山东省泰安市第四高级中学2021-2022学年高二上学期第一次月考（10月底）物理试卷（PDF版含答案）

2021-2022 学年泰安四中第一次月考
高二物理试题
2021.10
一、单项选择题(本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分.)
1将一单摆的周期变为原来的 2倍，下列措施可行的是（ ）
A 1．只将摆球的质量变为原来的 B．只将摆长变为原来的 2倍
2
C．只将摆长变为原来的 4倍 D．只将振幅变为原来的 2倍
2某学生在粗细均匀的木筷下端绕上铁丝，将其竖直浮在装有水的杯子中（如甲图）。现
把木筷向上提起一段距离后放手，此时刻开始计时，之后木筷做简谐运动，以向上为正
方向作出了木筷振动的位移—时间图像，如乙图所示。不计水的阻力，则（ ）
A. t 2.4s时，木筷处于平衡位置
B. 前 0.8s内，木筷运动的路程为 0.4m
C. 木筷的位移时间关系为 x 0.05sin(10 t )m
2
D. t 0.05s时，木筷的重力小于其所受的浮力
3. 贵州坝陵河特大悬索桥，高 370米，蹦极爱好者段树军在此打破了以往的陆地蹦极记
录。某次他从平台自由落下，下落 180m时绳索达到自然长度，此后又经 5s，他达到最
低点。已知段树军的质量为 80kg，取重力加速度 g 10m / s2，忽略空气阻力，则这 5s
内绳对他的蹦极运动平均作用力的大小为（ ）
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A. 800N B. 960N C. 1600N D. 1760N
4. 如图所示，气垫导轨水平放置，滑块 A、B置于气垫导轨之上，它们的质量关系为
mA 2mB 。在两滑块之间放置一个轻质弹簧，挤压两个滑块使弹簧压缩，并用一根细线
将两个滑块固定。烧断细线，弹簧弹开后落下。滑块运动过程中忽略空气阻力，则（ ）
A. 线断之后，弹簧对 A、B均有冲量，两滑块的总动量增加
B. 线断之后，在 A、B运动过程中的任一时刻， vA : vB 2 :1
C. 线断之后，两滑块的机械能之和始终不变
D. 线断之前，弹簧中储存的弹性势能是弹簧落下时滑块 A动能的 3倍
5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 160g，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，g取10m / s2 。下列说法正确的是（ ）
A. 手机与眼睛作用过程中手机动量变化约为0.48kg m / s
B. 手机对眼睛的冲量方向竖直向上
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C. 手机对眼睛的冲量大小约为0.32N s
D. 手机对眼睛的平均作用力大小约为 3.2N
6.质量为 2kg的物块在合力 F的作用下从静止开始沿直线运动，F随时间 t变化的关系图像
如图所示，则
F/N
A．t=2s时，物块的动量大小为 0 2
1
B．t=3s时，物块的速率为 1m/s 0
1 2 3 t/s
C．t=0到 t=1s -1时间内，合力 F对物块冲量的大小为 1N·s
D．t=2s到 t=3s时间内，物块动量变化量的大小为 2kg·m/s
7.如图为一单摆的共振曲线，下列说法正确的是
A. 该单摆的固有周期约0.5s
B. 该单摆的摆长约为 2m
C. 将该单摆从北京移至广州，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将减小
D. 若摆长增大，共振曲线振幅最大值所对应的横坐标将增大
8如图所示是描绘沙摆振动图象的实验装置和木板上留下的实验结果．沙摆的运动可看作
简谐运动．若用手向外拉木板的速度是 0.20m/s，木板的长度是 0.60m，那么下列说法中
正确的是（ ）
A. 该沙摆的周期为 3s
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B. 该沙摆的频率为 1.5Hz
C. 这次实验所用的沙摆的摆长约为 56cm
D. 这次实验所用的沙摆的摆长约为 1.5m
二、多项选择题：本题共 4小题，共 16 分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目
要求。全部选对的得 4分，选对但不全的得 2分，有选错的得 0分。
9如图所示，一弹簧振子在 B、C间做简谐运动，O为平衡位置，BC间距离为 10cm， 从
B到 C运动一次的时间为 1s，则
A. 从 B到 C振子作了一次全振动
B. 振动周期为 2s，振幅为 5cm
C. 经过两次全振动，振子通过的路程是 40cm
D. 振子从 B点开始，经 3s位移是 30cm
10质量相等的甲、乙两球在光滑水平面上沿同一直线运动．甲以 7 kg·m/s的动量追上前
方以 5 kg·m/s的动量同向运动的乙球发生正碰，则碰后甲、乙两球动量不可能的是
A．6.5 kg·m/s,5.5 kg·m/s B．6 kg·m/s,6 kg·m/s
C．4 kg·m/s,8 kg·m/s D．5.5 kg·m/s,6.5 kg·m/s
11. 一物体在光滑水平面上，受到水平拉力 F的作用从静止开始运动，已知拉力 F随时
间 t的变化关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在水平面上做简谐运动 B. 2s末物体的动量变化率为 0
C. 前2s内拉力 F的冲量为 0 D. 4s末物体的速度为 0
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12. 如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行导槽，质量为 2m 的U形管恰好能在
两导槽之间自由滑动，一质量为m的小球沿水平方向，以初速度v0从U形管的一端射入，
从另一端射出。已知小球的半径略小于管道半径，不计一切摩擦，下列说法正确的是
A. 该过程中，小球与U形管组成的系统机械能守恒
v
B. 小球从U形管的另一端射出时，速度大小为 0
3
v
C. 小球运动到U形管圆弧部分的最左端时，速度大小为 0
3
D. 从小球射入至运动到U形管圆弧部分的最左端的过程中，平行导槽受到的冲量大小
6mv
为 0
3
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三、填空题（每空 2 分 共 14 分）
13.如图所示，某同学用“碰撞实验器”验证动量守恒定律完成以下问题：
(1)图中 O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射小球 A多次从斜面上
S位置由静止释放，找到其平均落地点的位置 P，测量平抛射程OP，然后把被碰小球 B
静置于水平轨道末端，再将入射小球 A从 S位置由静止释放，与被碰小球 B相碰，并多
次重复，分别找到 A、B相碰后平均落地点的位置 M、N，测量平抛射程OM 、ON ，
已知 A、B两小球的质量分别为m1、m2 ，若两球碰撞前后动量守恒，其表达式可表示
为______；（用题给字母表示）
(2)实验中，必须满足的条件有______；
A．斜面必须是光滑的 B．A的质量必须大于 B的质量 C．A和 B的大
小必须相同
(3)经测定，m1 42.0g，m2 10.5g，小球落地的平均位置距 O点的距离如图所示。若
碰撞前后总动量之差
实验允许的相对误差绝对值 100% 不超过 5%可认为动量守
碰前总动量
恒，则本实验的相对误差绝对值为______，实验结论为______。
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14某实验小组欲通过单摆实验测定当地的重力加速度。实验步骤如下：
(1)用游标卡尺测定小球的直径，由图可知小球的直径为______mm；
(2)实验装置如下，实验小组共测定了 7组摆长和周期平方的实验数据，如下表所示。
实验装置
摆长
①90.00 ②100.00 ③110.00 ④120.00 ⑤130.00 ⑥140.00 ⑦150.00
l/cm
周期
平方 3.62 4.03 4.60 4.82 5.23 5.48 6.04
T2/s2
请在坐标纸上标出第四组数据，并作出 l—T2的关系图像______。
(3)由 l—T2关系图像可知当地的重力加速度为______m/s2（取π2=9.87，保留三位有效数
字）。
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四、计算题
15（6分）如图所示，某质点做简谐运动的图像上有 a、b、c、d、e、f六个点，其中：
（1）与 a位移相同的点有哪些？
（2）与 a速度相同的点有哪些？
（3）质点离平衡位置的最大距离为多大？
16 12 1（ 分）如图所示，轨道 ABC中的 AB段为一半径 R＝0.2 m的光滑 圆形轨道，BC段
4
为足够长的粗糙水平面．一小滑块 P由 A点从静止开始下滑，滑到 B点时与静止在 B点
相同质量的小滑块 Q碰撞后粘在一起，两滑块在 BC水平面上滑行一段距离后停下．g
取 10 m/s2，两滑块与水平面间的动摩擦因数相同μ＝0.1，求：
(1) 1小滑块 P刚到达 圆形轨道 B点时轨道对它的支持力 FN为 3 N，求该滑块的质量和运
4
动到 B点的速度．
(2)滑块在水平面上的滑行的距离．
17（12分） 如图所示，质量分别为 3kg、2kg的两物块 A、B 中间夹一被压缩的轻质弹
簧（与物块不栓接），用一细线固定，整个系统放在光滑水平桌面上。在光滑水平地面上
有静止小车，小车内装满砂子，小车和砂子总质量为 4kg，砂子上表面与桌面竖直高度差
为 5m。现烧断细线，物块 B飞出桌面后落到小车上，物块 B与小车最终的共同速度为
v 2m / s 2，g取10m / s 。求：
（1）弹簧弹开后，物块 A的速度大小；
（2）弹簧释放的弹性势能。
18（16分）如图所示，光滑水平面上有 A、B两辆小车，质量均为 m=1kg，现将小球 C
用长为 0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC=0.5kg．开始时 A车与 C球以 v0=4m/s的速度
冲向静止的 B车．若两车正碰后粘在一起，不计空气阻力，重力加速度 g取 10m/s2，则：
（1）A、B车碰撞后瞬间，A车的速度大小 v1；
（2）A、B车碰撞损失的机械能 E 损；
（3）小球能上升的最大高度 h．
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2021-2022 学年泰安四中第一次月考
高二物理答案
2021.10
1C 2B 3D 4D 5D 6B 7C 8C 9BC 10AC 11BD 12ABD
13【答案】 (1). m1OP m1OM m2ON (2). BC (3). 4% (4). 在实验误
差允许的范围内，两小球碰撞前后动量守恒
14 (1). 17.40 (2). (3). 9.79（9.68~9.87均给分）
15(1)b、e、f；(2)d、e；(3)2cm 16【答案】（1）2m/s；（2）4J；（3）0.16m。
17【答案】（1）4m/s；（2）60J
18【解析】
【详解】（1）A、B辆车碰撞过程中，动量守恒，有：
mv0 0 2mv1
解得：v1=2m/s
（2）A、B辆车碰撞过程中，根据能量守恒有：
E = 1损 mv
2 1
0 2m v22 2 1
解得： E损 4J
（3）从小球开始上摆到摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统在水平方向上动量守
恒，小球上升到最高点时三者共速，设共速为 v2，则有：
2mv1 mcv0 2m mc v2
代入数据解得：v2=2.4m/s；
从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统机械能守恒，即：
1 2m m v2 1 2 1 2
2 c 2
mcgh mcv0 2mv2 2 1
解得 h=0.16m。
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