天津市第一中学2025-2026学年高二下学期月考物理试卷（A卷）

2025-2026学年天津一中高二（下）月考物理试卷（A卷） 一、单选题：本大题共6小题，共30分。 1.如图所示，半径为R的圆盘边缘有一钉子B，在水平光线下，圆盘的转轴A和钉子B在右侧墙壁上形成影子O和P，以O为原点在竖直方向上建立x坐标系。时从图示位置沿逆时针方向匀速转动圆盘，角速度为，则P做简谐运动的表达式为(    ) A. B. C. D. 2.图、分别是甲、乙两个单摆在同一位置处做简谐运动的图像，则下列说法中正确的是(    ) A. 甲、乙两单摆的振幅相等 B. 时，甲单摆的重力势能最小，乙单摆的动能为零 C. 甲、乙两单摆的摆长之比为4：1 D. 甲、乙两单摆的摆球在最低点时，向心加速度大小一定相等 3.在盛沙的漏斗下面放一木板，让漏斗左右摆动起来，同时其中细沙匀速流出，经历一段时间后，观察木板上沙子的堆积情况，则沙堆的剖面应是如图中的(    ) A. B. C. D. 4.一列简谐横波在x轴上传播，某时刻的波形图如图所示，a、b、c为三个质元，a正向上运动，由此可知(    ) A. 该波沿x轴负方向传播 B. c正向上运动 C. 该时刻以后，b比c先到达平衡位置 D. 该时刻以后，b比c先到达离平衡位置最远处 5.如图所示是一列简谐横波在时刻的波形图，已知这列波沿x轴正方向传播，波速为是离原点为2m的一个介质质点，则在时刻，质点P的： ①速度和加速度都沿方向； ②速度沿方向，加速度沿方向； ③速度和加速度都正在增大； ④速度正在增大，加速度正在减小. 以上四种判断中正确的是(    ) A. 只有① B. 只有④ C. 只有①④ D. 只有②③ 6.如图甲所示，轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端连接一轻质薄板。时刻，一质量为m的物块从其正上方某处由静止下落，落至薄板上后和薄板始终粘连，其位置随时间变化的图像如图乙所示，其中时物块刚接触薄板。弹簧形变始终在弹性限度内，空气阻力不计，则(    ) A. 当物块开始简谐运动后，振动周期为 B. 时弹簧的弹力小于2mg C. 从到的过程中物块加速度先变小再变大 D. 若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后简谐运动的周期增大 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7.如图是水面上两列频率相同的波在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰实线和波谷虚线；的振幅，的振幅，则下列说法正确的是(    ) A. 质点D是振动减弱点 B. 质点A、D在该时刻的高度差为14cm C. 再过半个周期，质点B、C是振动加强点 D. 质点C此刻以后将向下振动 8.在均匀介质中坐标原点O处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻波刚好传播到处，波形图如图所示，则(    ) A. 此后再经6s该波传播到处 B. M点在此后第3s末的振动方向沿y轴正方向 C. 波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向 D. 此后M点第一次到达处所需时间是2s 9.简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距10m的两质点，波先传到P，当波传到Q开始计时，P、Q两质点的振动图象如图所示实线为Q的振动图象，则(    ) A. 质点P开始振动的方向沿y轴正方向 B. 该波从P传到Q的时间可能为7s C. 该波的传播速度可能为 D. 该波的波长可能为 10.如图所示，质量为m的物体1与竖直放置的轻质弹簧相连组成弹簧振子，物体1静止于O点，将另一个质量同为m的物体2从距O点上方某一高处的C点由静止开始释放。1、2两物体在O点发生碰撞后立刻粘在一起结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动，图中B点是整体3运动的最低点。已知从O点到B点所用时间为t，O、B两点间距为h。则对整体3和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是(    ) A. 在物体1、2相碰形成整体3的过程中，损失机械能 B. 该系统做简谐振动的周期T满足，振幅 C. 从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量等于弹簧弹性势能增加量 D. 整体3的最大速度一定大于v，最大加速度一定大于 三、实验题：本大题共1小题，共10分。 11.某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素。 ①当他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧，如图1所示。这样做的目的是        。 A.保证摆动过程中摆长不变 B.可使周期测量得更加准确 C.需要改变摆长时便于调节 D.保证摆长在同一竖直平面内摆动 ②他组装好单摆后自然垂悬的情况下，用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度，再用游标卡尺测量摆球直径。结果如图2所示，则该摆球的直径为        mm，单摆长为        m。 ③图3的振动图像真实地描述了对摆长约为1m的单摆进行周期测量得四种操作过程，图中横坐标远点表示计时开始，A，B，C均为30次全振动的图像，已知，，这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是        填字母代号。 四、计算题：本大题共2小题，共40分。 12.如图所示，平面直角坐标系的第一象限内有沿y轴负方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在y轴上坐标为的P点沿x轴正方向射出质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子射出的初速度大小为，粒子第一次进入磁场时速度方向与x轴正方向的夹角为，粒子第四次经过x轴的位置离O点距离为10d，不计粒子的重力，求： 匀强电场的电场强度大小； 匀强磁场的磁感应强度大小。 13.如图所示，一轻弹簧直立在水平地面上，两端连接着物块A和B，，，开始时A、B均静止。现将一个质量为的物体C从A的正上方某一高度处由静止释放，C和A碰后立即粘在一起，之后在竖直方向做简谐运动，在运动过程中，物体B对地面的最小压力恰好为零，已知弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能表达式为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度范围内，忽略空气阻力，重力加速度。求： 物块A、C一起做简谐振动的振幅A； 物块B对地面的最大压力； 物块A、C一起运动的最大速率？ 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：t时刻转动角度为，总角度为，所以，故B正确，ACD错误。 故选：B。 首先求解t时刻的角度，然后根据三角函数知识求解。 解答本题的关键是：求解t时刻的总角度。 2.【答案】B  【解析】解：A、由图知，甲、乙两摆的振幅分别为4 cm、2cm，振幅不相等，故A错误； B、时，甲摆通过平衡位置，重力势能最小。乙摆经过最大位移处，动能为零，故B正确； C、甲、乙两摆的周期分别为4s、8s，周期之比为1：根据由单摆的周期公式得：甲、乙两摆的摆长之比为1：4，故C错误； D、设摆角为，则摆球从最高点摆到最低点的过程中，由机械能守恒定律得：；摆球在最低点时向心加速度，根据振幅和摆长关系，可知甲摆摆球的最大偏角比乙摆摆球的最大偏角大，所以甲、乙两摆摆球在最低点时向心加速度大小一定不等，故D错误； 故选：B。 根据图象直接得到两个单摆的振幅和周期，然后结合单摆周期公式求摆长之比。根据机械能守恒定律和向心加速度公式列式研究摆球在最低点时向心加速度关系。根据摆球的位置分析重力势能和动能。 本题主要考查了简谐运动的图象和单摆周期公式，要能通过图象得到周期和振幅，然后结合单摆的周期公式分析。 3.【答案】B  【解析】解：漏斗摆动时，经过最大位移处左右两个端点时，漏斗的速度最小，通过相同距离所用时间较长，而细沙匀速流出，则木板上沙子堆积较多； 漏斗经过平衡位置时速度最大，通过相同距离所用时间较短，而细沙匀速流出，说明平衡位置堆积的沙子较少。所以沙堆的剖面是B。 故B正确、ACD错误。 故选：B。 漏斗摆动时，经过平衡位置时速度最大，通过相同距离所用时间较短，而细沙匀速流出，说明平衡位置堆积的沙子较少。利用同样方法分析，漏斗经过最大位移处时沙子堆积情况。 本题考查对实验现象的分析和理解能力，抓住振子在平衡位置与最大位移处速度不同是关键。 4.【答案】C  【解析】解：A、图示时刻a点向上振动，根据波的传播方向与质点的振动方向之间的关系可知波沿x正方向传播，故A错误； B、波沿x正方向传播，根据波形的平移规律可知，c点正向下运动，故B错误； CD、c点正向下运动，而此时b向上运动，可知b比c先到平衡位置，故D错误，C正确。 故选：C。 由a点的振动方向向上，可判断波的传播方向，确定b、c的运动方向，并比较a、b、c两点回到平衡位置的先后。 本题考查简谐波中波的传播方向与质点的振动方向之间的关系，是学习波动知识应掌握的基本功，可以通过比较质点振动先后或用波形的平移法判断。 5.【答案】C  【解析】解：由图知，该波的波长，波速，因此周期为； 因为波向右传播，所以时刻P质点振动方向向下；  ，所以P质点在其平衡位置上方，正在向平衡位置运动，位移为正，正在减小；速度为负，正在增大；加速度为负，正在减小。故①④正确； 故选：C。 根据波的传播传播方向确定P点的振动方向；由图得到波长，根据求解周期，然后进一步分析质点P的运动情况． 本题关键是先求解周期，然后结合波的传播方向得到P的振动方向，最后增加振动特点分析P的速度和加速度情况，基础题． 6.【答案】C  【解析】解：A、根据图乙可知，振动周期为：，故A错误； B、如果物体从弹簧原长处由静止释放，则达到最低点的加速度大小为g，方向向上；现在从距离自然长度上方一定高度释放，则物块达到最低点时加速度大于重力加速度g，根据牛顿第二定律可得：，即，即时弹簧的弹力大于2mg，故B错误； C、根据图乙可知，时物块处于平衡位置，此时物块的加速度为零，故从到的过程中物块加速度先变小再变大，故C正确； D、根据可知，物块做简谐运动的周期与振幅无关。若增大物块自由下落的高度，则物块与薄板粘连后简谐运动的周期不变，故D错误。 故选：C。 物块与薄板一起运动时是简谐运动，根据简谐运动的对称性确定物块的加速度；分析运动过程中物块的受力情况，根据牛顿第二定律分析加速度的变化；根据周期公式分析周期大小。 解决本题的关键是要分析清楚物块的运动过程和受力情况，掌握简谐运动的对称性，来分析物块所受合外力的变化情况，掌握简谐运动的特点。 7.【答案】BD  【解析】解：图是两列频率相同的相干水波于某时刻的叠加情况，实线和虚线分别表示波峰和波谷，则D点是波谷与波谷相遇点，A是波峰与波峰相遇点，B、C两点是波峰与波谷相遇点。则A、D两点是振动加强的，且B、C两点是振动减弱的； A.质点D是振动加强点，故A错误； B.的振幅，的振幅，质点A是处于波峰叠加位置，相对平衡位置高度为7cm，而质点D处于波谷叠加位置，相对平衡位置为，因此质点A、D在该时刻的高度差为14cm，故B正确； C.B、C两点是振动减弱点，再过半个周期，质点B、C是振动仍是减弱点，故C错误； D.质点C此刻处于最大位置处，以后将向下平衡位置运动，故D正确； 故选：BD。 根据波的叠加原理，判断波峰与波谷相遇为振动减弱点、波峰与波峰相遇为加强点，结合振幅计算位移差，再依据波的传播规律分析质点振动方向与周期后的叠加情况。 本题以两列相干波的叠加为背景，考查波的干涉中加强点与减弱点的判断及位移、振动方向的分析，是波动光学的基础典型题。 8.【答案】AB  【解析】【分析】 考查由表达式来确定角速度与周期，并掌握波长、波速、周期的关系，并能灵活运用，同时并判定某质点经过一段时间时，所处的振动方向，或由所处的位置，来判定所经历的时间。 根据质点做简谐运动的表达式，从而求得周期，再由，确定波速，进而可求得某段时间内的波传播的距离； 根据M点振动的时间，结合周期，从而判定M点的振动方向； 简谐波传播过程中，各个质点做简谐运动时，起振方向与波源起振方向相同，与图示时刻波最前端质点的振动方向相同； 根据此时M点的振动方向，再结合末位置，从而确定运动的时间。 【解答】 A.波的周期，波长，波速，则再经过6s，波传播的距离为，故该波传到处，故A正确； B.M点在此时振动方向向下，则第3秒末，即经过了，该点的振动方向沿y轴正向，故B正确； C.因波传到处时，质点向y轴正向振动，故波源开始振动时的运动方向沿y轴正向，故C错误； D.此时M的振动方向向下，因此第一次到达处所需时间，故D项错误。 故选AB。 9.【答案】ACD  【解析】解：由图看出周期为 A、由Q的图象判断波的起振为沿y轴正方向，所有波上的质点都一样，故A正确； B、图中看出，Q点振动滞后P点，n为正整数，不可能为7，故B错误； C、从P点传到Q点有，当时，，故C正确； D、从P到Q有，因此，时波长为，故D正确； 故选：ACD。 图中可知波的周期为6s，图中给出的是两个质点的振动情况，可以从图中看出他们之间的滞后情况或者是相位差，根据题设条件列出方程求解出波的波速、波长的表达式。 该问题属于典型的多解性问题，多解的原因在于波传播过程的周期性，图中可知波的周期为6s，图中给出的是两个质点的振动情况，可以从图中看出他们之间的滞后情况或者是相位差，根据题设条件列出方程求解出波的波速、波长的表达式。 10.【答案】BD  【解析】解：轻质弹簧与物体1组成弹簧振子，静止于O点，此时弹簧的弹力：， 结合为一个整体3以速度v开始做简谐振动时的平衡位置处，弹簧的弹力： 所以： A、以向下的方向为正方向，碰撞瞬间动量守恒：，损失的动能，故A错误； B、振动系统的平衡位置在OB之间，整体3从O到B的时间大于小于，所以该系统做简谐振动的周期T满足。由于振动系统的平衡位置在OB之间，所以振幅，故B正确； C、从O点到B点的过程中，整体3重力势能减小量和动能的减少量等于弹簧弹性势能增加量。故C错误； D、结合为一个整体3后以速度v开始做简谐振动，开始时弹簧的弹力小于3的重力，物体做加速运动，所以整体3的最大速度一定大于v；根据机械能守恒可得，整体3返回时上升的高度一定高于O点；又整体3在O点的加速度：，而3处于O点上方受到的弹簧的弹力小于mg，所以加速度大于，故D正确。 故选：BD。 根据动量守恒和能量守恒求碰撞前后损失的机械能；根据碰撞后简谐运动的特点及平衡位置大致确定周期和振幅的大小；重力做的功只与初末的位置有关，可以求得重力做的功，根据简谐运动的特点可以求得动量变化的大小；根据牛顿第二定律确定加速度的大小。 本题考查了简谐运动的对称性和对物体的冲量大小的计算，要求学生要牢固的掌握住基础知识。 11.【答案】AC A   【解析】解：①当他组装单摆时，在摆线上端的悬点处，用一块开有狭缝的橡皮夹紧，这样做的目的是保证摆动过程中摆长不变，需要改变摆长时便于调节，故AC正确，BD错误。 故选：AC。 ②10分度游标卡尺的精确度为，摆球的直径 单摆长为 ③为了减小计时误差，应从最低点平衡位置开始计时； 摆角为时，振幅 摆角为时，振幅 为了保证单摆左简谐运动，单摆的摆角，振幅不大于，因此这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是A，故A正确，BCD错误。 故选：A。 故答案为：①AC；②；；③A。 ①结合单摆实验操作要求，分析橡皮夹紧悬点的作用，逐一判断选项，选出正确答案； ②按游标卡尺读数规则读取摆球直径，根据单摆有效摆长为悬点到球心的距离，计算摆长； ③依据单摆实验小角度、平衡位置计时的要求，分析各振动图像，选出符合要求且误差最小的操作。 本题以单摆周期探究实验为载体，综合考查实验操作、仪器读数、图像分析与误差判断，全面检验学生对单摆实验的掌握程度。 12.【答案】匀强电场的电场强度大小为  匀强磁场的磁感应强度大小为  【解析】解：设匀强电场的电场强度大小为E，粒子第一次进磁场时速度沿y轴负方向的分速度大小为，根据题意有 根据牛顿第二定律 根据速度分解可知 解得 粒子第一次在电场中运动沿x轴方向运动的距离 又 解得 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，轨迹如图 根据题意 解得 粒子进入磁场时的速度大小 设匀强磁场的磁感应强度大小为B，根据牛顿第二定律 解得。 答：匀强电场的电场强度大小为； 匀强磁场的磁感应强度大小为。 粒子在第一象限的匀强电场中做类平抛运动，利用速度偏转角的正切值求出竖直方向的速度分量，结合竖直位移和匀加速运动公式求加速度，进而得到电场强度。 进入第四象限的磁场后，粒子做匀速圆周运动，通过分析粒子的运动轨迹两次穿过x轴进入磁场、圆周运动后再回到x轴，结合第四次经过x轴的位置，利用几何关系确定圆周运动的半径，再由洛伦兹力提供向心力求出磁感应强度。 本题考查带电粒子在复合场中的多阶段运动，核心在于明确类平抛的速度分解、磁场中圆周运动的几何关系，注意区分粒子在电场和磁场中的受力特点，准确画出轨迹并应用几何知识确定圆周运动的半径。 13.【答案】物块A、C一起做简谐振动的振幅A为  物块B对地面的最大压力为10N，方向垂直地面向下  物块A、C一起运动的最大速率为  【解析】解：当弹簧弹力等于A、C的总重力时，A、C处于平衡状态，有 解得 此时弹簧处于压缩状态； 当物体B对地面压力为0时，对B受力分析可得 解得 此时弹簧处于拉伸状态，所以物块A、C一起做简谐振动的振幅： 当AC运动到最低点时B对地面的压力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为，代入数据解得 此时弹簧弹力，代入数据解得 对B受力分析得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知：B对地面的最大压力为10N，方向垂直地面向下。 振子在平衡位置时速率最大，对A、C从最高点到平衡位置由机械能守恒定律得： 代入数据解得： 所以物块A、C一起运动的最大速率为。 答：物块A、C一起做简谐振动的振幅A为； 物块B对地面的最大压力为10N，方向垂直地面向下。； 物块A、C一起运动的最大速率为。 通过受力分析确定各位置的弹簧形变量，结合简谐运动的对称性找到振幅； 根据B的受力分析，结合弹簧的弹力和重力，确定B对地面的最大压力； 利用机械能守恒，结合弹性势能和重力势能、动能的转化，求解最大速率。 本题的核心在于理解简谐运动的平衡位置、振幅的物理意义，结合受力分析确定弹簧的形变量，利用机械能守恒定律结合弹性势能、重力势能和动能的转化来求解最大速率。通过分析B的受力，结合弹簧的弹力和重力，确定B对地面的最大压力。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $