河北省沧州市吴桥县吴桥名校2023-2024学年高二下学期物理3月考试题

试卷更新日期：2024-07-04 类型：月考试卷

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一、单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合要求的。）

1. 在两个物体相互作用过程中，满足动量守恒定律，以下判断正确的是（　　）

A、系统的动量守恒是指任意两时刻的总动量相等 B、系统的动量守恒是指只有初、末两状态的总动量相等 C、系统的动量守恒的条件是合外力做功为零 D、系统中两个物体相互作用力的冲量一定相同

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2. 如题图所示，是我国跳高运动员张国伟跳高比赛时的场景。跳高时在横杆的后下方要放置厚海绵垫，其作用是（　　）

A、延长人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力增大 B、减少人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力增大 C、延长人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力减小 D、减少人体与海绵垫的接触时间，使人受到的冲力减小

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3. 人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为150g，从离人眼约20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机未反弹，眼睛受到手机的冲击时间约为0.2s，取重力加速度g＝10m/s²。下列分析正确的是（　　）

A、手机与眼睛作用过程中手机动量变化量大小为约为0.36kg·m/s B、手机对眼睛的冲量大小约为0.36N·s C、手机对眼睛的冲量方向竖直向上 D、手机对眼睛的作用力大小约为3.0N

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4. 如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为M的光滑弧形槽静止在光滑水平冰面上，底部与水平面相切，一个质量为 $m (m < M)$ 的小球从弧形槽h高处由静止开始下滑，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、在下滑过程中弧形槽对小球的弹力一定与圆弧面垂直，且弹力始终不做功 B、在小球与弹簧接触时，弹簧始终处于压缩状态，且小球机械能一直减小 C、因小球质量小于圆弧槽质量，小球与弹簧反弹后一定与圆弧形槽多次相碰 D、小球离开弹簧后，球和弧形槽系统机械能守恒，小球不能回到弧形槽h处

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5. 如图所示，在光滑的水平面上，质量为3kg的足够长的木板A上有一个质量为0.5kg的小滑块B，在木板的右侧有一质量为5.0kg的小球C，三者均处于静止状态。现给B一个瞬间冲量，使它获得4m/s的初速度开始沿木板向右运动，某时刻木板A和小球C发生弹性碰撞，之后A和B同时停下来，以下说法正确的是（　　）

A、木板碰撞小球前的瞬间A的速度为0.6m/s B、整个过程产生的热量为3.6J C、碰后C的速度为0.5m/s D、A和C碰撞前A、B已经共速运动

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6. 如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向，振子的位移x随时间t的变化关系如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0.2 s$ 时，振子在O点左侧6cm处 B、 $t = 0.1 s$ 和 $t = 0.3 s$ 时，振子的速度相同 C、从 $t = 0.2 s$ 到 $t = 0.4 s$ ，系统的势能逐渐增加 D、 $t = 0.5 s$ 和 $t = 0.7 s$ 时，振子的加速度相同

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7. 如图所示，斜面体固定在水平地面上，滑块和弹簧组成弹簧振子，滑块在光滑斜面上的A、B两点之间做往复运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（　　）

A、滑块运动过程中受重力、支持力、弹簧弹力和回复力的作用 B、滑块运动到O点时，弹簧的弹力为0 C、滑块由A向O运动过程中，弹簧弹性势能一直在减小 D、滑块由O向B运动过程中，滑块的机械能一直在增大

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二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8. 如图所示，一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为 $v_{0}$ 的子弹射中并嵌在其中。已知子弹的质量是m ，物体A和B的质量相同均为 $2 m$ 则（　　）

A、子弹射入A的过程中，A物体获得的最大速度为 $\frac{2}{3} v_{0}$ B、弹簧压缩到最短时，B的速度为 $\frac{1}{5} v_{0}$ C、运动过程中，物体B能获得的最大速度为 $\frac{2}{5} v_{0}$ D、弹簧压缩到最短时，弹簧的弹性势能为 $\frac{2}{5} m v_{0}^{2}$

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9. 带有 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧轨道，质量为 $m$ 的滑车静止置于光滑水平面上，如图所示，一质量也为 $m$ 的小球以速度 $v_{0}$ 水平冲上滑车，到达某一高度后，小球又返回车的左端，则（）

A、小球返回车的左端时，速度为零 B、小球返回车的左端时，速度为 $v_{0}$ C、小球上升到最高点时，小车的速度为 $\frac{1}{2} v_{0}$ D、小球在弧形槽上上升的最大高度为 $\frac{v_{0}^{2}}{4 g}$

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10. 如图所示，为某物体做简谐运动的图像。下列说法中正确的是（　　）

A、该简谐运动的位移—时间关系为 $x = 4 s i n [2.5 π t - \frac{1}{4} π] (c m)$ B、物体在t = 0时的位移为 $- 2 \sqrt{2} m$ C、物体在t = 0时的速度为 $- 5 \sqrt{2} π c m / s$ D、物体在t = 0.4s和t = 0.6s时动量不相同

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三、非选择题（本题共5小题，共54分。）

11. 如图甲所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B两球半径相同。先让质量为 $m_{1}$ 的A球从斜槽上某一固定位置C处由静止开始滚下，从轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。再把质量为 $m_{2}$ 的B球放在水平轨道末滑，让A球扔从位置C处由静止滚下，A球和B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，M、P、N为三个落点的位置，未放B球时，A球的落点是P点，O点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。

(1)、本实验中，要求A球与B球碰后运动方向保持不变，则A球的质量 $m_{1}$ 与B球的质 $m_{2}$ 应满足 $m_{1}$ $m_{2}$ 。（填“ $>$ ”或“ $<$ ”）

(2)、实验中，不容易直接测定碰撞前后的速度。可以通过仅测量____（填选项前的符号），间接地解决这个问题。

A、小球开始释放的高度h B、小球做平抛运动的水平位移 C、小球拋出点距地面的高度H

(3)、三个落点位置与O点的距离分别为 $O M$ 、 $O P$ 、 $O N$ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式，则可以认为两球碰撞过程中总动量守恒。（用题中相关物理量的字母表示）

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12. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长为L ，再用游标卡尺测量摆球的直径为D ，某次测量游标卡尺的示数如图2所示。
回答下列问题：

(1)、从图2可知，摆球的直径为D＝ mm；

(2)、某实验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为Δt ，则该单摆的周期为；

(3)、为了提高实验的准确度，在实验中可改变几次摆长l并测出相应的周期T ，从而得出几组对应的l和T的数值，以l为横坐标、T²为纵坐标作出T²l图像，但同学们不小心每次计算摆长都把小球半径忘记加入了，由此得到的T²l图像是图3中的（选填①、②、③），由图像可得当地重力加速度g＝；由此得到的g值。（选填“偏小”“不变”“偏大”）

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四、计算题

13. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，求：

(1)、该振子简谐运动的表达式；

(2)、在 $1 s$ 时，弹簧振子的位移 $x$ 是多少？

(3)、该振子在前 $24 s$ 的总位移是多少？路程是多少？

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14. 在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD，木板AB上表面粗糙，滑块CD上表面是光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧，其始端D点切线水平且与木板AB上表面平滑相接，如图所示。一可视为质点的物块P，质量也为m，从木板AB的右端以初速度 $v_{0}$ 滑上木板AB，过B点时速度为， $v_{B} = \frac{v_{0}}{2}$ ，又滑上滑块CD，最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处。已知物块P与木板AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。求：

(1)、物块滑到B处时木板的速度 $v_{A B}$ ；

(2)、木板的长度L；

(3)、滑块CD圆弧的半径。

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15. 如图所示，粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道，其半径为R＝0.1 m，半圆形轨道的底端放置一个质量为m＝0.1 kg的小球B ，水平面上有一个质量为M＝0.3 kg的小球A以初速度v₀＝4.0 m/s开始向着小球B运动，经过时间t＝0.80 s与B发生弹性碰撞。设两小球均可以看做质点，它们的碰撞时间极短，且已知小球A与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，求：

(1)、两小球碰撞前A的速度大小；

(2)、小球B运动到最高点C时对轨道的压力；

(3)、小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。

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