精品解析：天津市第二南开学校2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

高二年级下学期“蓄力跨越”计划——物理学科 姓名：___________教学班：___________行政班：___________考号：___________ 一、单选题 1. 如图所示，两条船A、B的质量均为3m，静止于湖面上。质量为m的人一开始静止在A船中，人以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船……，经多次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则A船和B船（包括人）的速度大小之比为（　　） A. 1：1 B. 2：3 C. 4：3 D. 3：4 【答案】C 【解析】 【详解】设最终A船和B船（包括人）的速度大小分别为、，根据系统动量守恒可得 可得 故选C。 2. 如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，人和车均相对于地面静止。人由车的一端走到另一端的过程中，车后退，车与地面间的摩擦可以忽略不计，则车的总长为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对车和人组成的系统由动量守恒定律公式可得 解得 再由几何关系可得车长 解得 故选B。 3. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．在t=0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，可知加速度为负向最大，选项A错误； B．在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，x-t图像的斜率等大反向，可知弹簧振子的速度大小相同，但方向相反，选项B错误； C．从t=0到t=0.2s时间内，振子从O点向B点运动，位移增加，加速度增加，速度减小，则弹簧振子做加速度增大的减速运动，选项C正确； D．在t=0.6s时，弹簧振子速度为零，此时振子有最大的弹性势能，选项D错误。 故选C。 4. 如图所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体和斜面组成的系统动量守恒 B. 斜面的机械能不变 C. 物体加速度的竖直分量等于g D. 斜面对物体的作用力垂直于接触面，该力对物体做负功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于物体具有竖直方向的加速度，斜面没有竖直方向的加速度，所以物体和斜面组成的系统竖直方向所受合力不为0，则物体和斜面组成的系统竖直方向动量不守恒，故A错误； B．物体下滑过程，物体对斜面的压力对斜面做正功，所以斜面的机械能增加，故B错误； C．物体下滑过程，受到斜面的支持力存在竖直向上的分力，所以物体加速度的竖直分量不等于g，故C错误； D．斜面对物体的作用力垂直于接触面向上，该力与物体运动方向的夹角大于，所以该力对物体做负功，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一阻值为R的电阻和一个交流电压表。若线圈绕对称轴OO′以角速度做匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置电动势瞬时值为0 B. 交流电压表示数为 C. 线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 D. 线圈从图示位置转过90°的过程中，电阻R产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A. 线圈绕对称轴OO′以角速度做匀速转动，产生了正弦式交变电流，图示位置电动势瞬时值为最大值，即 A错误； B. 电动势的有效值为 则交流电压表的示数为 B错误； C. 线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 C正确； D. 电路中电流的有效值为 线圈从图示位置转过90°的过程中，所用时间为 电阻R产生的热量为 D错误； 故选C。 二、多选题 6. 如图所示，在光滑水平面上，一速度大小为的A球与静止的B球碰撞后，A球的速率为，B球的速率为，A、B两球的质量之比可能是（　　） A 3：4 B. 4：3 C. 8：3 D. 3：8 【答案】AD 【解析】 【详解】两球碰撞过程满足动量守恒，以A的初速度方向为正方向，如果碰撞后A球的速度方向不变，则有 可得A、B两球的质量之比为 如果碰撞后A的速度反向，则有 可得A、B两球的质量之比为 故选AD。 7. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　） A. 在、时刻弹簧处于原长状态 B. 时刻两物体达到共速，弹簧被压缩到最短 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻两物块的动能大小之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．图乙可知两物块的运动过程，开始时逐渐减速，逐渐加速，弹簧被压缩，时刻二者速度相同，弹簧被压缩至最短，系统动能最小，弹性势能最大，然后弹簧逐渐恢复原长，继续加速，先减速为零，然后反向加速，时刻，弹簧恢复原长状态，因为此时两物块速度相反，所以弹簧的长度将逐渐增大，两物块均减速，时刻，两物块速度相等，弹簧最长，系统动能最小，因此从到过程中弹簧由伸长状态恢复原长，A正确，B错误； C．系统动量守恒，从开始到时刻有 ，， 解得 C错误； D．在时刻，和的速度大小分别为 ， 又有 则动能大小之比 D正确。 故选AD。 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈通入正弦式交流电，副线圈连接有光敏电阻、小灯泡和定值电阻。已知光敏电阻所受光照变强时，电阻值变小，电流表和电压表均为理想交流电表。则（　　） A. 电压表示数之比为 B. 电流表示数之比为 C. 所受光照变强，小灯泡将变亮 D. 所受光照变强，电流表示数变大 【答案】BD 【解析】 【详解】A．理想变压器原、副线圈两端的电压之比等于匝数之比，即，电压表的示数等于原线圈两端的电压，电压表的示数小于副线圈两端的电压，故电压表示数之比大于，故A错误； B．电流表分别测量理想变压器原、副线圈中的电流，故电流表示数之比等于匝数的反比，即，故B正确； CD．理想变压器原线圈两端电压恒定，匝数比一定，则副线圈两端电压也恒定，当所受光照变强，电阻值变小，光敏电阻R与小灯泡L并联的电阻减小，分得的电压也减小，故小灯泡将变暗，电流表示数变大，电流表示数也变大，故C错误，D正确。 故选BD 三、填空题 9. 如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系小球，现使小球在竖直方向上做简谐运动，小球相对平衡位置的位移随时间变化的规律如图乙所示，则小球在内通过的路程为__________，振动的周期为__________，小球的振动方程是__________。 【答案】 ①. 30 ②. 1.2 ③. 【解析】 【详解】[1][2]由图乙知小球在内通过的路程为，小球振动的周期为，小球的振幅为 [3]设小球的振动方程为 将代入上式解得 则小球的振动方程是 10. 水平弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过，第一次到达点M，再经过第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为________s或________s。 【答案】 ①. 2.4s ②. 0.8s 【解析】 【详解】[1]O为平衡位置，设C点为最远点，振子从O→C所需时间为，简谐运动具有对称性，所以振子从M→C 所用时间和从C→M所用时间相等，故 解得周期 [2]若振子一开始从平衡位置向点C运动，设点与点M关于点O对称，则振子从点 经过点C到点所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等，为0.2s，振子从点O到点、从点到点O及从点O到点M所需时间相等，则 解得周期为 四、实验题 11. 在“验证动量守恒定律”的实验中，某同学用如图a所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、和。 （1）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有___________。 A. 木板向右移动的距离L B. 小球a和小球b的质量、 C. A、B两点间的高度差 D. 小球a和小球b的做平抛运动的下落时间t （2）关于本实验，下列说法正确的是___________。 A. 小球a每次必须从斜槽上同一高度由静止释放 B. 该实验要求斜槽必须尽可能光滑，以减小实验误差 C. 两小球的质量关系必须为 D. 安装轨道时，斜槽末端切线必须水平 （3）用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为___________。 【答案】（1）B （2）AD （3） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有， 可得 B为碰前入射小球落点的位置，C为碰后入射小球的位置，A为碰后被碰小球的位置，碰撞前入射小球的速度为 碰撞后入射小球的速度为 碰撞后被碰小球的速度为 根据动量守恒可得 联立可得 所以除需测量白纸上O点到A、B、C三点距离外，还需要测量的物理量有小球a和小球b的质量、。 故选B。 【小问2详解】 AB．为了保持每次碰撞前小球a的速度相同，小球a每次必须从斜槽上同一高度由静止释放，但斜槽不需要光滑，故A正确，B错误； C．为了保证碰撞后入射小球不反弹，两小球的质量关系必须为，故C错误； D．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，安装轨道时，斜槽末端切线必须水平，故D正确。 故选AD。 【小问3详解】 根据（1）分析可知验证两小球碰撞过程动量守恒的表达式为 五、解答题 12. 一质量为70kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5m高处，已知运动员与网接触的时间为0.9s，取重力加速度试求运动员与网接触的时间内： （1）运动员动量的变化量的大小和方向； （2）网对运动员的平均作用力大小。 【答案】（1）运动员动量的变化量的大小为，方向竖直向上 （2）2100N 【解析】 【小问1详解】 运动员在3.2m高处自由下落过程中，设接触网面的速度大小为，则有 解得 运动员在着网后竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处的竖直上抛运动过程中，设刚离开网面的速度大小为，则有 解得 取竖直向下方向为正方向，在运动员与网接触的这段时间内，动量的变化量 即运动员与网接触的时间内，动量变化量的大小为，方向竖直向上。 【小问2详解】 在运动员与网接触的这段时间内，对运动员列动量定理有 解得 13. 某游戏装置由弹射器和半径R=0.32m的光滑半圆轨道EFG组成。如图所示，有质量为M=9kg长木板c静置于光滑水平面上，右端紧靠半圆轨道G处且等高。m=3kg的滑块b静置于长度L=1m的长木板c右端，质量=1kg的滑块a锁定在弹射器上的O点。现解除锁定，滑块a被弹出后在光滑水平轨道OP上运动，从P端贴着E点进入半圆轨道，滑块a在E点对半圆轨道的压力恰好为零，运动到G点与滑块b发生弹性正碰，碰撞作用时间极短。碰后滑块b在长木板c上滑动，滑块a立即取走，若整个运动过程中滑块b恰好未从长木板c上滑下。滑块a、滑块b均可视为质点，重力加速度g取10m/s²。问： （1）滑块a与滑块b碰撞前瞬间，滑块a的速度大小； （2）滑块a与滑块b碰撞后瞬间，滑块b的速度大小； （3）滑块b与长木板c之间的动摩擦因数μ； （4）滑块b与长木板c发生相对滑动的过程中，长木板c对地位移的大小S。 【答案】（1）4m/s （2）2m/s （3）0.15 （4）0.25m 【解析】 【小问1详解】 滑块a在E点对半圆轨道的压力恰好为零，可得 解得 从E点到G点由动能定理 解得v0=4m/s 【小问2详解】 滑块a与滑块b碰撞过程由动量守恒和能量关系可知， 解得 【小问3详解】 b在木板c上滑动过程由动量守恒和能量关系， 解得， 【小问4详解】 对木板由动能定理 解得S=0.25m 14. 如图所示，相距L=1m的两光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，在M、P两点间接一阻值为R=0.8Ω的电阻，在两导轨间的矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为的匀强磁场。一质量m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的导体棒ab垂直的搁在导轨上，与磁场的上边界相距。现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已做v=2m/s的匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平），导轨电阻不计。g取求： （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）棒ab在通过磁场区域的过程中，电阻R上产生的焦耳热； （3）棒ab通过磁场区域所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 棒ab在离开磁场前已做匀速直线运动，根据平衡条件可得 又， 联立解得匀强磁场的磁感应强度为 【小问2详解】 棒ab在通过磁场区域的过程中，根据能量守恒可得 解得 则电阻R上产生的焦耳热为 【小问3详解】 棒ab进入磁场前做自由落体运动，则有 解得棒ab进入磁场时的速度为 棒ab通过磁场区域过程，根据动量定理可得 其中 联立解得棒ab通过磁场区域所用的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二年级下学期“蓄力跨越”计划——物理学科 姓名：___________教学班：___________行政班：___________考号：___________ 一、单选题 1. 如图所示，两条船A、B的质量均为3m，静止于湖面上。质量为m的人一开始静止在A船中，人以对地的水平速度v从A船跳到B船，再从B船跳到A船……，经多次跳跃后，人停在B船上，不计水的阻力，则A船和B船（包括人）的速度大小之比为（　　） A. 1：1 B. 2：3 C. 4：3 D. 3：4 2. 如图所示，质量的人，站在质量的车的一端，人和车均相对于地面静止。人由车的一端走到另一端的过程中，车后退，车与地面间的摩擦可以忽略不计，则车的总长为（　　） A. B. C. D. 3. 如图甲所示，以O点为平衡位置，弹簧振子在A、B两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是（　　） A. 在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大 B. 在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同 C. 从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动 D. 在t=0.6s时，弹簧振子有最小的弹性势能 4. 如图所示，斜面置于光滑水平地面，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体和斜面组成的系统动量守恒 B. 斜面的机械能不变 C. 物体加速度的竖直分量等于g D. 斜面对物体的作用力垂直于接触面，该力对物体做负功 5. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为N的矩形线圈，其面积为S，电阻为r，线圈两端外接一阻值为R的电阻和一个交流电压表。若线圈绕对称轴OO′以角速度做匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 图示位置电动势瞬时值为0 B. 交流电压表的示数为 C. 线圈从图示位置转过60°的过程中，通过电阻R的电荷量为 D. 线圈从图示位置转过90°的过程中，电阻R产生的热量为 二、多选题 6. 如图所示，在光滑水平面上，一速度大小为的A球与静止的B球碰撞后，A球的速率为，B球的速率为，A、B两球的质量之比可能是（　　） A. 3：4 B. 4：3 C. 8：3 D. 3：8 7. 如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬间获得水平向右的速度3m/s，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图像信息可得（　　） A. 、时刻弹簧处于原长状态 B. 时刻两物体达到共速，弹簧被压缩到最短 C. 两物块的质量之比为 D. 在时刻两物块的动能大小之比为 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈通入正弦式交流电，副线圈连接有光敏电阻、小灯泡和定值电阻。已知光敏电阻所受光照变强时，电阻值变小，电流表和电压表均为理想交流电表。则（　　） A. 电压表示数之比为 B. 电流表示数之比 C. 所受光照变强，小灯泡将变亮 D. 所受光照变强，电流表示数变大 三、填空题 9. 如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端系小球，现使小球在竖直方向上做简谐运动，小球相对平衡位置的位移随时间变化的规律如图乙所示，则小球在内通过的路程为__________，振动的周期为__________，小球的振动方程是__________。 10. 水平弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过，第一次到达点M，再经过第二次到达点M，则弹簧振子的周期可能为________s或________s。 四、实验题 11. 在“验证动量守恒定律”实验中，某同学用如图a所示的装置进行了如下的操作： ①先调整斜槽轨道，使其末端的切线水平，在一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于靠近槽口处，使小球a从斜槽轨道上某固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O； ②将木板向右平移适当的距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B； ③把半径相同的小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C； ④用刻度尺测量白纸上O点到A、B、C三点的距离分别为、和。 （1）上述实验除需测量白纸上O点到A、B、C三点的距离外，还需要测量的物理量有___________。 A. 木板向右移动的距离L B. 小球a和小球b的质量、 C. A、B两点间的高度差 D. 小球a和小球b的做平抛运动的下落时间t （2）关于本实验，下列说法正确的是___________。 A. 小球a每次必须从斜槽上同一高度由静止释放 B. 该实验要求斜槽必须尽可能光滑，以减小实验误差 C. 两小球的质量关系必须为 D 安装轨道时，斜槽末端切线必须水平 （3）用本实验中所测得的量来验证两小球碰撞过程动量守恒，其表达式为___________。 五、解答题 12. 一质量为70kg的蹦床运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5m高处，已知运动员与网接触的时间为0.9s，取重力加速度试求运动员与网接触的时间内： （1）运动员动量的变化量的大小和方向； （2）网对运动员的平均作用力大小。 13. 某游戏装置由弹射器和半径R=0.32m的光滑半圆轨道EFG组成。如图所示，有质量为M=9kg长木板c静置于光滑水平面上，右端紧靠半圆轨道G处且等高。m=3kg的滑块b静置于长度L=1m的长木板c右端，质量=1kg的滑块a锁定在弹射器上的O点。现解除锁定，滑块a被弹出后在光滑水平轨道OP上运动，从P端贴着E点进入半圆轨道，滑块a在E点对半圆轨道的压力恰好为零，运动到G点与滑块b发生弹性正碰，碰撞作用时间极短。碰后滑块b在长木板c上滑动，滑块a立即取走，若整个运动过程中滑块b恰好未从长木板c上滑下。滑块a、滑块b均可视为质点，重力加速度g取10m/s²。问： （1）滑块a与滑块b碰撞前瞬间，滑块a的速度大小； （2）滑块a与滑块b碰撞后瞬间，滑块b的速度大小； （3）滑块b与长木板c之间的动摩擦因数μ； （4）滑块b与长木板c发生相对滑动的过程中，长木板c对地位移的大小S。 14. 如图所示，相距L=1m的两光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，在M、P两点间接一阻值为R=0.8Ω的电阻，在两导轨间的矩形区域内有垂直导轨平面向里、宽为的匀强磁场。一质量m=0.2kg、电阻r=0.2Ω的导体棒ab垂直的搁在导轨上，与磁场的上边界相距。现使ab棒由静止开始释放，棒ab在离开磁场前已做v=2m/s的匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好接触且下落过程中始终保持水平），导轨电阻不计。g取求： （1）匀强磁场的磁感应强度； （2）棒ab在通过磁场区域的过程中，电阻R上产生的焦耳热； （3）棒ab通过磁场区域所用时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$