黄金埠中学2022-2023学年高二下学期3月月考
物理卷
考试范围:选修一(1-3);考试时间:90分钟
分卷I
一、单选题(共9题;共36分)
1、如图所示,甲球从O点以水平速度v1飞出,落在水平地面上的A点。乙球从O点以水平速度v2飞出,落在水平地面上的B点,反弹后恰好也落在A点。两球质量均为m。若乙球落在B点时的速度大小为 ,与地面的夹角为 ,且与地面发生弹性碰撞,不计碰撞时间和空气阻力,下列说法错误的是( )
A. 乙球在B点受到的冲量大小为
B. 抛出时甲球的机械能大于乙球的机械能
C. OA两点的水平距离与OB两点的水平距离之比是3:1
D. 由O点到A点,甲、乙两球运动时间之比是1:1
2、关于简谐运动,下列说法正确的是( )
A. 做简谐运动的质点可能受到指向平衡位置的恒力作用
B. 简谐运动系统的能量一定守恒
C. 简谐运动一定是沿正弦曲线的运动
D. 简谐运动质点的位移为运动初位置指向末位置的有向线段
3、 如图所示,一个可看做质点的物体从 时刻开始由静止做直线运动,0~4s内其合外力随时间变化的关系图线为一正弦函数下列判断正确的是( )
A. 0~2s内合外力的冲量先增大再减少
B. 0~4s内合外力的冲量为零
C. 2s末物体的速度方向发生变化
D. 1s末物体的动量变化率为零
4、 光滑水平面上有质量为2 kg的A物体和质量为3 kg的B物体用轻弹簧连接处于静止状态,现用恒力F=10 N推着A运动3 s时撤去推力,在以后运动的过程中弹簧的弹性势能最大时A的速度为
A. 5 m/s B. 6 m/s C. 10 m/s D. 15 m/s
5、世界第一款垂直起降的“鹞式"战斗机,是由英国研发的一款亚音速喷气式战斗机,“鹞式"战斗机采用一台飞马发动机,机身前后有四个可旋转0°~98.5°角的喷气口提供垂直起落和常规飞行所需的动升力和推力,当喷口向下时,产生的推力可使飞机垂直上升;当喷口向后时,产生的推力可使飞机前进。飞行员调整喷口的方向和角度,便可改变飞机的飞行姿态。某次作战任务中质量为8 t的“鹞式”战斗机悬停在空中,四个竖直向下的喷口向下喷射的气体速度约为2.5km/s,不考虑飞机质量变化的影响,重力加速度g取10m/s2则在1s内平均每个喷口喷射的气体质量约为( )
A. 2kg B. 8kg C. 16kg D. 32kg
6、 我国自主研发的“天问一号”探测器在经过3个月的环火运行后,2021年5月15日在火星乌托邦平原南部着陆并成功释放“祝融号”火星车。截至2021年7月17日23时,“祝融号”火星车行驶里程已突破509米,树立了我国深空探测新的里程碑。已知火星的质量约为地球质量的 ,火星的半径约为地球半径的 ,下列说法正确的是( )
A. “天问一号”探测器要离开环绕轨道着陆火星,则控制发动机应向运动反方向喷射气体
B. 着陆过程中“祝融号”火星车一直处于失重状态
C. “天问一号”探测器环绕火星运行的最大速度为地球第一宇宙速度的
D. 发射“天问一号”探测器的速度应大于第三宇宙速度
7、 如图所示,质量为m的半径为R的光滑圆弧形凹槽静止在光滑水平面上,质量也为m的小钢球从槽的顶端A处由静止释放,在小球下滑到底端B的过程中,则( )
A. 小球和凹槽组成的系统动量守恒
B. 小球与凹槽、地球组成的系统机械能守恒
C. 小球对地的运动位移为R
D. 小球所受合力的瞬时功率一直增大
8、如图所示,设质量为M的导弹运动到空中最高点时速度为v0,突然炸成两块,其中质量为m的一块以速度v沿v0的方向飞去,则另一块的运动状态是( )
A. 一定沿v0的方向飞去 B. 一定沿v0的反方向飞去
C. 可能做自由落体运动 D. 以上说法都不对
9、 如图所示,一单摆摆长为l,在其悬挂点O的正下方 处的P点有一个钉子,摆线在钉子的右侧.现将摆球向其平衡位置左侧移动,移到摆线与竖直成5°角时无初速释放,则它振动的周期为( )
A. T=2π B. T=2π
C. T=π +π D. 无法确定
二、多选题(共3题;共12分)
10、水平桌面上,一质量为m的物体在水平恒力F拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于 时,速度的大小为 ,此时撤去F,物体继续滑行 的路程后停止运动,重力加速度大小为g,则( )
A. 在此过程中F所做的功为
B. 在此过中F的冲量大小等于
C. 物体与桌面间的动摩擦因数等于
D. F的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍
11、如图所示,做简谐运动的弹簧振子,其质量为m,最大速率为v。下列说法中正确的是( )
A. 振动系统的最大弹性势能为 mv2
B. 当振子的速率减为 时,此振动系统的弹性势能为
C. 从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为零
D. 从某时刻起,在半个周期内,弹力做的功一定为 mv2
12、图1为一列简谐横波在t=0时刻的波形图,P、Q为介质中的两个质点,图2为质点P的振动图象,则
A. t=0.2 s时,质点Q沿y轴负方向运动
B. 0~0.3 s内,质点Q运动的路程为0.3 m
C. t=0.5 s时,质点Q的加速度小于质点P的加速度
D. t=0.7 s时,质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离
分卷II
分卷II 注释
三、实验题(共2题;共16分)
13、(6分) 用图甲实验装置验证动量守恒定律。主要步骤为:
①将斜槽固定在水平桌面上,使槽的末端水平;
②让质量为 的入射球多次从斜槽上 位置静止释放,记录其平均落地点位置;
③把质量为 的被碰球静置于槽的末端,再将入射球从斜槽上 位置静止释放,与被碰球相碰,并多次重复,记录两小球的平均落地点位置;
④记录小球抛出点在地面上的垂直投影点 ,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置 、 、 与 的距离分别为 、 、 ,如图乙,分析数据:
(1)实验中入射球和被碰球的质量应满足的关系为___________。
A. B. C.
(2)(单选)关于该实验,下列说法正确有__________。
A. 斜槽轨道必须光滑
B. 铅垂线的作用是检验斜槽末端是否水平
C. 入射球和被碰球的半径必须相同
D. 实验中必须测量出小球抛出点的离地高度
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为___________;若碰撞是弹性碰撞,还应满足的关系式为__________。(均用题中所给物理量的符号表示)
14、(10分)物理学习兴趣小组利用铁架台等装置做“用单摆测量重力加速度的大小”实验。
(1)组装单摆时,应该选用___________;(用器材前的字母表示)
A.长度为1m左右的细线 B.长度为30cm左右的细线
C.直径约为1.8cm的塑料球 D.直径约为1.8cm的钢球
(2)若已知摆球直径为2.00cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图所示,则单摆摆长是___________m;
(3)下表是某同学记录的实验数据,并做了部分处理。
组次 1 2 3 4 5 6
摆长l/cm 40.00 50.00 60.00 80.00 100.00 120.00
50次全振动时间t/s 63.0 74.0 77.5 89.5 100.0 109.5
周期T/s 1.26 1.48 1.55 1.79 2.19
周期的平方T2/s2 1.59 2.19 2.40 3.20 4.80
请计算第5组实验中的 =___________ ;
(4)将上表数据输入计算机,可得到图2所示的l— 图像,图线经过坐标原点,斜率k=0.25 。由此求得重力加速度g=___________ ;(保留三位有效数字,π取3.14)
(5)下列振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横轴原点表示计时开始,A、B、C均为30次全振动的图像,已知 , ,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是___________(填字母代号)。
A. B.
C. D.
四、解答题(共4题;共36分)
15、(8分)2020年春,我国多地出现冰雹天气。假设有一颗质量m=0.5 kg的冰雹从h=1 km的高空由静止下落,落地时摔得粉碎(没有反弹),已知冰雹与地面的作用时间t0= s。重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1)冰雹在空中的运动时间。
(2)冰雹落地前瞬间的速度大小。
(3)冰雹与地面作用过程中的平均作用力大小。
16、(8分)质量M=490 g的木块静止在光滑的水平面上,一质量m=10 g的子弹以速度v0=500 m/s沿水平方向射入木块内,但没有射穿木块。求:
(1)木块最终的速度v大小。
(2)子弹损失的动能ΔEk。
(3)系统产生的内能Q。
17、(10分) 如图所示为一弹簧振子的振动图象,试完成以下问题:
(1)写出该振子简谐运动的表达式;
(2)在第 末到第 末这段时间内,弹簧振子的加速度是怎样变化的?
(3)该振子在前100s的总位移是多少?路程是多少?
18、(10分)一列沿x轴正方向传播的简谐横波。 时刻的波形如图中实线所示, 时刻的波形如图中虚线所示。
(1)求最小波速;
(2)若波速 ,求P点第二次达到波谷的时间。
试卷答案
1.D
2.B
3.B
4.B
5.B
6.C
7.B
8.C
9.C
10.BC
11.AC
12.CD
13. ①. C ②. C ③. ④.
14.(1)AD;;;; (2)0.875;;;; (3)4.00;;;; (4)9.86;;;; (5)A
15.(1)t=10 s。 (2)v=100 m/s。 (3)F=5005 N。
16.(1)v=10 m/s (2)子弹损失的动能 ΔEk= m mv2=1249.5 J。(3)产生的内能Q=ΔEk Mv2=1225 J。
17.(1) ;(2)不断增大;(3)0,500cm(或5m)
18.(1)30m/s;(2)0.58s