沈阳市第一二0中学2022-2023学年高一下学期第三次质量监测物理试卷（含答案）

沈阳市第一二0中学2022-2023学年高一下学期第三次质量监测物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、将两个条形磁铁的N极紧靠在一起置于光滑的水平桌面上，如图所示，然后由静止同时释放，已知磁铁甲的质量小于磁铁乙的质量。若乙对甲做功为，甲对乙做功为，在相同时间内，则下列关系正确的是(   )

A.,, B.,

C.,, D.,,

2、飞机长航程水平飞行时，用来平衡重力的上升力可近似为,v为飞行速率，ρ为空气密度，α为常数。若飞机此时所受的空气阻力可假设为,为常数。已知空气密度ρ会随着飞行高度的增加而变小。假设某一高空航线的空气密度ρ为另一低空的0.5倍。仅考虑上述主要因素影响，并忽略浮力。若同一飞机维持固定的高度，水平飞行相同的航程，则在此高空与低空航线因阻力所消耗的能量之比为(   )

A. B. C. D.

3、火箭在竖直方向以匀速飞行时，在极短时间内喷射燃气的质量是，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度是u，喷出燃气后火箭的质量是m，下列说法正确的是(   )

A.喷出燃气后，火箭速度的增加量为

B.喷出燃气后，火箭速度的增加量为

C.燃气相对喷气前火箭的速度u越大，火箭增加的速度一定越大

D.火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比越小，火箭增加的速度越大

4、用质量为m的小铁锤以速度向下击打一块质量为M的砖块(击打时间极短)，击打后，小铁锤以的速率反向弹回，已知砖块受到击打后在手中的缓冲时间为t，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )

A.在击打过程中，铁锤所受合外力的冲量大小为

B.在击打过程中，铁锤重力的冲量大小为

C.砖头缓冲过程中，对手的压力大小为

D.砖头缓冲过程中，对手的压力大小为

5、课后某同学根据所学知识设想了一个“新曹冲称象”实验：在平静的水面上停放着一艘质量为M的小船，长度为L，一个质量为m的人从船头缓缓走到船尾，测得小船沿长度方向前进的距离为；随后在船上放入质量为的货物，待船静止后，同一个人再次从船尾走到船头，测得船后退的距离为。不计水的阻力，可以算得货物质量等于(   )

A. B. C. D.

6、如图所示，轻质弹簧上方固定，下方连接质量为m的小球，弹簧原长为，小球静止时位于图中的O点，此时弹簧伸长量为L。将小球从O点向下拉一小段距离，然后由静止释放并开始计时。已知小球做简谐运动的周期为T，空气阻力不计，弹簧始终在弹性限度内。以O点为坐标原点，取竖直向下为正方向，则小球运动的位移x随时间t的表达式为(   )

A. B.

C. D.

7、如图甲所示装置，竖直圆盘静止时，小球竖直方向上做简谐振动的振动图像如图乙所示。竖直圆盘绕固定轴转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动T形支架在竖直方向运动，从而使小球从静止开始上下振动。下列说法正确的是(   )

A.若圆盘转动越快，小球振动的振幅越大

B.若圆盘以12r/min匀速转动，增大圆盘转速则小球振幅一定增加

C.若圆盘以30r/min匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为4s

D.若圆盘以30r/min匀速转动，小球振动达到稳定时其振动的周期为2s

8、一列简谐横波沿着x的正方向传播，时刻波源从坐标原点处开始振动。如图甲所示是波在时的部分波动图像，如图乙所示是这列波上处的质点的振动图像(开始振动)，下列说法正确的是(   )

A.波的振动周期0.8s

B.B波速为

C.波源的振动方程

D.时间内,处的质点的路程为330cm

二、多选题

9、如图所示，质量为m的小球A可视为质点，用长为L的摆线悬挂在墙上O点，O点正下方点钉有一光滑细支柱，且O、两点的距离为。现将A球拉至偏离竖直方向60°释放，摆至最低点后A球仍可绕点完成圆周运动,则的比值可能为(   )

A. B. C. D.

10、一列简谐横波在介质中沿x轴正向传播，波长不小于10cm，O和A是介质中平衡位置分别位于和处的两个质点。时开始观测，此时质点O的位移为，质点A处于波峰位置：时，质点O第一次回到平衡位置，时，质点A第一次回到平衡位置。下列说法正确的是(   )

A.简谐波的周期4s

B.简谐波的波速7cm/s

C.简谐波的波长28cm

D.质点O的位移随时间变化的关系式

11、如图所示为半径很大的光滑圆弧轨道上的一小段，小球B静止在圆弧轨道的最低点O处，另有一小球A自圆弧轨道上C处由静止滚下，经时间t与B发生正碰。碰后两球分别在这段圆弧轨道上运动而未离开轨道。当两球第二次相碰时(   )

A.与第一次相碰间隔的时间为4t B.与第一次相碰间隔的时间为2t

C.将仍在O处相碰  D.可能在O点以外的其他地方相碰

12、如图所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧下端固定在水平地面上，上端拴接一质量为m的物体A，初始时系统处于静止状态，弹簧的弹性势能大小为E，将另一与A完全相同的物体B轻放在A上，重力加速度为g，关于二者之后在竖直方向上的运动，下列说法正确的是(   )

A.物体B被弹簧弹回到某位置后将脱离物体A向上运动

B.A、B运动过程中的最大加速度为g

C.A、B运动过程中的最大加速度为

D.弹簧的最大弹性势能为

三、实验题

13、一组同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，用正确的操作方法，测定了6组摆长L和周期T的对应值。为了求出当地的重力加速度g，3位同学提出了3种不同的方法：

A.从测定的6组数据中任意选取1组，用公式求出g作为测量值；

B.分别求出6个L值的平均值和6个T的平均值，用公式求出g作为测量值；

C.在坐标纸上作出图像，从图像中计算出图线的斜率k，根据求出g作为测量值。

（1）你认为以上三种方法中，错误的是哪一种________，其余正确方法中偶然误差最小的是哪一种________(填A、B、C即可)。

（2）某次测量时，该同学在小球第1次经过计时位置时开始计时，第n次经过计时位置时计时结束，测得时间间隔为t,则单摆周期________。

14、某同学用两小球的碰撞验证动量守恒定律，所用装置如图所示。

（1）实验中需要注意的事项，下列说法不正确的是________。

A.入射小球质量要大于被碰小球的质量，且半径相等

B.需要测出小球抛出点距地面的高度H

C.斜槽轨道末端应该保持水平，不用尽可能光滑

D.为完成此实验，天平和刻度尺是必需的测量工具

（2）放置被碰小球前、后,入射小球的落点位置分别为图中的________和________。

（3）需要测出每次实验过程小球做平抛运动的水平射程，分别记为、、；若得到关系式________成立，则可证明在误差充许的范围内可验证碰撞中的动量守恒；若关系式________成立，说明两小球发生了弹性碰撞。(均用、、、、来表示)

四、计算题

15、如图所示，实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线，经过0.3s后，其波形曲线如图中虚线所示。

（1）若该波的周期T大于0.3s，且波是沿x轴负方向传播的，求该波传播速度大小和周期；(结果可以用分数表示)

（2）若该波的周期T小于0.3s，且波是沿x轴正方向传播的，求该波的最大周期。(结果可以用分数表示)

16、如图，质量为，长度为的木板a静止于光滑水平面上，左端与固定在墙面上的水平轻弹簧相连，弹簧的劲度系数为15N/m；木板左端放有一质量的小物块b(可视为质点)，物块a、b之间的动摩擦因数为。

（1）若木板a与小物块b一起作简谐振动，在振动过程中，a与b始终不发生相对运动，求最大振幅；

（2）若木板a仍静止于光滑水平面上，某时刻小物块b以速度9m/s开始从a的左端向右运动，试证明物块b在木板a上向右滑离a的过程中，a作简谐运动。

17、伽利略大炮是一种极为简易的机械发射装置，由伽利略于1590年左右发明。现我们共同研究伽利略大炮的实验，先将500g的弹性大球单独自由释放，落地反弹高度为下落高度的0.64倍。现在弹性大球上将弹性小球逐个叠放，并将它们从距地面0.8m高处自由释放，如图所示。已知各球相互接触且重心在同一竖直线上，每个弹性球的质量为该球下面接触球质量的一半，各球之间均发生弹性碰撞，作用时间极短，无论弹性大球上面是否叠放弹性小球及叠放几个弹性小球，弹性大球与地面碰撞过程中能量损失均保持不变，重力加速度g取，忽略空气阻力。

（1）若将弹性大球单独从距地面0.8m高处自由释放，求与地面碰撞过程中损失的能量；

（2）若弹性大球上端只放一个弹性小球，求两球碰撞过程中弹性小球所受合外力的冲量大小；

（3）若一共叠放三个弹性小球，求最上端的弹性小球上升的高度？

参考答案

1、答案：C

解析：

2、答案：B

解析：

3、答案：B

解析：

4、答案：D

解析：

5、答案：A

解析：

6、答案：A

解析：

7、答案：D

解析：

8、答案：C

解析：

9、答案：CD

解析：

10、答案：AD

解析：

11、答案：BC

解析：

12、答案：CD

解析：

13、答案：（1）B、C（2）

解析：

14、答案：（1）B（2）P；M（3）；

解析：

15、答案：（1）,（2）

解析：（1）若波沿x轴负方向传播，波形移动了,由此可求出波速和周期

代入数据解得

由

代入数据解得

（2）若波沿x轴正方向传播，波形移动了

,

由此可求出波速和周期

由

代入数据解得

由于,故,2,3,

当时有最大值为

16、答案：（1）0.5m；（2）见解析

解析：（1）整体的最大加速度为

物块b的最大加速度为

a与b始终不发生相对运动，满足条件

可得最大振幅为

（2）取向右为正方向，木板a所受的合外力

令

则有

即a在弹簧伸长时处于平衡位置，在这位置附近做简谐运动。

17、答案：（1）1.44J（2）（3）3.872

解析：（1）设弹性大球与地面碰撞前的速度大小为，与地面碰撞后的速度大小为，地面对弹性大球所做的功为W，

由运动学规律可得，上升过程

下落过程

由动能定理可得

（2）弹性小球与弹性大球发生弹性碰撞，设弹性大球碰后的速度为，弹性小球碰前与碰后的速度分别为、，取向上为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律可得

由动量定理可得

（3）由（2）可得中间弹性小球与弹性大球碰撞之后速度为

整理可得

同理可得最上端弹性小球与中间弹性小球碰撞之后的速度为

整理可得

由运动学规律可得

则