精品解析：重庆市渝西中学2024-2025学年高一下学期5月月考物理试题

渝西中学2025年高一下5月月考 物理学科试题 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题（本题有10小题，共43分。1~7题每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8~10每小题有多个选项符合题目要求，全选对得5分，选对但不全得3分，有错选得零分。） 1. 高空抛物是严重危害人身安全的违法行为，质量为的鸡蛋从高空落下以的速度砸在地面上破裂，鸡蛋与地面的作用时间为，不计鸡蛋受到的重力，则该鸡蛋对地面的平均冲击力为（　　） A. 1N B. 10N C. 100N D. 1000N 2. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一小球保持静止状态。现将小球向下拉动一段距离后由静止释放，小球开始做简谐运动。小球经过平衡位置时具有最大值的物理量是（　　） A. 小球位移 B. 小球的加速度 C. 小球的动能 D. 弹簧的弹性势能 3. 2024年12月29日，随着一声嘹亮鸣笛，全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相，列车提速的一个关键技术是提高列车发动机的功率。列车所受阻力与速度成正比，即（为常数），提速前列车匀速行驶的最大速度为200km/h，提速后列车行驶的最大速度为400km/h，则提速后与提速前列车发动机的最大功率之比为（　　） A. B. C. D. 4. 质量为，速度为的A球跟质量为的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，碰撞后的B球速度可能是（　　） A. B. C. D. 5. 水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具，瓶内有高压气体和一定量的水。箭体与水的总质量为的水火箭，由静止沿竖直方向发射，在极短的时间内将内部质量为的水以速度向下喷出，剩余箭体上升。重力加速度为，则箭体上升的最大高度为（　　） A. B. C. D. 6. 如图1所示，某均匀介质中，为长方形，其中，，、分别为、边中点。时刻，、两处的波源同时开始振动，其振动图像均如图2所示。已知这两列简谐横波在该介质中的传播速度均为，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长均为1m B. 稳定时，点为振动减弱点 C. 稳定时，点为振动减弱点 D. 稳定时，点的振幅为4cm 7. 如图（a）所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止悬空，以地面为重力势能的零势能面。静止释放球，在球落地前的过程中，、两球的重力势能随时间的变化关系如图（b）所示，图中两图像交点对应时刻，球始终没有与定滑轮相碰，、始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度。则（　　） A. 球质量为2kg B. 球的质量为3kg C. 球释放时距地面的高度为 D. 球落到地面前瞬间的速度大小为 8. 机械振动在生活中很常见，机械振动在介质中传播便形成机械波。下列有关机械振动和机械波的描述正确的是（　　） A. 当单摆发生小角度摆动时，振幅越大，周期越大 B. 物体做受迫振动时，若驱动力的频率等于物体振动的固有频率时，将发生共振现象 C. 水波遇到小石子、芦苇等障碍物时，会绕过它们继续传播的现象是波的折射 D. 当救护车从你身边疾驰而过时，你听到车鸣笛的音调发生变化是多普勒效应 9. 如图所示，a是一列正弦波在某时刻波形曲线，b是后它的波形曲线，这列波的传播速度可能是（　　） A. B. C. D. 10. 如图甲所示，质量为的长木板静止于光滑水平面上，水平面上有一轻弹簧固定在处，弹簧的劲度系数为。小物块以的水平初速度滑上的左端，经历1s后、达共速，再以共同速度接触到弹簧并压缩弹簧。已知、间的动摩擦因数为，始终在上，弹簧始终处于弹性限度内。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 从开始运动到压缩弹簧前的过程中，、系统损失的机械能为 C. 压缩弹簧的过程中，、始终能保持相对静止 D. 弹簧被压缩过程中的最大弹性势能小于 二、实验题（本题共11、12两小题，共15分。） 11. 某物理兴趣小组学习单摆周期公式后想利用单摆测量当地重力加速度。用到的实验器材有铁架台、细绳、小球、光电门、数字计时器以及其他相关器材。 （1）由于器材较多需进行选择，下列选择和操作错误的是（　　） A. 选择密度较大的金属球 B. 选择可伸缩的弹性绳做摆线 C. 选择游标卡尺测量小球直径 D. 为便于计时将单摆拉开角 （2）经过分析和讨论，小组同学选择正确的器材测量相关数据如下，摆长、周期，则通过单摆周期公式计算可得___________（取，结果保留三位有效数字）。 （3）从结果上看重力加速度与当地实际重力加速度相差较大，造成这种差距的原因可能是___________（答中一条即可）。 12. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块与质量为的静止滑块在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后和的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为___________的滑块作为； （3）调节的位置，使得与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等； （4）使以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与碰撞，分别用传感器记录和从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和； （5）将放回到碰撞前的位置，改变的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示； 1 2 3 4 5 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 0.15 0.20 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的___________（保留2位有效数字）； （7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为___________（用和表示），本实验中其值为___________（保留2位有效数字），若该值与表格中的平均值间的差别在允许范围内，则可认为滑块与滑块在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 三、计算题（本题有13、14、15三个小题，共42分） 13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴某方向传播，图甲为该波在时刻的波形图，质点的平衡位置位于处，图乙为平衡位置位于处的质点的振动图像，求： （1）该简谐横波的传播方向和波速； （2）写出质点振动方程以及求出其在内运动的路程。 14. 起重打夯机的简易模型如图所示。质量的重物在恒定拉力的作用下从与钉子接触处开始由静止向上做匀加速直线运动，经历，重物上升后立即撤去拉力，重物继续上升到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入深度，且重物不再被弹起。撞击前不计所有摩擦和空气阻力，钉子质量忽略不计，重力加速度，求： （1）该恒定拉力的最大功率； （2）重物撞击钉子过程对钉子的平均作用力。 15. 如图所示，粗糙水平面与光滑半圆弧轨道相切于点，的长度为，圆弧的半径为。一质量为的物块静止在点，另一质量未知的滑块以某一初速度从点向点运动，滑块和物块均可视为质点，滑块与水平面间的滑动摩擦因数。滑块运动到处后与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰后滑块向左运动至中点处停下，物块沿半圆弧轨道上滑，通过最高点时对轨道的压力恰好为零。重力加速度为，求： （1）碰撞后瞬间物块的速度大小； （2）滑块的质量和初速度大小； （3）仅调节滑块初速度大小，要使碰撞后物块仍从半圆弧轨道的某处脱离轨道，且脱离轨道飞出后做抛体运动的落点在之间，不考虑物块落地后反弹，则滑块的初速度应满足什么条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 渝西中学2025年高一下5月月考 物理学科试题 试卷满分：100分 考试时间：75分钟 一、选择题（本题有10小题，共43分。1~7题每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分；8~10每小题有多个选项符合题目要求，全选对得5分，选对但不全得3分，有错选得零分。） 1. 高空抛物是严重危害人身安全的违法行为，质量为的鸡蛋从高空落下以的速度砸在地面上破裂，鸡蛋与地面的作用时间为，不计鸡蛋受到的重力，则该鸡蛋对地面的平均冲击力为（　　） A. 1N B. 10N C. 100N D. 1000N 【答案】C 【解析】 【详解】设地面对鸡蛋的平均作用力大小为，设向上为正方向，根据动量定理有 代入数据解得 根据牛顿第三定律，可知鸡蛋对地面的平均冲击力大小为100N。 故选 C。 2. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一小球保持静止状态。现将小球向下拉动一段距离后由静止释放，小球开始做简谐运动。小球经过平衡位置时具有最大值的物理量是（　　） A. 小球的位移 B. 小球的加速度 C. 小球的动能 D. 弹簧的弹性势能 【答案】C 【解析】 【详解】根据简谐运动特征，可知小球经过平衡位置时回复力为零，加速度为零，故速度最大，所以此时小球的动能也最大，位移为零，弹簧的弹性势能比最开始运动时的弹性势能小。 故选C。 3. 2024年12月29日，随着一声嘹亮的鸣笛，全球最快高铁列车CR450动车组正式亮相，列车提速的一个关键技术是提高列车发动机的功率。列车所受阻力与速度成正比，即（为常数），提速前列车匀速行驶的最大速度为200km/h，提速后列车行驶的最大速度为400km/h，则提速后与提速前列车发动机的最大功率之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】列车匀速行驶时，牵引力等于阻力，即 发动机功率为 提速前速度，提速后速度 则功率之比 故选B。 4. 质量为，速度为的A球跟质量为的静止B球发生正碰，碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，碰撞后的B球速度可能是（　　） A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当两球发生完全非弹性碰撞时，B球的速度最小，根据动量守恒定律有 解得 当两球发生弹性碰撞时，B球的速度最大，根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律得 联立解得 故速度可能值的范围为。 故选B。 5. 水火箭是利用反冲原理制作的趣味玩具，瓶内有高压气体和一定量的水。箭体与水的总质量为的水火箭，由静止沿竖直方向发射，在极短的时间内将内部质量为的水以速度向下喷出，剩余箭体上升。重力加速度为，则箭体上升的最大高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】喷水时间极短，可以认为喷水过程中动量近似守恒。初始总动量为0，喷出质量的水后，箭体（）获得速度，取向下为正方向，则有 解得 箭体以初速度竖直上抛，则最大高度为 故选D。 6. 如图1所示，某均匀介质中，为长方形，其中，，、分别为、边中点。时刻，、两处的波源同时开始振动，其振动图像均如图2所示。已知这两列简谐横波在该介质中的传播速度均为，则下列说法正确的是（　　） A. 这两列波的波长均为1m B. 稳定时，点为振动减弱点 C. 稳定时，点为振动减弱点 D. 稳定时，点的振幅为4cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知，两列波的周期均为，则这两列波的波长均为，故A错误； BD．由题意，可得点到两波源的波程差为 可知稳定时，点为振动减弱点。根据波的叠加原理，可知稳定时，点的振幅为0，故B正确，D错误； C．由于F点到两波源的波程差为 可知，F点为振动加强点，故C错误。 故选B。 7. 如图（a）所示，可视为质点的、两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止悬空，以地面为重力势能的零势能面。静止释放球，在球落地前的过程中，、两球的重力势能随时间的变化关系如图（b）所示，图中两图像交点对应时刻，球始终没有与定滑轮相碰，、始终在竖直方向上运动，忽略空气阻力，重力加速度。则（　　） A. 球质量为2kg B. 球的质量为3kg C. 球释放时距地面的高度为 D. 球落到地面前瞬间的速度大小为 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．设球下落前距地面的高度为H，由图（b）可知， 解得 对两球组成的整体，受力分析，根据牛顿第二定律有 解得 则经0.3s时，a球上升的高度 由图（b）可知，时两球重力势能相等，则有 解得 又根据， 解得，，故A正确，BC错误； D．球落地时两球速度大小相等，设为，根据系统机械能守恒有 代入数据解得，故D错误。 故选A。 8. 机械振动在生活中很常见，机械振动在介质中传播便形成机械波。下列有关机械振动和机械波的描述正确的是（　　） A. 当单摆发生小角度摆动时，振幅越大，周期越大 B. 物体做受迫振动时，若驱动力的频率等于物体振动的固有频率时，将发生共振现象 C. 水波遇到小石子、芦苇等障碍物时，会绕过它们继续传播的现象是波的折射 D. 当救护车从你身边疾驰而过时，你听到车鸣笛的音调发生变化是多普勒效应 【答案】BD 【解析】 【详解】A．单摆的振幅反映振动的能量，而单摆的周期与摆长、重力加速度有关，二者均与摆角无关，故A错误； B．物体做受迫振动时，若驱动力的频率等于物体振动的固有频率时，将发生共振现象，故B正确； C．水波遇到小石子、芦苇等障碍物时，会绕过它们继续传播的现象是波的衍射，故C错误 D．当救护车从你身边疾驰而过时，你听到车鸣笛的音调发生变化是多普勒效应，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，a是一列正弦波在某时刻的波形曲线，b是后它的波形曲线，这列波的传播速度可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】ACD 【解析】 【详解】若波向右传播，由题图可知，在内波传播的距离满足（，，） 可得波速为（，，） 当时，；时，； 若波向左传播，由题图可知，在内波传播的距离满足（，，） 可得波速为（，，） 当时，；时， 故选ACD。 10. 如图甲所示，质量为的长木板静止于光滑水平面上，水平面上有一轻弹簧固定在处，弹簧的劲度系数为。小物块以的水平初速度滑上的左端，经历1s后、达共速，再以共同速度接触到弹簧并压缩弹簧。已知、间的动摩擦因数为，始终在上，弹簧始终处于弹性限度内。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。下列说法正确的是（　　） A. 物块的质量为 B. 从开始运动到压缩弹簧前的过程中，、系统损失的机械能为 C. 压缩弹簧的过程中，、始终能保持相对静止 D. 弹簧被压缩过程中的最大弹性势能小于 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对滑块B受力分析，根据牛顿第二定律可得 解得 对于长木板A，则有 解得 由题可知，滑块B做匀减速运动，长木板A做匀加速运动，经过二者共速，则有 其中 解得，故A正确； B．根据上述分析可知，AB的共同速度 则从开始运动到压缩弹簧前的过程中，、系统损失的机械能，故B错误； C．假设弹簧压缩的过程中，A、B始终能保持相对静止，则它们具有共同的加速度，整体受力分析，根据牛顿第二定律可得 对B则有 随着弹簧压缩量逐渐增大，加速度逐渐增大，B受到的摩擦力逐渐增大，当时，若弹簧压缩量继续增大，则A、B将发生相对滑动，故C错误； D．当A、B刚要发生相对滑动时，对B则有 解得 对于整体则有 解得 根据能量守恒可知，弹簧被压缩过程中最大弹性势能为，故D正确。 故选AD。 二、实验题（本题共11、12两小题，共15分。） 11. 某物理兴趣小组学习单摆周期公式后想利用单摆测量当地重力加速度。用到的实验器材有铁架台、细绳、小球、光电门、数字计时器以及其他相关器材。 （1）由于器材较多需进行选择，下列选择和操作错误的是（　　） A. 选择密度较大的金属球 B. 选择可伸缩的弹性绳做摆线 C. 选择游标卡尺测量小球直径 D. 为便于计时将单摆拉开角 （2）经过分析和讨论，小组同学选择正确的器材测量相关数据如下，摆长、周期，则通过单摆周期公式计算可得___________（取，结果保留三位有效数字）。 （3）从结果上看重力加速度与当地实际重力加速度相差较大，造成这种差距原因可能是___________（答中一条即可）。 【答案】（1）BD （2）10.4 （3）摆长的测量值偏大##周期的测量值偏小 【解析】 【小问1详解】 A．选择密度较大的金属球，以减小阻力的影响，故A正确； B．选择不可伸缩的刚性绳做摆线，故B错误； C．选择游标卡尺测量小球直径，故C正确； D．单摆的摆角不大于5°，否则就不是简谐振动，故D错误。 此题选择操作错误的，故选BD。 【小问2详解】 根据单摆周期公式 解得重力加速度为 【小问3详解】 从结果上看重力加速度与当地实际重力加速度相差较大，造成这种差距的原因可能是摆长测量值偏大，或者周期的测量值偏小。 12. 利用图示的实验装置对碰撞过程进行研究。让质量为的滑块与质量为的静止滑块在水平气垫导轨上发生碰撞，碰撞时间极短，比较碰撞后和的速度大小和，进而分析碰撞过程是否为弹性碰撞。完成下列填空： （1）调节导轨水平； （2）测得两滑块的质量分别为和。要使碰撞后两滑块运动方向相反，应选取质量为___________的滑块作为； （3）调节的位置，使得与接触时，的左端到左边挡板的距离与的右端到右边挡板的距离相等； （4）使以一定的初速度沿气垫导轨运动，并与碰撞，分别用传感器记录和从碰撞时刻开始到各自撞到挡板所用的时间和； （5）将放回到碰撞前的位置，改变的初速度大小，重复步骤（4）。多次测量的结果如下表所示； 1 2 3 4 5 0.49 0.67 1.01 1.22 1.39 0.15 0.20 0.33 0.40 0.46 0.31 0.33 0.33 0.33 （6）表中的___________（保留2位有效数字）； （7）理论研究表明，对本实验的碰撞过程，是否为弹性碰撞可由判断。若两滑块的碰撞为弹性碰撞，则的理论表达式为___________（用和表示），本实验中其值为___________（保留2位有效数字），若该值与表格中的平均值间的差别在允许范围内，则可认为滑块与滑块在导轨上的碰撞为弹性碰撞。 【答案】 ①. 0.310 ②. 0.30 ③. ④. 0.32 【解析】 【详解】[1]要使碰撞后两滑块运动方向相反，需小质量物体碰大质量物体，故应选取质量为0.310的滑块作为； [2]根据实验原理有 则有 [3]若弹性碰撞，规定A的初速度方向为正方向，则有 联立解得 [4]代入题中数据，可得 三、计算题（本题有13、14、15三个小题，共42分） 13. 如图所示，一列简谐横波沿x轴某方向传播，图甲为该波在时刻的波形图，质点的平衡位置位于处，图乙为平衡位置位于处的质点的振动图像，求： （1）该简谐横波的传播方向和波速； （2）写出质点的振动方程以及求出其在内运动的路程。 【答案】（1）正方向， （2）##， 【解析】 【小问1详解】 设该波的波长为，周期为，波速为，由图可知， 则 由图乙知，在时刻质点从平衡位置向上振动，在图甲中，根据“同侧法”判断知该波向轴正方向传播。 【小问2详解】 设质点的振动方程为 其中 则或 由于可得在内质点的路程为 14. 起重打夯机的简易模型如图所示。质量的重物在恒定拉力的作用下从与钉子接触处开始由静止向上做匀加速直线运动，经历，重物上升后立即撤去拉力，重物继续上升到最高点后自由下落，撞击钉子，将钉子打入深度，且重物不再被弹起。撞击前不计所有摩擦和空气阻力，钉子质量忽略不计，重力加速度，求： （1）该恒定拉力的最大功率； （2）重物撞击钉子过程对钉子的平均作用力。 【答案】（1） （2），方向竖直向下 【解析】 小问1详解】 设恒定拉力大小为，匀加速上升的加速度大小为，撤去拉力时重物的速度大小为，功率为，根据匀变速直线运动规律，有， 根据牛顿第二定律，有 速度最大时，恒定拉力的功率最大，解得 【小问2详解】 设钉子对重物的平均作用力为，撤去拉力到重物下落到最低点过程，由动能定理，有 解得 由牛顿第三定律，重物对钉子的平均作用力为，方向竖直向下。 15. 如图所示，粗糙水平面与光滑半圆弧轨道相切于点，的长度为，圆弧的半径为。一质量为的物块静止在点，另一质量未知的滑块以某一初速度从点向点运动，滑块和物块均可视为质点，滑块与水平面间的滑动摩擦因数。滑块运动到处后与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短。碰后滑块向左运动至中点处停下，物块沿半圆弧轨道上滑，通过最高点时对轨道的压力恰好为零。重力加速度为，求： （1）碰撞后瞬间物块的速度大小； （2）滑块的质量和初速度大小； （3）仅调节滑块的初速度大小，要使碰撞后物块仍从半圆弧轨道的某处脱离轨道，且脱离轨道飞出后做抛体运动的落点在之间，不考虑物块落地后反弹，则滑块的初速度应满足什么条件。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 物块在最高点时 物块碰后从最低点运动到过程 解得 【小问2详解】 设滑块的质量为，初速度为，碰撞前后速度分别为、 向左运动过程 得 滑块与物块碰撞过程， 解得 滑块向右运动过程中 得 【小问3详解】 分析可得当物块恰好通过时，落点正好在中点处，要想物块落至点，则需要以更大的速度通过，设恰好能落至时，在的速度为，则， 解得 根据前面公式计算可得此时的初速度为 要使物块离开轨道后落点为点，则需物块在圆弧轨道上部某点脱离轨道，设该点到圆心的连线与竖直方向夹角为，物块在该点速度为，该速度可分解为， ， 联立可解得 物块从最低点到轨道上脱离点过程 得 可解得此时滑块的初速度为 综上所述，满足条件的滑块的初速度为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$