精品解析：江苏省树人中学2023-2024学年高二上学期9月质量检测物理试题

徐州树人中学23级高二 2024～2025 学年度第一学期 9 月学情调研 物理学科试卷 满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。 1. 关于简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 简谐运动是匀变速运动 B. 简谐运动的回复力总是指向平衡位置 C. 简谐运动的回复力可以是恒力 D. 水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此机械能一定为零。 2. 做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为（　　） A. 20 m/s2，向右 B. 20 m/s2，向左 C. 40 m/s2，向右 D. 40 m/s2，向左 3. 一弹簧振子在水平方向振动，则当振子远离中心位置时，逐渐增大的是（　　） A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 动能 D. 机械能 4. 物理学中，将一个力的冲量用字母I表示。冲量的单位是（　　） A. B. C. D. 5. 两个物体具有相同的动量，则它们一定具有（　　） A. 相同的速度 B. 相同的质量 C. 相同的运动方向 D. 相同的动能 6. 火箭利用喷出气体进行加速，是利用了高速气体的哪种作用（ ） A. 产生的浮力 B. 向外的喷力 C. 反冲作用 D. 热作用 7. 将物体水平抛出，在物体落地前（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ） A. 动量的方向不变 B. 动量变化量的方向不变 C. 相同时间内动量的变化量越来越大 D. 动量变化的越来越快 8. 如图所示，轻绳下悬挂一静止沙袋，一子弹水平射入并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，不计空气阻力，在以上整个过程中，子弹和沙袋组成的系统（　　） A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量和机械能均不守恒 D. 动量和机械能均守恒 9. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，（　　） A. 该振子简谐运动的表达式为 B. 该振子简谐运动周期为 C. 该振子在前路程是 D. 该振子简谐运动的振幅为 10. 放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它，物体始终不动，那么时间t内，推力对物体的冲量大小是（g为重力加速度）（　　） A. Ft B. mgt C. 0 D. 无法计算 11. 两位同学对变力问题感兴趣。张明同学将质量为的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随时间的图像如图甲，2秒末时物体获得的速度为；李华同学将质量为的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随位移的图像如图乙，运动2米时物体获得的速度为，那么（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 12. 如图所示,在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体,质量为m的物体沿M的斜面由静止开始自由下滑,下列说法中正确的是（ ） A. M和m组成的系统动量守恒 B. M和m组成的系统所受合力方向向上 C. M和m组成的系统水平方向动量守恒 D. M和m组成的系统竖直方向动量守恒 13. 如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球最后未越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是（　　） A. B. C. D. 14. 如图所示，质量m=60 kg的人，站在质量M=300 kg的车的一端，车长L=3 m，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将(　　) A. 后退0.5 m B. 后退0.6 m C. 后退0.75 m D. 一直匀速后退 15. 如图甲所示，一轻弹簧两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 在、时刻两物块达到共同速度且弹簧都处于压缩状态 B 从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻两物块的动量大小之比为 二、非选择题：本题共4小题，共40分。 16. 用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，O、M、P、N位于同一水平面上。 （1）除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有________（选填选项前的字母）。 A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 圆规 （2）实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是________ A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 每次必须从同一个高度静止释放小球 C. 实验中两个小球的质量应满足m₁ > m₂ D. 轨道应当尽量光滑 （3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，若测量数据近似满足关系式_____________（用m1、m2、OM、OP、ON）则说明两小球碰撞过程中动量守恒。若忽略实验中的测量误差，带入上式可判断入射小球质量和被碰小球质量之比为________。 17. 一个质量为的垒球，以的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为．若球棒与垒球的作用时间为，球棒对垒球的平均作用力是多大？ 18. 有一个弹簧振子，让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动。已知B、C间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动。求：振子的振幅和周期。 19. 如图所示，质量m=2kg的物体，以水平速度v0=5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M=8kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数μ=0.8，取g=10m/s2 ，设小车足够长，求： （1）小车和物体的共同速度是多少； （2）物体在小车上滑行的时间; （3）在物体相对小车滑动过程中，系统损失的动能是多少． 20. 如图，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=4kg，ab间距离s=2.0。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块，其质量m=1kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态。现令小物块以初速v0=5.0m/s沿木板向前滑动，直到和挡板相碰。碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 徐州树人中学23级高二 2024～2025 学年度第一学期 9 月学情调研 物理学科试卷 满分100分，考试时间75分钟 一、单项选择题：本题共15小题，每小题4分，共60分，在每小题给出的答案中，只有一个符合题目要求。 1. 关于简谐运动，下列说法正确的是（　　） A. 简谐运动是匀变速运动 B. 简谐运动的回复力总是指向平衡位置 C. 简谐运动的回复力可以是恒力 D. 水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，因此机械能一定为零。 【答案】B 【解析】 【详解】A．简谐运动中加速度不断变化，是非匀变速运动，选项A错误； B．简谐运动回复力总是与位移反向，即指向平衡位置，选项B正确； C．简谐运动的回复力满足F=-kx，则一定是变力，选项C错误； D．水平弹簧振子运动到平衡位置时，回复力为零，但是速度最大，因此机械能不为零，选项D错误。 故选B。 2. 做简谐运动的弹簧振子质量为0.2 kg，当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N；当它运动到平衡位置右侧40 cm时，它的加速度为（　　） A. 20 m/s2，向右 B. 20 m/s2，向左 C. 40 m/s2，向右 D. 40 m/s2，向左 【答案】D 【解析】 【详解】根据F=-kx可知因为当它运动到平衡位置左侧20 cm时受到的回复力是4 N，则它运动到平衡位置右侧40 cm时回复力F=8N，方向向左，根据牛顿第二定律可知加速度 方向向左。 故选D。 3. 一弹簧振子在水平方向振动，则当振子远离中心位置时，逐渐增大的是（　　） A. 弹性势能 B. 重力势能 C. 动能 D. 机械能 【答案】A 【解析】 【详解】A．当振子远离中心位置时，弹簧振子形变量增大，因此弹性势能增大，A正确； B．弹簧振子在水平方向振动，竖直高度不变，因此重力势能不变，B错误； C．当振子远离中心位置时，速度减小，动能减小，C错误； D．由于只有弹簧弹力做功，系统的机械能守恒，D错误； 故选A。 4. 物理学中，将一个力的冲量用字母I表示。冲量的单位是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】冲量是力在时间上的积累，即 故冲量的单位由力和时间单位复合而成，而力的单位为N，时间的单位为s，故冲量的单位为。 故选B。 5. 两个物体具有相同的动量，则它们一定具有（　　） A. 相同的速度 B. 相同的质量 C. 相同的运动方向 D. 相同的动能 【答案】C 【解析】 【详解】AB．动量大小为 即使质量和速度都不同，动量也可能相同，因此无法由相同的动量判断出质量或速度相同，故AB错误； C．动量是矢量，动量相同，其大小和方向都得相同，而动量方向和速度方向一样，故具有相同的动量时，运动方向一定相同，故C正确； D．由 可知，动量相同，动能不一定相同，故D错误。 故选C。 6. 火箭利用喷出的气体进行加速，是利用了高速气体的哪种作用（ ） A. 产生的浮力 B. 向外的喷力 C. 反冲作用 D. 热作用 【答案】C 【解析】 【详解】火箭发射时，燃料燃烧，产生高温燃气，燃气通过喷管向后高速喷出，燃气对火箭产生推力，在燃气推动火箭的力的作用下，火箭升空，这是利用了反冲作用。 故选C。 7. 将物体水平抛出，在物体落地前（不计空气阻力），下列说法正确的是（ ） A. 动量的方向不变 B. 动量变化量的方向不变 C. 相同时间内动量的变化量越来越大 D. 动量变化的越来越快 【答案】B 【解析】 【详解】A．平抛运动中，速度大小方向都在发生变化，则由p=mv可知，动量的方向会发生变化，故A错误； BCD．由于物体所受合外力的冲量大小等于它的动量的变化量，即 由此可得，动量变化量的方向始终向下不变，相同时间内动量的变化量相同，且动量变化快慢不变，故B正确，CD错误。 故选B。 8. 如图所示，轻绳下悬挂一静止沙袋，一子弹水平射入并留在沙袋中，随沙袋一起摆动，不计空气阻力，在以上整个过程中，子弹和沙袋组成的系统（　　） A. 动量不守恒，机械能守恒 B. 动量守恒，机械能不守恒 C. 动量和机械能均不守恒 D. 动量和机械能均守恒 【答案】C 【解析】 【详解】子弹射入沙袋的过程，动量守恒，子弹与沙袋一起向右摆动过程中，系统的合外力不为零，动量不守恒，由于子弹射入沙袋过程中有阻力做功，所以机械能不守恒。 故选C。 9. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，（　　） A. 该振子简谐运动的表达式为 B. 该振子简谐运动周期为 C. 该振子在前路程是 D. 该振子简谐运动的振幅为 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．由图可知 ， 可知，该振子简谐运动的表达式 其中 代入解得 A正确，BD错误； C．该振子在前的周期数为 所以，该振子在前路程是 C错误。 故选A。 10. 放在水平桌面上的物体质量为m，用一个大小为F的水平推力推它，物体始终不动，那么时间t内，推力对物体的冲量大小是（g为重力加速度）（　　） A. Ft B. mgt C. 0 D. 无法计算 【答案】A 【解析】 【详解】由冲量的定义可知，推力F对物体的冲量大小为 故选A。 11. 两位同学对变力问题感兴趣。张明同学将质量为的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随时间的图像如图甲，2秒末时物体获得的速度为；李华同学将质量为的物体放置光滑的水平面，从静止施加水平拉力，拉力随位移的图像如图乙，运动2米时物体获得的速度为，那么（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】张明同学拉物体的过程中，由动量定理得 由图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示力在这段时间内的冲量，代入数据解得，2秒末时物体获得的速度为 李华同学拉物体的过程中，由动能定理得 由图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示力在这段位移内所做的功，代入数据解得，运动2米时物体获得的速度为 故选B。 12. 如图所示,在光滑水平面上放一个质量为M的斜面体,质量为m的物体沿M的斜面由静止开始自由下滑,下列说法中正确的是（ ） A. M和m组成系统动量守恒 B. M和m组成的系统所受合力方向向上 C. M和m组成的系统水平方向动量守恒 D. M和m组成的系统竖直方向动量守恒 【答案】C 【解析】 【详解】M和m组成的系统在水平方向所受合外力为零，水平方向系统动量守恒；竖直方向系统所受合外力不为零，系统有向下的加速度，竖直方向上合外力竖直向下，系统在竖直方向上动量不守恒；则M和m组成的系统动量不守恒，故选C。 13. 如图所示，质量为M的滑块静止在光滑的水平面上，滑块的光滑弧面底部与桌面相切，一个质量为m的小球以速度v0向滑块滚来，小球最后未越过滑块，则小球到达最高点时，小球和滑块的速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球沿滑块上滑的过程中，小球和滑块组成的系统在水平方向上不受外力，因而系统在水平方向上动量守恒，小球到达最高点时和滑块具有相同的对地速度v（若速度不相同，必然相对运动，此时一定不是最高点）．由系统在水平方向上动量守恒得 mv0＝（M＋m）v 所以 v＝ 故选A。 14. 如图所示，质量m=60 kg的人，站在质量M=300 kg的车的一端，车长L=3 m，相对于地面静止．当车与地面间的摩擦可以忽略不计时，人由车的一端走到另一端的过程中，车将(　　) A. 后退0.5 m B. 后退0.6 m C. 后退0.75 m D. 一直匀速后退 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．人车组成的系统动量守恒，则 mv1=Mv2 所以 mx1=Mx2 又有 x1＋x2=L 解得 x2=0.5 m． 选项A正确，BC错误； D. 题中未说明人的运动状态，故小车的运动状态不定；故D错误； 15. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（ ） A. 在、时刻两物块达到共同速度且弹簧都处于压缩状态 B. 从到时刻弹簧由压缩状态逐渐恢复原长 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻两物块的动量大小之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙可知、时刻两物块达到共同速度，总动能最小，根据系统机械能守恒可知，此时弹性势能最大，时刻弹簧处于压缩状态，时刻弹簧处于伸长状态，故A错误； B．结合题图乙可知两物块的运动过程，开始时逐渐减速，逐渐加速，弹簧被压缩，时刻二者速度相同，系统动能最小，势能最大，弹簧被压缩至最短，然后弹簧逐渐恢复原长，继续加速，先减速为零，然后反向加速，时刻，弹簧恢复原长状态，因为此时两物块速度相反，因此弹簧的长度将逐渐增大，两物块均减速，时刻，两物块速度相等，系统动能最小，弹簧最长，因此从到过程中弹簧由伸长状态恢复原长，故B错误； C．从开始到时刻，由系统动量守恒可得 将，代入得 故C错误； D．在时刻，的速度为，的速度为，又 则动量大小之比为 故D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共40分。 16. 用如图所示的装置验证“动量守恒定律”。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，P点为A球落点的平均位置；再把半径相同的B球放在水平轨道末端，将A球仍从原位置由静止释放，M、N分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，O、M、P、N位于同一水平面上。 （1）除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材有________（选填选项前的字母）。 A. 天平 B. 刻度尺 C. 秒表 D. 圆规 （2）实验中能够把速度的测量转化为位移的测量的必要操作是________ A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 每次必须从同一个高度静止释放小球 C. 实验中两个小球质量应满足m₁ > m₂ D. 轨道应当尽量光滑 （3）某次实验中得出的落点情况如图2所示，若测量数据近似满足关系式_____________（用m1、m2、OM、OP、ON）则说明两小球碰撞过程中动量守恒。若忽略实验中的测量误差，带入上式可判断入射小球质量和被碰小球质量之比为________。 【答案】（1）ABD （2）ABC （3） ①. m1OP = m1OM + m2ON ②. m1: m2=19:5 【解析】 【小问1详解】 除了图中器材外，完成本实验还必须使用的器材是天平、刻度尺、圆规。 故选ABD。 【小问2详解】 实验利用平抛运动规律测得小球速度，必要操作是安装轨道时，轨道末端必须水平、每次必须从同一个高度静止释放小球、为使小球碰后不反弹，则实验中两个小球的质量应满足m₁ > m₂，轨道光滑与否对实验无影响。 故选ABC。 【小问3详解】 [1]碰前的动量为 碰后的动量之和为 若碰撞前后动量守恒，二个式子相等即可，则要验证的表达式为 [2]若忽略实验中的测量误差，带入上式可判断入射小球质量和被碰小球质量之比为 m1: m2=19:5 17. 一个质量为的垒球，以的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为．若球棒与垒球的作用时间为，球棒对垒球的平均作用力是多大？ 【答案】 【解析】 【详解】试题分析：由动量定理，有：，方向与初速度方向相反． 考点：动量定理 【名师点睛】此题主要考查动量定理的简单运用，难度不大，属于基础题；但要注意解题中方向的确定． 18. 有一个弹簧振子，让其在水平方向上的B、C之间做简谐运动。已知B、C间的距离为20 cm，振子在2 s内完成了10次全振动。求：振子的振幅和周期。 【答案】10 cm，0.2 s 【解析】 【详解】振子的振幅 周期 19. 如图所示，质量m=2kg的物体，以水平速度v0=5m/s滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量M=8kg，物体与小车车面之间的动摩擦因数μ=0.8，取g=10m/s2 ，设小车足够长，求： （1）小车和物体的共同速度是多少； （2）物体在小车上滑行的时间; （3）在物体相对小车滑动的过程中，系统损失的动能是多少． 【答案】（1）1m/s （2）0.5s （3）20J 【解析】 【详解】（1）物体和小车组成的系统动量守恒，规定向右为正方向，根据动量守恒定律mv0=(M+m)v， 解得共同的速度 ， （2）根据牛顿第二定律：，物体在小车上做匀减速运动的加速度大小： ， 则物体在小车上滑行的时间： ； (2)根据能量守恒定律，系统损失的动能为： 20. 如图，长木板ab的b端固定一挡板，木板连同挡板的质量为M=4kg，ab间距离s=2.0。木板位于光滑水平面上。在木板a端有一小物块，其质量m=1kg，小物块与木板间的动摩擦因数μ=0.10，它们都处于静止状态。现令小物块以初速v0=5.0m/s沿木板向前滑动，直到和挡板相碰。碰撞后，小物块恰好回到a端而不脱离木板。求碰撞过程中损失的机械能。 【答案】6J 【解析】 【分析】 【详解】全过程由动量守恒定律可得 解得 全过程产生的焦耳热由相对位移可得 由能量守恒定律可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$