精品解析：山东省新泰市正德高级中学2024-2025学年高二上学期10月月考物理试卷

新泰正德高中 高二物理2024年10月月考试题 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1. 水袖是对古代服饰衣袖的夸张展现，是戏装的重要组成部分。戏曲演员经常通过对水袖的运用来刻画人物。水袖的运用，不仅肢体动作得以延伸，更是扩展了身体的表现力和延伸了内在感情。演员通过技法和身体的表现力，体现出“行云流水”般的美感。如果某段时间里水袖波形可视为简谐波，如图甲所示为演员水袖表演过程中某时刻的波形图，此时刻记为 ，M是平衡位置的质点，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A. 该简谐波沿轴正方向传播 B. 该简谐波的传播速度为 C. 质点M在内通过的路程为 D. 质点M在内在轴方向上移动了 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻，质点向上振动，根据波形平移法结合图甲可知，波沿轴负方向传播，故A错误； B．由图可知，，所以波的传播速度为 故B错误； C．由于 则质点M在内通过的路程为 故C正确； D．质点只在平衡位置上下振动，并不会随波迁移，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点O，开始时木块静止不动。一颗质量为m的弹丸水平向右射入质量为M=50m的木块后未射出木块，第一颗弹丸的速度为v1=255m/s，射入木块后二者共同摆动的最大摆角为α，当其第一次返回初始位置时，第二颗弹丸以水平速度v2又击中木块，且也未射出木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为α，木块和弹丸可视为质点，空气阻力不计，则第二颗弹丸的水平速度v2大小为（　　） A. 515m/s B. 618m/s C. 721m/s D. 824m/s 【答案】A 【解析】 【详解】根据摆动过程中机械能守恒和两次击中木块摆动的角度相等可知，两次击中木块后木块的速度相同设为v，由动量守恒定律得第一次 mv1=（m+M）v 第二次 mv2-（m+M）v=（2m+M）v 又 M=50m 联立以上三式得第二粒弹丸的水平速度 v2=515m/s 故选A。 3. 质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物块所受拉力F的冲量大小为2mv C. 物块所受重力的冲量大小为零 D. 物块所受合力的冲量大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．物块所受拉力的冲量为 方向与水平方向夹角为，故AB错误； C．物块所受重力的冲量为 故C错误； D．由动量定理可知 故D正确； 故选D。 4. 如图所示，B、C、D、E、F五个球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E四个小球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于球质量，A球以速度向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（　　） A. 五个小球静止，一个小球运动 B. 四个小球静止，两个小球运动 C. 三个小球静止，三个小球运动 D. 六个小球都运动 【答案】C 【解析】 【详解】因为所有碰撞均为弹性碰撞，A球质量小于B球质量，可知A球碰撞B球后，A球反向运动，B球向右运动，又B、C、D、E四个小球质量相等，弹性碰撞质量相等速度交换可知B、C、D小球依次静止，而E球质量大于F球，弹性碰撞后分别向右运动，因此碰撞之后三个小球静止，三个小球运动。 故选C。 5. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。时，质点P恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的周期为0.5s B. 这列波的传播速度为6m/s C. 时，质点Q将位于波峰位置 D. 质点Q在0~0.9s内的路程为18cm 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．质点P从当前位置至第二次位于波峰位置，用时 解得 故A错误； B．由图可知波长，所以波速 故B错误； C．时刻，质点Q正在向下振动；时，Q回到了平衡位置，且正在向上振动，故C错误； D．质点Q在0~0.9s内，完成了两个全振动，又从平衡位置振动到了波谷处，所以其路程 故D正确。 故选D。 6. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A. 加大飞机的惯性 B. 使机体更加平衡 C. 使机翼更加牢固 D. 改变机翼的固有频率 【答案】D 【解析】 【详解】A．配重杆增加了机翼质量，惯性会增大，但解决抖动问题的关键并非增大惯性，故A不符合题意； B．抖动问题源于振动而非平衡，装置配重杆与平衡无关，故B错误； C．配重杆的作用并非直接增强结构强度，而是调整振动特性，故C错误； D．机翼抖动是因共振（驱动力频率接近机翼固有频率）。加装配重杆通过改变质量，使固有频率偏离驱动力频率，避免共振，故D正确。 故选D。 7. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=5.0m/s传播，t=0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是 A. 该列波的波长为0.5m，频率为5Hz B. t=0.1s时，波形沿x轴正方向移动0.5m C. t=0.1s时，质点A的位置坐标为（1.25m，0） D. t=0.1s时，质点A的速度为零 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可以看出，波的波长为1m（两个波峰间的距离），所以周期为T=λ/v＝1/5=0.2s，频率f=1/T=5Hz，所以A错误． C．波传播的只是振动形式和能量，质点不会随波沿着波的方向传播，质点只会在平衡位置上下振动，所以经过0.1s也就是半个周期，A点还在平衡位移，只不过运动方向相反了而已，所以C错误； D．t=0的时候A在平衡位移，速度是负向最大（同侧法可判断），经过0.1s也就是半个周期，粒子回到平衡位移，运动方向相反，速度大小不变，所以速度变成了正向最大，所以D错误． B．经过0.1s波开向波的传播方向（正方向）移动了vt=5×0.1=0.5m，所以B正确． 故选B。 8. 做简谐运动的物体经过A点时，加速度大小为，方向指向B点；当它经过B点时，加速度大小为，方向指向A点。若A、B之间的距离是，则关于它的平衡位置，说法正确的是（　　） A. 平衡位置在连线左侧 B. 平衡位置在连线右侧 C. 平衡位置在连线之间，但不能确定具体位置 D. 平衡位置在连线之间，且距离A点为处 【答案】D 【解析】 【详解】根据牛顿第二定律可知简谐运动物体的加速度大小为 可知物体的加速度大小与相对于平衡位置的位移大小成正比，由于回复力方向总是指向平衡位置，则加速度方向总是指向平衡位置，由题意可知，物体经过A点时，方向指向B点；物体经过B点时，方向指向A点；则平衡位置在连线之间，设平衡位置与A点距离为，与B点距离为，则有 又 解得 故选D。 二、多选题 9. P、Q两个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. P、Q的振幅之比是 B. P、Q的振动周期之比是 C. P、Q在内经过的路程之比是 D. 时刻，P、Q的位移大小之比是 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．由振动图像可知P的振幅为，Q的振幅为，则P、Q的振幅之比是，故A正确； B．由振动图像可知P的周期为，Q的周期为，则P、Q的周期之比是，故B正确； C．在内P完成一个周期的振动，则路程为，Q完成两个周期的振动，则路程也为，故路程之比是，故C正确； D．P和Q离开平衡位置的位移方程为 则时刻，P、Q的位移分别为 则P、Q的位移大小之比是，故D错误。 故选ABC。 10. 一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点，时振子的位移为，时位移为，则（　　） A. 振子在与两处的加速度可能相等 B. 振子在与两处的速度可能不同 C. 若振幅为，振子的周期可能为 D. 若振幅为，振子的周期可能为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于振子在与两处相对平衡位置对称，所以振子在与两处的加速度大小相等，方向相反；根据对称性可知，振子在与两处的速度大小相等，方向可能相同，也可能相反，故A错误，B正确； CD．若振幅为，则时有 可得 可知从平衡位置到位置的最短时间为，根据对称性和周期性可知，从位置到位置所用时间满足 （，，） 或 （，，） 或 （，，） 可得 （，，） 或 （，，） 或 （，，） 当时，可得 或或 当时，可得 或或 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波形图如图甲，质点P的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 质点P起振后，9s内经过的路程可能为55cm D. 时刻质点P的纵坐标为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．从质点P的振动图像可知当时刻质点P沿y轴负方向运动，根据波形平移法可知波沿x轴正方向传播，故A正确； B．由图甲可知波长为，由图乙可知周期为，则波速为 故B正确； C．由图乙可知周期为，由于 则质点P起振后，9s内经过的路程为 故C错误； D．从乙图可得质点P的振动方程为 将代入可得 故D正确。 故选ABD。 12. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标x=5m处的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为y=-2.5cm的另一质点。下列说法正确的是（ ） A. 该横波的传播速度大小为1m/s B. 该横波的传播方向为x轴负方向 C. B点的横坐标为 D. t=3s时B点的位移是2.5cm 【答案】AC 【解析】 【详解】A．该横波的传播速度大小为 选项A正确； B．因t=0时刻，质点A沿y轴正向运动，结合波形图“同侧法”可知该横波的传播方向为x轴正方向，选项B错误； C．由数学知识可知，B点的平衡位置到x=7m处的距离为，即B点的横坐标为 选项C正确； D．t=3s时波沿x轴正向传播3m，此时x=7m处的质点在波峰位置，则B点的位移是 选项D错误。 故选AC。 三、实验题 13. 2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校某兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量校区所在地的重力加速度大小。已知、、、，实验步骤如下： a．如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为； b．在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间t； c．改变释放位置，得到多组x、t数据，作出图像，据此求得小物块下滑的加速度为 d．调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。 回答下列问题： （1）当长木板的倾角为时，作出的图像如图2所示，则此时小物块下滑的加速度________；（保留3位小数） （2）依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度________；（保留3位有效数字） （3）某同学认为：图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间t内的位移大小。该观点是否正确？（ ） A．错误 B．正确 C．无法判断 【答案】 ①. 1.958 ②. 9.75 ③. A 【解析】 【详解】（1）[1]小物块在斜面上做匀加速直线运动有 变形为 故图像的斜率 由图2可知 故此时的加速度 （2）[2]长木板倾角为时，有 长木板倾角为时，有 联立可解得 （3）[3]设经过时间，小物块的位移为，此过程的平均速度为 图像中图线与时间轴围成的面积为 可知图像中图线与时间轴围成的面积不等于小物块在时间内的位移大小。 故选A。 14. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。 某同学的实验步骤如下： （1）正确安装单摆，测出摆线长l； （2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期T=______。 （3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出图像，如图所示。 （4）测得图像的斜率为k，纵截距为-b，则重力加速度g=______，摆球的直径为______（用所测物理量符号表示）。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（2）[1]球在一个周期内两次经过平衡位置，有 得周期为 故填； （4）[2]单摆的周期公式为 摆长等于摆线的长度与摆球的半径之和 得 则斜率 得重力加速度为 [3]由截距为-b，有 得 故填。 四、计算题 15. 如图甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙所示是这个单摆的振动图象。根据图象回答：（） （1）单摆振动的频率是多大？ （2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？ （3）如果摆球在B处绳上拉力F1=0.1N，在O处绳上拉力F2=2.8N，则摆球质量是多少？ 【答案】（1）1.25Hz；（2）0.16m；（3）0.1kg 【解析】 【分析】 【详解】（1）由单摆振动图像得T=0.8s，故频率为 f==1.25Hz （2）根据公式T=2π可得 （3）设摆线偏离平衡位置的角度为，则摆球在B点，沿绳子方向受力平衡，有 在O点，有 从B点到O点，根据机械能守恒定律，有 联立可得摆球质量 16. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，请比较摆球在与时刻的势能、动能、机械能的大小。 【答案】在时刻的机械能大于时刻的；势能相同；P时刻的动能大于N时刻的动能。 【解析】 【详解】由于单摆做阻尼振动，振动过程中要克服阻力做功，振幅逐渐减下，摆球的机械能逐渐减少，所以摆球在P时刻所对应的机械能大于在N时刻所对应的机械能；摆球的势能是由摆球相对于零势能点的高度和摆球的质量共同决定的，摆球的质量是定值，由于PN两时刻摆球的位移大小相同，故在这两个时刻摆球相对零势能点的高度相同，势能也相同，但由于P时刻的机械能大于N时刻的机械能，所以P时刻对应的动能大于在N时刻的动能。 17. 汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？ 【答案】5.33m/s 【解析】 【详解】汽车做受迫振动，经过相邻的凸起所用的时间为受迫振动的周期，根据共振的条件 T固＝T驱＝1.5 s 时振动最剧烈，所以汽车速度为 18. 如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速运动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？ 【答案】0.25Hz 【解析】 【详解】当圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，是受迫振动，振动周期等于驱动力的周期，为4s，则振动的频率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰正德高中 高二物理2024年10月月考试题 学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1. 水袖是对古代服饰衣袖的夸张展现，是戏装的重要组成部分。戏曲演员经常通过对水袖的运用来刻画人物。水袖的运用，不仅肢体动作得以延伸，更是扩展了身体的表现力和延伸了内在感情。演员通过技法和身体的表现力，体现出“行云流水”般的美感。如果某段时间里水袖波形可视为简谐波，如图甲所示为演员水袖表演过程中某时刻的波形图，此时刻记为 ，M是平衡位置的质点，图乙为质点M的振动图像，则（　　） A. 该简谐波沿轴正方向传播 B. 该简谐波的传播速度为 C. 质点M在内通过的路程为 D. 质点M在内在轴方向上移动了 2. 如图所示，用不可伸长的轻质细绳将木块悬挂于一点O，开始时木块静止不动。一颗质量为m的弹丸水平向右射入质量为M=50m的木块后未射出木块，第一颗弹丸的速度为v1=255m/s，射入木块后二者共同摆动的最大摆角为α，当其第一次返回初始位置时，第二颗弹丸以水平速度v2又击中木块，且也未射出木块，使木块向右摆动且最大摆角仍为α，木块和弹丸可视为质点，空气阻力不计，则第二颗弹丸的水平速度v2大小为（　　） A. 515m/s B. 618m/s C. 721m/s D. 824m/s 3. 质量为m的物块在光滑水平面上以速率v匀速向左运动，某时刻对物块施加与水平方向夹角为的恒定拉力F，如图所示。经过时间t，物块恰好以相同速率v向右运动。在时间t内，下列说法正确的是（　　） A. 物块所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物块所受拉力F的冲量大小为2mv C. 物块所受重力的冲量大小为零 D. 物块所受合力的冲量大小为 4. 如图所示，B、C、D、E、F五个球并排放置在光滑的水平面上，B、C、D、E四个小球质量相等，而F球质量小于B球质量，A球的质量等于球质量，A球以速度向B球运动，所发生的碰撞均为弹性碰撞，则碰撞之后（　　） A. 五个小球静止，一个小球运动 B. 四个小球静止，两个小球运动 C. 三个小球静止，三个小球运动 D. 六个小球都运动 5. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在时刻的波形，P、Q两个质点的平衡位置分别位于和处。时，质点P恰好第二次位于波峰位置。下列说法正确的是（　　） A. 这列波的周期为0.5s B. 这列波的传播速度为6m/s C. 时，质点Q将位于波峰位置 D. 质点Q在0~0.9s内的路程为18cm 6. 在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A. 加大飞机的惯性 B. 使机体更加平衡 C. 使机翼更加牢固 D. 改变机翼的固有频率 7. 有一列简谐横波在弹性介质中沿x轴正方向以速率v=5.0m/s传播，t=0时刻的波形如图所示，下列说法中正确的是 A. 该列波的波长为0.5m，频率为5Hz B. t=0.1s时，波形沿x轴正方向移动0.5m C. t=0.1s时，质点A的位置坐标为（1.25m，0） D. t=0.1s时，质点A的速度为零 8. 做简谐运动的物体经过A点时，加速度大小为，方向指向B点；当它经过B点时，加速度大小为，方向指向A点。若A、B之间的距离是，则关于它的平衡位置，说法正确的是（　　） A. 平衡位置在连线左侧 B. 平衡位置在连线右侧 C. 平衡位置在连线之间，但不能确定具体位置 D. 平衡位置在连线之间，且距离A点为处 二、多选题 9. P、Q两个质点做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. P、Q的振幅之比是 B. P、Q的振动周期之比是 C. P、Q在内经过的路程之比是 D. 时刻，P、Q的位移大小之比是 10. 一振子沿x轴做简谐运动，平衡位置在坐标原点，时振子的位移为，时位移为，则（　　） A. 振子在与两处的加速度可能相等 B. 振子在与两处的速度可能不同 C. 若振幅为，振子的周期可能为 D. 若振幅为，振子的周期可能为 11. 一列简谐横波沿x轴方向传播，时刻的波形图如图甲，质点P的振动图像如图乙。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播 B. 该波的波速为 C. 质点P起振后，9s内经过的路程可能为55cm D. 时刻质点P的纵坐标为 12. 一列简谐横波在均匀介质中沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，其中位于横坐标x=5m处的一质点A的振动图像如图乙所示，B是图甲中纵坐标为y=-2.5cm的另一质点。下列说法正确的是（ ） A. 该横波的传播速度大小为1m/s B. 该横波的传播方向为x轴负方向 C. B点的横坐标为 D. t=3s时B点的位移是2.5cm 三、实验题 13. 2020年12月8日，中尼两国联合宣布珠穆朗玛峰的最新高程为8848.86米。在此次珠峰高程测量中，采用的一种方法是通过航空重力仪测量重力加速度，从而间接测量海拔高度。我校某兴趣小组受此启发设计了如下实验来测量校区所在地的重力加速度大小。已知、、、，实验步骤如下： a．如图1所示，选择合适高度的垫块，使长木板的倾角为； b．在长木板上某处自由释放小物块，测量小物块距长木板底端的距离x和小物块在长木板上的运动时间t； c．改变释放位置，得到多组x、t数据，作出图像，据此求得小物块下滑的加速度为 d．调节垫块，改变长木板的倾角，重复上述步骤。 回答下列问题： （1）当长木板的倾角为时，作出的图像如图2所示，则此时小物块下滑的加速度________；（保留3位小数） （2）依据上述数据，可知我校渝北校区所在地的重力加速度________；（保留3位有效数字） （3）某同学认为：图像中图线与时间轴围成的面积表示小物块在时间t内的位移大小。该观点是否正确？（ ） A．错误 B．正确 C．无法判断 14. 惠更斯在推导出单摆的周期公式后，用一个单摆测出了巴黎的重力加速度。我们也可以采用同样的办法，测量所在地区的重力加速度。 某同学的实验步骤如下： （1）正确安装单摆，测出摆线长l； （2）释放摆球，从摆球第1次经过平衡位置开始计时，第n次经过平衡位置结束计时，停表记录的时间为t，则单摆周期T=______。 （3）改变摆长，测出几组摆线长l和对应的周期T，作出图像，如图所示。 （4）测得图像的斜率为k，纵截距为-b，则重力加速度g=______，摆球的直径为______（用所测物理量符号表示）。 四、计算题 15. 如图甲所示是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙所示是这个单摆的振动图象。根据图象回答：（） （1）单摆振动的频率是多大？ （2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？ （3）如果摆球在B处绳上拉力F1=0.1N，在O处绳上拉力F2=2.8N，则摆球质量是多少？ 16. 如图是单摆做阻尼振动的位移—时间图像，请比较摆球在与时刻的势能、动能、机械能的大小。 17. 汽车的车身是装在弹簧上的，如果这个系统的固有周期是1.5 s，汽车在一条起伏不平的路上行驶，路上各凸起处大约都相隔8 m，汽车以多大速度行驶时，车身上下颠簸得最剧烈？ 18. 如图，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个形支架在竖直方向振动，形支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中。当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动的频率约为。现使圆盘以的周期匀速运动，经过一段时间后，小球振动达到稳定，它振动的频率是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $