精品解析：陕西省西安铁一中2024-2025学年高一下学期月考2 物理试题

高一年级月考（2） 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 图中S为在水面上振动的波源，M、N为在小面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动，下列方法可行的是（　　） A. 向上移动N使狭缝的距离减小 B. 向下移动N使狭缝的距离增大 C. 使波源的频率增大 D. 增大波源S的振幅 【答案】A 【解析】 【详解】开始时A处水没有振动，可知水波不能通过狭缝发生明显衍射，要使A处水也能发生振动，则需要水波通过狭缝时发生明显衍射，即使得水波波长比狭缝尺寸大或者差不多，其方法可以减小狭缝宽度，或者增加波的波长，减小波的频率，即若向上移动N使狭缝的距离减小，或者使波源的频率减小，而与波源振幅无关。 故选A。 2. 如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个T形支架在竖直方向振动，T形架下面系着一个弹簧和小球。圆盘以不同的转速匀速转动时，小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示，则振动系统的固有频率为（　　） A. 40Hz B. 3Hz C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据图像可得当转速为 振动系统受迫振动的振幅最大，所以振动系统的固有频率为 故选C。 3. 如图为两波源 S1、S2 在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（　　） A. 增大 S1 与 S2 的间距 B. 降低 S1 的振动周期 C. 将槽中的水换成油 D. 增大 S2 的振动频率 【答案】B 【解析】 【详解】BD．介质相同，则波传播速度一定，根据图示可知，波源S1传播的波长大一些，根据 可知，波源S1的频率小一些，周期大一些，为了发生稳定的干涉图样，需要使两波源的频率或周期相等，即可以降低S1的振动周期，或者减小S2的振动频率，故B正确，D错误； AC．为了发生稳定的干涉图样，需要使两波源的频率或周期相等，与S1与S2的间距和槽中的介质无关，故AC错误。 故选B。 4. 如图所示，质量的物体静止在光滑水平面上，质量的物体以的初速度与发生碰撞，以的方向为正方向，则碰撞后两物体的速度可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．碰撞前的总动量为 碰撞后的总动量 可知 根据碰撞的特点，碰撞前后动量守恒，故A不符合题意； B．碰撞前的总动量为 碰撞后的总动量 可知 碰撞前的总能量为 碰撞后的总能量为 可知 根据碰撞的特点可知，碰撞后的动能不增加，故B不符合题意； C．根据碰撞的特点，碰撞后要满足运动关系 故C不符合题意； D．碰撞前的总动量为 碰撞后的总动量 可知 碰撞前的总能量为 碰撞后的总能量为 可知 且碰撞后要满足运动关系 故D符合题意。 故选D。 5. 温福高铁宁德段正在加速建设中，宁德山区雾气重，假设列车在水平长直轨道上运行时，列车周围空气静止，车头前方的空气与水雾碰到车头后速度变为与列车速度相同，空气密度为，空气中单位体积内有颗小水珠，每颗小水珠的质量为，车头的横截面积为，列车以速度匀速运行。则列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】在时间∆t内车头遇到的水珠的质量 遇到空气的质量 对这些水珠及空气的整体研究，由动量定理 解得 由牛顿第三定律可知列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为 故选B。 6. 火箭在竖直方向以v0匀速飞行时，在极短时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小是u，喷出燃气后火箭的质量是m，下列说法正确的是（ ） A. 喷出燃气后，火箭速度的增加量为 B. 喷出燃气后，火箭速度的增加量为 C. 燃气相对喷气前火箭的速度u越大，火箭增加的速度Δv一定越大 D. 火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比越小，火箭增加的速度Δv越大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．喷出燃气后，燃气增加的动量大小为Δmu，火箭增加的动量大小为m·Δv，根据动量守恒定律得 解得 火箭速度的增加量为，A错误，B正确； C．根据，火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比一定时，燃气相比较喷气前火箭的速度u越大，火箭增加的速度Δv一定越大，C错误； D．根据，u一定时，火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比越大，火箭增加的速度Δv越大，D错误。 故选B。 7. 如图所示，一质量为的滑块静置在光滑的水平面上，其曲面为光滑的四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。一质量为2m的小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块，小球未从圆弧最高点冲出，到达某一高度后，小球又返回滑块的左端，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块与小球组成的系统动量守恒 B. 小球沿曲面上升的最大高度为 C. 小球运动至最高点时，滑块的速度大小为0 D. 小球返回滑块的左端以后将向左做平抛运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．滑块与小球组成的系统水平方向受合外力为零，则只有水平方向动量守恒，选项A错误； BC．小球沿曲面上升到最大高度时满足， 解得小球上升的最大高度为 滑块的速度大小为 选项B正确，C错误； D．小球返回滑块的左端时由动量守恒和能量关系， 解得 则小球以后将向右做平抛运动，选项D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，一根绳子上等间距分布一系列质点，相邻两质点的距离为10 cm。最开始所有质点都处于平衡位置。t=0时，在外力作用下，质点1开始沿竖直方向做简谐运动；t=2 s时，质点1第一次到达最高点，质点4刚开始振动；t=4 s时，质点1第一次回到平衡位置且向下振动，质点7开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 当质点1停止振动时，这列波也停止传播 B. 这列波的波长为1.4 m C. 当t=12 s时，质点6的速度大于质点9的速度 D. 当t=12 s时，质点10位于波谷 【答案】CD 【解析】 【详解】A．波源停止振动时，波会继续向前传播，故A错误； B．根据题意可知， 求得， 故B错误； CD．因 所以时质点1回到平衡位置且正在向下振动，内波向前传播的距离为 即波传播到质点19处，经分析可知，质点6比质点9更接近平衡位置，所以质点6的速度大于质点9的速度，而质点10位于波谷，故CD正确。 故选CD。 9. 图甲是t=0时，某横波沿x轴传播的波动图像，M、P是这列波上的两个质点，图乙是质点P的振动图像，则（　　） A. 该列波向x轴正方向传播 B. 该列波波速为4m/s C. t=0.75s时，质点M在平衡位置 D. t=0至t=1.25s时间内，质点M运动的路程为1.2m 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲为t=0的波形图，质点P处于平衡位置，由图乙可知质点P在t=0时沿轴负方向振动，由同侧法可知该列波向x轴负方向传播，故A错误； B．由图甲可知波长为，由图乙可知波的周期为，则波速为，故B正确； C．由图甲可知质点M与质点P的平衡位置相差四分之一波长，由图乙可知t=0.75s时，质点P处于波峰位置，则此时质点M在平衡位置，故C正确； D．因，质点M在从波峰振动，运动的路程为，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。将摆球拉到A点从静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动，其中B点为运动中的最低位置。乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动时的（g取10m/s2）。下列说法中正确的是（　　） A. 单摆的摆长为0.1m B. 小球的质量为0.10kg C. 小球在最低点的速度大约为0.283m/s D. 小球运动到B点时回复力为0 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据图像可知单摆周期为 根据周期公式 解得 故A错误； BC．小球在最高点时 小球在最低点时 从最高点到最低点根据机械能守恒定律 解得， 故B错误，C正确； D．小球运动的到B点时合外力垂直速度方向，速度最大，回复力为0，故D正确。 故选CD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示的实验装置，将气垫导轨调节为水平，可以用来完成“探究加速度与滑块质量的关系”、“验证机械能守恒定律”、“探究动量定理”等实验。 （1）在“探究加速度与滑块质量的关系”时，多次改变滑块的质量M，通过实验测量的数据，计算得出对应的加速度a，并利用数据作出图像，图线为直线，斜率为k、纵轴截距为b，则钩码的质量为_______。 （2）在“验证机械能守恒定律”时，钩码和滑块的质量分别为m、M，遮光条的宽度为d，两光电门之间的距离为L，滑块经过两光电门时的挡光时间分别为，重力加速度为g。若系统的机械能守恒，则关系式_______成立。 （3）在“探究动量定理”时，钩码和滑块的质量分别为m、M，遮光条的宽度为d，滑块经过两光电门时的挡光时间分别为，滑块由光电门1运动到光电门2的时间为t，重力加速度为g，为了探究动量定理，应探究关系式_______是否成立。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]在“探究加速度与滑块质量的关系”时，由牛顿第二定律 可得 可知 ， 因此钩码的质量 （2）[2]滑块通过光电门1、2的速度分别为 、 则系统动能的增加量 钩码减少的重力势能 若系统机械能守恒，则 即 （3）[3]在“探究动量定理”时，滑块由光电门1运动到光电门2的过程中，合力的冲量 系统动量的变化量 若动量定理成立，则 整理得 12. 在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器内部的底面积为，高为。在容器顶部镶嵌一个利用超声波测距离的传感器，该传感器测量时，默认超声波在空气中的传播速度为。 (1)若传感器竖直向下发出超声波与接收到反射波的时间间隔为，可知容器内液面到顶部的距离为________，容器内液体的体积为_________； (2)研究小组在实验中发现，传感器测量液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，并获得下表中的数据。 温度 5 20 35 50 超声波速度 324 333 342 351 360 根据表中的数据可以判断，在环境温度为时超声波速度_________，若传感器测得液面距顶部的高度为，则实际液面距顶部的高度为_________。（结果保留三位有效数字） 【答案】 ①. 0.255 ②. 0.745 ③. 354 ④. 0.501 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]超声波传到液面时的时间 则距离 [2]容器内液体的体积 ． (2)[3]由题表中数据可知，温度每增加15℃，速度增加，则可知，温度每增加1℃，速度增加量 所以，当温度为40℃时，速度 [4]根据测量原理可知 而实际液面距顶部的高度 联立解得 13. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波，图中实线和虚线分别表示和时的波形图。 （1）若该波沿x轴正方向传播，求0~2s内，该波传播的距离； （2）若该波沿x轴负方向传播，求该波的波速； （3）若该波的波速为1.5m/s，求平衡位置位于处的质点P的振动方程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图知该波的波长 若该波沿x轴正方向传播，0~2s内，该波传播的距离 解得 【小问2详解】 若该波沿x轴负方向传播，0~2s内，该波传播的距离 该波的波速 解得 【小问3详解】 该波的振幅即质点P的振幅 由上问可知，此时该波沿x轴负方向传播，由同侧法可知，质点P在时刻由平衡位置向y轴负方向振动，故初相位 该波的周期即质点P的振动周期 质点P的振动方程 解得 14. 如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A，B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为。求弹簧释放的势能。 【答案】 【解析】 【详解】设碰后A、B和C的共同速度的大小为v，由动量守恒得 设C离开弹簧时，A、B的速度大小为，由动量守恒得 设弹簧的弹性势能为，从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒，有 得弹簧所释放的势能为 15. 如图所示，套在光滑水平杆上的滑块A用长为的轻绳悬挂小物块B，右端带有竖直薄挡板的长木板Q静止在水平地面上。现将B拉起至轻绳水平然后由静止释放，B运动至最低点时恰好到达Q的左端，且B的下表面与Q的上表面重合，轻绳此刻断裂。已知长木板的长度，质量，物块B的质量，滑块A的质量，物块B与Q间的动摩擦因数，Q与地面之间的动摩擦因数，设B与挡板的碰撞为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）释放B时，物块B距离Q左端的水平距离； （2）B与挡板碰撞前的瞬间，B的速度大小； （3）整个过程Q和地面之间因摩擦产生的热量。 【答案】（1） （2）1.5m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 对于A、B组成的系统来说在下落过程中的任何时间段水平动量都是守恒的，有 即： 又水平位移 则有 由于B运动至最低点时，A和B的水平位移之和等于绳长L，即 根据比例关系，可以解得 因此，释放B时，物块B距离Q左端的水平距离为。 【小问2详解】 B从静止释放运动至最低点时，根据机械能守恒定律有 由于 解得 B滑上Q后，由于 所以B刚上Q到与Q右侧挡板碰撞之前，Q是不动的，对B根据牛顿定律有 在与挡板碰撞前有 解得 即B与挡板碰撞前的速度为1.5m/s。 【小问3详解】 B刚上Q到与Q右侧挡板碰撞之前，Q是不动的，因此B与薄板碰撞，根据动量守恒有 碰撞前后动能相同有 解得：， 碰撞后B所受滑动摩擦力大小仍为 方向变为向右； B的加速度大小为 方向水平向右。 Q上、下表面所受滑动摩擦力大小分别为， 对Q根据牛顿第二定律 解得 方向水平向左。 假设B、Q经时间t达到共速，共速的速度大小为v，此时B仍在Q上，则有 解得， 碰后到共速，B对地位移大小为： 碰后到共速，Q 对地位移大小为 B相对Q的位移大小为 所以假设成立。 假设共速后，B、Q发生相对滑动，B做减速运动的加速度满足 方向水平向左。 Q减速的加速度满足 假设成立。 则B减速为零的位移大小 Q减速为零的位移大小为 B相对Q运动的位移大小为 故不会再次碰撞。 整个过程Q的位移大小 则整个过程Q和地面之间因摩擦产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一年级月考（2） 物理试题 时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 图中S为在水面上振动的波源，M、N为在小面上的两块挡板，其中N板可以上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A处水没有振动。为使A处水也能发生振动，下列方法可行的是（　　） A. 向上移动N使狭缝的距离减小 B. 向下移动N使狭缝的距离增大 C. 使波源的频率增大 D. 增大波源S的振幅 2. 如图甲所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的圆柱体带动一个T形支架在竖直方向振动，T形架下面系着一个弹簧和小球。圆盘以不同的转速匀速转动时，小球的振幅A与圆盘的转速n的关系如图乙所示，则振动系统的固有频率为（　　） A. 40Hz B. 3Hz C. D. 3. 如图为两波源 S1、S2 在水槽中产生的波形，其中实线表示波峰，虚线表示波谷。为使两波在相遇区域能发生干涉，应（　　） A. 增大 S1 与 S2 的间距 B. 降低 S1 的振动周期 C. 将槽中的水换成油 D. 增大 S2 的振动频率 4. 如图所示，质量的物体静止在光滑水平面上，质量的物体以的初速度与发生碰撞，以的方向为正方向，则碰撞后两物体的速度可能是（　　） A. B. C. D. 5. 温福高铁宁德段正在加速建设中，宁德山区雾气重，假设列车在水平长直轨道上运行时，列车周围空气静止，车头前方的空气与水雾碰到车头后速度变为与列车速度相同，空气密度为，空气中单位体积内有颗小水珠，每颗小水珠的质量为，车头的横截面积为，列车以速度匀速运行。则列车因与空气和水珠冲击而受到的阻力约为（　　） A. B. C. D. 6. 火箭在竖直方向以v0匀速飞行时，在极短时间内喷射燃气的质量是Δm，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度大小是u，喷出燃气后火箭的质量是m，下列说法正确的是（ ） A. 喷出燃气后，火箭速度的增加量为 B. 喷出燃气后，火箭速度的增加量为 C. 燃气相对喷气前火箭的速度u越大，火箭增加的速度Δv一定越大 D. 火箭喷出燃气的质量与火箭本身质量之比越小，火箭增加的速度Δv越大 7. 如图所示，一质量为的滑块静置在光滑的水平面上，其曲面为光滑的四分之一圆弧，圆弧最低点切线沿水平方向。一质量为2m的小球以水平向右的初速度从圆弧最低点冲上滑块，小球未从圆弧最高点冲出，到达某一高度后，小球又返回滑块的左端，重力加速度为。则下列说法正确的是（　　） A. 滑块与小球组成的系统动量守恒 B. 小球沿曲面上升的最大高度为 C. 小球运动至最高点时，滑块的速度大小为0 D. 小球返回滑块的左端以后将向左做平抛运动 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，一根绳子上等间距分布一系列质点，相邻两质点的距离为10 cm。最开始所有质点都处于平衡位置。t=0时，在外力作用下，质点1开始沿竖直方向做简谐运动；t=2 s时，质点1第一次到达最高点，质点4刚开始振动；t=4 s时，质点1第一次回到平衡位置且向下振动，质点7开始振动。下列说法正确的是（　　） A. 当质点1停止振动时，这列波也停止传播 B. 这列波的波长为1.4 m C. 当t=12 s时，质点6的速度大于质点9的速度 D. 当t=12 s时，质点10位于波谷 9. 图甲是t=0时，某横波沿x轴传播的波动图像，M、P是这列波上的两个质点，图乙是质点P的振动图像，则（　　） A. 该列波向x轴正方向传播 B. 该列波波速为4m/s C. t=0.75s时，质点M在平衡位置 D. t=0至t=1.25s时间内，质点M运动的路程为1.2m 10. 如图甲所示，O点为单摆的固定悬点，将力传感器接在摆球与O点之间。将摆球拉到A点从静止释放，摆球将在竖直面内的A、C之间做简谐运动，其中B点为运动中的最低位置。乙表示细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线，图中t=0为摆球从A点开始运动时的（g取10m/s2）。下列说法中正确的是（　　） A. 单摆的摆长为0.1m B. 小球的质量为0.10kg C. 小球在最低点的速度大约为0.283m/s D. 小球运动到B点时回复力为0 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图所示的实验装置，将气垫导轨调节为水平，可以用来完成“探究加速度与滑块质量的关系”、“验证机械能守恒定律”、“探究动量定理”等实验。 （1）在“探究加速度与滑块质量的关系”时，多次改变滑块的质量M，通过实验测量的数据，计算得出对应的加速度a，并利用数据作出图像，图线为直线，斜率为k、纵轴截距为b，则钩码的质量为_______。 （2）在“验证机械能守恒定律”时，钩码和滑块的质量分别为m、M，遮光条的宽度为d，两光电门之间的距离为L，滑块经过两光电门时的挡光时间分别为，重力加速度为g。若系统的机械能守恒，则关系式_______成立。 （3）在“探究动量定理”时，钩码和滑块的质量分别为m、M，遮光条的宽度为d，滑块经过两光电门时的挡光时间分别为，滑块由光电门1运动到光电门2的时间为t，重力加速度为g，为了探究动量定理，应探究关系式_______是否成立。 12. 在日常生活中经常需要精确测量密闭容器内液体的体积，某研究小组做了如下研究：如图所示，实验使用的长方体容器内部的底面积为，高为。在容器顶部镶嵌一个利用超声波测距离的传感器，该传感器测量时，默认超声波在空气中的传播速度为。 (1)若传感器竖直向下发出超声波与接收到反射波的时间间隔为，可知容器内液面到顶部的距离为________，容器内液体的体积为_________； (2)研究小组在实验中发现，传感器测量液面距顶部的高度与实际高度存在偏差，通过查资料发现超声波在空气中的传播速度与温度有关，并获得下表中的数据。 温度 5 20 35 50 超声波速度 324 333 342 351 360 根据表中的数据可以判断，在环境温度为时超声波速度_________，若传感器测得液面距顶部的高度为，则实际液面距顶部的高度为_________。（结果保留三位有效数字） 13. 如图为一列沿x轴传播的简谐横波，图中实线和虚线分别表示和时的波形图。 （1）若该波沿x轴正方向传播，求0~2s内，该波传播的距离； （2）若该波沿x轴负方向传播，求该波的波速； （3）若该波的波速为1.5m/s，求平衡位置位于处的质点P的振动方程。 14. 如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A，B分离，已知C离开弹簧后的速度恰为。求弹簧释放的势能。 15. 如图所示，套在光滑水平杆上的滑块A用长为的轻绳悬挂小物块B，右端带有竖直薄挡板的长木板Q静止在水平地面上。现将B拉起至轻绳水平然后由静止释放，B运动至最低点时恰好到达Q的左端，且B的下表面与Q的上表面重合，轻绳此刻断裂。已知长木板的长度，质量，物块B的质量，滑块A的质量，物块B与Q间的动摩擦因数，Q与地面之间的动摩擦因数，设B与挡板的碰撞为弹性碰撞，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g取。求： （1）释放B时，物块B距离Q左端的水平距离； （2）B与挡板碰撞前的瞬间，B的速度大小； （3）整个过程Q和地面之间因摩擦产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $