精品解析：陕西省西安市鄠邑区第四中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

2024-2025学年第二学期高二月考质量检测 物理 本卷满分：100分，考试时间：75分钟 注意事项： 1.本试卷共6页，4大题，16小题。 2.答卷前考生务必浏览试卷和答题卡，检查印刷和页码数。务必规范、完整填写卷头。 3.答案必须填写在答题卡上，在试题上作答无效。考试结束后，只交答题卡。 4.考生作选择题时，请使用2B铅笔将正确答案涂在答题卡对应位置。非选择题请用0.5毫米黑色签字笔在答题卡对应题号的答题区域内作答。（注：五号宋体加粗） 第I卷 客观题（共48分） 一、单选题（本题共9小题，36分） 1. 下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　） A. 简谐运动属于一种匀变速运动 B. 做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C. 做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D. 做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 2. 2024年8月，郑钦文在巴黎奥运会上拿到女单冠军，为我国夺得该项目的第一块奥运金牌。质量为m的网球以速度v飞来，以相同速率反向击回，在她击球过程中网球（　　） A. 动量变化量为0 B. 动能变化量为 C. 所受重力的冲量大小为2mv D. 所受外力的合力冲量大小为2mv 3. 如图所示，一质量为m的物体以速率v在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 由于合外力与运动速度始终垂直，因此动量始终保持不变 B. 运动一周的过程中，支持力的冲量为零 C. 运动半周的过程中，合外力的冲量大小为2mv D. 运动半周的过程中，合外力的冲量为零 4. 一个静止的质量为m1的不稳定原子核，当它放射出质量为m2、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的v-t图像，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得（　　） A. 木板的长度 B. 物块与木板的质量之比 C. 物块与木板之间的动摩擦因数 D. 从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能 6. 竖直方向振动的弹簧振子及其振动图像如图所示，已知小球质量为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（　　） A. 振子（小球）的位移随时间变化的关系式为 B. 在第1s末到第2s末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加 C. 小球的最大加速度为 D. 该小球在0~20s内的位移为100cm 7. 如图所示，光滑固定圆弧槽半径为R，O为圆弧最低点，圆弧OM的长度远小于R，两个可看作质点的小球A和B，A球初始位置在M点，B球在O点正上方h高度处。现同时释放两球，要使A 球在第二次通过O点时恰好与B球相碰，则h应为（　　） A. B. C. D. 8. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动 9. 下列关于机械振动的说法正确的是（　　） A. 受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期 B. 阻尼振动振幅逐渐减小，同时能量逐渐消失 C. 当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 D. 为避免共振现象发生，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率 二、多选题（本题共2小题，12分） 10. 在光滑的水平桌面上，质量为m的物块A以速度v向右运动，与静止在桌面上的质量为3m的物块B发生正碰，以向右为正方向，碰撞后，物块A的速度可能为（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，在光滑的水平冰面上，一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上。已知人和冰车的总质量，球的质量。某时刻人将球以相对于地面的水平速度向前方固定挡板推出，球与挡板碰撞后速度大小不变，人接住球后再以同样的速度将球推出（假设人、球、冰车共速后才推球），直到人不能再接到球，下列说法正确的是（　　） A. 人第1次推球时，人、冰车、小球组成的系统动量守恒 B. 人第1次推球直到不能再接到球，人、冰车、小球组成的系统动量守恒 C. 人第1次接到球后，人、球、冰车共同的速度大小为 D. 人第5次将球推出后将不再接到球 第Ⅱ卷 主观题 三、实验题（本题共2小题，18分） 12. 图甲为某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律的实验装置图。该实验用到两个相同的光电门1和2及两个质量分别为和的滑块和B，两滑块上分别固定有宽度相同、质量不计的长方形遮光片，滑块的右侧和滑块B的左侧分别带有一个弹性片。 实验过程中，将气垫导轨调节水平后，滑块、B分别被左右两侧的弹射架水平弹射出去，在两个光电门之间发生正碰后又分别经过光电门1和2而返回。 （1）用精度为的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，测得本实验中遮光片的宽度__________。 （2）某次测量中，数字计时器记录的遮光片通过光电门的遮光时间为，则滑块的速度大小为__________（结果保留位有效数字）。 （3）若某次实验过程中，与光电门连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和，与光电门2连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和，则验证动量守恒定律的表达式为__________（用题目中的物理量符号表示） 13. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中。 ①用游标卡尺测量摆球直径（如图1所示）摆球直径D为 ____________mm ； ②若某同学测出多组单摆的摆长1和振动周期T，作出图像如图2所示，理论上 图像是一条过坐标原点的直线，造成图中图像不过坐标原点的原因可能是 ______________ （填字母）； A.将摆线长当作摆长（漏掉了小球半径） B.将摆线长+小球直径当作摆长（多加了小球半径）由图像求得重力加速度g为___________（结果保留3位有效数字，取3.14） 四、计算题（本题共3小题。14题12分，15题8分，16题14分。共34分） 14. 如图是一个水平弹簧振子的振动图像，试完成以下问题。 （1）写出该小球位移随时间变化的关系式。 （2）在第末到第末这段时间内，小球的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？ （3）该小球在第时的位移是多少？路程是多少？ 15. 的铁锤从高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？取。 16. 如图质量为和的物体静止放在光滑水平面上，两者之间用轻弹簧拴接。现有质量为的物体以速度向右运动，与碰撞（碰撞时间极短）后粘合在一起。试求： （1）和碰撞过程中损失的机械能是多少； （2）弹簧能产生的最大弹性势能是多少； （3）弹簧在第一次获得最大弹性势能的过程中，对冲量的大小是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高二月考质量检测 物理 本卷满分：100分，考试时间：75分钟 注意事项： 1.本试卷共6页，4大题，16小题。 2.答卷前考生务必浏览试卷和答题卡，检查印刷和页码数。务必规范、完整填写卷头。 3.答案必须填写在答题卡上，在试题上作答无效。考试结束后，只交答题卡。 4.考生作选择题时，请使用2B铅笔将正确答案涂在答题卡对应位置。非选择题请用0.5毫米黑色签字笔在答题卡对应题号的答题区域内作答。（注：五号宋体加粗） 第I卷 客观题（共48分） 一、单选题（本题共9小题，36分） 1. 下列关于简谐运动的说法中正确的是（　　） A. 简谐运动属于一种匀变速运动 B. 做简谐运动的物体在平衡位置所受的合外力为0 C. 做简谐运动的物体经过同一位置时的速度必然相同 D. 做简谐运动的物体的位移方向与加速度方向一定相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．简谐运动中加速度大小和方向变化，所以是变加速运动，A错误； B．做简谐运动的物体在平衡位置所受回复力为零，但合外力不一定为零，例如单摆在平衡位置时合外力不为0，B错误； C．做简谐运动的物体经过同一位置时速度大小一定相同，但方向可能相反，C错误； D．做简谐运动的物体位移方向总是背离平衡位置，而加速度方向总是指向平衡位置，所以位移方向与加速度方向一定相反，D正确。 故选D。 2. 2024年8月，郑钦文在巴黎奥运会上拿到女单冠军，为我国夺得该项目的第一块奥运金牌。质量为m的网球以速度v飞来，以相同速率反向击回，在她击球过程中网球（　　） A. 动量变化量为0 B. 动能变化量为 C. 所受重力的冲量大小为2mv D. 所受外力的合力冲量大小为2mv 【答案】D 【解析】 【详解】A．击球前后速度反向，动量变化量 不为0，故A错误； B．动能是标量，动能变化量为0，故B错误； CD．根据动量定理，合力冲量为 时间未知，重力冲量不可求，故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，一质量为m的物体以速率v在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 由于合外力与运动速度始终垂直，因此动量始终保持不变 B. 运动一周的过程中，支持力的冲量为零 C. 运动半周的过程中，合外力的冲量大小为2mv D. 运动半周的过程中，合外力的冲量为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动一周的过程中，速度大小不变，方向时刻发生变化，所以动量大小不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．运动一周的过程中，支持力作用一个周期，故冲量不为零，故B错误； CD．运动半周的过程中，末动量方向刚好与初动量方向相反，设末动量方向为正，根据动量定理可得 可知合外力的冲量大小为2mv，故C正确，D错误。 故选C。 4. 一个静止的质量为m1的不稳定原子核，当它放射出质量为m2、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设原子核剩余部分的速度为v′，根据动量守恒定律有 解得 故选B。 5. 如图（a），一长木板静止于光滑水平桌面上，t=0时，小物块以速度v0滑到长木板上，图（b）为物块与木板运动的v-t图像，图中t1、v0、v1已知。重力加速度大小为g。由此可求得（　　） A. 木板的长度 B. 物块与木板的质量之比 C. 物块与木板之间的动摩擦因数 D. 从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．根据题意只能求出物块与木板的相对位移，不知道木块最终停在哪里，无法求出木板的长度， A错误； BC．由图像的斜率表示加速度求出长木板的加速度为 小物块的加速度 根据牛顿第二定律得 解得 BC正确； D．由于不知道木板的质量，无法求出从t=0开始到t1时刻，木板获得的动能，D错误。 故选BC。 6. 竖直方向振动的弹簧振子及其振动图像如图所示，已知小球质量为，弹簧的劲度系数为，下列说法正确的是（　　） A. 振子（小球）的位移随时间变化的关系式为 B. 在第1s末到第2s末这段时间内，小球的动能在减少、弹性势能在增加 C. 小球的最大加速度为 D. 该小球在0~20s内的位移为100cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图可知，小球振动的周期T为4s，振幅A为5cm，则小球的位移随时间变化的关系式为 故A错误； B．在第1s末到第2s末这段时间内，小球从最大位移运动到平衡位置，则小球的动能在增加、弹性势能在减小，故B错误； C．小球在最大位移处时受到的弹力最大为 则根据牛顿第二定律可得，小球的最大加速度为 故C正确； D．由图可知，小球在4s时的位移为零。小球周期为4s，20s即为4个周期，所以该小球在0~20s内的位移为零，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，光滑固定圆弧槽半径为R，O为圆弧最低点，圆弧OM的长度远小于R，两个可看作质点的小球A和B，A球初始位置在M点，B球在O点正上方h高度处。现同时释放两球，要使A 球在第二次通过O点时恰好与B球相碰，则h应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】根据题分析知，可将A球运动看作摆长为R的单摆，其周期 A第二次通过位置O，即用时 B做自由落体运动，用时与A相同，故 解得 故选D。 8. 一个单摆在地面上做受迫振动，其共振曲线（振幅A与驱动力频率f的关系）如图所示，则（　　） A. 此单摆的固有周期约为0.5s B. 此单摆的摆长约为1m C. 若摆长增大，单摆的固有频率增大 D. 若摆长增大，共振曲线的峰值将向右移动 【答案】B 【解析】 【详解】A.驱动力频率为0.5Hz时共振，所以固有频率为0.5Hz，固有周期为2s，故A错误； B.由单摆周期公式 得摆长约为1m，故B正确； C.摆长变大，由单摆周期公式知固有周期变大，从而固有频率变小，故C错误； D.由C项分析知，若摆长增大，则固有频率变小，所以共振曲线峰值向左移动，故D错误； 故选B。 9. 下列关于机械振动的说法正确的是（　　） A. 受迫振动稳定后，其振动的周期总等于系统的固有周期 B. 阻尼振动振幅逐渐减小，同时能量逐渐消失 C. 当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，受迫振动的振幅最大 D. 为避免共振现象发生，应使驱动力频率接近或等于振动系统的固有频率 【答案】C 【解析】 【详解】A．受迫振动稳定后，振动周期等于驱动力的周期，仅发生共振时才等于系统固有周期，故A错误； B．阻尼振动振幅逐渐减小，是振动系统的机械能逐渐转化为内能等其他形式的能量，总能量守恒，不会凭空消失，故B错误； C．根据共振规律，当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时，系统发生共振，受迫振动的振幅最大，故C正确； D．当驱动力频率接近或等于固有频率时会发生共振，因此要避免共振，应使驱动力频率远离系统的固有频率，故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共2小题，12分） 10. 在光滑的水平桌面上，质量为m的物块A以速度v向右运动，与静止在桌面上的质量为3m的物块B发生正碰，以向右为正方向，碰撞后，物块A的速度可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】根据完全弹性碰撞关系可得 ， 解得 根据完全非弹性碰撞关系可得 解得 所以若碰撞后A的速度向右，则应该小于，若碰撞后A的速度向左，则应该小于。 故选BD。 11. 如图所示，在光滑的水平冰面上，一个坐在冰车上的人手扶一球静止在冰面上。已知人和冰车的总质量，球的质量。某时刻人将球以相对于地面的水平速度向前方固定挡板推出，球与挡板碰撞后速度大小不变，人接住球后再以同样的速度将球推出（假设人、球、冰车共速后才推球），直到人不能再接到球，下列说法正确的是（　　） A. 人第1次推球时，人、冰车、小球组成的系统动量守恒 B. 人第1次推球直到不能再接到球，人、冰车、小球组成的系统动量守恒 C. 人第1次接到球后，人、球、冰车共同的速度大小为 D. 人第5次将球推出后将不再接到球 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.第一次推球时（小球未与挡板接触），人、冰车和小球组成的系统所受的合外力为零，系统动量守恒，故A正确； B.球与挡板碰撞过程，挡板的作用力对系统有冲量，或者说系统合外力不为零，人、冰车和小球组成的系统动量不守恒，故B错误； C.设挡板每次对球碰撞作用的冲量为，则有 以人及冰车与球组成的系统为对象，人第一次接到球后，由动量定理有 得到 故C正确； D．设挡板每次对球碰撞作用的冲量为，则有 再以人及冰车与球组成的系统为对象，人推次后，由动量定理有 得到 若要人不再接到球，至少有 代入数据得 人将球推出5次后不再接到球，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷 主观题 三、实验题（本题共2小题，18分） 12. 图甲为某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律的实验装置图。该实验用到两个相同的光电门1和2及两个质量分别为和的滑块和B，两滑块上分别固定有宽度相同、质量不计的长方形遮光片，滑块的右侧和滑块B的左侧分别带有一个弹性片。 实验过程中，将气垫导轨调节水平后，滑块、B分别被左右两侧的弹射架水平弹射出去，在两个光电门之间发生正碰后又分别经过光电门1和2而返回。 （1）用精度为的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图乙所示，测得本实验中遮光片的宽度__________。 （2）某次测量中，数字计时器记录的遮光片通过光电门的遮光时间为，则滑块的速度大小为__________（结果保留位有效数字）。 （3）若某次实验过程中，与光电门连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和，与光电门2连接的数字计时器先后两次记录的遮光时间分别为和，则验证动量守恒定律的表达式为__________（用题目中的物理量符号表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 游标卡尺读数等于主尺读数及游标尺读数之和，主尺读数为，游标尺读数为，则遮光片的宽度为 【小问2详解】 数字计时器记录的遮光片通过光电门的遮光时间为，则滑块的速度大小为 【小问3详解】 两滑块碰前碰后的速度大小根据求出，取水平向右为正方向，则两滑块碰前的总动量为：，两滑块碰后的总动量为：。 则可得验证动量守恒定律的表达式为 13. 在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中。 ①用游标卡尺测量摆球直径（如图1所示）摆球直径D为 ____________mm ； ②若某同学测出多组单摆的摆长1和振动周期T，作出图像如图2所示，理论上 图像是一条过坐标原点的直线，造成图中图像不过坐标原点的原因可能是 ______________ （填字母）； A.将摆线长当作摆长（漏掉了小球半径） B.将摆线长+小球直径当作摆长（多加了小球半径）由图像求得重力加速度g为___________（结果保留3位有效数字，取3.14） 【答案】 ①. 14.55 ②. A ③. 9.86 【解析】 【详解】①[1]游标卡尺示数为 ②[2]图象不通过坐标原点，将图象向右平移1cm就会通过坐标原点，故在相同的周期下，摆长偏小1cm，即可能是误将摆线长度当作摆长，漏掉了摆球的半径。 故选A。 [3]由 得 则斜率为 根据图象有 解得 四、计算题（本题共3小题。14题12分，15题8分，16题14分。共34分） 14. 如图是一个水平弹簧振子的振动图像，试完成以下问题。 （1）写出该小球位移随时间变化的关系式。 （2）在第末到第末这段时间内，小球的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？ （3）该小球在第时的位移是多少？路程是多少？ 【答案】（1）；（2）在第2s末到第3s末这段时间内，弹簧振子的速度减小，动能减小，弹性势能增大，加速度逐渐增大；（3）0，5m 【解析】 【详解】（1）由振动图象可得：振幅 周期 初相位 则圆频率 故该振子做简谐运动的表达式为 （2）由图可知，在时振子恰好通过平衡位置，此时加速度为零，随着时间的延续，位移值不断加大，加速度的值也变大，速度值不断变小，动能不断减小，弹性势能逐渐增大，当时，加速度的值达到最大，速度等于零，动能等于零，弹性势能达到最大值。 （3）振子经过一个周期位移为零，路程为 前100s时刚好经过了25个周期，所以第100s振子位移 振子路程 15. 的铁锤从高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击的时间是。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？取。 【答案】193200N 【解析】 【详解】由公式可得，铁锤碰前的速度为 取向下为正，对铁锤由动量定理得 即 16. 如图质量为和的物体静止放在光滑水平面上，两者之间用轻弹簧拴接。现有质量为的物体以速度向右运动，与碰撞（碰撞时间极短）后粘合在一起。试求： （1）和碰撞过程中损失的机械能是多少； （2）弹簧能产生的最大弹性势能是多少； （3）弹簧在第一次获得最大弹性势能的过程中，对冲量的大小是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设与碰撞后的速度为，碰撞过程系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 由能量守恒定律得 代入数据解得和碰撞过程中损失的机械能为 【小问2详解】 三物体组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得 代入数据解得 由能量守恒定律得 代入数据解得 【小问3详解】 弹簧对，由动量定理得 则弹簧对冲量的大小是 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $