2022-2023學(xué)年江蘇省南京師范大學(xué)蘇州實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二上學(xué)期9月月考物理試題（解析版）

2022-2023學(xué)年江蘇省南京師范大學(xué)蘇州實(shí)驗(yàn)學(xué)校高二上學(xué)期9月月考物理試題滿分：100分：考試時(shí)間：75分鐘一、單選題（共40分）1.下列說(shuō)法正確的是（）A.當(dāng)觀察者靠近波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者觀測(cè)到的頻率變小B.“未見其人，先聞其聲”是聲波發(fā)生干涉的結(jié)果C.“回聲”是聲波的衍射現(xiàn)象D.集體列隊(duì)經(jīng)過(guò)橋梁時(shí)要便步走，以防止橋梁發(fā)生共振垮塌【答案】D【解析】【詳解】A．根據(jù)多普勒效應(yīng)可知，當(dāng)觀察者靠近波源運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者觀測(cè)到的頻率變大，故A正確；B．“未見其人，先聞其聲”是聲波發(fā)生衍射的結(jié)果，故B錯(cuò)誤；C．“回聲”是聲波的反射現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；D．集體列隊(duì)經(jīng)過(guò)橋梁時(shí)要便步走，以防止橋梁發(fā)生共振垮塌，故D正確。故選D。2.某彈簧振子沿x軸的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)圖像如圖所示，下列描述正確的是（）A.時(shí)，振子的速度為零，加速度為正的最大值B.時(shí)，振子的速度為零，位移為負(fù)的最大值C.時(shí)，振子速度為正，加速度為負(fù)的最大值D.和時(shí)都是勢(shì)能為零，動(dòng)能最大【答案】B【解析】【詳解】A．時(shí)，在正向最大位移處，故速度為零，，加速度最大，為負(fù)，故A錯(cuò)誤；B．時(shí)，在負(fù)向最大位移處，振子的速度為零，故B正確；C．時(shí)，根據(jù)圖像斜率表示速度可知，振子的速度為正向最大值，故C錯(cuò)誤；D．和時(shí)，在正向最大位移處，彈性勢(shì)能最大，動(dòng)能為零，故D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，一不可伸長(zhǎng)的輕繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，開始時(shí)將輕繩向右拉至水平，然后將小球由靜止釋放，則小球由靜止到運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是（）A.拉力對(duì)小球的沖量為零 B.重力對(duì)小球的沖量為零C.小球的動(dòng)量變化量方向豎直向下 D.合力對(duì)小球的沖量方向水平向左【答案】D【解析】【詳解】AB．力對(duì)物體得沖量等于力與力的作用時(shí)間的乘積，故拉力對(duì)小球的沖量、重力對(duì)小球的沖量都不為零，故AB錯(cuò)誤；CD．根據(jù)動(dòng)量定理得小球動(dòng)量變化量的方向與速度變化量的方向相同，也與合力的沖量方向相同；由題可知，小球初速度為零，末速度水平向左，所以速度變化量方向向左，故動(dòng)量變化量、合力的沖量方向向左，故C錯(cuò)誤，D正確。故選D4.彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，若從平衡位置O開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過(guò)4s振子第一次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，又經(jīng)過(guò)了1s，振子第二次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)，則該簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期可能的是（）A.5s B.6s C.14s D.16s【答案】B【解析】【詳解】如圖，假設(shè)彈簧振子在水平方向BC之間振動(dòng)若振子開始先向右振動(dòng)，振子的振動(dòng)周期為若振子開始先向左振動(dòng)，設(shè)振子的振動(dòng)周期為，則解得故選B。5.甲、乙兩球在水平光滑軌道上向同方向運(yùn)動(dòng)，已知它們的動(dòng)量分別是p1=3kg·m/s，p2=9kg·m/s，甲球從后面追上乙球并發(fā)生碰撞，碰后乙球的動(dòng)量變?yōu)?0kg·m/s，則甲球質(zhì)量m1與乙球質(zhì)量m2之間的關(guān)系可能為（）A.m1=m2 B.2m1=m2 C.3m1=m2 D.4m1=m2【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)動(dòng)量守恒定律得解得碰撞過(guò)程系統(tǒng)總動(dòng)能不增加，則解得碰撞后甲的速度不大于乙的速度，則解得從而故ABC錯(cuò)誤，D正確。故選D。6.如圖所示，質(zhì)量為、帶有半徑為的四分之一光滑圓弧軌道的滑塊靜置于光滑水平地面上，且圓弧軌道底端與水平面平滑連接，O為圓心，質(zhì)量為的小滑塊以水平向右的初速度沖上圓弧軌道，恰好能滑到最高點(diǎn)，已知，則下列判斷正確的是（）A.由于沒(méi)有摩擦阻力，小滑塊沖上軌道的過(guò)程，小滑塊機(jī)械能守恒B.小滑塊沖上軌道的過(guò)程，小滑塊與帶有圓弧軌道的滑塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.小滑塊沖上軌道的最高點(diǎn)時(shí)，帶有圓弧軌道的滑塊速度最大且大小為D.小滑塊脫離圓弧軌道時(shí)，速度大小為【答案】D【解析】【詳解】A．由于沒(méi)有摩擦阻力，小滑塊沖上軌道的過(guò)程，小滑塊和帶有圓弧軌道的滑塊組成的系統(tǒng)滿足機(jī)械能守恒，但帶有圓弧軌道的滑塊的機(jī)械能增加，小滑塊的機(jī)械能減少，故A錯(cuò)誤；B．小滑塊沖上軌道的過(guò)程，小滑塊在豎直方向存在加速度，帶有圓弧軌道的滑塊在豎直方向不存在加速度，故小滑塊和帶有圓弧軌道的滑塊組成的系統(tǒng)在豎直方向的合外力不為零，系統(tǒng)不滿足動(dòng)量守恒，故B錯(cuò)誤；C．小滑塊沖上軌道的過(guò)程，小滑塊和帶有圓弧軌道的滑塊組成的系統(tǒng)在水平方向不受外力作用，系統(tǒng)滿足水平方向動(dòng)量守恒，小滑塊沖上軌道的最高點(diǎn)時(shí)，兩者具有共同的水平速度，則有解得故C錯(cuò)誤；D．設(shè)小滑塊脫離圓弧軌道時(shí)，速度為，帶有圓弧軌道的滑塊的速度為，根據(jù)系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒和系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得聯(lián)立解得可知小滑塊脫離圓弧軌道時(shí)，速度大小為，方向水平向左，故D正確。故選D。7.如圖所示，在光滑水平面上，有一質(zhì)量M=3kg的薄板和質(zhì)量m=1kg的物塊都以v=4m/s的初速度相向運(yùn)動(dòng)，它們之間有摩擦，薄板足夠長(zhǎng)，當(dāng)薄板的速度為2.9m/s時(shí)，物塊的運(yùn)動(dòng)情況是（）A.做減速運(yùn)動(dòng) B.做加速運(yùn)動(dòng)C.做勻速運(yùn)動(dòng) D.以上運(yùn)動(dòng)都有可能【答案】A【解析】【詳解】開始階段，物塊向左減速，薄板向右減速，當(dāng)物塊的速度為零時(shí)，設(shè)此時(shí)薄板的速度為v1，規(guī)定向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量守恒定律得(M－m)v=Mv1解得v1≈2.67m/s<2.9m/s所以物塊處于向左減速的過(guò)程中。故選A。8.如面圖（a）是一列簡(jiǎn)諧橫波在t=2s時(shí)的圖像，圖（b）則是這列波中一個(gè)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，下列說(shuō)法正確的是（）A.該波的傳播方向是沿x軸負(fù)方向B.后，P點(diǎn)正在向上振動(dòng)C.該列波上的P點(diǎn)在之后的內(nèi)，走過(guò)的路程是D.該時(shí)刻起，若該波沿其傳播方向傳播了時(shí)，P點(diǎn)向下振動(dòng)【答案】A【解析】【詳解】A．從b圖看時(shí)P點(diǎn)正在向上振動(dòng)，根據(jù)a圖中“下坡上振”原則，此時(shí)P處于下坡，則該列波正在沿x軸負(fù)方向傳播，故A正確；B．由振動(dòng)圖像可知，時(shí)P點(diǎn)正在向下振動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．由b圖可知，周期為2s，則內(nèi)，波上的P點(diǎn)振動(dòng)了10個(gè)振幅，故一共走了，故C錯(cuò)誤；D．時(shí)，P點(diǎn)向上振動(dòng)，該列波的波長(zhǎng)是，所以該波沿其傳播方向傳播了時(shí)所用的時(shí)間為，故而此時(shí)P點(diǎn)仍然向上振動(dòng)，D錯(cuò)誤。故選A。9.一條彈性繩子呈水平狀態(tài)，M為繩子中點(diǎn)（圖中未畫出），兩端P、Q同時(shí)開始上下振動(dòng)，一小段時(shí)間后產(chǎn)生的波形如圖所示，對(duì)于其后繩上各點(diǎn)的振動(dòng)情況，以下判斷正確的是（）A.兩列波將同時(shí)到達(dá)中點(diǎn)MB.兩列波波速之比為1∶2C.中點(diǎn)M的振動(dòng)總是加強(qiáng)的D.M點(diǎn)的位移大小不可能為零【答案】A【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，由于波在同種介質(zhì)中傳播，波速相同，又有M為繩子中點(diǎn)，則兩波同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤，A正確；C．由于波長(zhǎng)不同，則兩列波并不能發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，因此兩波在M點(diǎn)相遇時(shí)，M點(diǎn)的振動(dòng)并不總是加強(qiáng)或減弱，故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)兩波剛傳到M點(diǎn)時(shí)，此時(shí)刻位移為零，所以M點(diǎn)的位移大小在某時(shí)刻可能為零，故D錯(cuò)誤。故選A。10.如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧下端固定在水平地面上，上端連接一輕質(zhì)薄板。t=0時(shí)刻，一質(zhì)量為m的物塊從其正上方某處由靜止下落，落至薄板上后和薄板始終粘連，其位置隨時(shí)間變化的圖像（x-t）如圖乙所示，其中t=0.2s時(shí)物塊剛接觸薄板。彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)，空氣阻力不計(jì)，則（）A.當(dāng)物塊開始簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)后，振動(dòng)周期為0.5sB.t=0.4s時(shí)彈簧的彈力小于mgC.從0.2s到0.4s的過(guò)程中物塊加速度先變小再變大D.若增大物塊自由下落的高度，則物塊與薄板粘連后簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期增大【答案】C【解析】【詳解】A.根據(jù)圖乙可知，振動(dòng)周期為故A錯(cuò)誤；B.物塊從其正上方某處由靜止下落，t=0.2s時(shí)物塊剛接觸薄板，則物塊到達(dá)最低點(diǎn)的加速度將大于重力加速度g，根據(jù)牛頓第二定律解得即t=0.4s時(shí)彈簧的彈力大于mg，故B錯(cuò)誤；C.根據(jù)圖乙可知，x=30cm時(shí)物體處于平衡位置，此時(shí)物塊的加速度為零，故從從0.2s到0.4s的過(guò)程中物塊加速度先變小再變大，故C正確；D根據(jù)周期可知，物塊做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期與振幅無(wú)關(guān)，若增大物塊自由下落的高度，則物塊與薄板粘連后簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期不變，故D錯(cuò)誤。故選C。二、非選擇題（共12分）11.圖為“驗(yàn)證碰撞過(guò)程中的動(dòng)量守恒”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中P點(diǎn)是未放靶球時(shí)入射球的平均落點(diǎn)。入射球與靶球的直徑相同，質(zhì)量分別為、，且滿足。（1）只要滿足關(guān)系式___________（填序號(hào)），則說(shuō)明碰撞中的動(dòng)量是守恒的。A.B.C.D.（2）若某次實(shí)驗(yàn)中測(cè)得、、OP=60.00cm、OM=20.00cm、ON=80.00cm，請(qǐng)分析該次碰撞是___________。（填“彈性”或“非彈性”）碰撞?！敬鸢浮竣?D②.彈性【解析】【詳解】（1）[1]如果碰撞過(guò)程動(dòng)量守恒，則兩邊同時(shí)乘以在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t得即m1·OP＝m1·OM＋m2·ON故D正確；（2）[2]是否為彈性碰撞需要驗(yàn)證代換后可得m1·OP2＝m1·OM2＋m2·ON2是否成立；帶入題目所給數(shù)據(jù)可知等式成立，故該次碰撞為彈性碰撞。12.某同學(xué)做“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：（1）如果他測(cè)得的g值偏小，可能的原因是__________。A．用擺線總長(zhǎng)度與小球半徑之和作為擺長(zhǎng)B．?dāng)[線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，測(cè)完擺長(zhǎng)后，在測(cè)單擺周期時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)，擺線長(zhǎng)度增加了C．開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下D．實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動(dòng)數(shù)次數(shù)記為50次（2）為了提高實(shí)驗(yàn)精度，在實(shí)驗(yàn)中可改變幾次擺長(zhǎng)l并測(cè)出相應(yīng)的周期T，從而得出一組對(duì)應(yīng)的l與的數(shù)據(jù)如圖1所示，再以l為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)將所得數(shù)據(jù)連成直線，并求得該直線的斜率為k，則重力加速度g=____________。（用k表示）（3）同學(xué)還利用計(jì)算機(jī)繪制了a、b兩個(gè)擺球的振動(dòng)圖像（如圖2），由圖可知，兩單擺擺長(zhǎng)之比_____。在t=1s時(shí)，b球振動(dòng)的方向是__________。（選填“正方向”或“負(fù)方向”）【答案】①.B②.③.④.y軸負(fù)方向【解析】【詳解】（1）[1]AB．設(shè)擺線長(zhǎng)L，擺球半徑r，由可得可知擺長(zhǎng)就是擺線總長(zhǎng)度與小球半徑之和，若擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn)，測(cè)完擺長(zhǎng)后，在測(cè)單擺周期時(shí)出現(xiàn)松動(dòng)，擺線長(zhǎng)度增加，測(cè)量的擺長(zhǎng)小于實(shí)際的擺長(zhǎng)，g的測(cè)量值偏小，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．設(shè)測(cè)量時(shí)間為t，全振動(dòng)次數(shù)為n，則有若開始計(jì)時(shí)時(shí)，秒表過(guò)遲按下，測(cè)量時(shí)間偏小，g的測(cè)量值偏大，若將49次全振動(dòng)數(shù)次數(shù)記為50次，g的測(cè)量值偏大，故CD錯(cuò)誤。故選B；（2）[2]由可得可知圖線的斜率則重力加速度（3）[4]由圖可知?jiǎng)t兩單擺擺長(zhǎng)之比[5]由振動(dòng)圖像可知在t=1s時(shí)，b球向y軸負(fù)方向振動(dòng)。13.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量的蹦床運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為，重力加速度取。（1）求運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量；（2）求網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大小?！敬鸢浮浚?），方向豎直向上；（2）【解析】【詳解】（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員觸網(wǎng)前的速度大小為，下落過(guò)程有解得設(shè)運(yùn)動(dòng)員觸網(wǎng)后的速度大小為，上升過(guò)程有解得以豎直向上為正方向，觸網(wǎng)過(guò)程中動(dòng)量的變化量為方向豎直向上。（2）觸網(wǎng)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量定理可得解得14.如圖所示，位于原點(diǎn)O處的波源，t=0時(shí)刻開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，其振動(dòng)圖像如圖所示。該波源產(chǎn)生的簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為（9m，0）的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)，波源剛好位于波谷位置。（1）波源從t=0時(shí)刻開始振動(dòng)0.55s通過(guò)的路程；（2）這列波的波速大小；（3）若這列波的波速為12m/s，請(qǐng)寫出以t=0.90s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程?！敬鸢浮浚?）；（2）（0，1，2，3…）；（3）（cm）或（cm）【解析】【詳解】（1）由振動(dòng)圖像可知，振動(dòng)周期為T=0.2s，振幅A=4cm，則0.55s為2.75個(gè)周期，一個(gè)周期振動(dòng)4A，因而從t=0時(shí)刻開始振動(dòng)0.55s通過(guò)的路程（2）簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，當(dāng)平衡位置坐標(biāo)為（9m，0）的質(zhì)點(diǎn)P剛開始振動(dòng)時(shí)，波源剛好位于波谷位置。由于OP間具體波長(zhǎng)數(shù)不確定，可得根據(jù)速度公式（0，1，2，3…）（3）若這列波的波速為12m/s，波傳到質(zhì)點(diǎn)P的時(shí)間t=0.90s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的開始振動(dòng)時(shí)間質(zhì)點(diǎn)P點(diǎn)處于波谷位置。根據(jù)圓頻率公式可得以t=0.90s時(shí)刻為新的計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程（cm）或（cm）15.如圖甲所示，在天花板上的O點(diǎn)用一定長(zhǎng)度的擺線懸掛一個(gè)擺球，在O點(diǎn)的正下方P點(diǎn)處有一個(gè)釘子，現(xiàn)將擺球向左拉開一個(gè)很小的角度，時(shí)將擺球由靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到釘子，此時(shí)擺球繼續(xù)向右擺動(dòng)，設(shè)向右為正方向，擺球的振動(dòng)圖像如圖乙所示，不計(jì)擺線和釘子相碰時(shí)的能量損失，取重力加速度，結(jié)果可用分式表示，求：（1）單擺的振動(dòng)周期；（2）釘子的位置P點(diǎn)距離懸點(diǎn)O的距離；（3）圖像中與的比值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】(1)由圖像可知，單擺完成一次全振動(dòng)的時(shí)間為(2)由乙圖可知，小球在左側(cè)擺動(dòng)時(shí)，單擺的周期為，由周期公式解得該單擺擺線的長(zhǎng)度為小球在右側(cè)繞著P點(diǎn)擺動(dòng)時(shí)，周期為，由周期公式解得該單擺碰到釘子后的擺長(zhǎng)為故釘子的位置P距離懸點(diǎn)O的距離(3)設(shè)單擺在左側(cè)擺動(dòng)最大偏角為，在右側(cè)擺動(dòng)的最大偏角為，由數(shù)學(xué)知識(shí)可得由機(jī)械能守恒定律得16.如