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黑龙江省牡丹江市第一高级中学高二月月考物理试卷（解析版）
高中物理考试
考试时间：
分钟
满分：
50 分
*注意事项：
1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2、提前 xx 分钟收取答题卡
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、选择题（共8题，共40分）
1、 做简谐运动的物体，在运动到最大位移时，具有最大值的物理量是 A. 回复力 B. 速度 C. 动能 D. 势能 2、 弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从振子通过O点时开始计时,振子第一次到达M点用了0.3s,又经过0.2s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是() A. 3、 关于简谐运动的下述各物理量,说法正确的是( ) A. 振幅是由平衡位置指向最大位移处的矢量 B. 周期和频率的乘积为一常量 C. 振幅越大，周期越长 D. 振幅越小,频率越大 4、 如图所示，光滑槽M1与滑块M2紧靠在一起不粘连，静止于光滑的水平面上，小球m从M1的右上方无初速地下滑，当m滑到M1左方最高处后再滑到M1右方最高处时，M1将（ ）
A. 静止 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 无法确定 5、 质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1；然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示.设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（ ）
A. 木块静止，d1=d2 B. 木块向右运动，d1＜d2 C. 木块静止，d1＜d2 D. 木块向左运动，d1=d2 6、 光滑斜槽轨道的末端水平，固定在水平桌面上，斜槽末端静止放置一个质量为m2的小球B，在斜槽上某处释放另一质量为m1的小球A，两球在斜槽末端发生弹性正碰后，冲出轨道落于水平地面上的同一位置，求两小球的质量之比m1︰m2＝（ ）
A. m1︰m2＝1：3 B. m1︰m2＝2：1 C. m1︰m2＝1：1 D. m1︰m2＝3：1 7、 关于冲量和动量，下列说法中错误的是( ) A. 冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B. 动量是描述物体状态的物理量 C. 冲量是物体动量变化的原因 D. 冲量是描述物体状态的物理量 8、 质量相等的五个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线。如图所示，具有初动能E0的物块1向其他4个物块运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开，最后5个物块粘成一整体，这个整体的动能等于（ ）
A. E0 B. E0/10 C. E0/5 D. E0/25
二、填空题（共1题，共5分）
9、 弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，则图中2s~3s内振子振动的方向沿_______（选填“+y”或“-y”）方向，2.5s时振子的加速度方向为________（选填“+y”或“-y”）方向，2s~3s内振子的动能__________（选填“增大”或“减小”），该点的振动方程为y=________cm
三、解答题（共1题，共5分）
10、 一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员，在空间距离飞船s=45m处与飞船处于相对静止状态，宇航员背着一个装有m0=0.5kg氧气的贮气筒，贮气筒有一个可以使氧气以v=50m/s相对飞船的速度喷出的喷嘴，宇航员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸.已知宇航员呼吸的耗率为Q=2.5×10-4kg/s，不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响，试问：瞬时喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？宇航员安全地返回飞船的最长和最短时间分别为多少？ |
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黑龙江省牡丹江市第一高级中学高二月月考物理试卷（解析版）
1、
做简谐运动的物体，在运动到最大位移时，具有最大值的物理量是
A. 回复力 B. 速度 C. 动能 D. 势能
AD
简谐运动的最大位移处，故加速度
，最大，故A正确；简谐运动的最大位移处，速度最小，动能也最小，故BC错误；简谐运动的最大位移处，弹簧的形变量最大，所以弹簧的弹性势能最大，故D正确．
2、
弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动,从振子通过O点时开始计时,振子第一次到达M点用了0.3s,又经过0.2s第二次通过M点,则振子第三次通过M点还要经过的时间可能是()
A. 
B. 
C. 1.4s D. 1.6s
AC
试题分析：根据振动周期的定义：振子完成一次全振动所用的时间，确定弹簧振子的周期，画出振子的运动路线，求出振子第三次通过M点还要经过的时间可能值．
如图，假设弹簧振子在水平方向BC之间振动，如图1，若振子开始先向左振动，振子的振动周期为
，则振子第三次通过M点还要经过的时间是
．如图2，若振子开始先向右振动，振子的振动周期为
，则振子第三次通过M点还要经过的时间是
，AC正确．
3、
关于简谐运动的下述各物理量,说法正确的是( )
A. 振幅是由平衡位置指向最大位移处的矢量 B. 周期和频率的乘积为一常量
C. 振幅越大，周期越长 D. 振幅越小,频率越大
B
振幅是标量，其大小和周期、频率无关，ACD错误；因为
，所以
，B正确；
4、
如图所示，光滑槽M1与滑块M2紧靠在一起不粘连，静止于光滑的水平面上，小球m从M1的右上方无初速地下滑，当m滑到M1左方最高处后再滑到M1右方最高处时，M1将（ ）
A. 静止 B. 向左运动 C. 向右运动 D. 无法确定
B
m沿半径圆槽下滑到最低点过程中系统m、
与
水平方向所受合力为零，所以m沿半径圆槽下滑到最低点过程中系统m、
与
水平方向动量守恒．
由于系统m、
与
初状态动量为零，所以m沿半径圆槽下滑到最低点时，小球m速度方向向左，滑槽
与滑块
速度方向向右．当m升至最高点时，m和
必具有共同速度，滑块
速度方向向右，根据系统水平方向动量守恒得
的运动状态向左运动，B正确．
5、
质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上，木块左右两侧各有一位拿着完全相同的步枪和子弹的射击手.首先左侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d1；然后右侧射手开枪，子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示.设子弹均未射穿木块，且两颗子弹与木块之间的作用力大小均相同.当两颗子弹均相对于木块静止时，下列判断正确的是（ ）
A. 木块静止，d1=d2 B. 木块向右运动，d1＜d2
C. 木块静止，d1＜d2 D. 木块向左运动，d1=d2
C
试题分析：对两颗子弹和木块组成的系统而言，合外力为零，总动量守恒，可求出当两颗子弹均相对于木块静止时木块的速度．先以左侧的子弹和木块组成的系统研究，由动量守恒和能量守恒得到
与子弹速度、质量和木块的关系，再对两颗子弹和木块系统为研究，用同样的方法研究
，再比较它们的大小．
设子弹射入木块前的速度大小为v，子弹的质量为M，子弹受到的阻力大小为f．当两颗子弹均相对于木块静止时，由动量守恒得
，得
，即当两颗子弹均相对于木块静止时，木块的速度为零，即静止．先对左侧射入木块的子弹和木块组成的系统研究，则有
，由能量守恒得：
①，再对两颗子弹和木块系统为研究，得
②，由①②对比得，
，C正确．
6、
光滑斜槽轨道的末端水平，固定在水平桌面上，斜槽末端静止放置一个质量为m2的小球B，在斜槽上某处释放另一质量为m1的小球A，两球在斜槽末端发生弹性正碰后，冲出轨道落于水平地面上的同一位置，求两小球的质量之比m1︰m2＝（ ）
A. m1︰m2＝1：3 B. m1︰m2＝2：1
C. m1︰m2＝1：1 D. m1︰m2＝3：1
A
设小球A与B碰撞前的速度为
，因为碰撞后做平抛运动，又由于两者落到同一点，所以碰后两者的速度大小相等，方向相反，规定水平向右为正方向，根据动量守恒可得
，由于是弹性碰撞，无机械能损失，有
，联立解得
，故
，A正确
7、
关于冲量和动量，下列说法中错误的是( )
A. 冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B. 动量是描述物体状态的物理量
C. 冲量是物体动量变化的原因 D. 冲量是描述物体状态的物理量
D
冲量
，故冲量是反映力和作用时间积累效果的物理量，A正确；动量是描述运动状态的物理量，冲量是物体动量变化的原因，BC正确D错误；
8、
质量相等的五个物块在光滑水平面上间隔一定距离排成一直线。如图所示，具有初动能E0的物块1向其他4个物块运动，依次发生碰撞，每次碰撞后不再分开，最后5个物块粘成一整体，这个整体的动能等于（ ）
A. E0 B. E0/10 C. E0/5 D. E0/25
C
试题分析：以五个物体为系统，在整个过程中，动量守恒，运用动量守恒定律，求出最终整体的速度，从而得出整体的动能．
取向右为正方向，设每个物体的质量为m．第一号物体的初动量大小为P0，最终五个物体的共同速度为v．
以物体组成的系统为研究对象，对于整个过程，选向右的方向为正，根据动量守恒定律得
，又
，
，联立得：
，则得
，整体的动能为
，故C正确。
9、
弹簧振子以O点为平衡位置做简谐运动，则图中2s~3s内振子振动的方向沿_______（选填“+y”或“-y”）方向，2.5s时振子的加速度方向为________（选填“+y”或“-y”）方向，2s~3s内振子的动能__________（选填“增大”或“减小”），该点的振动方程为y=________cm
-y +y 减小 10sin0.5t
2~3s内负向位移在增大，所以振动方向沿-y方向；加速度方向与位移方向相反，故加速度方向沿+y方向；2~3s内加速度方向和速度方向相反，做减速运动，故动能减小，从图中可知
，
，故振动方程为
10、
一个连同装备总质量为M=100kg的宇航员，在空间距离飞船s=45m处与飞船处于相对静止状态，宇航员背着一个装有m0=0.5kg氧气的贮气筒，贮气筒有一个可以使氧气以v=50m/s相对飞船的速度喷出的喷嘴，宇航员必须向着跟返回飞船方向相反的方向释放氧气，才能回到飞船，同时又必须保留一部分氧气供他在返回飞船的途中呼吸.已知宇航员呼吸的耗率为Q=2.5×10-4kg/s，不考虑喷出氧气对设备及宇航员总质量的影响，试问：瞬时喷出多少氧气，宇航员才能安全返回飞船？宇航员安全地返回飞船的最长和最短时间分别为多少？
0.05kg≤m≤0.45kg；1800s；200s.
设瞬时喷出氧气质量为m时，宇航员恰能安全返回，宇航员在释放氧气后的速度为
，
根据动量守恒定律可得
①
宇航员匀速返回飞船所需要的时间
②
贮气筒中氧气的总质量
③
联立①②③式得
解得
所以瞬时喷出氧气质量满足
由①②式得宇航员返回飞船的时间
④
将
代入④式得对应的宇航员返回时间
即宇航员安全返回飞船的最长时间为1800s，最短时间只有200s.