經(jīng)過某位置時速度大小為v，此時Q下落速度大小為u，求從燒斷細繩后瞬間到此時的這段時間內(nèi)，彈簧對P的沖量大小。
14．（14分）如圖所示，在固定的光滑水平桿（桿足夠長）上，套有一個質量為的光滑金屬圓環(huán)，輕繩一端拴在環(huán)上，另一端系著一個質量為的物塊，現(xiàn)有一質量為的子彈以的水平速度射入物塊并留在物塊中，子彈射入物塊的時間極短，不計空氣阻力和子彈與物塊作用的時間，g取，求：
（1）物塊所能達到的最大高度；
（2）金屬圓環(huán)的最大速度。
15．（16分）如圖所示，光滑水平地面上，靜置著足夠長的木板B和兩小物塊C、D，B、C、D質量均為m。時刻，一質量為的小物塊A以的初速度沖上B的上表面水平向右滑行，A與B上表面間的動摩擦因數(shù)為。當A與B共速時B恰好與C相碰。此后，每當A、B再次共速時，B又恰好與C發(fā)生碰撞直到它們不再相碰為止。已知重力加速度為g，B、C、D間的所有碰撞均為彈性碰撞，求：
（1）物塊A沖上B后，到與B第一次共速時，A在B上滑行的距離；
（2）物塊A沖上B前，木板B右端到物塊C的距離；
（3）C的最終速度大小v；
（4）物塊A沖上B后，A在B上滑行的總長度L。
長郡中學2023級高二上學期模塊測試
物理參考答案
一二、選擇題
1．A【解析】根據(jù)可知，同一物體動量越大，速度一定越大，選項A正確；動量的符號只代表方向，不代表大小，則的動量大于的動量，選項B錯誤；物體的動量發(fā)生變化，可能是方向變化，不一定是物體速度大小發(fā)生變化，則其動能不一定變化，選項C錯誤；做勻速圓周運動的物體，速度的方向一定變化，則其動量一定變化，選項D錯誤。故選A。
2．D【解析】根據(jù)牛頓第二定律可知簡諧運動物體的加速度大小為，可知物體的加速度大小與相對于平衡位置的位移大小成正比，由于回復力方向總是指向平衡位置，則加速度方向總是指向平衡位置，由題意可知，物體經(jīng)過A點時，方向指向B點；物體經(jīng)過B點時，方向指向A點；則平衡位置在連線之間，設平衡位置與A點距離為，與B點距離為，則有，又，聯(lián)立解得，故選D。
3．D【解析】單擺的固有頻率為，則周期，根據(jù)，可得該單擺的擺長約為，選項A錯誤；若增大擺長，周期變大，固有頻率減小，則共振曲線的峰值向左偏移，選項B錯誤；若增大擺球的質量，固有頻率不變，則共振曲線的峰值不移動，選項C錯誤；若在月球上做實驗，重力加速度g變小，則周期變大，固有頻率變小，則共振曲線的峰值向左偏移，選項D正確。故選D。
4．C【解析】滑塊從A滑到B時，滿足水平方向動量守恒，機械能守恒，則有，，解得，，故A錯誤；彈簧彈性勢能最大時滑塊與小車共速，設共速時的速度大小為v，則有，即彈簧彈性勢能最大時，兩者速度均為零，則根據(jù)能量守恒可知，故B錯誤、C正確；從A到B滑下的過程，由人船模型，，解得小車的位移是，故D錯誤。故選C。
5．C【解析】當電吹風設置在某擋位垂直向托盤吹風時，功率相同，對于時間內(nèi)吹出的風，，與托盤作用過程，根據(jù)動量定理，，解得，故A錯誤；單位時間內(nèi)出風口吹出氣體的質量，故B錯誤；根據(jù)題意可知，風與托盤間的相互作用力大小，根據(jù)動量定理，解得，故C正確；據(jù)，有，解得，故D錯誤。故選C。
6．B【解析】第1次推有，第2次推有，第3次推有，可知第n次推有，則有，A車返回時小孩不能再接到A車，則有，解得，則小孩把A車推出6次后，A車返回時小孩不能再接到A車。故選B。
7．AD【解析】根據(jù)動量定理，可得，由于氣囊的緩沖與頭部的撞擊時間延長了，從而減小了對頭部的作用力F，也即減小了駕駛員頭部撞擊過程中的動量變化率，但駕駛員頭部撞擊過程中撞擊力的沖量并未改變，故A正確，B錯誤；事故中氣囊對頭部的作用力與頭部對氣囊的作用力火小相等，方向相反，且作用時間相等，所以，可知事故中氣囊對頭部的沖量與頭部對氣囊的沖量大小相等，方向相反，故C錯誤；由題意，若事故中頭部以的速度水平撞擊緩沖層，則頭部受到的撞擊力大小最多為，故D正確。故選AD。
8．ABC【解析】由振動圖像可知P的振幅為，Q的振幅為，則P、Q的振幅之比是，故A正確；由振動圖像可知P的周期為，Q的周期為，則P、Q的周期之比是，故B正確；在內(nèi)P完成一個周期的振動，則路程為，Q完成兩個周期的振動，則路程也為，故路程之比是，故C正確；P和Q離開平衡位置的位移方程為，，則時刻，P、Q的位移分別為，，則P、Q的位移大小之比是，故D錯誤。故選ABC。
9．BD【解析】設即將相對滑動的臨界加速度為a，對整體分析，根據(jù)牛頓第二定律得，隔離對B分析，根據(jù)牛頓第二定律得，解得，故A錯誤，B正確；對整體，根據(jù)動量定理有，變形得；又，可得，解得，故C錯誤，D正確。故選BD。
10．BC【解析】由于振子在與兩處相對平衡位置對稱，所以振子在與兩處的加速度大小相等，方向相反；根據(jù)對稱性可知，振子在與兩處的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反，故A錯誤，B正確；若振幅為，則時有，可得，可知從平衡位置到位置的最短時間為，根據(jù)對稱性和周期性可知，從位置到位置所用時間滿足
或或
可得或或
當時，可得或或
當時，可得或或
故C正確，D錯誤。故選BC。
三、非選擇題（本題共5小題，共56分）
11．（6分，每空2分）
（1）B（2）AC（選不全得1分，有選錯得0分）（3）
【解析】（1）為保證兩球發(fā)生對心正碰，則兩球半徑必須相等，即；為防止碰后入射球反彈，則入射球的質量必須大于被碰球的質量，即；故選B。
（2）要保證每次小球都做平拋運動，則軌道的末端的切線必須水平，故A正確；只要每次讓小球從同一位置滑下即可，斜面不需要光滑，故B錯誤；由于兩小球下落高度相同，故時間相等，可以用水平位移代替平拋運動的初速度則必須測量出、、的長度、和，故C正確；由于兩小球下落高度相同，故時間相等，可以用水平位移代替平拋運動的初速度，所以不需要測量水平槽面離地面的高度或小球在空中飛行時間，故D錯誤；故選AC。
（3）在小球碰撞過程中水平方向動量守恒定律，則有
在做平拋運動的過程中由于時間是相等的，所以得
即
12．（10分，每空2分）
（1）乙（2）121.0（3）不變變大
【解析】（1）實驗時發(fā)現(xiàn)，大范圍移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)變化都不明顯，則可能是電源內(nèi)阻太小造成的，則可以在電源上串聯(lián)一個定值電阻，則圖乙可以解決這一問題。
（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律可知
則由圖像可知該電池的電動勢
內(nèi)阻
（3）圖像與橫軸交點表示短路電流，當電源短路時，電表的內(nèi)阻不影響短路電流，與橫坐標軸交點的數(shù)值不變；電壓表和電源并聯(lián)，測量的內(nèi)阻是電壓表和電源并聯(lián)后的電阻，比電源內(nèi)阻的真實值小，圖像斜率偏小，修正后圖像斜率變大，與縱坐標軸交點的數(shù)值將變大。
13．（10分）【解析】（1）繩剪斷前，P、Q整體分析，彈簧伸長的長度（2分）
解得
繩剪斷后，P做簡諧運動，在平衡位置時，彈簧的拉力與重力平衡，此時彈簧伸長的長度為（2分）
解得
故其振幅（2分）
（2）燒斷細繩后，Q做自由落體運動，Q下落速度大小為u的時間（1分）
對物塊P，根據(jù)動量定理可知（2分）
解得（1分）
14．（14分）【解析】（1）子彈射入物塊過程中，系統(tǒng)的動量守恒，取向右方向為正方向，根據(jù)動量守恒定律得
（2分）
得
物塊（含子彈）在向上擺動過程中，以物塊（含子彈）和圓環(huán)組成的系統(tǒng)為研究對象，根據(jù)系統(tǒng)水平方向的動量守恒則有（2分）
解得
根據(jù)機械能守恒定律有（2分）
代入數(shù)據(jù)可解得（2分）
（2）當子彈、物塊、圓環(huán)達到共同速度后，子彈和物塊將向下擺動，在此過程中圓環(huán)一直受繩子水平向右的分力作用，圓環(huán)速度一直增大，當子彈和物塊運動到圓環(huán)正下方時圓環(huán)速度最大。
設此時子彈和物塊的速度為，圓環(huán)速度為，則有（2分）
及（2分）
由上述兩式聯(lián)立可解得，
故金屬圓環(huán)的最大速度為（2分）
15．（16分）【解析】（1）由于地面光滑，A、B系統(tǒng)動量守恒，根據(jù)動量守恒定律有（2分）
解得共速時的速度，對A、B系統(tǒng)，根據(jù)能量守恒定律有（2分）
A在B上滑行的距離（2分）
（2）對B，從A沖上B后到第一次與A共速過程，根據(jù)動能定理有（2分）
解得A沖上B前，木板B右端與物塊C的距離為（1分）
（3）B與C發(fā)生第1次彈性碰撞，根據(jù)動量守恒和機械能守恒（1分）（1分）
解得，（1分）
同理，C與D發(fā)生第1次彈性碰撞有，
A、B第二次共速有（1分）
同理，B與C發(fā)生第2次彈性碰撞有，
A、B第三次共速有
所以物塊C最終速度為（1分）
（4）對A、B、C、D系統(tǒng)，全程，根據(jù)能量守恒定律有（1分）
A在B上滑行的總長度（1分）
題號
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
D
D
C
C
B
AD
ABC
BD
BC

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