精品解析：福建省福州市某校2024-2025学年高二下学期5月月考物理试题

2024-2025高二物理学科校本阶段性测验（二） 高二 物理试卷 【完卷时间：75分钟；满分：100分】 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 B. 做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向相反 C. 做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率无关 D. 阻尼振动的振幅不断减小，所以周期也逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．处于平衡位置的物体，合力不一定为零，比如做简谐运动的物体在平衡位置时，合力不一定为零，不一定处于平衡状态，故A错误； B．做简谐运动的物体受到的回复力与位移大小成正比，方向相反，而合力不一定等于回复力（如单摆，合力是重力和绳子拉力的合力），故B错误； C．做简谐运动的物体，同一振动系统，其振动能量由振幅决定，与振动的频率无关，故C正确； D．阻尼振动的振幅不断减小，但是周期与振幅无关，周期不变，故D错误。 故选C。 2. 质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙面过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回．关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是（　　） A. 子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 B. 子弹对墙的冲量最小 C. 橡皮泥对墙的冲量最小 D. 铜球对墙的冲量最小 【答案】B 【解析】 【详解】根据力的作用的相互性，子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小可以通过对墙对子弹、橡皮泥和钢球的冲量而知 对子弹 对橡皮泥 对钢球 可知 ＜＜ 故选B。 3. 有一摆长为L的单摆，其悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M运动到左边最高点N的频闪照片如图所示（悬点与小钉未被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（　　） A. B. C. D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】设每相邻两次闪光的时间间隔为t，则摆长为L时单摆摆动的周期为 摆长为'时单摆摆动的周期为 所以 T1∶T2=2∶1 又因为 故可得 所以小钉与悬点间的距离为 故选C。 4. 蹦极是一项非常刺激的体育运动。如图所示，质量m = 50kg的人身系弹性绳自高空自由下落，弹性绳绷直后在下降过程经过a点的速度大小为12m/s，落到最低点c后反弹至b点的速度大小为9m/s。人从a→c→b共用时3s，在此过程中弹性绳对人的平均作用力为（ ） A. 350N B. 450N C. 550N D. 850N 【答案】D 【解析】 【详解】取向上为正，根据动量定理有 F合t = mvb－m(－va) 解得 F合 = 350N 其中 F合 = T－mg 则 T = 850N 故选D。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 质量为m的小球A以速度在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生正碰，则碰撞后小球A的速度大小和小球B的速度大小可能为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】碰撞过程中应满足动量守恒，即 还应满足系统总动能不增加，即 A．若 ， 当与方向相反时代入计算，可知满足动量守恒，碰撞后总动能为，满足总动能不增加，故A可能； B．若 ， 当与方向相同时代入计算，可知满足动量守恒，但，会发生二次碰撞，故不符合实际情况，故B不可能； C．若 ， 当与方向相反时代入计算，可知满足动量守恒，且碰后总动能为，满足总动能不增加，故C可能； D．若 ， 当与方向相反时代入计算，可知满足动量守恒，碰撞后总动能为，大于系统碰撞前的动能，故D不可能。 故选AC。 6. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，当传播到x=1m处的质点A时开始计时，t=4s时的波形如图所示，且此时波刚好传播到x=3m处，B、C两质点此时的位移均为y=1cm。下列说法正确的是（　　） A. 该波传播的速度大小为0.5m/s B. t=4s之后，质点C比质点B第一次回到平衡位置要晚1s C. t=8s时质点A将运动到x=5m的位置 D. t=11s时，平衡位置在x=5m处的质点的位移为-2cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意知周期T=4s，由图像可知λ=2m，则波速，故A正确； B．x=1m处的质点A开始振动时，位移 由图分析可知，B点正在向下振动，再经回到平衡位置，C点正在向上振动，再经回到平衡位置，即质点C比质点B第一次回到平衡位置要晚，故B错误； C．质点不随波迁移，故C错误； D．从开始计时到波传播到x=5m处，需用时8s，振动时间为，由于起振方向向上，则t=11s时x=5m处的质点的位移y=-2cm，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20cm，从A到B运动时间为2s，则（　　） A. 振动周期为4s，振幅为10cm B. 从B开始经过6s，振子通过的路程为60cm C. 从O→B→O，弹簧弹力的冲量为0 D. 从A开始经过20s，振子加速度方向向右 【答案】AB 【解析】 【详解】AB．AB间距离为20cm，A到B运动时间为2s，则振幅 周期为 从B开始经过6s，振子振动了1.5个周期，通过的路程是 故AB正确； C．从O→B→O，弹簧弹力方向始终向右，冲量不为0，故C错误； D．从A开始经过20s，即5个周期，振子位于A处，加速度方向向左，故D错误。 故选AB。 8. 如图所示，质量为m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为的木块A放在长木板的左端，一颗质量为的子弹以速度射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为，木块在木板上滑行的时间为t，则下列说法正确的是（ ） A. 木块获得的最大速度为 B. 木块滑离木板时，木板获得的速度大小为 C. 木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为 D. 木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减小的动能 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．对子弹和木块A系统，根据动量守恒定律可得 解得木块获得的最大速度为 A正确； B．从子弹射入木块到木块滑离木板过程，对木板和木块（含子弹）系统，由动量守恒定律可得 解得木块滑离木板时，木板获得的速度大小为 B错误； C．对木板由动量定理可得 解得 C正确； D．由能量守恒定律可知，木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减少的动能与木板增加的动能之差，D错误。 故选AC。 三、非选择题：共60分，其中9、10为填空题，11、12为填空题，13-15为计算题。 9. 如图是一个单摆的共振曲线，此单摆的固有周期T是______s，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将______（填“向左”或“向右”）移动。 【答案】 ①. 2.5 ②. 向左 【解析】 【详解】[1]根据共振的条件可知，此单摆的固有频率为 根据 解得 [2]若将此单摆的摆长增大，根据 可知，周期增大，则单摆的固有频率减小，可知，共振曲线的最大值将向左移动。 10. 如图所示，用不可伸长的轻绳将物块a悬挂于O点。现将轻绳拉至水平，将物块a由静止释放。当物块a运动至最低点时（物块a与地面之间无挤压），恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞。已知轻绳的长度为L，物块a的质量为m，物块b的质量为3m，a、b均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响。求： （1）碰撞前瞬间，轻绳对物块a的拉力； （2）碰撞后瞬间，物块b的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）物块a由静止开始运动到最低点的过程中，根据动能定理得 物块a运动到最低点时，根据牛顿第二定律得 联立解得 ， （2）两物块发生弹性碰撞过程，根据动量守恒定律得 根据能量守恒定律得 解得碰撞后瞬间物块b的速度大小为 11. 如图所示，用图示装置做验证动量守恒定律的实验，调整好装置后，先将a球从斜槽轨道上某标记点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原标记点处由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。 （1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，为完成实验需满足（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， （2）以下是本实验需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、 B. 测量抛出点距地面的高度H C. 斜槽轨道的斜面必须是光滑的 D. 测量平抛射程、、 （3）按照本实验方法，验证动量守恒的表达式是______（用、、、、表示）；若碰撞是弹性碰撞，表达式是______（用、、表示）。 【答案】（1）C （2）AD （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 为了保证碰撞后入射小球不反弹，需要满足；为了保证两球发生对心正碰，需要满足。 故选C。 【小问2详解】 设碰撞前瞬间入射小球的速度为，碰撞后瞬间入射小球和被碰小球的速度分别为、，根据动量守恒可得 由于两小球做平抛运动下落高度相同，在空中运动的时间相同，则有 ，， 联立可得 可知本实验需要用天平测量两个小球的质量、，测量平抛射程、、。 故选AD。 【小问3详解】 [1]根据（2）问分析可知，验证动量守恒的表达式是 [2]若碰撞是弹性碰撞，根据机械能守恒可得 又 联立可得 则有 可得表达式为 12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1）为了减少测量误差，下列做法正确的是（　　）； A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量大些、体积小些 C. 摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D. 计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处 （2）用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，为______cm；把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L；然后用秒表记录了单摆完成60次全振动所用的时间如图乙所示，该单摆的周期是______s（结果保留三位有效数字）； （3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，画出图线如图丙，此图线斜率的物理意义是______； A. g B. C. D. （4）如果测得的g值偏小，可能的原因是______。 A. 测摆长时只测量了摆线长度而忘记考虑小球半径 B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致摆线长度增加了 C. 开始计时时，秒表过迟按下 D. 实验中误将59次全振动的次数记为60次 【答案】（1）BC （2） ①. 2.125 ②. 2.10 （3）C （4）AB 【解析】 【小问1详解】 A．摆长一定的情况下，摆角不超过5°，并非摆的振幅越大越好，故A错误； B．为减小空气阻力对实验的影响，摆球尽量选择质量大些、体积小些的，故B正确； C．实验过程摆长应保持不变，为减小实验误差，摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，故C正确； D．为减小误差，计时起点应选平衡位置，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 [1]20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，不需要估读，则摆球的直径为 [2]秒表的读数为 该单摆的周期为 【小问3详解】 由周期公式 可得 可知图线斜率为，故选C。 【小问4详解】 A．根据周期公式 可得 摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，测摆线长时测了悬线的总长度，没有测出摆球半径，所测摆长偏小，可知测得的g值偏小，故A正确； B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，可知摆长的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏小，故B正确； C．开始计时时，秒表过迟按下，周期的测量值偏小，导致重力加速度的测量值偏大，故C错误； D．实验时误将59次全振动数为60次，周期的测量值偏小，导致重力加速度测量值偏大，故D错误。 故选AB。 13. 弹簧振子以O点为平衡位置在A、B两点间做简谐运动，A、B之间的距离为30cm。某时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动，经1.2s振子速度第一次变为-v，再经过0.6s振子速度第二次变为-v，求∶ （1）弹簧振子振动的振幅A和周期T； （2）振子在P点时相对平衡位置的位移大小。 【答案】（1）15cm，3.6s （2）7.5cm 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，振幅为A=15 cm 根据弹簧振子简谐运动的对称性可得= s 解得T=3.6 s 【小问2详解】 从平衡位置开始计时，则x=A sin ωt 圆频率为ω== rad/s 则x=15sint cm 根据题意及对称性，可知从O到P运动的时间t=0.3 s 则振子在P点时相对平衡位置的位移大小xP=15sin(×0.3) cm=7.5 cm 14. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求： （1）这列波的波速多大？ （2）若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。 （3）若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 【答案】（1）1 m/s；（2）0.35 s；（3）45cm 【解析】 【详解】（1）由振动图像可知周期T＝0.2s，由波动图像可知波长λ＝0.2m则由波速公式，可得 （2）乙图时刻到Q第一次到达波谷的时间 （3）当Q第一次达到波谷时P点一共振动了 t+=0.45s 可得P点经过的路程为 ×4A＝45cm 15. 冰车是小朋友们喜爱的冰上活动项目，如图，小华在光滑的水平冰面上放置一个光滑曲面体，曲面体的右端与冰面相切，小华坐在静止的冰车上用手扶住冰球。某时刻小华将冰球以v0=4m/s的对地速度向左推出后，球沿曲面体上升（球不会越过曲面体）。已知小华和冰车的总质量m1=40kg，冰球的质量m2=10kg，曲面体的质量m3=30kg。试求： （1）推出后，小华和冰车的速度大小； （2）球沿曲面体上升的最大高度； （3）小华能否再一次接住冰球，如能，试计算接住后他们的共同速度；如不能，请说明理由。 【答案】（1）；（2）；（3）能，1.2m/s，方向水平向右 【解析】 【详解】（1）对冰球、小华和冰车构成的系统进行分析，取水平向左为正方向，根据动量守恒定律有 解得小华和冰车的速度 故速度大小为1m/s。 （2）对冰球和光滑曲面体构成的系统，根据水平方向动量守恒有 解得冰球和光滑曲面体共同速度 冰球上升过程中，系统机械能守恒，则有 解得 （3）冰球与曲面体相互作用的过程中，由于无能量的损失，故冰球和曲面体组成的系统，水平方向动量守恒，系统机械能守恒，则有 ， 解得 ， 表明冰球反向速度大于小华和冰车的共同速度，故冰球能追上小华和冰车组成的系统，当小华接住冰球后，取水平向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 即共同速度大小为1.2m/s，方向水平向右。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025高二物理学科校本阶段性测验（二） 高二 物理试卷 【完卷时间：75分钟；满分：100分】 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列说法正确的是（　　） A. 处于平衡位置的物体，一定处于平衡状态 B. 做简谐运动的物体受到的合力与位移大小成正比，方向相反 C. 做简谐运动的物体，其振动能量与振动的频率无关 D. 阻尼振动的振幅不断减小，所以周期也逐渐减小 2. 质量相同的子弹a、橡皮泥b和钢球c以相同的初速度水平射向竖直墙，结果子弹穿墙面过，橡皮泥粘在墙上，钢球以原速率被反向弹回．关于它们对墙的水平冲量的大小，下列说法正确的是（　　） A. 子弹、橡皮泥和钢球对墙的冲量大小相等 B. 子弹对墙的冲量最小 C. 橡皮泥对墙的冲量最小 D. 铜球对墙的冲量最小 3. 有一摆长为L的单摆，其悬点正下方某处有一小钉，摆球经过平衡位置向左摆动时，摆线的上部被小钉挡住，使摆长发生变化。现使摆球做小幅度摆动，摆球从右边最高点M运动到左边最高点N的频闪照片如图所示（悬点与小钉未被摄入）。P为摆动中的最低点，已知每相邻两次闪光的时间间隔相等，由此可知，小钉与悬点间的距离为（　　） A. B. C. D. 无法确定 4. 蹦极是一项非常刺激的体育运动。如图所示，质量m = 50kg的人身系弹性绳自高空自由下落，弹性绳绷直后在下降过程经过a点的速度大小为12m/s，落到最低点c后反弹至b点的速度大小为9m/s。人从a→c→b共用时3s，在此过程中弹性绳对人的平均作用力为（ ） A. 350N B. 450N C. 550N D. 850N 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 质量为m的小球A以速度在光滑水平面上运动，与质量为2m的静止小球B发生正碰，则碰撞后小球A的速度大小和小球B的速度大小可能为（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 一列简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向传播，当传播到x=1m处的质点A时开始计时，t=4s时的波形如图所示，且此时波刚好传播到x=3m处，B、C两质点此时的位移均为y=1cm。下列说法正确的是（　　） A. 该波传播的速度大小为0.5m/s B. t=4s之后，质点C比质点B第一次回到平衡位置要晚1s C. t=8s时质点A将运动到x=5m的位置 D. t=11s时，平衡位置在x=5m处的质点的位移为-2cm 7. 如图所示，弹簧振子在A、B间做简谐运动，O为平衡位置，A、B间距离是20cm，从A到B运动时间为2s，则（　　） A. 振动周期为4s，振幅为10cm B. 从B开始经过6s，振子通过的路程为60cm C. 从O→B→O，弹簧弹力的冲量为0 D. 从A开始经过20s，振子加速度方向向右 8. 如图所示，质量为m的长木板B放在光滑的水平面上，质量为的木块A放在长木板的左端，一颗质量为的子弹以速度射入木块并留在木块中，当木块滑离木板时速度为，木块在木板上滑行的时间为t，则下列说法正确的是（ ） A. 木块获得的最大速度为 B. 木块滑离木板时，木板获得的速度大小为 C. 木块在木板上滑动时，木块与木板之间的滑动摩擦力大小为 D. 木块在木板上滑动时，因摩擦产生的热量等于子弹射入木块后子弹和木块减小的动能 三、非选择题：共60分，其中9、10为填空题，11、12为填空题，13-15为计算题。 9. 如图是一个单摆的共振曲线，此单摆的固有周期T是______s，若将此单摆的摆长增大，共振曲线的最大值将______（填“向左”或“向右”）移动。 10. 如图所示，用不可伸长的轻绳将物块a悬挂于O点。现将轻绳拉至水平，将物块a由静止释放。当物块a运动至最低点时（物块a与地面之间无挤压），恰好与静止在水平面上的物块b发生弹性碰撞。已知轻绳的长度为L，物块a的质量为m，物块b的质量为3m，a、b均可视为质点，重力加速度大小为g，不计空气阻力的影响。求： （1）碰撞前瞬间，轻绳对物块a的拉力； （2）碰撞后瞬间，物块b的速度大小。 11. 如图所示，用图示装置做验证动量守恒定律的实验，调整好装置后，先将a球从斜槽轨道上某标记点处由静止开始滚下，在水平地面上的记录纸上留下压痕，重复10次；再把同样大小的b球放在斜槽轨道末端水平段的最右端附近静止，让a球仍从原标记点处由静止开始滚下，和b球相碰后，两球分别落在记录纸的不同位置处，重复10次。 （1）若入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，为完成实验需满足（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， （2）以下是本实验需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、 B. 测量抛出点距地面的高度H C. 斜槽轨道的斜面必须是光滑的 D. 测量平抛射程、、 （3）按照本实验方法，验证动量守恒的表达式是______（用、、、、表示）；若碰撞是弹性碰撞，表达式是______（用、、表示）。 12. 用单摆测定重力加速度的实验装置如图所示。 （1）为了减少测量误差，下列做法正确的是（　　）； A. 摆的振幅越大越好 B. 摆球质量大些、体积小些 C. 摆线尽量细些、长些、伸缩性小些 D. 计时的起、止位置选在摆球达到的最高点处 （2）用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，为______cm；把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长，通过计算得到摆长L；然后用秒表记录了单摆完成60次全振动所用的时间如图乙所示，该单摆的周期是______s（结果保留三位有效数字）； （3）实验时改变摆长，测出几组摆长L和对应的周期T的数据，画出图线如图丙，此图线斜率的物理意义是______； A. g B. C. D. （4）如果测得的g值偏小，可能的原因是______。 A. 测摆长时只测量了摆线长度而忘记考虑小球半径 B. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，导致摆线长度增加了 C. 开始计时时，秒表过迟按下 D. 实验中误将59次全振动的次数记为60次 13. 弹簧振子以O点为平衡位置在A、B两点间做简谐运动，A、B之间的距离为30cm。某时刻，振子从O、B间的P点以速度v向B点运动，经1.2s振子速度第一次变为-v，再经过0.6s振子速度第二次变为-v，求∶ （1）弹簧振子振动的振幅A和周期T； （2）振子在P点时相对平衡位置的位移大小。 14. 如图所示，甲图为某波源的振动图像，乙图是该波源产生的横波在某时刻的波形图，波动图的O点表示波源。Q是平衡位置为0.5m处的质点。求： （1）这列波的波速多大？ （2）若波向右传播，从该时刻计时经多长时间Q第一次达到波谷。 （3）若波向右传播，当Q第一次达到波谷时P点已经通过了多少路程。 15. 冰车是小朋友们喜爱的冰上活动项目，如图，小华在光滑的水平冰面上放置一个光滑曲面体，曲面体的右端与冰面相切，小华坐在静止的冰车上用手扶住冰球。某时刻小华将冰球以v0=4m/s的对地速度向左推出后，球沿曲面体上升（球不会越过曲面体）。已知小华和冰车的总质量m1=40kg，冰球的质量m2=10kg，曲面体的质量m3=30kg。试求： （1）推出后，小华和冰车的速度大小； （2）球沿曲面体上升的最大高度； （3）小华能否再一次接住冰球，如能，试计算接住后他们的共同速度；如不能，请说明理由。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $