黑龙江省牡丹江市海林市朝鲜族中学2023-2024学年高二上学期第三次考试（期末）物理试卷

朝鲜族中学2023-2024学年度 第一学期
高二学年 物理学科 第三次考试
一、单选题（每小题4分，共40分）
1、如图所示,篮球运动员接传来的篮球时,通常要先伸出两臂迎接,手接触到球后,两臂随球迅速引至胸前。这样做可以( )
A.减小球对手冲量的大小
B.减小球对手作用力的大小
C.减小球的动量变化量的大小
D.减小球对手的作用时间
2、一质点作简谐振动，图象如图所示，由图可知（　　）
A．4s末速度为零，加速度最大
B．4s末振子的位移为-0.02m
C．振动周期是5s，振幅是0.02m
D．1s末，振动物体的速度为正向最大
3、一颗子弹水平射入置于光滑水平面上的木块A并留在其中，A、B用一根弹性良好的轻质弹簧连在一起，如图所示。则在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统( )
A.动量守恒，机械能守恒 B.动量不守恒，机械能守恒
C.动量守恒，机械能不守恒 D.无法判定动量、机械能是否守恒
4、2023年9月21日，神舟十六号航天员在距离地球的中国空间站进行第四次太空授课。在碰撞实验中桂海潮用B球去撞击悬浮在空中的A球，A球飞走，而B球停了下来。下列说法中正确的是( )
A.A球静止在空中，不受引力作用
B.碰撞过程中B球对A球的作用力是B球的形变产生的
C.碰撞过程中B球对A球的作用力大于A球对B球的作用力
D.碰撞之后A球的惯性增大了
5、2010年2月，温哥华冬奥会上，我国代表团凭借申雪、赵宏博在花样滑冰双人滑比赛中的完美表现，获得本届冬奥会上的第一块金牌，这也是中国队在花样滑冰赛场上获得的首枚奥运会金牌。若质量为的赵宏博抱着质量为的申雪以的速度沿水平冰面做直线运动，某时刻赵宏博突然将申雪向前水平推出，推出后两人仍在原直线上运动，冰面的摩擦可忽略不计。若分离时赵宏博的速度为，申雪的速度，则有( )
A. B.
C. D.
6、下列物体运动的原理与运载火箭发射升空的原理最为相似的是( )
A.爆竹飞上天空 B.运动员跳高 C.地球绕太阳运动 D.离弦之箭
7、下列各图中,不属于反冲现象的是( )
A.B.
C. D.
8、《三国志》中记载：“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣。”这是著名的曹冲称象的故事。某同学学过动量守恒定律之后，欲利用卷尺测定大船的质量。该同学利用卷尺测出船长为L，然后缓慢进入静止的平行于河岸的船的船尾，再从船尾行走至船头，之后缓慢下船，测出船后退的距离d，已知该同学自身的质量为m，若忽略一切阻力，则船的质量为( )
A. B.
C. D.
9、如图所示演示装置，一根张紧的水平绳上挂着5个单摆，其中摆长相同，先使摆摆动，其余各摆也摆动起来，可以发现( )
A．各摆摆动的周期均与摆相同
B．摆振动的周期最短
C．摆振动的周期最长 D．摆的振幅最大
10、如图所示是一个单摆做受迫振动时振幅A与驱动力的频率f关系的共振曲线，下列说法正确的是( )
A.该单摆摆长约为6cm
B.发生共振时单摆的周期为1s
C.单摆实际摆动的频率可能大于驱动力的频率
D.若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
二、多选题（每小题6分，共24分）
11、质量为1 kg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，重力加速度大小取。则( )
A.4 s时物块的动能为零
B.6 s时物块回到初始位置
C.3 s时物块的动量为12 kg·m/s
D.0~6 s时间内F对物块所做的功为40 J
12、如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方A位置有一个小球，小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零。小球由A运动至D过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．从A→D的过程中，小球动量的方向始终向下
B．从A→D的过程中，重力对小球的冲量大小等于弹簧弹力对小球的冲量大小
C．小球在B位置处动能最大
D．小球在D位置处加速度为零
13、如图甲所示为共振的演示装置，实验时，让不同摆长的摆依次振动起来，得出单摆M的振幅关于其振动频率的关系图像如图乙所示。取，则下列说法正确的是( )
A.M的固有频率为0.5Hz
B.M的摆长约为2m
C.M的周期始终为2s
D.摆长为1m的单摆振动时，M的振幅最大
14、某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为，则质点( )
A.第1 s末与第3 s末的位移相同 B.第1 s末与第3 s末的速度相同
C.3 s末至5 s末的位移方向都相同 D.3 s末至5 s末的速度方向都相同
三、实验填空题（每空2分，共8分）
15、用如图所示的装置验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。
（1）在实验中，入射小球、被碰小球的质量分别为和，入射小球、被碰小球的半径分别为和.对于和、和的大小，下列关系正确的是__________。
A.， B.， C.， D.，
（2）下列关于实验的说法正确的是________.
A.轨道需要光滑无摩擦且末端需要保持水平
B.通过测量小球做平抛运动的水平位移间接实现测定小球碰撞前后的速度
C.用半径尽量小的圆把小球的多次落点圈起来，圆心可视为其落点的平均位置
D.若实验结果，则两球在碰撞前后动量守恒
16、某同学用单摆测量当地的重力加速度时，测得摆长为l，在测单摆周期时采用如下方法：在摆球某次向右通过最低点时数“1”，同时启动秒表开始计时。在摆球再向右通过最低点时依次数“2”、“3”、“4”…，数到n时停止计时，秒表的示数为t。由此可得这个单摆的周期___________，当地的重力加速度___________。
答题卡
班级： 姓名：
一、单选题（每小题4分，共40分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
多选题（每题6分，共24分。）
11 12 13 14
实验填空题（每空2分，共8分）
15、（1）下列关系正确的是__________。
（2）下列关于实验的说法正确的是________.
16、单摆的周期___________，当地的重力加速度___________。
四、计算题（14+14，共28分）
17、如图，两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上，水平面光滑，开始时甲车速度大小为3m/s，乙车速度大小为2m/s，相向运动并在同一条直线上。
（1）当乙车的速度为零时，甲车的速度是多少？
（2）若两车不相碰，试求出两车距离最短时，乙车速度为多少
18、一水平弹簧振子做简谐运动，其位移时间关系如图所示。求：
（1）写出该简谐运动的表达式；
（2）从到的时间内，质点的路程、位移各为多大？
参考答案
1、答案：B
解析：
2、答案：C
解析：设斜面倾角为θ，则物块在斜面上的加速度为，设斜面高度为h，则物块在斜面上滑行的时间。由可得物块在AB斜面上的滑行时间比在AC斜面上的滑行时间长，根据可知,两物块所受重力冲量不相同，选项A错误；根据动量定理有，可知两物块在底端的速度方向不相同，动量改变量不相同，选项B错误；根据动能定理有，可知两物块的动能改变量相同，选项C正确；两物块到达斜面底端时重力的瞬时功率，则重力的瞬时功率不相同，选项D错误。
3、答案：B
解析：A:小球由静止释放过程中,小球与小车组成的系统在水平方向不受外力,故系统只在在水平方向动量守恒,而小球水平方向和竖直方向受力都不为零,动量不守恒,又小球运动过程中,绳子拉力对小球做功,小球机械能也不守恒,故A错误,B正确;
C:小球与小车系统在整个过程中只有重力做功,系统机械能守恒;由于系统水平方向不受外力,系统在水平方向动量守恒但总动量并不守恒,故C、D错误.
故选B.
4、答案：C
解析：在子弹打击木块A及弹簧被压缩的过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，系统所受的合外力为零，则系统的动量守恒.在此过程中，有子弹跟木块A之间的摩擦力对系统做功，所以系统机械能不守恒.选项C正确，A、B、D错误.
5、答案：B
解析：A.A球静止在空中，万有引力提供其做圆周运动的向心力，处于完全失重状态，不是不受引力，故A错误；
B.碰撞过程中B球对A球的作用力，B球是施力物体，是B球的形变产生的，故B正确；
C.碰撞过程中B球对A球的作用力与A球对B球的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C错误；
D.碰撞之后A球的质量不变，则A球的惯性不变，故D错误。
故选B。
6、答案：C
解析：以赵宏博与申雪两人组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以两人的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，故C正确；
故选：C。
7、答案：B
解析：设航天员质量为m，呼气后速度为v，由动量守恒可得
又
代入数据，可得
ACD错误，B正确。
故选B。
8、答案：A
解析：运载火箭发射升空是运用动量守恒定律,利用反冲现象而实现的。四个选项中只有A项符合题意;B项是利用作用力与反作用力;C项是利用万有引力提供向心力;D项中“离弦之箭”是由于物体具有惯性。
9、答案：B
解析：根据反冲现象的定义可知,只有B选项中的现象不属于反冲,所以B选项符合题意,ACD选项不符合题意。
10、答案：D
解析：画出人船运动示意图，如图所示，设人在船上走动时平均速度大小为，船的平均速度大小为v，船的质量为M，人从船尾走到船头所用时间为t，则，人和船组成的系统在水平方向上动量守恒，取船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律得，解得船的质量，D正确，ABC错误。
11、答案：A
解析：本题考查了弹簧振子的内容，体现了科学思维中模型建构以及科学推理的要素。由图知，若从平衡位置计时，以向右为正方向，则在时，弹簧振子运动到B位置，所以A选项是正确的。在与两个时刻，弹簧振子的速度大小相等，方向相反，故B错误。从到的时间内，弹簧振子的位移越来越大，弹簧的弹性势能越来越大，弹簧振子的动能越来越小，故C错误。在与两个时刻，弹簧振子的加速度大小相等，方向相反，故D错误。所以选A。
12、答案：B
解析：A.由公式可知该简谐运动的振幅为20cm，故A错误；
B.该简谐运动的周期为，故B正确；
C.时，该简谐运动的质点从最大位移处开始运动。故C错误；
D.时，此时质点处于平衡位置。故D错误。
故选B。
13、答案：A
解析：A摆摆动，其余各摆也摆动起来，它们均做受迫振动，则它们的振动频率均等于A摆的摆动频率，而由于A，D摆长相同，所以这两个摆的固有频率相同，则D摆出现共振现象。故D摆的振幅最大，故A正确，BCD错误。
故选：A。
14、答案：D
解析：AB.有图可知，此单摆的振动频率与固有频率相等，则周期2s，由公式，可得，故AB错误；
C.在受迫振动中受迫振动的周期与驱动力的周期相同，故频率也相同，所以单摆实际摆动的频率不可能大于驱动力的频率，故C错误；
D.由单摆周期公式可知，若增大摆长，则单摆周期增加，故固有频率减小，共振曲线的“峰”将向左移动，故D正确。
15、答案：AD
解析：物块与地面间的滑动摩擦力为内，由动量定理得，即，得时物块的动量为，C错误；设3 s后经过时间t物块的速度减为0，由动量定理可得，即，解得，物块在4 s时速度减为0，此时物块的动能也为0，A正确；设内物块发生的位移为，由动能定理得，即，得，设内，物块发生的位移为，由动能定理得，即，得内物块反向运动，加速度大小为，物块在6 s时的速度大小为，发生的位移为，即6 s时物块没有回到初始位置，B错误；内F所做的功为，D正确。故选A、D。
16、答案：AD
解析：A.由图乙可知，振幅最大时对应的频率为0.5Hz，由共振条件可知，M的固有频率接近0.5Hz，故A正确；
B.由单摆的周期公式，得，代入数据解得，故B错误；
C.固有周期不是实际周期，M的周期不一定是2s，故C错误；
D.由于M的固有周期为2s，则由以上分析可知当摆长约为1m的单摆振动时，M的振幅最大。故D正确。
故选AD。
17、答案：AD
解析：A.把时间、代入公式可得位移相同，A对；
B.周期为8s，第1 s末与第3 s末先后两次通过同一位置，位移相同，速度方向相反，B错；
CD.把3 s末至5 s末代入公式可得位移方向相反，加速度方向相反，速度方向相同，C错，D对.
18、
（1）答案：B
解析：为了避免碰撞后反向运动，必须使，为了使两球发生正碰并且碰后的速度水平，则须使。
故选B。
（2）答案：BC
解析：A.实验要求小球离开轨道后做平抛运动，实验所用的轨道末端要保持水平，不需要光滑，故A错误；
B.通过测量小球做平抛运动的水平位移可以间接实现测定小球碰撞前后的速度，故B正确；
C.用半径尽量小的圆把小球的多次落点圈起来，圆心视为其落点的平均位置，这样可以减小实验误差，故C正确；
D.若实验结果为，两球在碰撞前后动量守恒，故D错误。
故选BC。
19、答案：；
解析：共经过个周期，故单摆的周期为；
由单摆的周期公式，解得当地的重力加速度：。
20、答案：（1）1m/s（2）0.5m/s
解析：（1）以两车组成的系统为研究对象，取甲车原来行驶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有
代入数据解得：
方向水平向右。
（2）当两车的速度相同时，距离最短，设相同的速度为v，根据动量守恒定律有
解得
方向水平向右。