内容正文:
新会二中2024-2025学年第二学期高二(1)班物理科第二次月考试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:(共9小题,每小题4分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 关于动量、冲量和动量的变化量,下列说法中正确的是( )
A. 物体动量为零时,一定处于平衡状态
B. 冲量越大时,物体受力越大
C. 做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量∆p方向与速度的方向相同
D. 做曲线运动的物体,动量的变化量∆p方向与速度的方向相同
2. 如图所示为某款运动跑鞋宣传图,图片显示:“该款鞋鞋底采用EVA材料,能够有效吸收行走或运动时的冲击力,保护双脚免受伤害”。对于该款鞋,下列说法正确的是( )
A. 缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
B. 延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
C. 延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
D. 缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
3. 北京和深圳都是中国的一线城市,在地理位置上它们的经度基本上相同,但纬度相差较大,北京地处北纬39.9度,深圳地处北纬22.6度。现把在北京调准的摆钟移到深圳(设海拔高度基本相同),则摆钟的振动( )
A. 变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长
B. 变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长
C. 变快了,要使它恢复准确,应增加摆长
D. 变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长
4. 如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像,由图像可知( )
A. 在时,振子的动能最小
B. 在时,系统的势能最小
C. 在时,振子加速度方向沿轴正方向
D. 振子在内通过的路程为
5. 如图甲所示,“笑脸弹簧小人”由头部、轻弹簧及底座组成,将弹簧小人静置于桌面上,其简化模型如图乙所示,头部在O点时刚好静止。现将头部压到B点由静止释放,头部在AB之间上下振动,底座始终未离开地面,不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 头部在上下振动的过程中受到重力、弹力和回复力
B. 头部从O点向A点运动过程中,速度逐渐减小
C. 头部从O点向A点运动过程中,加速度逐渐减小
D. 头部在上下振动过程中,头部的机械能守恒
6. 分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;③围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;④声呐系统,用于探测海中的物体,这些物理现象分别属于波的( )
A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
7. 李老师和王老师在操场上给同学们演示绳波的形成和传播,一位老师手持绳子一端以周期T上下振动,可以认为是简谐振动,图中时刻绳子上A质点正向下运动,绳子上1、3两质点在最低点,绳子上质点2在最高点,、两质点在平衡位置,相距x。下列说法正确的是( )
A. 绳波的传播速度
B. 绳子上各质点水平向右运动
C. 绳子上各质点振动周期不同
D. 机械振动在绳子上传播形成了纵波
8. 一列简谐横波沿x轴传播,某时刻波的图像如图所示。已知此时质点a的运动方向向上,则( )
A. 此波沿x轴负方向传播
B. 质点c此时向下运动
C. 质点c将比质点b先回到平衡位置
D. 此时质点b的速度和加速度大小都比质点c大
9. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,反射波信号由计算机处理形成B超图像。如图所示为t=0时探头沿x轴正方向在血管内发射的简谐超声波图像,M、N是这列超声波上两个质点,已知超声波频率为,则下列说法正确的是( )
A. 该超声波的周期为
B. 超声波在血管中传播速度为2400m/s
C. 质点N此时振动方向沿y轴正方向
D. 经一个周期,质点N到达M所在位置
二、多项选择题:(共4小题,每小题6分,共24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。)
10. 如图所示,铁架横梁上挂着六个摆。其中,a与d的摆长相同,d球质量大于其他球的质量。让a球在垂直于纸面方向摆动,在摆动中通过横梁对其他几个摆施加周期性的驱动力,下列说法正确的是( )
A. 若a球摆动的频率增大,则其它球摆动的频率也增大
B. 若a球摆动的频率增大,则其它球摆动的振幅也增大
C. 若使a球自由摆动,c球摆动的振幅最大
D. 若使a球自由摆动,d球摆动的振幅最大
11. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的速度方向向右
B. 时,振子在点右侧
C. 和时,振子的加速度大小相等,方向完全相反
D. 到的时间内,振子的速度逐渐减小
12. 如图1所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动,据图2,下列关于乙同学的感受的说法中正确的是( )
A. 乙同学从A向B运动过程中,她听到的哨声频率变高
B. 乙同学从E向D运动过程中,她听到的哨声频率变高
C. 乙同学在点C向右运动时,她听到的哨声频率不变
D. 乙同学在点C向左运动时,她听到的哨声频率变低
13. 在光滑的水平面上,质量为3m的小球A以速度水平向右运动,与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是( )
A. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能守恒
B. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 碰后A球的速度为,B球的速度为
D. 碰后A球的速度为,B球的速度为
三、实验题:(共10分,每空2分。)
14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)该同学组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示,这样做的目的是______。
A. 可使周期测量得更加准确
B. 防止运动过程中摆长发生变化
C. 便于调节摆长
D. 保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最______(填“高”或“低”)点的位置,且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期。图甲中停表示数为该单摆全振动50次所用的时间,则单摆的振动周期为______s(结果保留3位有效数字)
(3)如果实验中所得到的关系图线如图3所示,根据图像分析,可得当地的重力加速度______(取3.14,结果取小数点后两位)
(4)若该同学测得的重力加速度值偏大,其原因可能是______
A. 单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C. 开始计时,秒表过早按下
D. 测摆线长时摆线拉得过紧
四、解答题:(共30分,共3小题,每小题需写出必要的解题步骤,只有答案不得分。)
15. 如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象,已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3,弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2,求
(1)它们的周期之比TA:TB;
(2)它们的最大加速度之比为aA:aB;
(3)它们在0-0.6s内的路程之比SA:SB。
16. 一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求:
(1)此波的波长、周期、振幅;
(2)此波传播的速度大小和方向;
(3)Q点在内的路程。
17. 冰球运动员甲的质量为80 kg。当他以5 m/s的速度向前运动时,与另一质量为100 kg、速度为2m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
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新会二中2024-2025学年第二学期高二(1)班物理科第二次月考试题
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:(共9小题,每小题4分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 关于动量、冲量和动量的变化量,下列说法中正确的是( )
A. 物体动量为零时,一定处于平衡状态
B. 冲量越大时,物体受力越大
C. 做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量∆p方向与速度的方向相同
D. 做曲线运动的物体,动量的变化量∆p方向与速度的方向相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.物体动量为零时,即速度为零,但物体的加速度可能不为零,所以物体不一定处于平衡状态,故A错误;
B.根据冲量的计算公式
可知,冲量越大时,物体受力不一定大,故B错误;
C.做直线运动的物体速度增大时,则速度方向与加速度方向相同,而加速度的方向与速度变化量、动量变化量的方向相同,所以动量的变化量∆p方向与速度的方向相同,故C正确;
D.做曲线运动的物体,动量的变化量∆p方向与加速度的方向相同,而做曲线运动的物体加速度方向与速度方向不在一条直线上,所以动量的变化量方向与速度的方向不相同,故D错误。
故选C。
2. 如图所示为某款运动跑鞋宣传图,图片显示:“该款鞋鞋底采用EVA材料,能够有效吸收行走或运动时的冲击力,保护双脚免受伤害”。对于该款鞋,下列说法正确的是( )
A. 缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
B. 延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小合力对双脚的冲量
C. 延长双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
D. 缩短双脚与鞋底的冲击时间,从而减小鞋底对双脚的平均冲击力
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由动量定理可知,无论是缩短还是延长双脚与鞋底的冲击时间,合力对双脚的冲量都保持不变。故AB错误;
CD.由可知,延长双脚与鞋底的冲击时间,可以减小鞋底对双脚的平均冲击力。故C正确,D错误。
故选C。
3. 北京和深圳都是中国的一线城市,在地理位置上它们的经度基本上相同,但纬度相差较大,北京地处北纬39.9度,深圳地处北纬22.6度。现把在北京调准的摆钟移到深圳(设海拔高度基本相同),则摆钟的振动( )
A. 变慢了,要使它恢复准确,应增加摆长
B. 变慢了,要使它恢复准确,应缩短摆长
C. 变快了,要使它恢复准确,应增加摆长
D. 变快了,要使它恢复准确,应缩短摆长
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】北京的重力加速度大于深圳的重力加速度,则把在北京调准的摆钟移到深圳,根据
可知,周期变大,则摆钟的振动变慢了;要使它恢复准确,应缩短摆长。
故选B。
4. 如图所示为某个弹簧振子做简谐运动的振动图像,由图像可知( )
A. 在时,振子的动能最小
B. 在时,系统的势能最小
C. 在时,振子加速度方向沿轴正方向
D. 振子在内通过的路程为
【答案】C
【解析】
【详解】A.由题图可知,在时,振子处于平衡位置,振子的速度最大,振子的动能最大,故A错误;
B.由题图可知,在时,振子处于负向最大位移处,系统的势能最大,故B错误;
C.由题图可知,在时,振动的位移沿轴负方向,则振子加速度方向沿轴正方向,故C正确;
D.由题图可知,周期为,则振子在内通过的路程为
故D错误。
故选C。
5. 如图甲所示,“笑脸弹簧小人”由头部、轻弹簧及底座组成,将弹簧小人静置于桌面上,其简化模型如图乙所示,头部在O点时刚好静止。现将头部压到B点由静止释放,头部在AB之间上下振动,底座始终未离开地面,不计空气阻力,且弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A. 头部在上下振动的过程中受到重力、弹力和回复力
B. 头部从O点向A点运动过程中,速度逐渐减小
C. 头部从O点向A点运动过程中,加速度逐渐减小
D. 头部在上下振动过程中,头部的机械能守恒
【答案】B
【解析】
【详解】A.头部在上下振动时,做简谐运动,重力和弹力的合力提供回复力,故A错误;
BC.头部从O点向A点运动过程中,是从平衡位置向最大位移位置运动,速度减小,加速度增大,故B正确,C错误;
D.在整个运动过程中,头部和弹簧组成的系统机械能守恒,故D错误。
故选B。
6. 分析下列物理现象:①“空山不见人,但闻人语响”;②彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速;③围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱;④声呐系统,用于探测海中的物体,这些物理现象分别属于波的( )
A. 衍射、多普勒效应、干涉、反射 B. 衍射、干涉、多普勒效应、折射
C. 折射、干涉、多普勒效应、反射 D. 衍射、折射、多普勒效应、干涉
【答案】A
【解析】
【详解】“空山不见人,但闻人语响”属于波的衍射;彩超测出反射波频率的变化,从而知道血液流速,属于多普勒效应;围绕发声的双股音叉走一圈,听到声音忽强忽弱,属于波的干涉;声呐系统,用于探测海中的物体,属于波的反射。
故选A。
7. 李老师和王老师在操场上给同学们演示绳波的形成和传播,一位老师手持绳子一端以周期T上下振动,可以认为是简谐振动,图中时刻绳子上A质点正向下运动,绳子上1、3两质点在最低点,绳子上质点2在最高点,、两质点在平衡位置,相距x。下列说法正确的是( )
A. 绳波的传播速度
B. 绳子上各质点水平向右运动
C. 绳子上各质点振动周期不同
D. 机械振动在绳子上传播形成了纵波
【答案】A
【解析】
【详解】A.、两质点在平衡位置,则有
波传播速度
解得
故A正确;
B.介质中的质点只在各自平衡位置上下振动,质点并不随波迁移,故B错误;
C.介质中各质点振动的周期均与波源振动的周期相等,故C错误;
D.图中质点振动方向与波传播方向垂直,可知,机械振动在绳子上传播形成了横波,故D错误。
故选A。
8. 一列简谐横波沿x轴传播,某时刻波的图像如图所示。已知此时质点a的运动方向向上,则( )
A. 此波沿x轴负方向传播
B. 质点c此时向下运动
C. 质点c将比质点b先回到平衡位置
D. 此时质点b的速度和加速度大小都比质点c大
【答案】B
【解析】
【详解】A.质点a的运动方向向上,根据同侧法可知,此波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.根据同侧法可知,质点c此时向下运动,故B正确;
C.根据同侧法可知,质点b此时向上运动,而质点c此时向下运动,则质点b将比质点c先回到平衡位置,故C错误;
D.此时质点b相对于平衡位置的位移大小小于质点c相对于平衡位置的位移大小,可知,此时质点b的速度大小比质点c大,而此时质点b的加速度大小比质点c小,故D错误。
故选B。
9. B超成像的基本原理是探头向人体发射一组超声波,反射波信号由计算机处理形成B超图像。如图所示为t=0时探头沿x轴正方向在血管内发射的简谐超声波图像,M、N是这列超声波上两个质点,已知超声波频率为,则下列说法正确的是( )
A. 该超声波的周期为
B. 超声波在血管中传播速度为2400m/s
C. 质点N此时振动方向沿y轴正方向
D. 经一个周期,质点N到达M所在位置
【答案】C
【解析】
【详解】AB.该超声波的周期为
由题图可知波长为
则超声波在血管中传播速度为
故AB错误;
C.波沿x轴正方向传播,根据波形平移法可知,质点N此时振动方向沿y轴正方向,故C正确;
D.质点N只在其平衡位置上下振动,不会随波的传播方向迁移,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:(共4小题,每小题6分,共24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。)
10. 如图所示,铁架横梁上挂着六个摆。其中,a与d的摆长相同,d球质量大于其他球的质量。让a球在垂直于纸面方向摆动,在摆动中通过横梁对其他几个摆施加周期性的驱动力,下列说法正确的是( )
A. 若a球摆动的频率增大,则其它球摆动的频率也增大
B. 若a球摆动的频率增大,则其它球摆动的振幅也增大
C. 若使a球自由摆动,c球摆动的振幅最大
D. 若使a球自由摆动,d球摆动的振幅最大
【答案】AD
【解析】
【详解】A.因其它球做受迫振动,它们的振动频率都等于驱动力频率,即都等于a球的摆动振动频率,所以a球摆动的频率增大,则其它球摆动的频率也增大,故A正确;
B.由受迫振动振幅与驱动力频率的关系可知,当a球摆动的频率增大,则其它球摆动的振幅不一定都增大,故B错误;
CD.若使a球自由摆动,a球做阻尼振动,其振动频率仍然为固有频率,且d球的摆长与a球相同,所以d球与a球发生共振,d球摆动的振幅最大,故C错误,D正确。
故选AD。
11. 如图甲所示,弹簧振子以O点为平衡位置,在A、B两点之间做简谐运动。取向右为正方向,振子的位移x随时间t的变化如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 时,振子的速度方向向右
B. 时,振子在点右侧
C. 和时,振子的加速度大小相等,方向完全相反
D. 到的时间内,振子的速度逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【详解】A.由图象乙知,t=0.8s时,图象的斜率为负,说明振子的速度为负,即振子的速度方向向左,A错误;
B.从图像乙可知,时,说明振子在点右侧,B正确;
C.和时,振子的位移完全相反,由
知振子的加速度大小相等,方向完全相反,C正确;
D.到的时间内,振子的位移减小,正向平衡位置靠近,速度逐渐增大,D错误。
故选BC。
12. 如图1所示,甲同学站立不动吹口哨,乙同学坐在秋千上来回摆动,据图2,下列关于乙同学的感受的说法中正确的是( )
A. 乙同学从A向B运动过程中,她听到的哨声频率变高
B. 乙同学从E向D运动过程中,她听到的哨声频率变高
C. 乙同学在点C向右运动时,她听到的哨声频率不变
D. 乙同学在点C向左运动时,她听到的哨声频率变低
【答案】AD
【解析】
【详解】由于多普勒效应,乙同学向着声源运动时,听到的哨声音调变高,反之远离声源运动时,听到的哨声音调变低。
故选AD。
13. 在光滑的水平面上,质量为3m的小球A以速度水平向右运动,与质量为m的静止的小球B发生弹性碰撞。在碰撞过程中下列说法正确的是( )
A. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能守恒
B. A和B小球组成的系统动量守恒,机械能不守恒
C. 碰后A球的速度为,B球的速度为
D. 碰后A球的速度为,B球的速度为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.两球组成的系统不受外力作用,动量守恒,由题知,发生弹性碰撞,故机械能守恒,A正确;B错误;
CD.碰撞过程中由动量定理知
由机械能守恒知
联立解得,A球碰后速度为
或(舍去)
B球碰后速度为
或(舍去)
由弹性碰撞的规律知,当时,,,并且,碰撞后两球都向前运动。故碰后A球的速度为,B球的速度为,C正确;D错误;
故选AC。
三、实验题:(共10分,每空2分。)
14. 在“用单摆测定重力加速度”的实验中:
(1)该同学组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图1所示,这样做的目的是______。
A. 可使周期测量得更加准确
B. 防止运动过程中摆长发生变化
C. 便于调节摆长
D. 保证摆球在同一竖直平面内摆动
(2)摆动时偏角满足的条件是偏角小于5°,为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最______(填“高”或“低”)点的位置,且用停表测量单摆完成多次全振动所用的时间,求出周期。图甲中停表示数为该单摆全振动50次所用的时间,则单摆的振动周期为______s(结果保留3位有效数字)
(3)如果实验中所得到的关系图线如图3所示,根据图像分析,可得当地的重力加速度______(取3.14,结果取小数点后两位)
(4)若该同学测得的重力加速度值偏大,其原因可能是______
A. 单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了
B. 把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间
C. 开始计时,秒表过早按下
D. 测摆线长时摆线拉得过紧
【答案】(1)BC (2) ①. 低 ②. 1.35
(3)9.86 (4)D
【解析】
【小问1详解】
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牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,这样做的目的是防止单摆在运动过程中摆长发生变化,同时便于调节摆长。故选BC。
【小问2详解】
[1]为了减小测量周期的误差,计时开始时,摆球应是经过最低点的位置;
[2]图2中停表的读数为
则单摆的振动周期为
【小问3详解】
根据单摆周期公式有
变形得
则有
解得
【小问4详解】
A.单摆的悬点未固定紧,摆动中出现松动,使摆线增长了,结合上述有
可知,测得的重力加速度值偏小,故A错误;
B.把50次摆动的时间误记为49次摆动的时间,周期测量值偏大,根据
则测得的重力加速度值偏小,故B错误;
C.开始计时,秒表过早按下,时间测量值偏大,则周期测量值偏大,根据
则测得的重力加速度值偏小,故C错误;
D.测摆线长时摆线拉得过紧,摆长测量值偏大,根据
则测得的重力加速度值偏大,故D正确。
故选D。
四、解答题:(共30分,共3小题,每小题需写出必要的解题步骤,只有答案不得分。)
15. 如图所示为水平放置的两个弹簧振子A和B的振动图象,已知两个振子质量之比为mA:mB=2:3,弹簧的劲度系数之比为kA:kB=3:2,求
(1)它们的周期之比TA:TB;
(2)它们的最大加速度之比为aA:aB;
(3)它们在0-0.6s内的路程之比SA:SB。
【答案】(1)2:3;(2)9:2;(3)3:1
【解析】
【详解】(1)由图像得TA=0.4s,TB=0.6s,可得
TA:TB=2:3
(2)由图振幅AA=5cm,AB=10cm,可得
AA:AB=2:1
(3)它们在0-0.6s内的路程之比
SA∶SB=(6AA):(4AB)=3:1
16. 一列简谐横波沿x轴传播,图甲为时刻的波形图,图乙为质点P的振动图像。求:
(1)此波的波长、周期、振幅;
(2)此波传播的速度大小和方向;
(3)Q点在内的路程。
【答案】(1),,A=10cm
(2)2.5m/s,向左传播
(3)140cm
【解析】
【小问1详解】
由甲、乙两图可知,此波的波长,周期,振幅A=10cm
【小问2详解】
由图可知,时刻质点P向y轴负方向振动,由此可知,波向左传播。故波传播的速度大小为
【小问3详解】
时间关系为
故Q点在内的路程为
17. 冰球运动员甲的质量为80 kg。当他以5 m/s的速度向前运动时,与另一质量为100 kg、速度为2m/s的迎面而来的运动员乙相撞。碰后甲恰好静止。假设碰撞时间极短,求:
(1)碰后乙的速度的大小;
(2)碰撞中总机械能的损失。
【答案】(1)2m/s
(2)1000J
【解析】
【小问1详解】
设运动员甲、乙的质量分别为m和M,碰前速度大小分别为和,碰后乙的速度为,由动量守恒定律得
代入数据得
【小问2详解】
设碰撞过程中总机械能的损失为,则有
联立上式,代入数据得
=1000J
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