精品解析：天津市武清区天和城实验中学2024-2025学年高二下第一次月考物理试卷

2024—2025学年高二下第一次形成性练习 物理学科 一、单选题（共8题，每题4分，共32分） 1. 简谐运动属于（ ） A. 匀变速直线运动 B. 匀变速曲线运动 C. 曲线运动 D. 变速运动 【答案】D 【解析】 【详解】根据简谐运动受力特点，可得 易知其加速度大小与振子的位移成正比，方向与位移方向相反，属于变速运动。 故选D。 2. 下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（　　） A. 物体位于平衡位置时，一定处于平衡状态 B. 振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 C. 简谐运动的振幅越大，则其运动的周期一定越长 D. 做简谐运动的物体，其频率与振幅无关，由振动系统本身的性质决定 【答案】D 【解析】 【详解】A．处于平衡位置，物体的回复力一定为零，但合力不一定为零，也不一定处于平衡状态，比如单摆，故A错误； B．振幅是标量，故B错误； CD．做简谐振动的物体其周期和频率是一定的，与振幅无关，所以振幅增大，周期和频率保持不变，其周期和频率由振动系统本身的性质决定，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。则下列说法正确的是（　　） A. 物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物体所受拉力F的冲量大小是Ftcosθ C. 物体所受摩擦力的冲量大小为Ftcosθ D. 物体所受重力的冲量大小为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体所受拉力F的冲量方向为拉力方向，故A错误； B．物体所受拉力F的冲量大小是 故B错误； C．根据平衡条件，物体所受摩擦力为 物体所受摩擦力的冲量大小为 故C正确； D．物体所受重力的冲量大小为 故D错误。 故选C。 4. 打桩机是基础建设行业必备的装备之一、假设打桩机上质量为m的重锤，以速度v竖直向下落在铁桩上，经过相互作用的时间后重锤停止向下运动，则在相互作用时间内，重锤对铁桩的平均作用力大小是（　　） A. mg B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设在相互作用时间内，铁桩对重锤的平均作用力大小是F，对重锤根据动量定理有 解得 根据牛顿第三定律可知重锤对铁桩的平均作用力大小是 故选C。 5. 如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点，在这2s内质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（　　） A. 3s，8cm B. 4s，6cm C. ，2cm D. 3s，2cm 【答案】B 【解析】 【详解】简谐运动的质点，先后以同样大小的速度通过A、B两点，则可判定A、B两点关于平衡位置O点对称，所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等，那么平衡位置O到B点的时间，因过B点后再经过质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点，则有从B点到最大位置的时间，因此，质点振动的周期是 这2s内质点总路程的一半，即为振幅，所以振幅 故选B。 【点睛】对于简谐运动，要抓住对称性和周期性进行分析，要明确质点以同样的速度经过某两点时，它们的位置关于平衡位置对称；当经过同一位置时，它们的速度大小相同，方向相反。 6. 一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 0s时质点的速度最大 B. 第0.4s末质点的加速度大小为0 C. 第0.7s末质点距离O点小于2.5cm D. 在0.1s到0.3s质点运动的路程大于5cm 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，0s时质点处于正向最大位移处，则速度为0，故A错误； B．0.4s末质点负向最大位移处，则加速度正向最大，故B错误； C．根据简谐运动的函数关系 可得第0.7s末质点距离O点 故C错误； D．同C选项的分析可知，0.1s时，质点在距离O点处，0.3s时，质点在距离O点处，所以在0.1s到0.3s质点运动的路程等于 故D正确。 故选D。 7. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示。以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向。下列关于甲、乙这两个单摆的说法正确的是（　　） A. 甲与乙的摆长之比是 B. 甲与乙的频率之比是 C. 在、两点对应的时刻，甲摆球的速度相同 D. 从时刻起，乙第一次到达左侧最大位移时，甲摆动到了平衡位置 【答案】D 【解析】 【详解】B．由图像可知甲与乙的周期分别为和，故频率之比 ，故B错误； A．由单摆周期公式，得摆长 ，故摆长之比 ，故A错误； C．在、两点对应的时刻，甲摆球的速度大小相同，方向不同，故C错误； D．由图像可知，从时刻起，时乙第一次到达左侧最大位移，此时甲的位移，甲摆动到了平衡位置，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，某人手提大锤站在静止于光滑水平面的平板车上。下列操作能使平板车持续向右运动的是（　　） A. 用大锤连续敲打车的左端 B. 从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，不断往复 C. 将大锤丢到车的左端 D. 将大锤向左丢到车外 【答案】D 【解析】 【详解】A．把人和车看成整体，用大锤连续敲打车的左端，根据动量守恒定律可以知道，系统的总动量为零，车不会持续地向右驶去，故A错误； B．人从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故B错误； C．站在车的右端将大锤丢到车的左端的过程中，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车不会持续地向右驶去，故C错误； D．将大锤向左丢到车外，系统水平方向不受外力，动量守恒，系统总动量为零，车会获得向右的速度，从而使平板车持续地向右驶去，故D正确。 故选D。 二、多选题（共1题，每题4分，共16分，漏选给2分，错选或多选均0分） 9. 如图所示的过程中，系统的动量守恒的有（　　） A. 光滑水平面上，子弹射入木块的过程 B. 剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长的过程 C. 两球匀速下降，细线断裂后，他们在水中运动的过程 D. 木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程 【答案】AC 【解析】 【详解】A．子弹射入木块的过程中，系统所受合外力为零，则系统动量守恒，故A正确； B．剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长的过程中，水平方向要受到竖直墙壁对M的作用力，即水平方向所受合外力不为零，系统的动量不守恒，故B错误； C．两球匀速下降，则受到的重力和浮力的合力为零，细线断裂后，系统所受的重力和浮力不变，则系统所受合外力仍为零，系统动量守恒，故C正确； D．木块沿光滑固定斜面下滑的过程中，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故D错误。 故选AC。 10. 用一轻绳和体积足够小的小球制成单摆，让其在赤道附近的竖直平面内做简谐运动，测得其振动周期为。则下列判断正确的是（　　） A. 若将装置移至北极，测得的周期 B. 若减小小球摆角，测得的周期 C. 若小球质量加倍，测得的周期仍为 D. 若轻绳长度加倍，测得的周期变为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据单摆周期公式 若将装置移至北极，则重力加速度变大，可知周期减小，即测得的周期，选项A正确； B．若减小小球摆角，单摆的周期不变，即测得的周期，选项B错误； C．根据单摆周期公式 若小球质量加倍，测得的周期不变，仍为，选项C正确； D．根据单摆周期公式 若轻绳长度加倍，测得的周期变为，选项D错误。 故选AC。 11. 在公园的人工湖上，有A、B两艘质量（含游客）分别为和的碰碰船。起初，船A以速度沿正东方向行驶，船B静止。当船A与船B发生碰撞后的瞬间，船A的速度变为，方向沿正东方向。下列说法正确的是（　　） A. 船B碰撞后速度大小为3m/s B. 船B碰撞后速度方向不可能沿正东方向 C. 此次碰撞总机械能没有变化，是弹性碰撞 D. 此次碰撞过程中系统损失的机械能为900J 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．在碰撞过程中系统的总动量保持不变，设船B碰撞后的速度为，根据动量守恒定律可得 解得 方向沿正东方向，故A正确，B错误； C．碰撞前系统的总动能 碰撞后系统的总动能 因为 所以此次碰撞不是弹性碰撞，故C错误； D．系统损失的机械能 故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B保持相对静止，弹簧的劲度系数为A和B的质量分别为M和A和B间最大静摩擦力为，则下列说法正确的是（ ） A. A和B均做简谐运动 B. 作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比 C. B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功 D. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于 【答案】AB 【解析】 【详解】A．A和B一起在光滑水平面上做往复运动，回复力 故A和B均做简谐运动，故A正确； B．设弹簧的形变量为x，根据牛顿第二定律得A、B整体的加速度大小为 对A有 可知作用在A上的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比，故B正确； D．对A有 故整体振动的振幅 故D错误； C．在简谐运动过程中，B对A的静摩擦力与位移方向相同或相反，B对A的静摩擦力对A做功，同理A对B的静摩擦力对B也做功，故C错误。 故选AB。 三、实验题（共6空，每空2分，共12分） 13. 如图1用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题； A.小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______；（填选项前的符号） A．用天平测量两个小球的质量ml、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM，ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______（用②中测量的量表示）； （4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´，则p1:p1´=______:11；若碰撞结束时m2的动量为p2´，则p1´:p2´=11:______。 【答案】 ①. C ②. ADE或DEA或DAE ③. ④. ⑤. 14 ⑥. 2.9 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]由于本实验的碰撞是在同一高度，在空中运动时间相同，因而根据小球做平抛运动的射程就可知道碰撞后速度的大小之比，所以C正确；AB错误； 故选C。 (2)[2]本实验必须用天平测量两个小球的质量ml、m2，分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N和测量平抛射程OM，ON，所以ADE正确；BC错误； 故选ADE。 (3)[3]由于 且 、、 所以 [4]若碰撞是弹性碰撞，机械能守恒 所以 (4)[5][6]由于 四、解答题（共3题，共40分） 14. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系的表达式； （2）求出在t=19s时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前19s的路程是多少？ 【答案】（1）5cm，4s，（cm） （2）； 【解析】 【小问1详解】 由图可知，该振子的振幅和周期分别为 该振子的圆频率和初相分别为 所以，该振子的简谐运动的位移时间关系的表达式为 （cm） 【小问2详解】 将t=19s代入振子的简谐运动的位移时间关系的表达式得 因 所以，振子在前19s的路程是 15. 如图所示，A、B小球可视为质点，A的质量M=0.6kg，B的质量m=0.3kg。长度l=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，一端与B球相连，B球与固定在地面上的光滑弧形轨道PQ的末端P（P端切线水平）接触但无作用力。现使A球从Q点静止释放，Q点距轨道P端竖直高度h=0.45m，A球运动到轨道P端时与B球碰撞，碰后两球粘在一起运动。g取，求： （1）两球碰撞后的速度大小； （2）两球在碰撞过程中损失的机械能； （3）两球粘在一起后，悬绳的最大拉力。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A球从Q点到P点过程，由机械能守恒定律得 解得 两球相碰过程中，根据动量守恒可得 解得两球碰撞后的速度大小为 【小问2详解】 两球在碰撞过程中损失的机械能为 解得 【小问3详解】 两球碰撞后瞬间拉力最大，根据牛顿第二定律可得 解得 16. 如图，足够长的水平轨道光滑，在轨道上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），B的左端水平栓接一条轻质弹簧。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量、长的小车，小车上表面与等高，现让B物块以的初速度向左运动。已知A滑上小车前已经与弹簧分离，弹簧的形变始终在弹性限度内，A与小车之间的动摩擦因数，取10m/s2，求： （1）A、B压缩弹簧时，弹簧的最大弹性势能； （2）A滑上小车时的速度大小； （3）A在小车上滑动过程中产生的热量。 【答案】（1）3J （2）2m/s （3）2J 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，当A、B共速时，弹簧被压缩到最短，弹性势能最大，根据动量守恒定律有 由能量守恒可得 联立解得 【小问2详解】 从B撞向A到A、B分开的这个过程，由动量守恒定律可得 由能量守恒可得 联立解得 【小问3详解】 假设A和小车能共速，根据动量守恒有 根据能量守恒有 解得 假设成立，解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年高二下第一次形成性练习 物理学科 一、单选题（共8题，每题4分，共32分） 1. 简谐运动属于（ ） A. 匀变速直线运动 B. 匀变速曲线运动 C. 曲线运动 D. 变速运动 2. 下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是（　　） A. 物体位于平衡位置时，一定处于平衡状态 B. 振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处 C. 简谐运动的振幅越大，则其运动的周期一定越长 D. 做简谐运动的物体，其频率与振幅无关，由振动系统本身的性质决定 3. 如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍保持静止。则下列说法正确的是（　　） A. 物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B. 物体所受拉力F的冲量大小是Ftcosθ C. 物体所受摩擦力的冲量大小为Ftcosθ D. 物体所受重力的冲量大小为0 4. 打桩机是基础建设行业必备的装备之一、假设打桩机上质量为m的重锤，以速度v竖直向下落在铁桩上，经过相互作用的时间后重锤停止向下运动，则在相互作用时间内，重锤对铁桩的平均作用力大小是（　　） A. mg B. C. D. 5. 如图所示，一质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过A、B两点，历时1s，质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点，在这2s内质点通过的总路程为12cm，则质点的振动周期和振幅分别为（　　） A. 3s，8cm B. 4s，6cm C. ，2cm D. 3s，2cm 6. 一个质点经过平衡位置O，在A、B间做简谐运动，如图甲所示，它的振动图像如图乙所示，设向右为正方向，下列说法正确的是（　　） A. 0s时质点的速度最大 B. 第0.4s末质点的加速度大小为0 C. 第0.7s末质点距离O点小于2.5cm D. 在0.1s到0.3s质点运动的路程大于5cm 7. 甲、乙两个单摆的振动图像如图所示。以向右的方向作为摆球偏离平衡位置位移的正方向。下列关于甲、乙这两个单摆的说法正确的是（　　） A. 甲与乙的摆长之比是 B. 甲与乙的频率之比是 C. 在、两点对应的时刻，甲摆球的速度相同 D. 从时刻起，乙第一次到达左侧最大位移时，甲摆动到了平衡位置 8. 如图所示，某人手提大锤站在静止于光滑水平面的平板车上。下列操作能使平板车持续向右运动的是（　　） A. 用大锤连续敲打车的左端 B. 从平板车右端走到左端，再从左端走到右端，不断往复 C. 将大锤丢到车的左端 D. 将大锤向左丢到车外 二、多选题（共1题，每题4分，共16分，漏选给2分，错选或多选均0分） 9. 如图所示的过程中，系统的动量守恒的有（　　） A. 光滑水平面上，子弹射入木块的过程 B. 剪断细线，压缩的轻弹簧恢复原长的过程 C. 两球匀速下降，细线断裂后，他们在水中运动的过程 D. 木块沿光滑固定斜面由静止滑下的过程 10. 用一轻绳和体积足够小的小球制成单摆，让其在赤道附近的竖直平面内做简谐运动，测得其振动周期为。则下列判断正确的是（　　） A. 若将装置移至北极，测得的周期 B. 若减小小球摆角，测得的周期 C. 若小球质量加倍，测得的周期仍为 D. 若轻绳长度加倍，测得的周期变为 11. 在公园的人工湖上，有A、B两艘质量（含游客）分别为和的碰碰船。起初，船A以速度沿正东方向行驶，船B静止。当船A与船B发生碰撞后的瞬间，船A的速度变为，方向沿正东方向。下列说法正确的是（　　） A. 船B碰撞后速度大小为3m/s B. 船B碰撞后速度方向不可能沿正东方向 C. 此次碰撞总机械能没有变化，是弹性碰撞 D. 此次碰撞过程中系统损失的机械能为900J 12. 如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连，在弹性限度内，A和B一起在光滑水平面上做往复运动（不计空气阻力），A、B保持相对静止，弹簧的劲度系数为A和B的质量分别为M和A和B间最大静摩擦力为，则下列说法正确的是（ ） A. A和B均做简谐运动 B. 作用在A上的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比 C. B对A的静摩擦力对A做功，而A对B的静摩擦力对B不做功 D. A和B一起（相对静止）振动的振幅不能大于 三、实验题（共6空，每空2分，共12分） 13. 如图1用碰撞实验器可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。 （1）实验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的。但是，可以通过仅测量______（填选项前的符号），间接地解决这个问题； A.小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 （2）图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影。实验时，先让入射球ml多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP。然后，把被碰小球m2静置于轨道的水平部分，再将入射球ml从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相碰，并多次重复。接下来要完成的必要步骤是______；（填选项前的符号） A．用天平测量两个小球的质量ml、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度H D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM，ON （3）若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______（用②中测量的量表示）；若碰撞是弹性碰撞，那么还应满足的表达式为______（用②中测量的量表示）； （4）经测定，m1=45.0g，m2=7.5g，小球落地点的平均位置距O点的距离如图2所示。碰撞前、后m1的动量分别为p1与p1´，则p1:p1´=______:11；若碰撞结束时m2的动量为p2´，则p1´:p2´=11:______。 四、解答题（共3题，共40分） 14. 如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题： （1）写出该振子的振幅和周期，写出简谐运动的位移时间关系的表达式； （2）求出在t=19s时振子相对平衡位置的位移是多少；振子在前19s的路程是多少？ 15. 如图所示，A、B小球可视为质点，A的质量M=0.6kg，B的质量m=0.3kg。长度l=1.0m的不可伸长的轻绳一端固定在O点，一端与B球相连，B球与固定在地面上的光滑弧形轨道PQ的末端P（P端切线水平）接触但无作用力。现使A球从Q点静止释放，Q点距轨道P端竖直高度h=0.45m，A球运动到轨道P端时与B球碰撞，碰后两球粘在一起运动。g取，求： （1）两球碰撞后的速度大小； （2）两球在碰撞过程中损失的机械能； （3）两球粘在一起后，悬绳的最大拉力。 16. 如图，足够长的水平轨道光滑，在轨道上放着质量分别为、的物块A、B（均可视为质点），B的左端水平栓接一条轻质弹簧。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量、长的小车，小车上表面与等高，现让B物块以的初速度向左运动。已知A滑上小车前已经与弹簧分离，弹簧的形变始终在弹性限度内，A与小车之间的动摩擦因数，取10m/s2，求： （1）A、B压缩弹簧时，弹簧的最大弹性势能； （2）A滑上小车时的速度大小； （3）A在小车上滑动过程中产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $