精品解析：黑龙江省双鸭山市友谊县高级中学2024-2025学年高二上学期阶段测试物理试卷

友谊高中月考物理试题 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、单选题 1. 关于弹簧振子，以下说法正确的是（　　） A. 弹簧振子是研究机械振动的物理模型 B. 小球的质量远小于弹簧的质量 C. 弹簧的质量不需要很轻 D. 弹簧和小球组成的系统机械能不守恒 【答案】A 【解析】 【详解】A．弹簧振子是研究机械振动的物理模型，故A正确； BC．弹簧的质量需要很轻，小球的质量远大于弹簧的质量，故BC错误； D．弹簧和小球组成的系统机械能守恒，故D错误。 故选A。 2. 请判定以下物体运动中不是简谐运动的是（　　） A. 图甲中，倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开 B. 图乙中，竖直浮在水中的均匀木筷，下端绕几圈铁丝，把木筷往上提起一段距离后放手 C. 图丙中，光滑圆弧面上的小球，从最低点移开很小一段距离，放手后，小球在最低点左右运动 D. 图丁中，倾角均为θ的两光滑斜面，让小球在斜面某处从静止开始在两斜面间来回运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．把图甲中倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开，小球的往复运动，与弹簧振子的运动规律相似，满足 F= -kx 为简谐运动。故A正确，与题意不符； B．如果不考虑水的粘滞阻力，木筷受力情况是，受到重力和水的浮力。重力恒定不变，浮力与排开水的体积成正比，木筷静止时位置看作平衡位置。由此可知以平衡位置为坐标原点，木筷所受合力与其偏离平衡位置的位移成正比，且方向相反，则可以判定木筷做简谐运动。故B正确，与题意不符； C．小球的受力情况是，受到重力和圆弧面的支持力。重力恒定不变，支持力始终与运动方向垂直。这样，就与单摆具有类似的运动，从而判定小球做简谐运动。故C正确，与题意不符； D．图丁中，倾角均为θ的两光滑斜面，让小球在斜面某处从静止开始在两斜面间来回运动，重力沿斜面的分力提供回复力，但该力大小不变，不与位移成正比。故小球的运动不是简谐运动。故D错误，与题意相符。 本题选不正确的故选D。 3. 如图所示，实线为质点甲做简谐运动的振动图像，虚线为质点乙做简谐运动的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 甲的周期是0.2s B. 甲的频率是0.4Hz C. t=0.3s时，质点乙的速度为0 D. t=0时，甲乙的相位差的绝对值是 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据振动图像可看出甲乙的周期均为 则频率为 故AB错误； C．t=0.3s时，质点乙在平衡位置，它的速度最大，故C错误； D．甲的振动方程 根据图像可知乙的振动方程 则t=0时，甲乙的相位差为 故D正确。 故选D。 4. 下图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧的弹性势能为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的机械能不变 D. a随t变化的关系式为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图乙知，时，手机加速度为0，由牛顿第二定律得弹簧弹力大小为 弹簧形变量不为零，弹性势能不为零，A错误； B．由题图乙知，时，手机的加速度为正，则手机位于平衡位置下方，B错误； C．由题图乙知，从至，手机的加速度增大，手机从平衡位置向最大位移处运动，速度减小，动能减小，重力势能减小，所以机械能减小，C错误； D．由题图乙知 则角频率 则a随t变化的关系式为 D正确。 故选D。 5. 图1所示为辽宁抚顺地标性建筑——“生命之环”，一位学生欲运用所学物理知识估测其高度。测量的原理示意图如图2所示，他找来一个光滑小球，将其由“环”内壁上的P点（靠近最低点）由静止释放，则小球沿环内壁往返运动。某时刻小球到达P点时利用手机的秒表计时功能开始计时，此后小球第n次回到P点时停止计时，所测得时间为t。已知当地的重力加速度为g，由此可知生命之环的高度约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据单摆的周期公式可得 所以 则生命之环的高度约为 故选A。 6. 周期是2 s的单摆叫秒摆。地面上某秒摆的摆长为l，振幅为A，被火星探测器携带至火星表面，已知火星表面的重力加速度为0.4g（g为地球表面的重力加速度）。如果在火星表面，仍然保持该秒摆的周期是2 s，则可以（　　） A. 仅将摆长调整为2.5l B. 仅将摆长调整为0.4l C. 仅将振幅调整为2.5A D. 仅将振幅调整为0.4A 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据单摆的周期 单摆的周期与摆长及重力加速度有关，在地球表面上 在火星表面 根据题意可知，单摆的周期不变，故有 解得 A错误，B正确； CD．根据上述分析可知，单摆的周期与振幅无关，只与摆长及重力加速度有关，CD错误。 故选B。 7. 如图甲所示，一质量为的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块B以某一速度向A运动，时刻物块B与弹簧接触，时刻与弹簧分离。物块A、B运动的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 物块B的质量为 B. 分离后物块A的速度大小为 C. 碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧压缩量的最大值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知在t0时刻两物块共速，则由动量守恒定律 解得物块B的质量为 选项A错误； B．分离时弹簧恰恢复到原长，则由动量守恒和能量关系 解得分离后物块AB的速度大小分别为 选项B错误； C．当两物体共速时弹簧弹性势能最大，则碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为 选项C错误； D．在0~t0时间内弹簧被压缩，A的位移 （即下方虚线面积），因AB受弹力等大，则AB加速度之比为4:1，则B比匀速时减小的位移为 （即上方虚线面积）即B的位移 可得弹簧压缩量的最大值为 选项D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离，释放后振子在A、B间振动。设AB=20cm，振子由A到B运动时间为0.1s，振子的质量为m，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　） A. 振子的振幅为10cm，周期为0.2s B. 振子在A、B两处受到的回复力分别为与 C. 振子在A、B两处受到的回复力大小都是 D. 振子完成一次全振动通过的路程是20cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．振子在A、B间振动，AB=20cm，则振幅为A=10cm，周期为0.2s，故A正确； BC．根据可知振子在A、B两处受到的回复力大小都为，故B错误，C正确； D．振子完成一次全振动经过的路程为 故D错误。 本题选择错误选项，故选BD。 9. 质量为M、长度为d的木块放在光滑的水平面上，在木块的右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动，质量为m的子弹以水平速度射入木块，刚好能将木块射穿。现拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度射入静止的木块，设子弹在木块中受到的阻力大小恒定。拔去销钉后，下列说法正确的是（　　） A. 阻力大小为 B. 木块最终的速度为 C. 子弹射入木块的深度为 D. 木块加速运动的时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当木块固定时，由动能定理可知 解得 故A正确； B．拔去销钉，子弹与木块系统水平方向动量守恒，则根据动量守恒定律可得 解得 故B错误； C．拔去销钉后的整个过程根据动能定理有 解得子弹射入木块的深度 C错误； D．对木块根据动量定理可得 得木块加速运动的时间为 故D正确； 故选AD。 10. 如图，一足够长的木板A静止在光滑水平面上，现有质量为1.5kg的物块B以水平速度4m/s从最左端滑上木板，经过3秒物块B的速度减为1m/s并且刚好与木板A速度相同。g取，则下列说法正确的是（　　） A. 木板的质量为3kg B. A、B间的动摩擦因数为0.1 C. 物块B由4m/s减速到1m/s的过程中，物块的位移为7.5m D. 木板的最短长度为7.5m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由题意，根据动量守恒定律有 即 解得木板的质量为 故A错误； B．对B利用牛顿第二定律有 根据匀变速直线运动速度时间公式有 解得A、B间的动摩擦因数为 故B正确； CD．物块B由4m/s减速到1m/s的过程中，物块A的位移为 物块B的位移为 则木板的最短长度为 故C正确，D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度，部分实验过程如下： （1）如图乙、丙所示，这是组装单摆时细线上端的两种不同的悬挂方式，其中_____（填“乙”或“丙”）图的方式是正确的。 （2）下列是该小组在实验中进行的一些操作，正确的是_____。 A. 组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B. 先在桌面上将细线拉直，测完摆线的长度之后再悬挂小球 C. 测量多个周期的总时间，求出单摆的周期 D. 让小球摆动的幅度尽量大一些 （3）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图丁所示，读出小球的直径_____cm。 【答案】（1）丙 （2）C （3）0.810 【解析】 【小问1详解】 摆线的一端应该用夹子固定，而不是缠绕到支架上，则丙方式正确； 【小问2详解】 A．组装单摆须选用密度较大、直径较小的摆球，以减小阻力的影响，选项A错误； B．先悬挂小球，然后测量摆线的长度，选项B错误； C．测量多个周期的总时间，求出单摆的周期，以减小实验误差，选项C正确； D．摆角不能超过5°，否则就不是简谐振动，选项D错误。 故选C。 【小问3详解】 小球的直径 0.8cm+0.05mm×2=0.810cm 12. 某班级分成几个实验小组利用图甲实验装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）下列实验操作正确的是____________。 A. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 B. 小球摆动时单摆的摆角不能太大 C. 用刻度尺测出图甲中摆线的长，作为单摆的摆长 （2）某个小组在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度。然后放开在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间为t。则单摆的周期是____________。 A. B. C. （3）某个小组在作单摆周期的平方T2与摆长的关系图像时得出如图乙所示的T2-图像。图线未经过坐标原点的原因是___________。 A. 每次都将n个周期的时间记成个周期的时间 B. 每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长 C. 每次实验时，摆球的振幅都不同 【答案】（1）B （2）C （3）B 【解析】 【小问1详解】 AB．摆长一定的情况下，摆角不大于5°，否则就不是简谐振动，选项A错误，B正确； C．用刻度尺测出图甲中摆线的长，加小球的半径作为单摆的摆长，选项C错误。 故选B。 【小问2详解】 单摆的周期是 故选C。 【小问3详解】 摆球完成n次全振动的时间为t，则单摆周期 根据单摆周期公式 化简得 A．每次都将n个周期的时间记成（n+1）个周期的时间，根据 可知，单摆的周期的测量值偏小，不会造成题中图像，故A错误； B．每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长，根据 当l=0时，图像纵截距 故B正确； C．根据单摆周期公式可知，单摆的周期与振幅和摆球质量无关，振幅不同，不会造成图中所示的图像，故C错误。 故选B。 四、解答题 13. 弹簧振子以点为平衡位置在、两点间做简谐运动，、之间的距离为。某时刻，振子从、间的点以速度向点运动，经振子速度第一次变为，再经过振子速度第二次变为，求： （1）弹簧振子振动的振幅和周期； （2）振子在点时相对平衡位置的位移大小。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）由题意可知，振幅为A=15cm 根据弹簧振子简谐运动的对称性可得 解得 （2）从平衡位置开始计时，则 圆频率为 则 根据题意，可知从O到P运动的时间t=0.3s，则振子在点时相对平衡位置的位移大小 14. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质，，重力加速度大小取。求： （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度。 【答案】（1），竖直向上 （2）0.128m 【解析】 【小问1详解】 图像与坐标轴围成的面积表示冲量，由图像可知碰撞过程中F的冲量大小为 方向与F的方向相同，均为竖直向上； 【小问2详解】 设头锤落到气囊上时的速度大小为，由自由落体运动公式得 以竖直向上为正方向，头锤与气囊作用过程，由动量定理得 设上升的最大高度为h，由动能定理得 解得 15. 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径；A和B的质量均为，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度。求： （1）与B碰撞前瞬间A对轨道的压力的大小； （2）碰后瞬间速度多大？ （3）碰撞过程中A对B的冲量的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块A下滑的过程，由机械能守恒可得 解得 滑块A在最低点，由牛顿第二定律得 可得 由牛顿第三定律可得，与B碰撞前瞬间A对轨道的压力大小为 （2）A、B相碰，碰撞后结合为一个整体，由动量守恒可得 解得碰后瞬间速度大小为 （3）碰撞过程中，以B为对象，根据动量定理可得 解得A对B的冲量的大小为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 友谊高中月考物理试题 考试时间：75分钟 试卷满分：100分 一、单选题 1. 关于弹簧振子，以下说法正确的是（　　） A. 弹簧振子是研究机械振动的物理模型 B. 小球的质量远小于弹簧的质量 C. 弹簧的质量不需要很轻 D. 弹簧和小球组成的系统机械能不守恒 2. 请判定以下物体运动中不是简谐运动的是（　　） A. 图甲中，倾角为θ的光滑斜面上的小球沿斜面拉下一段距离，然后松开 B. 图乙中，竖直浮在水中的均匀木筷，下端绕几圈铁丝，把木筷往上提起一段距离后放手 C. 图丙中，光滑圆弧面上的小球，从最低点移开很小一段距离，放手后，小球在最低点左右运动 D. 图丁中，倾角均为θ的两光滑斜面，让小球在斜面某处从静止开始在两斜面间来回运动 3. 如图所示，实线为质点甲做简谐运动的振动图像，虚线为质点乙做简谐运动的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 甲的周期是0.2s B. 甲的频率是0.4Hz C. t=0.3s时，质点乙的速度为0 D. t=0时，甲乙的相位差的绝对值是 4. 下图甲为用手机和轻弹簧制作的一个振动装置。手机加速度传感器记录了手机在竖直方向的振动情况，以向上为正方向，得到手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线为正弦曲线，如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时，弹簧的弹性势能为0 B. 时，手机位于平衡位置上方 C. 从至，手机的机械能不变 D. a随t变化的关系式为 5. 图1所示为辽宁抚顺地标性建筑——“生命之环”，一位学生欲运用所学物理知识估测其高度。测量的原理示意图如图2所示，他找来一个光滑小球，将其由“环”内壁上的P点（靠近最低点）由静止释放，则小球沿环内壁往返运动。某时刻小球到达P点时利用手机的秒表计时功能开始计时，此后小球第n次回到P点时停止计时，所测得时间为t。已知当地的重力加速度为g，由此可知生命之环的高度约为（　　） A. B. C. D. 6. 周期是2 s的单摆叫秒摆。地面上某秒摆的摆长为l，振幅为A，被火星探测器携带至火星表面，已知火星表面的重力加速度为0.4g（g为地球表面的重力加速度）。如果在火星表面，仍然保持该秒摆的周期是2 s，则可以（　　） A. 仅将摆长调整为2.5l B. 仅将摆长调整为0.4l C. 仅将振幅调整为2.5A D. 仅将振幅调整为0.4A 7. 如图甲所示，一质量为的物块A与轻质弹簧连接，静止在光滑水平面上。物块B以某一速度向A运动，时刻物块B与弹簧接触，时刻与弹簧分离。物块A、B运动的图像如图乙所示。已知从到时间内，物块A运动的距离为，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 物块B的质量为 B. 分离后物块A的速度大小为 C. 碰撞过程中弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧压缩量的最大值为 二、多选题 8. 如图所示，将弹簧振子从平衡位置O拉下一段距离，释放后振子在A、B间振动。设AB=20cm，振子由A到B运动时间为0.1s，振子的质量为m，重力加速度为g，则下列说法错误的是（　　） A. 振子的振幅为10cm，周期为0.2s B. 振子在A、B两处受到的回复力分别为与 C. 振子在A、B两处受到的回复力大小都是 D. 振子完成一次全振动通过的路程是20cm 9. 质量为M、长度为d的木块放在光滑的水平面上，在木块的右边有一个销钉把木块挡住，使木块不能向右滑动，质量为m的子弹以水平速度射入木块，刚好能将木块射穿。现拔去销钉，使木块能在水平面上自由滑动，而子弹仍以水平速度射入静止的木块，设子弹在木块中受到的阻力大小恒定。拔去销钉后，下列说法正确的是（　　） A. 阻力大小为 B. 木块最终的速度为 C. 子弹射入木块的深度为 D. 木块加速运动的时间为 10. 如图，一足够长的木板A静止在光滑水平面上，现有质量为1.5kg的物块B以水平速度4m/s从最左端滑上木板，经过3秒物块B的速度减为1m/s并且刚好与木板A速度相同。g取，则下列说法正确的是（　　） A. 木板的质量为3kg B. A、B间的动摩擦因数为0.1 C. 物块B由4m/s减速到1m/s的过程中，物块的位移为7.5m D. 木板的最短长度为7.5m 三、实验题 11. 某实验小组利用如图甲所示的装置测量当地的重力加速度，部分实验过程如下： （1）如图乙、丙所示，这是组装单摆时细线上端的两种不同的悬挂方式，其中_____（填“乙”或“丙”）图的方式是正确的。 （2）下列是该小组在实验中进行的一些操作，正确的是_____。 A. 组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球 B. 先在桌面上将细线拉直，测完摆线的长度之后再悬挂小球 C. 测量多个周期的总时间，求出单摆的周期 D. 让小球摆动的幅度尽量大一些 （3）该实验小组用20分度的游标卡尺测量小球的直径。某次测量的示数如图丁所示，读出小球的直径_____cm。 12. 某班级分成几个实验小组利用图甲实验装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。 （1）下列实验操作正确的是____________。 A. 摆长一定的情况下，摆角应大一些，以便于观察 B. 小球摆动时单摆的摆角不能太大 C. 用刻度尺测出图甲中摆线的长，作为单摆的摆长 （2）某个小组在测量单摆的周期时，将摆球拉起一个小角度。然后放开在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，每经过最低点时计数一次，一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间为t。则单摆的周期是____________。 A. B. C. （3）某个小组在作单摆周期的平方T2与摆长的关系图像时得出如图乙所示的T2-图像。图线未经过坐标原点的原因是___________。 A. 每次都将n个周期的时间记成个周期的时间 B. 每次测摆长时，都将摆线长当成了摆长 C. 每次实验时，摆球的振幅都不同 四、解答题 13. 弹簧振子以点为平衡位置在、两点间做简谐运动，、之间的距离为。某时刻，振子从、间的点以速度向点运动，经振子速度第一次变为，再经过振子速度第二次变为，求： （1）弹簧振子振动的振幅和周期； （2）振子在点时相对平衡位置的位移大小。 14. 安全气囊是有效保护乘客的装置，如图甲所示，在安全气囊的性能测试中，可视为质点的头锤从离气囊表面高度为H处做自由落体运动。与正下方的气囊发生碰撞。以头锤到气囊表面为计时起点，气囊对头锤竖直方向作用力F随时间t的变化规律，可近似用图乙所示的图像描述。已知头锤质，，重力加速度大小取。求： （1）碰撞过程中F的冲量大小和方向； （2）碰撞结束后头锤上升的最大高度。 15. 如图所示，竖直平面内的四分之一圆弧轨道下端与水平桌面相切，小滑块A和B分别静止在圆弧轨道的最高点和最低点。现将A无初速释放，A与B碰撞后结合为一个整体，并沿桌面滑动．已知圆弧轨道光滑，半径；A和B的质量均为，A和B整体与桌面之间的动摩擦因数。取重力加速度。求： （1）与B碰撞前瞬间A对轨道的压力的大小； （2）碰后瞬间速度多大？ （3）碰撞过程中A对B的冲量的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $