2024-2025学年江苏省南通市高二（上）调研测试物理试卷（10月）（含答案）

2024-2025学年江苏省南通市高二（上）调研测试物理试卷（10月）
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.如图为某质点做简谐运动的振动图像，由图像可知( )
A. 振幅为 B. 周期为
C. 初相位为 D. 时振动方向沿轴正方向
2.用如图所示的实验装置测定重力加速度，实验操作中正确的是( )
A. 摆线上方要缠绕在铁架台的横杆上，确保摆线不松动
B. 释放小球时应使摆线与竖直方向夹角大些
C. 实验过程中只要摆线不触碰到实验桌即可进行测量
D. 当摆球稳定后，在摆球经过最低点位置开始计时
3.如图所示，在码头和船边悬挂有旧轮胎，船以某一速度靠近并停靠在码头上。关于轮胎的作用说法正确的是( )
A. 可以增大船与码头间的作用力 B. 可以增大船停靠过程的时间
C. 可以增大船停靠过程中的动能变化量 D. 可以增大船停靠过程中的动量变化量
4.简谐运动中，下列各组物理量方向始终相反的是( )
A. 回复力与位移 B. 位移与速度 C. 加速度与速度 D. 回复力与速度
5.如图所示，质量不等的甲、乙两人静止在光滑的冰面上，甲用力推乙，两人向相反的方向滑去。则( )
A. 甲对乙的作用时间大于乙对甲的作用时间
B. 甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
C. 甲、乙两人的动量变化量大小相等
D. 甲、乙两人的动能变化量相等
6.如图所示，在一条张紧的绳子上挂着、、、四个摆球，让摆先振动，其余各摆在的驱动下也逐步振动起来．用手使静止，然后再松手，则
A. 摆球、的振动周期相同 B. 摆球将一直保持静止
C. 摆球的振幅会逐渐减小直至静止 D. 摆球自始自终不振动
7.心电图仪甲通过一系列的传感手段，可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。一台心电图仪测得待检者心电图如图乙所示。医生测量时记下被检者的心率为次，则这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为( )
A. B. C. D.
8.图甲中，一只小鸟站在树枝上与树枝一起上下振动，小鸟振动的图像如图乙所示，速度向下为正。下列说法正确的是( )
A. 时刻小鸟的速度方向向上 B. 时刻树枝对小鸟弹力最大
C. 时刻小鸟的加速度最大 D. 时刻小鸟处在最低点
9.如图所示，一物块栓接在竖直轻弹簧上处于静止状态，现对物块施加一竖直向上的拉力，物块缓慢上升。当弹簧恢复原长时，撤去拉力。下列说法正确的是( )
A. 物块上升过程中，弹簧的弹力大小不变
B. 物块上升过程中，弹簧弹力的冲量为零
C. 撤去拉力后，物块加速度的最大值为
D. 撤去拉力后，弹簧对物块的作用力有可能向下
10.如图所示，一水平弹簧振子在、间做简谐运动，振幅为，取平衡位置处为原点，向右为正，则如图中表示振子速度与振动位移关系的图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
11.某同学利用如图所示装置验证碰撞过程动量守恒，已知弹簧的弹性势能为，其中是弹簧的劲度系数，是弹簧的形变量。
实验步骤如下：
两压力传感器上分别固定轻质短弹簧，将压力传感器固定在气垫导轨两端；
将滑块静止地放在气垫导轨上，当气垫导轨充气时，发现滑块向左端滑动，要调节气垫导轨水平，需使气垫导轨的_______选填“左侧”或“右侧”调高些；
气垫导轨调节水平后，将粘有少量橡皮泥的滑块静置在气垫导轨上，将同样的滑块放在气垫导轨上并压紧右侧的弹簧，从压力传感器上读出弹力：
由静止释放滑块，与碰撞后连在一起向左运动，并与左侧的弹簧碰撞，从左侧压力传感器上读出弹力最大值。
结合实验步骤，回答以下问题：
设滑块与碰撞之前的速度为，则与的关系为_______；
A. ． ．
若两滑块碰撞前后动量守恒，则应满足的表达式为_______；
A. ． ．
若滑块上没有粘上橡皮泥，忽略与碰撞过程中的动能损失，则碰后压缩左端的弹簧，左端压力传感器的读数_______用表示；
实验中没有考虑上橡皮泥的质量，会影响实验的精确度，请给出实验改进建议_______。
三、计算题：本大题共4小题，共50分。
12.火车在铁轨上行驶，每经过一次接轨处会受到一次振动，使得车厢在弹簧上上下振动。弹簧自由振动个周期，所用时间为，当火车以的速率行驶时，车厢的振幅最大。求：
弹簧自由振动的圆频率；
相邻两个接轨处的长度。
13.如图所示，一单摆的摆长为，摆球质量为，最低点处固定一竖直挡板。将摆球从点拉至点，与竖直方向夹角为，从点无初速释放摆球。摆球与挡板发生弹性正碰，碰撞时间极短。摆球从点开始释放到第一次回到点经历的时间为。求：
摆球撞击挡板的速度大小；
摆球运动至最低点时摆线上的拉力大小；
当地的重力加速度大小。
14.如图所示，光滑水平直轨道上两滑块、间用橡皮筋连接，的质量为，的质量为开始时橡皮筋松弛，静止．当给向右的初速度，一段时间后，与发生碰撞并粘在一起．橡皮筋始终在弹性限度内．求：
、间距离最大时，的速度大小；
橡皮筋最大的弹性势能；
全过程橡皮筋对的冲量大小
15.如图所示，固定斜面体上有两段倾角均为的平行斜面和，其中段足够长．形滑板恰好静止在段的最上端，其上表面与齐平，的质量为，其上表面长度为在斜面上距离点处由静止释放小滑块，质量为，与斜面段及与的上表面间的动摩擦因数均为，与下端挡板间碰撞过程无机械能损失，且碰撞时间极短，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，，重力加速度为求：
在斜面段下滑过程中，支持力的冲量大小；
与下端挡板第一次碰撞后瞬间，的速度大小；
和下端挡板碰撞的总次数．
参考答案
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11. 左侧 在滑块上粘有同样质量的橡皮泥
12.解：弹簧自由振动的周期为
所以弹簧自由振动的圆频率为
车厢的振幅最大，说明车厢发生了共振，即火车通过一节铁轨的时间为，则相邻两个接轨处的长度为
答：弹簧自由振动的圆频率为；
相邻两个接轨处的长度。为。
13.摆球从点开始释放到运动到最低点的过程，根据动能定理可得
解得
在最低点，根据牛顿第二定律可得
所以
根据单摆的周期公式
所以

14.解：当、两者之间的距离最大时速度相等。根据动量守恒定律，得
，
解得
当、速度相等时，橡皮筋具有最大的弹性势能。根据能量守恒定律，得
，
解得 。
设、碰撞前的速度为 、 ，则由能量守恒与动量守恒定律得：
，
，
由动量定理得 ，
解得 。

15.解：对受力分析得，
，
在斜面做初速度为的匀加速直线运动，可得 ，
弹力的冲量 ，
解得 。
恰好静止在段，对受力分析得
，
解得 ，
当滑上滑板，对受力分析得 ，
则在 上滑行时，仍然处于静止状态，
由运动学公式可得 ，
由于、 间是弹性碰撞，则有
，
，
解得 ， 。
滑块和滑块第一次碰撞后，若两者不分离，系统沿斜面方向动量守恒。当两者共速时，离滑板下端最远。
，
第一次碰撞后至共速的过程，设经历的时间为 。滑块做匀变速直线运动
，
由图像可得相对于的最大距离，
，
解得 ，
因为 ，滑块会从挡板的上端滑出，
故滑块和滑板下端挡板碰撞的总次数

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