精品解析：上海市奉贤中学2026-2027学年高二年级物理10月月考试卷

2026-2027学年奉贤中学高二年级物理10月月考试卷 一、 碰撞是物理学中的重要问题，在分子运动中有碰撞问题，在工程技术中，日常生活中都有碰撞问题。碰撞问题可分为弹性碰撞和非弹性碰撞。 1. 一个质量是的钢球，以的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以的速度水平向左运动。若以水平向右为正方向，则碰撞前后钢球的动量变化为（　　） A. 0 B. C. D. 2. 利用气垫导轨进行“验证动量守恒定律”这一实验，气垫导轨忽略导轨阻力： （1）甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有尼龙搭扣，若要求碰撞动能损失最小则应选图中的_____（选填“甲”或“乙”）。 （2）某同学实验中选取滑块1的质量，与质量为静止的滑块2相碰： ①由实验测得它们在碰撞前后的图像如图所示，可知滑块1碰撞前的动量为_____，滑块2碰撞后的动量为_____。由此得出结论：在此过程中总动量_____（选填“是”或“不是”）守恒的； ②该同学用乙图做实验，滑块1以速度与静止的滑块2碰撞，碰后两滑块一起运动，则碰后两滑块的速度为_____，动能损失为_____J。 【答案】1. C 2. ①. 甲 ②. 0.015 ③. 0.0075 ④. 是 ⑤. 0.6 ⑥. 【解析】 【1题详解】 取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v＝6m/s，碰撞前钢球的动量为p＝mv＝0.1×6＝0.6kg·m/s 碰撞后钢球的速度为v′＝-6m/s，碰撞后钢球的动量为p′＝mv′＝-0.1×6＝-0.6kg·m/s 碰撞前后钢球的动量变化为Δp＝p′-p＝-0.6kg·m/s-0.6kg·m/s＝-1.2kg·m/s 故选C。 【2题详解】 [1]若要求碰撞动能损失最小，则应选择装有弹性圈的甲图。 [2] 由图像可知碰前1的速度为 动量为 由图像可知碰后1的速度为 动量为 [3]碰后2的速度为 动量为 [4]碰后的动量为 则 所以碰撞过程中总动量是守恒的。 [5]由图像可知碰前1的速度为 根据动量守恒，有 解得 [6]动能损失为 代入数据可得 二、 小球的摆动 3. 在单摆摆动过程中，摆球在竖直平面内沿圆弧做往复运动，单摆的摆动可能是一种（ ） A. 匀速运动 B. 匀变速运动 C. 简谐运动 4. 某单摆做简谐运动的振动图像如图所示， （1）该单摆的摆长为______m（结果保留一位有效数字）； （2）t=2.0s时，摆球的运动方向为______。 5. 单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ） A. a、b、c单摆的固有周期关系为 B. 达到稳定时b摆的振幅最大 C. 由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0 D. a摆的摆长为 7. 如图所示，单摆在AB之间做简谐运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（ ） A. 摆线拉力的水平分量提供摆球的回复力 B. 任意半个周期内，合力做的功一定为零 C. 从A到B的过程，摆线拉力的冲量不为零 D. 任意半个周期内，合力的冲量一定不为零 8. 在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中。 （1）测得摆长后，让小球做小角度摆动，测量小球多次全振动的时间。计时开始时刻，小球应处于______。 A．左侧最高点　　B．最低点　　C．右侧最高点 （2）改变摆线的长度，重复几次实验。测得多组摆长l和周期T的数据，得到如图所示的图线，若直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小为______。 （3）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将______。 A．偏大　　B．偏小　　C．不变 9. 一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过，摆球具有负向最大加速度，下面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图像，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 质量为m、摆长为L的单摆，拉开一定角度θ后在时刻由静止释放，在t1、t2、t3（t1<t2<t3）时刻，摆球的动能Ek与势能Ep第一次出现如图所示关系，其中为单摆的总机械能。此单摆的周期为______，摆球刚出发时的加速度大小a=______，摆球在最低点的拉力为______。（取摆球在最低点时的位置为零势能点，重力加速度为g） 11. 如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，小球B位于A点的正上方，且到A点的距离为H（未知），重力加速度为g。若同时释放小球B、C，要使小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），则： （1）证明C球的运动是简谐运动； （2）小球B释放位置到A点的距离H可能为多少？ 【答案】3. C 4. ①. 4 ②. 向x轴负方向 5. D 6. AD 7. BC 8. ①. B ②. ③. C 9. B 10. ①. ②. ③. 11. （1）设C球相对A点沿圆弧的位移（弧长）为 回复力为重力沿圆弧切线方向的分力 因C到A的距离远小于R，θ很小，则 故 其中为常数，满足，故C球做简谐运动，其周期；（2） 【解析】 【3题详解】 C．单摆在小角度摆动时，回复力 与位移大小成正比、方向相反，满足简谐运动条件，故其摆动可视为简谐运动，故C正确 A．摆球速率时刻变化，不是匀速运动，故A错误； B．回复力为变力，加速度不恒定，不是匀变速运动，故B错误。 故选C。 【4题详解】 由振动图像可知，单摆周期，振幅。 （1）由单摆周期公式 得摆长 保留一位有效数字为4m。 （2）时摆球正通过平衡位置，摆球向x轴负方向运动。 【5题详解】 单摆小角度摆动时，回复力 即F与x成正比且方向相反，F–x图像为过原点、斜率为负的直线。 AB图为曲线，C图斜率为正，均不符合，故选D。 【6题详解】 A．由单摆周期公式可知，摆长相等则固有周期相等，根据题意 故固有周期，A正确； B．驱动力的频率等于a摆的固有频率，因a、c摆长相同，c摆发生共振，振幅最大，b摆振幅较小，B错误； C．受迫振动的频率等于驱动力的频率，三个摆的振动周期均等于a摆的固有周期，即都等于t₀，C错误； D．由c摆的振动图像知c摆周期为，a摆周期也为，由 得，D正确。 故选AD。 【7题详解】 A．单摆的回复力由重力沿圆弧切线方向的分力提供，摆线拉力的水平分量与回复力方向相反，不提供回复力，A错误； B．简谐运动具有对称性，任意时刻与经过半个周期后的时刻摆球速度大小相等，动能相等，由动能定理知半个周期内合力做的功一定为零，B正确； C．冲量等于力与作用时间的乘积，从A到B为半个周期，摆线拉力始终存在且作用时间不为零，故拉力的冲量不为零，C正确； D．若初末时刻摆球均位于最大位移处，速度均为零，动量变化量为零，由动量定理知合外力的冲量为零，D错误。 故选BC。 【8题详解】 （1）[1]计时从最低点（平衡位置）开始，便于确定计时的起点、减小测量误差。 故选B。 （2）[2]由得 图线的斜率 可得 （3）[3]摆长相差一个常量d（摆线长度比摆长短d），则由 可知图线仍为斜率的直线，用图像法求g不受影响，不变。 故选C。 【9题详解】 单摆周期 则 摆球具有负向最大加速度时位于正向最大位移处（，x最大时a负向最大），即时 因此计时时刻（）摆球在平衡位置且向正方向运动，时到达正向最大位移，对应B图。A图从原点向下运动、C图从正半轴出发、D图从负半轴出发，均不符合题意。 故选B。 【10题详解】 （1）[1]时刻动能为零，摆球位于最大位移处（释放点）；时刻势能为零，摆球位于最低点。摆球从最大位移处第一次运动到最低点为四分之一周期，即 可得 （2）[2]求初加速度：以最低点为零势能点，释放点高度 根据题意有 可得 刚释放时切向合力 可得 联立可得 （3）[3]最低点动能 则 由向心力公式 得 【11题详解】 （1）设C球相对A点沿圆弧的位移（弧长）为 回复力为重力沿圆弧切线方向的分力 因C到A的距离远小于R，θ很小，则 故 其中为常数，满足，故C球做简谐运动，其周期。 （2）B球做自由落体运动，根据 解得 C球从C点释放，第一次到达A点需，此后每经过半个周期回到A点一次，故 由 解得 三、 逐梦航天 12. 运载火箭的发射是利用了反冲原理。若某时刻火箭正处于水平飞行状态，此时火箭的总质量为M，速度大小为v0，当火箭以v1速度向后喷出质量为m的高温高压气体后，火箭获得的速度______。（不考虑重力影响） 13. 天问一号在火星表面着陆前要经历一个动力减速阶段，在该阶段探测器发动机打开，使天问一号在竖直方向做匀减速直线运动，经40s速度由87m/s减至7m/s。已知天问一号的质量约为5t，火星表面的重力加速度约为5m/s2，取竖直向下为正向，则该过程中发动机产生的推力F的冲量为______N·s。 14. 在地球表面，物体以初速度竖直向上抛出，再回到抛出点时的速度为，运动过程中物体所受的阻力与其速度成正比。 （1）求在此过程中阻力的冲量； （2）求物体从抛出到落回抛出点的总时间。 【答案】12. 13. −1.4×106 14. （1）0；（2） 【解析】 【12题详解】 喷气过程系统水平方向动量守恒，取原速度方向为正方向 解得 【13题详解】 取竖直向下为正方向，对探测器由动量定理 代入数据解得 【14题详解】 （1）取向上为正方向，空气阻力 变力的冲量可用平均作用力与时间的乘积表示，全程平均速度为零（位移为零），阻力冲量 （2）对运动全过程运用动量定理（规定向上为正方向），根据动量定理 即 解得 四、 动量 15. 下列物理量中的负号表示大小的是（ ） A. 加速度为−10m/s2 B. 动量为−15kg·m/s C. 冲量为−3N·s D. 重力势能为−5J 16. 在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动不可能是（ ） A. 匀速直线运动 B. 自由落体运动 C. 平抛运动 D. 匀速圆周运动 17. 如图所示，小车静止放在光滑的水平面上，小车上固定竖直杆的顶端O点用细线系着小球，现将小球向右拉开至图示位置，并将小球和小车同时由静止释放，小球依次摆到O点的正下方O′点和左边的最高点B（图中未画出），不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 小球从A点到B点的过程中，小球和小车组成的系统的动量和机械能都守恒 B. 小球从A点到O′点的过程中，小车向右运动 C. 小球从A点到O′点的过程中，小球对小车拉力的冲量与小车对小球拉力的冲量相同 D. 小球再次回到A点的瞬间，小车相对初位置向右移动了一段距离 18. 如图甲所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，受到一水平向左的推力F作用，推力F大小随时间t变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0～10s内的动量变化量大小为______kg·m/s。 19. 某新车在实验路面上匀速行驶，运动过程中，前方空气与车作用后迅速与车共速，产生空气阻力。已知该车的迎风面积为S，空气密度为ρ，车的质量（含驾驶员）为m。该车匀速运动时功率为P，若忽略车与地面的摩擦力，该实验条件下空气阻力的表达式为______。 20. 如图所示，一质量为M=0.18kg的物块静止于轻弹簧上端的P点，质量为m=20g的子弹以v0=200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中，此后经t=1.5s物块第一次返回P点，空气阻力不计，g=10m/s2。求： （1）子弹与物块作用过程产生的热量； （2）t=1.5s内弹簧对物块的冲量。 【答案】15. D 16. D 17. B 18. 36 19. 20. （1）360J；（2），方向竖直向上 【解析】 【15题详解】 加速度、动量、冲量均为矢量，负号表示方向与规定正方向相反，不表示大小； 重力势能为标量，其正负表示物体相对零势能面的位置，−5J表示物体位于零势能面下方，负号表示大小。 故选D。 【16题详解】 由动量定理 相等时间内动量变化量相等等价于合外力恒定。 A中合外力为零； BC中合外力均为恒定的重力； D中合外力为向心力，方向时刻变化、不恒定，故相等时间内动量变化量不相等。 故选D。 【17题详解】 A．小球摆动过程中，系统竖直方向合外力不为零（有重力），故竖直方向动量不守恒，总动量不守恒；除重力外无其他外力做功（细线拉力为系统内力），机械能守恒，A错误； B．小球从A到O′向右摆动，细线对小车拉力的水平分力向右，故小车向右运动，B正确； C．小球对小车拉力与小车对小球拉力为作用力与反作用力，大小相等、方向相反，作用时间相同，冲量等大反向，不相同，C错误； D．由水平方向动量守恒及运动的对称性，小球回到A点时小车回到初始位置，D错误。 故选B。 【18题详解】 最大静摩擦力。 由图乙可知，F–t图线过原点，t=4s时F=8N（此时），t=10s时F=20N 0～4s内，物体静止；4～10s内，物体向左运动。 4～10s内力F的冲量（梯形面积） 滑动摩擦力f=8N，其冲量。 由动量定理 【19题详解】 设车速为v，在Δt时间内与车碰撞的空气质量 对空气由动量定理 得空气对车的作用力 由牛顿第三定律，车受到的空气阻力. 车匀速运动时，牵引力等于空气阻力，功率 解得 代入得 【20题详解】 （1）子弹打入瞬间，子弹与物块组成的系统动量守恒（取竖直向下为正方向） 解得 由能量守恒定律 解得 （2）物块与子弹整体做简谐运动，从P点出发再返回P点用时t=1.5s 为半个周期。取竖直向上为正方向，初、末速度大小均为v=20m/s、方向相反，动量变化量 代入数据可得 由动量定理 解得 方向竖直向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年奉贤中学高二年级物理10月月考试卷 一、 碰撞是物理学中的重要问题，在分子运动中有碰撞问题，在工程技术中，日常生活中都有碰撞问题。碰撞问题可分为弹性碰撞和非弹性碰撞。 1. 一个质量是的钢球，以的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以的速度水平向左运动。若以水平向右为正方向，则碰撞前后钢球的动量变化为（　　） A. 0 B. C. D. 2. 利用气垫导轨进行“验证动量守恒定律”这一实验，气垫导轨忽略导轨阻力： （1）甲图两滑块分别装有弹性圈，乙图两滑块分别装有尼龙搭扣，若要求碰撞动能损失最小则应选图中的_____（选填“甲”或“乙”）。 （2）某同学实验中选取滑块1的质量，与质量为静止的滑块2相碰： ①由实验测得它们在碰撞前后的图像如图所示，可知滑块1碰撞前的动量为_____，滑块2碰撞后的动量为_____。由此得出结论：在此过程中总动量_____（选填“是”或“不是”）守恒的； ②该同学用乙图做实验，滑块1以速度与静止的滑块2碰撞，碰后两滑块一起运动，则碰后两滑块的速度为_____，动能损失为_____J。 二、 小球的摆动 3. 在单摆摆动过程中，摆球在竖直平面内沿圆弧做往复运动，单摆的摆动可能是一种（ ） A. 匀速运动 B. 匀变速运动 C. 简谐运动 4. 某单摆做简谐运动的振动图像如图所示， （1）该单摆的摆长为______m（结果保留一位有效数字）； （2）t=2.0s时，摆球的运动方向为______。 5. 单摆在小角度范围内摆动过程中，下列图像中能正确反映摆球所受回复力F和位移x关系的是（ ） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，在一条张紧的绳子上挂几个摆，a、c摆的摆长相同且小于b摆的摆长。当a摆振动的时候，通过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，使其余各摆也振动起来。图乙是c摆稳定以后的振动图像，重力加速度为g，不计空气阻力，则（ ） A. a、b、c单摆的固有周期关系为 B. 达到稳定时b摆的振幅最大 C. 由图乙可知，此时b摆的周期Tb小于t0 D. a摆的摆长为 7. 如图所示，单摆在AB之间做简谐运动，O为平衡位置，下列说法正确的是（ ） A. 摆线拉力的水平分量提供摆球的回复力 B. 任意半个周期内，合力做的功一定为零 C. 从A到B的过程，摆线拉力的冲量不为零 D. 任意半个周期内，合力的冲量一定不为零 8. 在“用单摆测量重力加速度的大小”实验中。 （1）测得摆长后，让小球做小角度摆动，测量小球多次全振动的时间。计时开始时刻，小球应处于______。 A．左侧最高点　　B．最低点　　C．右侧最高点 （2）改变摆线的长度，重复几次实验。测得多组摆长l和周期T的数据，得到如图所示的图线，若直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小为______。 （3）若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将______。 A．偏大　　B．偏小　　C．不变 9. 一摆长为l的单摆做简谐运动，从某时刻开始计时，经过，摆球具有负向最大加速度，下面四个图像分别记录了该单摆从计时时刻开始到的振动图像，其中正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 质量为m、摆长为L的单摆，拉开一定角度θ后在时刻由静止释放，在t1、t2、t3（t1<t2<t3）时刻，摆球的动能Ek与势能Ep第一次出现如图所示关系，其中为单摆的总机械能。此单摆的周期为______，摆球刚出发时的加速度大小a=______，摆球在最低点的拉力为______。（取摆球在最低点时的位置为零势能点，重力加速度为g） 11. 如图所示，光滑圆弧槽半径为R，A为最低点，C到A的距离远远小于R，小球B位于A点的正上方，且到A点的距离为H（未知），重力加速度为g。若同时释放小球B、C，要使小球B和C在A点相遇（小球B和C可视为质点），则： （1）证明C球的运动是简谐运动； （2）小球B释放位置到A点的距离H可能为多少？ 三、 逐梦航天 12. 运载火箭的发射是利用了反冲原理。若某时刻火箭正处于水平飞行状态，此时火箭的总质量为M，速度大小为v0，当火箭以v1速度向后喷出质量为m的高温高压气体后，火箭获得的速度______。（不考虑重力影响） 13. 天问一号在火星表面着陆前要经历一个动力减速阶段，在该阶段探测器发动机打开，使天问一号在竖直方向做匀减速直线运动，经40s速度由87m/s减至7m/s。已知天问一号的质量约为5t，火星表面的重力加速度约为5m/s2，取竖直向下为正向，则该过程中发动机产生的推力F的冲量为______N·s。 14. 在地球表面，物体以初速度竖直向上抛出，再回到抛出点时的速度为，运动过程中物体所受的阻力与其速度成正比。 （1）求在此过程中阻力的冲量； （2）求物体从抛出到落回抛出点的总时间。 四、 动量 15. 下列物理量中的负号表示大小的是（ ） A. 加速度为−10m/s2 B. 动量为−15kg·m/s C. 冲量为−3N·s D. 重力势能为−5J 16. 在任何相等时间内，物体动量的变化量总是相等的运动不可能是（ ） A. 匀速直线运动 B. 自由落体运动 C. 平抛运动 D. 匀速圆周运动 17. 如图所示，小车静止放在光滑的水平面上，小车上固定竖直杆的顶端O点用细线系着小球，现将小球向右拉开至图示位置，并将小球和小车同时由静止释放，小球依次摆到O点的正下方O′点和左边的最高点B（图中未画出），不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 小球从A点到B点的过程中，小球和小车组成的系统的动量和机械能都守恒 B. 小球从A点到O′点的过程中，小车向右运动 C. 小球从A点到O′点的过程中，小球对小车拉力的冲量与小车对小球拉力的冲量相同 D. 小球再次回到A点的瞬间，小车相对初位置向右移动了一段距离 18. 如图甲所示，质量m=2kg的物体静止在水平地面上，受到一水平向左的推力F作用，推力F大小随时间t变化的关系如图乙所示，已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物体在0～10s内的动量变化量大小为______kg·m/s。 19. 某新车在实验路面上匀速行驶，运动过程中，前方空气与车作用后迅速与车共速，产生空气阻力。已知该车的迎风面积为S，空气密度为ρ，车的质量（含驾驶员）为m。该车匀速运动时功率为P，若忽略车与地面的摩擦力，该实验条件下空气阻力的表达式为______。 20. 如图所示，一质量为M=0.18kg的物块静止于轻弹簧上端的P点，质量为m=20g的子弹以v0=200m/s的竖直初速度瞬间打入物块并留在其中，此后经t=1.5s物块第一次返回P点，空气阻力不计，g=10m/s2。求： （1）子弹与物块作用过程产生的热量； （2）t=1.5s内弹簧对物块的冲量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $