2024-2025学年上海市奉贤中学高二（上）第一次段考物理试卷（含答案）

2024-2025学年上海市奉贤中学高二（上）第一次段考物理试卷
一、单选题：本大题共12小题，共40分。
1.物体做简谐运动时，下列叙述正确的是( )
A. 平衡位置就是回复力为零的位置 B. 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态
C. 物体到达平衡位置时，合力一定为零 D. 物体到达平衡位置时，回复力不一定为零
2.关于冲量，下列说法中正确的是
A. 物体动量的方向就是它受到的冲量的方向 B. 作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C. 动量越大的物体受到的冲量越大 D. 冲量的方向就是物体受到的力方向
3.关于物体的动量，下列说法中不正确的是( )
A. 同一物体的动量变化越大则该物体的速度变化一定越大
B. 同一物体的动量越大，其速度一定越大
C. 物体的加速度不变，其动量一定不变
D. 运动物体在任意时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
4.一个质量为的垒球以的速度水平飞向球棒，被球棒打击后，又以的速度反向水平飞回，垒球与球棒作用时间约为。下列说法正确的是( )
A. 垒球的动量变化的大小为
B. 垒球的动量变化的大小为
C. 垒球受到棒的平均作用力大小为
D. 垒球受到棒的冲量方向与垒球被击中前的速度方向相同
5.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，测得假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线如图。则由曲线可知，假人头部( )
A. 加速度大小先减小后增大
B. 动量大小先增大后减小
C. 动能变化等于曲线与横轴围成的面积
D. 动量的变化量等于曲线与横轴围成的面积
6.下列关于机械振动的周期、频率和振幅，下列说法正确的是( )
A. 振幅是矢量，方向是从平衡位置指向最大位移处
B. 周期和频率的乘积可以变化
C. 振幅增大，周期也必然增大，而频率减小
D. 做简谐振动的物体其周期和频率是一定的，与振幅无关
7.如图所示为一简谐运动的振动图象，在时间内，下列说法正确的是( )
A. 质点在和时刻具有正向最大速度
B. 质点在时刻具有负向最大加速度
C. 至质点加速度始终指向方向不变
D. 在至时间内，加速度方向和速度方向相同
8.如图中点为单摆的固定悬点，现将摆球可视为质点小幅度拉开至点，此时细线处于张紧状态，释放摆球，摆球将在竖直平面内的、之间来回摆动，点为运动中的最低位置，则在摆动过程中( )
A. 摆球在点处，速度最大，合外力为零
B. 摆球在点处，速度最大，细线拉力也最大
C. 摆球在点和点处，速度为零，合力也为零
D. 小球所受重力和绳的拉力的合力提供单摆做简谐运动的回复力
9.如图所示，两段光滑圆弧轨道半径分别为和，圆心分别为和，所对应的圆心角均小于，在最低点平滑连接．点和点分别位于点左右两侧，距离小于现分别将位于点和点的两个小球和均可视为质点同时由静止释放．关于两小球第一次相遇点的位置，下列判断正确的是( )
A. 恰好在点 B. 一定在点的左侧
C. 一定在点的右侧 D. 条件不足，无法确定
10.水平面上有质量相等的、两个物体，水平推力、分别作用在、上。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的图线如图所示，图中。则整个过程中( )
A. 的冲量等于的冲量
B. 的冲量小于的冲量
C. 摩擦力对物体的冲量等于摩擦力对物体的冲量
D. 合外力对物体的冲量小于合外力对物体的冲量
11.质量为的物体静止在光滑水平面上，质量为的物体在光滑水平面上以速度与物体发生碰撞，则碰后、两小球的速度可能为( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
12.如图所示，弹簧的一端固定在竖直墙上，质量为的光滑弧形槽静止在光滑水平面上，底部与水平面相切，一个质量为的小球从弧形槽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始终不做功
B. 在小球压缩弹簧的过程中，小球的机械能守恒
C. 小球离开弹簧后，小球和弧形槽组成的系统机械能守恒，但小球不能回到弧形槽高处
D. 在整个过程中，小球、弧形槽和弹簧组成的系统机械能守恒，水平方向动量守恒
二、填空题：本大题共5小题，共20分。
13.乌贼遇到强敌时会以“喷墨”作为逃生的方法并伺机离开，因而有“乌贼”、“墨鱼”等名称。一只质量为的乌贼在水中以速度做匀速直线运动时，发现后方出现天敌，乌贼在极短的时间内将墨囊内质量为的墨汁以速度相对于水向后喷出，将周围海水染黑的同时迅速逃离。乌贼喷出墨汁的过程中，乌贼和喷出的墨汁构成的系统______选填编号机械能守恒动量守恒，乌贼对喷出的墨汁的冲量大小为______。
14.如图所示，一质点做简谐运动，点为平衡位置，质点先后以相同的速度依次通过、两点，历时，质点通过点后再经过又第次通过点，在这内质点通过的总路程为。则质点的振幅为______，质点从第次通过点到第次通过点需时间______。
15.如图所示为某质点沿轴在内做简谐运动的振动图像。图示振动图像上质点在______时间内位移为轴正方向且与瞬时速度的方向相反，在______时间内质点受到的回复力方向沿轴负方向。
16.某同学的重力为，在重力加速度为处，穿着平底皮鞋时双脚竖直着地过程中与地面的作用时间为，受到地面的平均冲击力大小为，脚落地时的速度为______；若脚着地前的速度保持不变，该同学穿上某型号的气垫鞋时，双脚竖直着地过程中与地面的作用时间变为，则该同学受到地面的平均冲击力大小 ______。
17.A、两球沿同一直线运动并发生正碰，如图所示为两球碰撞前后的图像，图中、分别为、两球碰撞前的图线，为碰撞后两球共同运动的图线。若球的质量。球的质量为______；碰撞过程中损失的机械能为______。
三、实验题：本大题共1小题，共12分。
18.某同学用如图所示的装置进行探究，初始弹簧处于压缩且锁定状态，解锁后，滑块离开弹簧向右滑动，通过光电门传感器后与滑块碰撞，已知两挡光片相同，测得滑块第一次通过光电门传感器的时间为，第二次通过光电门传感器的时间为，滑块通过光电门传感器的时间为。
为测量弹簧压缩时具有的弹性势能，除的质量外，还须测量的物理量是______；
若、碰撞过程中动量守恒，则两滑块的质量比 ______用测得物理量的符号表示；
用如图所示的“碰撞实验器”可验证两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量守恒定律。图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影。实验时，先让质量为的小球多次从斜轨上位置点由静止释放，找到其落点的平均位置，测量平抛射程。然后把质量为的小球静置于轨道末端的水平部分，再将小球从斜轨上位置由静止释放，与小球碰撞，如此重复多次，、为两球碰后的平均落点，重力加速度为，回答下列问题：
为了保证碰撞时小球不反弹，两球的质量必须满足 ______填“”或“”。
若两球发生弹性碰撞，其表达式可表示为______用、、来表示。
若实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球的质量与被碰小球的质量之比为______。
四、计算题：本大题共2小题，共28分。
19.如图是一个弹簧振子的振动图像，试完成以下问题。
在第末到第末这段时间内，小球的加速度、弹性势能各是怎样变化的？
写出该小球位移随时间变化的关系式要求用正弦函数表示；
该小球在第时的位移是多少？路程是多少？
某同学认为：振子从到时间内，运动位移大小是振幅的一半。这种说法是否正确？请说明判断理由。
20.如图所示，一长为，质量平板车静止在光滑水平面上，车右侧有一光滑固定轨道，水平部分与平板车上表面等高，竖直部分为半径的半圆，为两部分的切点。质量的小物块以一定速度从最左端滑上平板车，到车最右端时恰好与车相对静止，并一起向右运动抵达轨道端，小物块滑上轨道并恰好能过最高点，之后直接落在点。小物块与平板车的动摩擦因数，重力加速度。求：
小物块从最左端刚滑上平板车时的速度；
小物块到车最右端时恰好与车相对静止时的速度；
小物块刚滑上轨道点时轨道对小物块对支持力；
部分长度。
参考答案
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18.遮光片的宽度 ：
19.解：由图可知，在时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度，可知加速度也变大，速度值随位移增大不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大。当时，加速度的值达到最大，弹性势能达到最大值。
由振动图象可得：振幅，周期，初相，则圆频率故该振子做简谐运动的表达式为
振子经过一个周期位移为零，路程为，前时刚好经过了个周期，所以第振子位移，振子路程。
振子做简谐运动的表达式为，，振幅，，所以这种说法不正确。
答：在第末到第末这段时间内，小球的加速度不断变大、弹性势能不断变大。
该振子做简谐运动的表达式为第振子位移，振子路程。
第振子位移，振子路程。
这种说法不正确，振子做简谐运动的表达式为，，振幅，，所以这种说法不正确。
20.解：对物块在平板车上运动过程，规定向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有
由能量守恒定律有
代入，，，，解得
；
小物块刚滑上轨道点时，根据牛顿第二定律有
解得轨道对小物块对支持力
；
设物块在最高点点的速度为，对物块从滑上平台到最高点过程由机械能守恒，有
小物块滑上轨道通过最高点之后直接落在点的过程做平抛运动，有
联立解得
。
答：小物块从最左端刚滑上平板车时的速度为；
小物块到车最右端时恰好与车相对静止时的速度为；
小物块刚滑上轨道点时轨道对小物块对支持力为；
部分长度为。
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