上海市华东师大附属第二名校2023-2024学年高一下学期物理5月月考试卷

试卷更新日期：2024-06-21 类型：月考试卷

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一、重力加速度的测量（重力加速度g值的准确测定对于计量学、精密物理计量、地球物理学、地震预报、重力探矿和空间科学等都具有重要意义。）

1. 最早测定重力加速度的是伽利略。若在斜面实验中，他在倾角为 $15 °$ 的斜面上测得小球位移与所花时间平方比值大小为1.25（国际单位），则其重力加速大小为 $m / s^{2}$ （忽略阻力的影响，保留3位有效数字）

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2. 利用水滴下落可以测出当地的重力加速度g ，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有一个正在下落中的水滴。测出水龙头到盘子间距离为h ，再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙头开始计时，到第N个水滴落在盘中，共用时间为t ，则重力加速度 $g =$ 。

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3. 若不考虑地球自转的影响，把地球视作均匀球体。已知地球质量为M ，半径为R ，引力常量为G ，则地表重力加速度大小为。月球到地球的距离约为地球半径的60倍，月球质量为m ，则月球对地球的引力大小等于。

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4. 在“用单摆测定当地的重力加速度”的实验中：

(1)、摆线质量和摆球质量分别为的 $m_{线}$ 和 $m_{球}$ ，摆线长为l ，摆球直径为d ，则____；

A、 $m_{线} ≫ m_{球}, l ≪ d$ B、 $m_{线} ≫ m_{球}, ≫ d$ C、 $m_{线} ≪ m_{球}, l ≪ d$ D、 $m_{线} ≪ m_{球}, l ≫ d$

(2)、小明在测量后作出的 $T^{2} - l$ 图线如图所示，则他测得的结果是 $g =$ $m / s^{2}$ 。（保留3位有效数字）

(3)、为了减小误差，该实验应从（选填“A.最高点”或“B.最低点”）开始计时。

(4)、小黄在实验过程中，并未注意到小球实质上是在水平面内做匀速圆周运动，如图所示。那么他利用单摆简谐振动周期公式所测得重力加速度值会（选填“A.偏小”、“B.偏大”或“C.不变”）。小球的实际运动周期 $T =$ （用图中字母表示）

(5)、如图所示为某次测量中单摆摆球动能 $E_{k}$ 随时间t变化的图像。根据图中的数据可知，此单摆周期为。若重力加速度为g ，那么摆球在最低点所受的向心力大小为。

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二、安全驾驶（在汽车行驶过程中，保持适当的车速，充分了解所驾驶车辆的加速及刹车性能均是安全驾驶的必要提。）

5. 质量为m的汽车以速度v匀速行驶，突然以大小为F的制动力刹车直到汽车停止，过程中受到大小f的空气阻力、下列说法正确的是（）

A、减速运动加速度大小 $a = \frac{F}{m}$ B、力F的冲量为mv C、刹车距离为 $\frac{m v^{2}}{2 (F + f)}$ D、匀速行驶时功率为 $(f + F) v$

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6. 在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图）。从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部（）

A、速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积 B、动量大小先增大后减小 C、动能变化正比于曲线与横轴围成的面积 D、加速度大小先增大后减小

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7. 公路上的减速带用于降低车速。一辆汽车悬架的固有频率为 $10 Hz$ ，驶过某路面上的一排减速带，相邻减速带的间距为 $2 m$ ，则（）

A、汽车颠簸的频率始终为 $10 Hz$ B、汽车速度越大，颠簸得越厉害 C、汽车速度越大，汽车悬架的固有频率越大 D、当汽车以 $20 m/s$ 的速度行驶时颠簸得最厉害

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8. 为了模拟两车相撞事故，现用两只玩具小车A、B做模拟碰撞实验。玩具小车A、B质量分别为： $m_{1} = 1 k g$ 和 $m_{2} = 3 k g$ ，把两车放置在相距 $S = 8 m$ 的水平面上。现让小车A在水平恒力 $F = 8 N$ 作用下向着小车B运动，恒力作用一段时间后撤去，小车A继续运动与小车B发生碰撞，碰撞后两车粘在一起，滑行 $d = 0.25 m$ 停下。已知两车运动所受的阻力均为重力的0.2倍，重力加速度取 $10 m / s^{2}$ 。求

(1)、两个小车碰撞后的速度大小；

(2)、小车A受到的恒力F的作用时间。

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9. 某额定功率为 $P_{0}$ 的汽车以加速度 $a_{1}$ 匀加速启动，到额定功率后保持恒功率行驶至最大速度。已经汽车 $v - t$ 图线如图①所示。若该汽车以加速度 $a_{2}$ （ $a_{2} = 2 a_{1}$ ）匀加速启动，以相同的方式达到汽车最大速度， $v - t$ 图线可能是下列中的（）（整个过程阻力不变）。

A、 B、 C、 D、

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三、机械振动

10. 振动是自然界中普遍存在的运动形式。简谐振动是最基本、最简单的振动。如图所示，弹簧振子在B、C之间做简谐振动，O为平衡位置，其振动周期为T，经过O点时速度大小为v₀

(1)、振子从O→B的运动过程中，其速度，其加速度。（均选填“A.变大”或“B.变小”）

(2)、若将振子拉至位置 $C^{'} (O C^{'} = 2 O C)$ 开始振动，其振动周期 $T^{'}$ ，经过O点时速度大小 ${v^{'}}_{0}$ ，则 $\frac{T^{'}}{T} =$ ， $\frac{v'_{0}}{v_{0}} =$

(3)、如图为弹簧振子做简谐振动的 $x - t$ 图像；
①则在图中M、N这两点，以下物理相同的有
A.弹簧长度
B.振子速度
C.系统机械能
D.振子所受回复力
②M、N两点之间时间为s。
③振子0.6s-3.1s内的路程大小cm

(4)、如图所示，在振子另一侧加装一根原长相同且劲度系数更大弹簧后，再次起振，其振动是否仍是简谐振动？（选填“A.是”或“B.否”）

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四、旋转的圆盘

11. 如图所示，圆盘在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，圆盘上距轴r处的P点有一质量为m的小物体随圆盘一起转动。已知圆盘半径R，重力加速度大小为g。

(1)、请在原图中画出小物体的受力分析图，可知其所受向心力由图中提供。（可用图中所绘力的符号表示力）

(2)、①某时刻圆盘突然停止转动，小物体由P点滑至圆盘上的某点停止。下列说法正确的是
A. 圆盘停止转动前，小物体所受摩擦力的方向沿运动轨迹切线方向
B. 圆盘停止转动前，小物体运动一圈所受摩擦力的冲量大小为2mωr
C. 圆盘停止转动后，小物体沿圆盘半径方向运动
D. 圆盘停止转动后，小物体整个滑动过程所受摩擦力的冲量大小为mωr
② 圆盘突然停止转动后，小物体由P点滑至圆盘的边缘停止。求：
ⅰ.小物体克服摩擦力做功
ⅱ.小物体与圆盘之间的动摩擦因数μ

(3)、若圆盘突然停止转动后，小物体冲出圆盘并落到地面。圆盘离地高度为h ，小物体落地速度大小为v ，以圆盘所在平面为零势能面，则小物体落地时其机械能大小为，其速度的水平分量的大小是

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五、相对论

12. 以下属于牛顿力学可以描述的情景是（）

A、高铁的运动 B、高能粒子加速器中质子的运动 C、原子内核外电子的运动 D、中子星的运动

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13. 一列高铁过桥时，桥上的观察者认为（选填“A.高铁”或“B.桥”）变短了，高铁上的观察者认为高铁长度（选填“A.变长”、“B.变短”或“C.没变”）

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14. 广义相对论是狭义相对论的推广，也是牛顿引力理论的推广，是我们理解天体物理和宇宙学的重要理论基础。

(1)、以下属于广义相对论基本原理的有（）

A、相对性原理 B、等效原理 C、光速不变原理 D、广义相对性原理

(2)、下列不属于广义相对论证据提（）

A、引力场中的谱线红移 B、水星公转轨道的近日点进动 C、引力场中的时钟变慢 D、物体的运动速度越大，运动质量越大

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