山西省运城市教育发展联盟2022-2023学年高二上学期物理12月调研测试试卷

试卷更新日期：2022-12-27 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 生活中处处皆有物理知识，有关生活中的情景，下列说法错误的是（　　）

A、体操运动员在落地时总要屈腿是为了减小动量的变化率，使运动员避免受伤 B、玻璃杯掉在水泥地上比掉在铺有垫子的地上容易碎，是因为掉在水泥地上受到的冲量大 C、我们经常看到，运输物品时，会用充气袋包裹在物品外面，这样可以延长某次颠簸过程中物品动量变化的时间，从而减小物品受到的力 D、当静止的章鱼向前喷水时，可使身体向后运动，这是利用了反冲运动

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2. 2022年11月29日，神舟十五号载人飞船搭乘长征二号F遥十五火箭成功发射，实现了我国载人航天的首次“两艘飞船同时在轨”.若某次实验中，长征二号的发动机在单位时间内喷射的气体质量约为 $1.6 \times 10^{3} kg$ ，气体对地速度约为 $3.2 km/s$ ，则火箭获得的推动力约为（　　）

A、 $5.1 \times 10^{3} N$ B、 $5.1 \times 10^{5} N$ C、 $5.1 \times 10^{6} N$ D、时间未知，无法计算

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3. 如图所示，质量相同的A、B两物体，静止在平板小车C上，A与C之间的动摩擦因数为 $μ_{1}$ ， B与C之间的动摩擦因数为 $μ_{2}$ （ $μ_{1} < μ_{2}$ ），A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，下列说法正确的是（　　）

A、A，B组成的系统动量不守恒 B、A，B组成的系统机械能守恒 C、A，B，C组成的系统动量不守恒 D、A，B，C组成的系统机械能守恒

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4. 劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，关于图中A点，下列说法正确的是（）

A、振子的速度方向指向x轴的负方向，加速度方向指向x轴的正方向 B、若振子的振幅变为1cm，则振动周期变大 C、在任意1s内振子的位移都是1cm D、在任意0.5s内振子通过的路程可能大于0.5cm

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5. 甲、乙两位同学分别使用图甲中所示的同一套装置，观察单摆做运动时的振动图像，已知两人实验时所用的摆长相同，落在同一木板上的细砂分别形成的曲线如图乙中 $N_{1}$ 、 $N_{2}$ 所示，关于两图线相关的分析，下列说法正确的是（　　）

A、由乙图可知， $N_{1}$ 、 $N_{2}$ 的周期比为 $2 ： 1$ B、由乙图可知， $N_{1}$ 对应木板的速度与 $N_{2}$ 对应木板的速度比为 $2 ： 1$ C、 $N_{1}$ 对应的沙摆摆到最低点时，摆线的拉力比 $N_{2}$ 对应的拉力小 D、沙摆摆的过程中的回复力由重力和拉力的合力提供

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6. 如图所示，一质量为3m的木块用无弹性轻细绳悬于O点，开始时木块处于静止状态，一质量为m的弹丸以水平速度 $v_{0}$ 击中木块后未穿出，二者共同摆动，若弹丸和木块形状大小忽略不计，空气阻力忽略不计，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　）

A、弹丸打入木块的瞬间，细绳所受的拉力不变 B、弹丸打入木块的过程中，弹丸对木块的冲量和木块对弹丸的冲量相同 C、弹丸打入木块的过程中所产生的热量为 $\frac{15 m v_{0}^{2}}{32}$ D、木块和弹丸一起摆动所达到的最大高度为 $\frac{v_{0}^{2}}{32 g}$

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7. 热气球因其色彩艳丽，场面壮观，成为企业宣传所采用的独具特色的广告媒体.如图所示的热气球静止于距水平地面H的高处，一质量为M的人从热气球上沿软绳向下运动。已知热气球的质量为m，软绳质量忽略不计，热气球所受的浮力不变，若要人能安全到达地面，则绳长至少为（　　）

A、 $\frac{M H}{m}$ B、 $\frac{m H}{M}$ C、 $\frac{(m + M) H}{m}$ D、 $\frac{(m + M) H}{M}$

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8. 一弹丸在飞行到距离地面5m高时仅有水平速度 $v = 1 m/s$ ，爆炸成为甲、乙两块水平飞出，甲、乙的质量比为 $2 ： 1$ 。不计质量损失，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，则下列图中两块弹片飞行的轨迹可能是（　　）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示为单摆在两次受迫振动中的共振曲线，下列说法正确的是（　　）

A、若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则振子在月球上做自由振动时的频率为 $0.2 Hz$ B、若两次受迫振动分别在月球上和地球上进行，且摆长相等，则图线Ⅱ是月球上的单摆共振曲线 C、若两次受迫振动均在地球上同一地点进行，则两次摆长之比为 $l_{1} ： l_{2} = 4 ： 25$ D、图线Ⅱ若是在地球表面上完成的，将该单摆从广州移至北京，共振曲线的“峰”将向左移动

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二、多选题

10. 一根用绝缘材料制成的劲度系数为k的轻弹簧，左端固定，右端与质量为m、电荷量为 $+ q$ 的小球相连，静止在光滑绝缘斜面上。当施加一个沿斜面向上电场强度大小为E的匀强电场后，小球开始做往复运动，那么下列说法正确的是（　　）

A、运动过程中小球的机械能守恒 B、小球向上运动的过程中，小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增大 C、因为受电场力，所以小球的运动不是简谐振动 D、小球做简谐运动且振幅为 $\frac{q E}{k}$

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11. 世界杯最大胆门将“疯子伊基塔”，其一招“蝎子摆尾”成永恒经典，若质量为450g的足球以144km/h的速度飞向伊基塔，他又在0.2s内将足球以180km/h的速度反向踢回，则（　　）

A、足球的动量变化量的大小为 $4.5 kg \cdot m/s$ B、足球的动量变化量的大小为 $40.5 kg \cdot m/s$ C、伊基塔对足球施加的平均力约为22.5N D、伊基塔对足球施加的平均力约为202.5N

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12. 如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知 $O C = h$ ，弹簧的劲度系数为k，某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动，则从此时刻开始半个周期的时间内，关于物体，下列说法正确的是（　　）

A、重力势能减少了 $2 m g h$ B、回复力做功为0 C、回复力的冲量大小为 $2 m v$ D、通过A点时回复力的大小为 $2 k h + m g$

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13. 如图所示，质量为M、内壁间距为L的箱子静止于光滑的水平面上，箱子内有一质量为m的小物块，初始时小物块停在箱子正中间，现给小物块一水平向右的初速度v，小物块能与箱壁碰撞3次后，与箱子保持相对静止，设碰撞都是弹性的，则小物块与箱子底板间的动摩擦因数 $μ$ 可能为（　　）

A、 $\frac{M v^{2}}{2 (m + M) g L}$ B、 $\frac{M v^{2}}{4 (m + M) g L}$ C、 $\frac{M v^{2}}{6 (m + M) g L}$ D、 $\frac{2 M v^{2}}{11 (m + M) g L}$

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14. 某人在一辆静止于光滑水平面的小车上练习打靶，已知车、人、枪（不包括子弹）及靶的总质量为M，枪内装有n颗子弹，每颗子弹的质量均为m，每发子弹水平射出时相对于枪口的速度恒为v，枪口到靶的距离为L，下列说法正确的是（　　）

A、第一颗子弹射出后（第二颗子弹未发射），小车的速度为 $\frac{m v}{M + n m}$ B、第一颗子弹射出后（第二颗子弹未发射），小车的速度为 $\frac{m v}{M + (n - 1) m}$ C、第一颗子弹射出后（第二颗子弹未发射），小车后退的距离为 $\frac{m L}{M + n m}$ D、第一颗子弹射出后（第二颗子弹未发射），小车后退的距离为 $\frac{m L}{M + m}$

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15. 如图所示，光滑水平直轨道上静止放置三个质量均为m的物块A、B、C，物块B的左侧固定一轻弹簧。给A一个初速度 $v_{0}$ ，使其向B运动并压缩弹簧（弹簧始终在弹性限度内），当弹簧第一次压缩到最短时，B与C恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动。假设B和C碰撞时间极短，则下列说法正确的是（　　）

A、弹簧第一次压缩到最短时，弹性势能为 $\frac{m v_{0}^{2}}{4}$ B、整个过程中，弹簧压缩到最短时A的速度大小为 $\frac{v_{0}}{3}$ C、整个过程中，弹簧压缩到最短时C受到的合外力冲量大小为 $\frac{m v_{0}}{4}$ D、从A开始运动到A与弹簧分离的过程中，整个系统损失的机械能为 $\frac{m v_{0}^{2}}{16}$

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三、实验题

16. 某同学做了“探究单摆周期与摆长的关系”的实验。

(1)、为了减小测量周期时的误差，摆球应在经过最（填“高”或“低”）点的位置时开始计时。

(2)、实验时某同学测得的 $g$ 值略小于当地的重力加速度，其原因可能是______.

A、摆球太重 B、摆球振幅略大 C、测出 $n$ 次全振动时间为 $t$ ，误作为 $(n + 1)$ 次全振动时间 D、摆线上端未拴牢，振动中出现松动，摆线长度变大

(3)、有两位同学分别去参观清华大学和武汉大学的实验室，各自在那里利用先进的DIS系统较准确地探究了“单摆的周期 $T$ 与摆长 $L$ 的关系”，他们通过校园网交换实验数据，并由计算机绘制了 $T^{2} - L$ 图像，如图所示.去武汉大学的同学所测实验结果对应的图线是（填“A”或“B”）。

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17. 用如图所示的装置可以“验证动量守恒定律”，在滑块A和B相碰的端面上装有弹性碰撞架，它们的上端装有等宽的挡光片。

(1)、实验前需要调节气垫导轨水平：在轨道上只放滑块A，轻推一下滑块A，其通过光电门1和光电门2的时间分别为 $t_{1}$ 、 $t_{2}$ ，当 $t_{1}$ $t_{2}$ （填“＞”“＝”或“＜”），则说明气垫导轨水平。

(2)、滑块A置于光电门1的左侧，滑块B静置于两光电门间的某一适当位置.给A一个向右的初速度，通过光电门1的时间为 $Δ t_{1}$ ， A与B碰撞后A通过光电门2的时间为 $Δ t_{2}$ ， B通过光电门2的时间为 $Δ t_{3}$ .为完成该实验，还必需测量的物理量有______。

A、遮光片的宽度d B、滑块A的总质量 $m_{1}$ C、滑块B的总质量 $m_{2}$ D、光电门1到光电门2的间距L

(3)、若实验测得遮光片的宽度 $d = 0.835 cm$ ，滑块A的质量 $m_{1} = 0.3 kg$ ，滑块B的质量 $m_{2} = 0.1 kg$ ， $Δ t_{1} = 50 ms$ ， $Δ t_{2} = 104 ms$ ， $Δ t_{3} = 35 ms$ .
①计算可知两滑块相互作用前系统的总动量为 $p =$ $kg \cdot m/s$ ，两滑块相互作用以后系统的总动量为 $p^{'} =$ $kg \cdot m/s$ 。（计算结果保留两位有效数字）

②若实验相对误差绝对值 $δ_{r} = | \frac{碰撞前后总动量之差}{碰撞前总动量} | \times 100 % \leq 5 %$ ，即可认为系统动量守恒.则本实验中 $δ_{r} =$ 。在误差范围内（填“能”或“不能”）验证动量守恒定律。

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四、解答题

18. 人们有时要用“打夯”的方式把松散的地面夯实，为了方便操作，有人设计了如图所示的“自走式”砸夯机，利用外力把质量为 $M = 100 kg$ 的夯锤提升到距地面为 $H = 80 cm$ 处，然后释放夯锤，使其由静止开始自由下落，夯锤落地后，与地面接触 $t = 0.2 s$ 停止运动，已知重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、整个过程中重力的冲量；

(2)、夯锤与地面间相互作用力的平均值的大小。

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19. 一质量为1kg的物块，在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动，F与时间t的关系如图所示。已知物块与地面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、水平力F在前4s内的冲量大小；

(2)、物体在3s末的动量大小；

(3)、物体在6s末的动量大小。

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20. 如图所示，水平光滑的地面上，固定一个带有挡板且上表面光滑的木块Q，轻弹簧一端固定在挡板上，另一端与质量为m的小滑块接触但不粘连.现缓慢推小滑块，使弹簧压缩并用细线锁住，此时弹簧的弹性势能为 $E_{p}$ 。某时刻烧断细线，弹簧恢复原长瞬间滑块获得一定速度滑上木块P。P的质量为2m，其ab段为粗糙的水平面，长度为L，bc段为一光滑斜面，斜面和水平面平滑连接，小滑块运动到bc段高为h处又滑下来，运动到a点前与物体P相对静止。重力加速度大小为g。求：

(1)、滑块离开弹簧时的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、滑块在ab段受到的摩擦力f；

(3)、小滑块最后的速度及整个过程中因摩擦产生的热量。

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