福建省厦门第六中学2023-2024学年高二上学期12月月考物理试题

2023-2024六中高二12月月考 1、 单项选择题：（每小题4分,共16分。在每小题给出的 4 个选项中，只有一项符合题目要求。） 1．质量为m的木箱放置在光滑的水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度变为v，则在这段时间内拉力F与重力的冲量大小分别为(　　) A．，0 B．，0 C．， D．， 【答案】D 【分析】考查了冲量的计算。 【详解】根据公式 可得拉力F的冲量为 重力的冲量为 故选D。 2．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】对铁锤应用动量定理，设木桩对铁锤的平均作用力为F，以向上为正方向，则有 解得 由牛顿第三定律，铁锤对木桩的平均冲力大小为 故选C。 3．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（　　） A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了 B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率 C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动 D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的 【答案】B 【详解】AB．蜂鸣器发出声波的频率不变，只是同学们感觉到的声音频率变化了，故A错误，B正确； C．当其远离观察者时，听到声音的频率变小即音调变低，故C错误； D．旋转过程中，声源(蜂鸣器)与观察者(同学们)的距离有时近，有时远，发生多普勒效应，故D错误。 故选B。 4．一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是（　　） A．t1时刻摆球的速度最大，悬线对它的拉力最小 B．t2时刻摆球的速度为零，悬线对它的拉力最小 C．t3时刻摆球的速度最零，悬线对它的拉力最大 D．t4时刻摆球的速度最大，悬线对它的拉力最大 【答案】D 【详解】AC．由题图可知，在t1时刻和t3时刻摆球的位移最大，回复力最大，速度为零，悬线的拉力最小，故AC错误； BD．在t2时刻和t4时刻摆球在平衡位置，速度最大，悬线的拉力最大，回复力为零，故B错误，D正确。 故选D。 二、双项选择题：（每小题6分,共24分。在每小题给出的4个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得 6 分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。) 5．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是(　　) A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反 B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同 C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大 D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小 【答案】AD 【详解】回复力与位移方向总是相反，在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反，A正确，B错误；做简谐运动的弹簧振子，靠近平衡位置时，回复力减小，而速度增大，动能增大，离开平衡位置时，回复力增大，速度减小，动能减小，C错误；某一段时间内，它的势能减小，向平衡位置靠近，加速度减小，D正确． 6．图1所示为一列简谐横波在t＝1秒时的波形图，图2是这列波中x=200cm的P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　） A．v＝25cm/s B．v＝50cm/s C．传播方向是向左传播 D．传播方向是向右传播 【答案】BD 【详解】AB．由图2可以看出P点振动周期T=2s,则波在介质中传播的周期T=2s；由图1看出波长=100cm，则波的传播速度，故A错误，B正确； CD．由图2可以看出P在1s时振动方向向下，带入图1中，P点此时向下振动，根据同侧法，波传播方向是向右传播，故C错误，D正确。 故选BD。 7．在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1=4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是（　　） A. 该波与固有频率为0.5Hz的物体可以产生共振 B．该波遇大小为4m的障碍物，可以发生明显的衍射现象 C．该横波的波速为1m/s D．距离O点为5m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末 【答案】BC 【详解】ABC．由于波源开始向上振动，各质点开始都向上振动，t1=4s时，有 当t2=7s时，有 联立解得 波长为 频率为 故A错误，BC正确； D．振动从O点传到距离O点为5m的质点所需的时间为 所以距离O点为5m的质点第一次开始向上振动的时刻为5s末。故D错误。 故选BC。 8．如下图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知CO＝h，弹簧的劲度系数为k.某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动．则以此时刻开始半个周期的时间内，对质量为m的物体，下列说法正确的是(　　) A．重力势能减少了2mgh B．回复力做功为2mgh C．速度的变化量的大小为2v D．通过A点时回复力一定小于mg 【答案】AC 【详解】由简谐运动的对称性可知，经过半个周期m到达C与O的对称点，重力势能减小2mgh；速度大小不变方向反向，回复力做功为零；由回复力F=-kx，通过A点时回复力的大小为2kh，故AC正确BD错误。 故选AC。 2、 填空题：(每空 2 分,共 24 分。) 9．如图所示，物体A、B静止在光滑水平面上，且mA>mB，现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们将： 运动（选填“停止”、“向左”或“向右”）； 【答案】向右 【分析】先根据动能定理分析两个物体获得的动能大小，由，分析碰撞前的动量大小，根据碰撞过程动量守恒，列式分析碰后共同体的运动方向． 【详解】由动能定理知，两个力F和做功相同，碰撞前它们的动能相同．由，知，．碰撞过程中动量守恒，则有：，故碰后速度v一定与相同，方向向右． 10．一列波长大于 1m 的横波沿着 x 轴正方向传播，处在 x1=1m 和 x2=2m 的两质点 A、B 的振动图像如图所示。由此可知此波的波长为：λ= m； 【答案】 【详解】波从A向B传播，AB间的距离 Δx=(n＋）λ，n=0，1，2，… 由于，波长大于1m，则n只能取0，即有 Δx=λ 波长 λ=m 11．一列沿方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，P点的坐标为，已知时，P点第二次出现波峰。可知这列波的传播速度为：v= m/s 【答案】10 【详解】依题意，由题图可知该波的波长为，P点与最近波峰的水平距离为3m，距离下一个波峰的水平距离为7m，所以波速 12．如图1为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图： （1）在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是： A．轨道是光滑的 B．轨道末端的切线是水平的 C．碰撞的瞬间m1和m2球心连线与轨道末端的切线平行 D．每次m1都要从同一高度静止滚下 （2）入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量相比较，应是m1 m2； （3）在做此实验时，若某次实验得出小球的落点情况如图2所示．假设碰撞中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比m1：m2= 。 【答案】 BCD 大于 4：1 【详解】（1）[1]A．“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误； B．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确； C．为保证两球发生对心正碰，碰撞后小球做平抛运动，碰撞的瞬间m1和m2球心连线与轨道末端的切线平行，故C正确； D．要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故D正确。 故选BCD。 （2）[2]为防止两球碰撞后入射球反弹，m1大于m2 （3）两球离开轨道后做平抛运动，它们抛出点的高度相等，在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则 两边同时乘以t得 m1·OP=m1·OM+m2·ON 代入数据得 m1：m2=4:1 13． 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用毫米刻度尺测得摆线长L0；用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则： ①摆球直径d = mm； ②用秒表测得单摆完成N全振动的时间如图乙所示，则秒表的示数t = s； ③如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是 。（填字母代号） A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 B．计算摆长时没有计入摆球的半径 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．试验中误将39次全振动数为40次 ④在试验中,还经常通过改变摆长L从而测出对应的不同摆长下的周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象。若在实验中摆长L少加小球的半径，那么真正的图象应该是a、b、c中的 由图象可知，小球的半径r＝ cm；当地的重力加速度g＝ m/s2 【答案】 20.25 78.5 CD a 1.2 9.86 【详解】①摆球直径 ②秒表的示数 ③根据 A．若摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了，而计算时按原摆长计算，相当于摆长的测量值偏小，从而算得重力加速度g的值偏小，A错误； B．若计算摆长时没有计入摆球的半径，则摆长的测量值偏小，因此重力加速度g的值偏小，B错误； C．若开始计时时，秒表过迟按下，计算的周期偏小，从而算得的重力加速度g的值偏大，C正确； D．若试验中误将39次全振动数为40次，导致计算的振动周期偏小，从而算得的重力加速度g的值偏大，D正确。 故选CD。 ④本实验需要测量时间求出周期，并要绳的下端口到摆球球心的距离d，则所需的测量工具是秒表和毫米刻度尺 故选BD。 由单摆周期公式得 解得 当时 则真正的图象是a 当时 即图象与轴交点坐标，由图示图象可知 图线的斜率大小 由由图示图象可知 解得 3、 计算题：（3题，共38分。请写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤和答案,只写最后答案的不能得分。13+12+13) 14． 如图，轻弹簧的两端分别连接A、B两物块，置于光滑的水平面上，初始时，A紧靠墙壁，弹簧处于压缩状态且被锁定，已知A、B的质量分别为、，初始时弹簧的弹性势能，现解除对弹簧的缩定，求： （1）物块 A 要离开墙壁的时刻，物块 B 的速度大小； （2）从解除锁定到A离开墙壁的过程中，求弹簧对B的冲量的大小I； （3）此后弹簧的最大弹性势能为多少？ 【答案】（1）3m/s（2）（3） 【详解】（1）当弹簧恢复原长时，的速度为，此时恰好离开墙壁，机械能守恒有 vB=3m/s （2）以水平向右方向为正方向，解除锁定到物块刚离开墙壁的过程中，由动量定理得 代入数据得 （3）当弹簧第一次恢复原长后，A离开墙壁；然后A做加速运动，B做减速运动，当二者的速度相等时，弹簧压缩最短，弹性势能最大，此过程中的动量守恒，机械能也守恒；选取向右为正方向，由动量守恒定律及机械能守恒定律有 代入数据解得 15．光滑圆弧槽（半径为 R 的四分之一圆）质量为 M，静止于光滑水平地面上，质量为m 的小球（可以视为质点），静止在光滑圆弧槽的最高点由静止释放 沿光滑圆弧槽下滑，当小球刚滑到水平地面时，求： （1）小球的速度大小； （2）光滑圆弧槽后退的距离（R 与重力加速度 g 为已知）。 【答案】（1）； （2） 【详解】（1）系统水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，取向右为正方向，设小球到水平面速度为，此时圆弧槽的速度为，根据动量守恒 根据能量守恒 联立解得 （2）根据动量守恒，有 运动时间相同即有 且根据几何关系为 解得 16.如图，半径光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直固定于光滑水平面上，底端与一质量为的小车的上表面相切，一质量的小物块从圆弧轨道最高点P由静止释放，经Q点后滑上静止的小车，小车与小物块间的动摩擦因数，小车与墙碰撞的时间极短且为弹性碰撞。已知小车与墙碰撞前，小车与小物块的速度已经相同，重力加速度。求： （1）小物块滑到Q点时的动量大小及对圆弧轨道的压力大小； （2）小物块从滑上小车到与小车第一次相对静止时所用的时间； （3）若物块最终没有从小车上滑出去，则小车至少多长。    【答案】（1）9kg∙m/s 90N；（2）0.4s；（3）1.5m 【详解】（1）小物块从P滑到Q点的过程，机械能守恒，则 小物块滑到Q点时的动量大小为 代入数据得 由得，FN=90N 由牛顿第三定律得：F'N=FN=90N （2）从小物块滑上小车到第一次相对静止过程，根据动量守恒定律有 对小车，由动量定理得 解得 （3）小车与墙碰撞后原速率反向，此时系统动量 所以总动量方向向左，因此小车与物体会再次向左共速，与墙发生碰撞，又因为，二者仍会向左共速，与墙碰撞，所以最终车与物体静止，动能完全转化为内能，有 解得 此时的相对位移L就是对应的最小车长，为1.5m。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024六中高二12月月考 1、 单项选择题：（每小题4分,共16分。在每小题给出的 4 个选项中，只有一项符合题目要求。） 1．质量为m的木箱放置在光滑的水平地面上，在与水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由静止开始运动，经过时间t速度变为v，则在这段时间内拉力F与重力的冲量大小分别为(　　) A．，0 B．，0 C．， D．， 2．一质量为m的铁锤，以速度v竖直打在木桩上，经过时间后停止，则在打击时间内，铁锤对木桩的平均冲力的大小是（　　） A． B． C． D． 3．上课时老师将一蜂鸣器固定在教鞭一端，然后使蜂鸣器迅速水平旋转，蜂鸣器音调竟然忽高忽低变化，下列判断正确的是（　　） A．旋转时蜂鸣器发声的频率变化了 B．由于旋转，改变了同学们听到的声音频率 C．蜂鸣器音调变高时，一定是向远离观察者的方向运动 D．音调的忽高忽低是由波的干涉造成的 4．一单摆做小角度摆动，其振动图像如图所示，以下说法正确的是（　　） A．t1时刻摆球的速度最大，悬线对它的拉力最小 B．t2时刻摆球的速度为零，悬线对它的拉力最小 C．t3时刻摆球的速度最零，悬线对它的拉力最大 D．t4时刻摆球的速度最大，悬线对它的拉力最大 二、双项选择题：（每小题6分,共24分。在每小题给出的4个选项中，有两项符合题目要求，全部选对得 6 分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。) 5．关于质点做简谐运动，下列说法中正确的是(　　) A．在某一时刻，它的速度与回复力的方向相同，与位移的方向相反 B．在某一时刻，它的速度、位移和加速度的方向都相同 C．在某一段时间内，它的回复力的大小增大，动能也增大 D．在某一段时间内，它的势能减小，加速度的大小也减小 6．图1所示为一列简谐横波在t＝1秒时的波形图，图2是这列波中x=200cm的P点的振动图线，那么该波的传播速度和传播方向是（　　） A．v＝25cm/s B．v＝50cm/s C．传播方向是向左传播 D．传播方向是向右传播 7．在O点有一波源，t=0时刻开始向上振动，形成向右传播的一列横波。t1=4s时，距离O点为3m的A点第一次达到波峰；t2=7s时，距离O点为4m的B点第一次达到波谷。则以下说法正确的是（　　） A. 该波与固有频率为0.5Hz的物体可以产生共振 B．该波遇大小为4m的障碍物，可以发生明显的衍射现象 C．该横波的波速为1m/s D．距离O点为5m的质点第一次开始向上振动的时刻为6s末 8．如下图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知CO＝h，弹簧的劲度系数为k.某时刻物体恰好以大小为v的速度经过C点并向上运动．则以此时刻开始半个周期的时间内，对质量为m的物体，下列说法正确的是(　　) A．重力势能减少了2mgh B．回复力做功为2mgh C．速度的变化量的大小为2v D．通过A点时回复力一定小于mg 2、 填空题：(每空 2 分,共 24 分。) 9．如图所示，物体A、B静止在光滑水平面上，且mA>mB，现用大小相等的两个力F和F′分别作用在A和B上，使A、B沿一条直线相向运动，然后又先后撤去这两个力，使这两个力对物体做的功相同，接着两物体碰撞并合为一体后，它们将： 运动（选填“停止”、“向左”或“向右”）； 10．一列波长大于 1m 的横波沿着 x 轴正方向传播，处在 x1=1m 和 x2=2m 的两质点 A、B 的振动图像如图所示。由此可知此波的波长为：λ= m； 11．一列沿方向传播的简谐横波，在时刻的波形如图所示，P点的坐标为，已知时，P点第二次出现波峰。可知这列波的传播速度为：v= m/s 12．如图1为“碰撞中的动量守恒”实验装置示意图： （1）在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是： A．轨道是光滑的 B．轨道末端的切线是水平的 C．碰撞的瞬间m1和m2球心连线与轨道末端的切线平行 D．每次m1都要从同一高度静止滚下 （2）入射小球1与被碰小球2直径相同，它们的质量相比较，应是m1 m2； （3）在做此实验时，若某次实验得出小球的落点情况如图2所示．假设碰撞中动量守恒，则入射小球质量m1和被碰小球质量m2之比m1：m2= 。 13． 在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，某同学用毫米刻度尺测得摆线长L0；用游标卡尺测得摆球的直径如图甲所示，则： ①摆球直径d = mm； ②用秒表测得单摆完成N全振动的时间如图乙所示，则秒表的示数t = s； ③如果该同学测得的g值偏大，可能的原因是 。（填字母代号） A．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 B．计算摆长时没有计入摆球的半径 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．试验中误将39次全振动数为40次 ④在试验中,还经常通过改变摆长L从而测出对应的不同摆长下的周期T，再以T2为纵轴、L为横轴作出函数关系图象。若在实验中摆长L少加小球的半径，那么真正的图象应该是a、b、c中的 由图象可知，小球的半径r＝ cm；当地的重力加速度g＝ m/s2 3、 计算题：（3题，共38分。请写出必要的文字说明、方程式、重要的演算步骤和答案,只写最后答案的不能得分。13+12+13) 14． 如图，轻弹簧的两端分别连接A、B两物块，置于光滑的水平面上，初始时，A紧靠墙壁，弹簧处于压缩状态且被锁定，已知A、B的质量分别为、，初始时弹簧的弹性势能，现解除对弹簧的缩定，求： （1）物块 A 要离开墙壁的时刻，物块 B 的速度大小； （2）从解除锁定到A离开墙壁的过程中，求弹簧对B的冲量的大小I； （3）此后弹簧的最大弹性势能为多少？ 15．光滑圆弧槽（半径为 R 的四分之一圆）质量为 M，静止于光滑水平地面上，质量为m 的小球（可以视为质点），静止在光滑圆弧槽的最高点由静止释放 沿光滑圆弧槽下滑，当小球刚滑到水平地面时，求： （1）小球的速度大小； （2）光滑圆弧槽后退的距离（R 与重力加速度 g 为已知）。 16.如图，半径光滑的四分之一圆弧轨道PQ竖直固定于光滑水平面上，底端与一质量为的小车的上表面相切，一质量的小物块从圆弧轨道最高点P由静止释放，经Q点后滑上静止的小车，小车与小物块间的动摩擦因数，小车与墙碰撞的时间极短且为弹性碰撞。已知小车与墙碰撞前，小车与小物块的速度已经相同，重力加速度。求： （1）小物块滑到Q点时的动量大小及对圆弧轨道的压力大小； （2）小物块从滑上小车到与小车第一次相对静止时所用的时间； （3）若物块最终没有从小车上滑出去，则小车至少多长。    试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $