内容正文:
2025-2026学年度上学期高二第二次月考
物理试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于机械振动的说法中,正确的是( )
A. 简谐运动的回复力大小与位移的大小成正比,方向总指向平衡位置
B. 物体做受迫振动时,振动频率与固有频率一定相等
C. 阻尼振动的振幅逐渐减小,周期也随之减小
D. 单摆的周期与摆球质量成正比,与摆长平方根成正比
2. 下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①②图)或障碍物(③④图),其中能发生明显衍射现象的有( )
A. ①②④ B. ①④ C. ②③ D. ①③
3. 下列现象中,利用了动量守恒定律的是( )
A. 火箭发射时,向后喷出燃气获得向前的推力
B. 熟透的苹果从树上落向地面
C. 汽车刹车时,速度逐渐减小直至停止
D. 物体自由下落时,速度随时间均匀增大
4. 两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置,取向右为正方向,其振动图像如图所示,以下说法正确的是( )
A. 两弹簧振子具有相同的初相位
B. 甲的振幅比乙大,所以甲的能量比乙大
C. 时甲具有正向最大速度,乙具有负向最大位移
D. 甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比一定为
5. 一个单摆做简谐运动,周期为T。若将摆长缩短为原来的,其他条件不变,则新的周期为( )
A. B. C. 2T D. 4T
6. 质量为的物体以的速度与质量为、速度同向运动的物体发生正碰,碰撞后的速度变为,忽略摩擦阻力,则碰撞后的速度为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5m,g取10m/s2,物块可视为质点。则A碰撞前瞬间的速度为( )
A. 0.5m/s
B. 1.0m/s
C. 1.5m/s
D. 2.0m/s
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为,时的波形如图所示。时,处的质点相对平衡位置的位移为( )
A. 0 B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列关于动量和冲量的说法,正确的是( )
A. 动量是矢量,方向与速度方向相同
B. 冲量是矢量,方向与力的方向相同
C. 物体所受合外力的冲量等于动量的变化量
D. 动量越大的物体,其惯性一定越大
10. 如图甲所示为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1s时的波形图,图乙为参与波动的某一质点的振动图像,则下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的传播速度为4m/s
B. 从此时刻起,经过2s,P质点运动了8m的路程
C. 从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置
D. 图乙可能是图甲中x=2m处质点的振动图像
11. 关于机械振动和机械波的关系,下列说法正确的是( )
A. 机械波的传播依赖于机械振动,没有振动就没有波
B. 机械波传播时,介质中的质点随波迁移
C. 机械波的频率与波源的振动频率相同
D. 在小振幅情况下,机械波的传播速度与波源的振动速度无关
12. “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图,M是此波上的一个质点,平衡位置处于处,图乙为质点M的振动图像,则( )
A. 该列波的传播速度为2m/s
B. 该列波的传播方向沿x轴负向传播
C. 质点M在9s内通过的路程为340cm
D. 质点M在2s内沿x轴运动了8m
三、实验题(每空2分,共16分)
13. 物理小组的同学在实验室利用如图甲所示的单摆测量当地的重力加速度。
(1)图乙中A、C为单摆摆动过程中的最高点,B为最低点,在测量单摆的振动周期时,选取图乙中的__________(选填“A”“B”或“C”)点开始计时最为合适。
(2)正确安装实验装置后,测得单摆的摆长为L,然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过(1)中选择的点开始计时,在完成N次全振动时停止计时,测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=__________(用以上测量的物理量和已知量的字母表示)。
(3)改变该摆线的长度L,并测量对应的周期T,根据测量的多组数据作出的L—T2图像如图丙所示,你认为图线不过原点的可能原因是_________。
A.悬点到小球上端的距离记为摆长
B.悬点到小球下端的距离记为摆长
C.误将49次全振动记为50次
14. 在“测定金属丝的电阻率”实验中,某金属丝的阻值Rx约为5Ω,为精确测量其阻值,可供选择的器材如下:
A.电源:电动势12V、内阻很小
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻r1约为1Ω)
C.电流表A2(量程0~3A,内阻r2约为0.3Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为4kΩ)
E.滑动变阻器R01(0~10Ω,额定电流2.0A)
F.滑动变阻器R02(0~500Ω,额定电流0.5A)
G.开关和若干根导线
(1)用千分尺测得金属丝直径d如图所示,则d=___________mm。
(2)为了测量尽可能多的测量几组数据,保证安全性与准确性,应选的电流表为___________(填“B”或“C”),滑动变阻器为___________(填“E”或“F”)。
(3)若实验中金属丝的长为L,直径为d,本实验若测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则金属丝电阻率ρ=___________(用题中所给字母表示),考虑到该实验的系统误差,测得的金属丝电阻率与真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
四、解答题(共44分)
15. 如图所示为A、B两质点做简谐运动的位移-时间图像。试根据图像求:
(1)质点A、B的振幅和周期;
(2)这两个质点简谐运动的位移随时间变化的关系式;
(3)在时间时两质点的位移分别为多少。
16. 在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时刻刚好传到A点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:
①该列波的周期T为多少?
②从t=0时起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
17. 如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,定值电阻R1=1.5 Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0 V。求:
(1)电源的总功率;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机消耗的电功率,以及将电能转化为机械能的功率。
18. 在水平面有一长木板A,A通过轻弹簧连接滑块B,刚开始,弹簧处于原长,滑块B、长木板A都处于静止状态,现有一个滑块C以的速度从长木板左端向右运动,与滑块B发生碰撞,碰后粘在一起,碰撞时间极短。三个物体的质量均为,不计一切摩擦阻力,求:
(1)滑块C、滑块B碰撞过程中的能量损失Q;
(2)弹簧弹性势能的最大值。
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2025-2026学年度上学期高二第二次月考
物理试题
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 下列关于机械振动的说法中,正确的是( )
A. 简谐运动的回复力大小与位移的大小成正比,方向总指向平衡位置
B. 物体做受迫振动时,振动频率与固有频率一定相等
C. 阻尼振动的振幅逐渐减小,周期也随之减小
D. 单摆的周期与摆球质量成正比,与摆长平方根成正比
【答案】A
【解析】
【详解】A.简谐运动的回复力满足公式
即回复力大小与位移大小成正比,回复力方向与位移方向相反,始终指向平衡位置,故A正确;
B.物体做受迫振动时,稳定振动的频率等于驱动力的频率,与自身固有频率无关,若发生共振时振动频率才等于固有频率,故B错误;
C.阻尼振动的振幅因能量损耗逐渐减小,但周期由振动系统本身的性质决定,与振幅无关,周期保持不变,故C错误;
D.根据单摆周期公式可知,单摆周期与摆球质量无关,仅与摆长的平方根成正比,故D错误。
故选A。
2. 下列各图分别表示一列水波在传播过程中遇到了小孔(①②图)或障碍物(③④图),其中能发生明显衍射现象的有( )
A. ①②④ B. ①④ C. ②③ D. ①③
【答案】A
【解析】
【详解】发生明显衍射的条件为:缝、孔或障碍物的尺寸与波长相比相差不多或比波长更小,图中①②④缝的宽度或障碍物的尺寸和波长相差不多或者比波长小,可以发生明显衍射。
故选A。
3. 下列现象中,利用了动量守恒定律的是( )
A. 火箭发射时,向后喷出燃气获得向前的推力
B. 熟透的苹果从树上落向地面
C. 汽车刹车时,速度逐渐减小直至停止
D. 物体自由下落时,速度随时间均匀增大
【答案】A
【解析】
【详解】动量守恒定律的适用条件为:相互作用的物体组成的系统,所受合外力为零,或内力远大于外力时系统动量近似守恒。
A.火箭与喷出的燃气构成相互作用的系统,发射时燃气和火箭的相互作用力远大于重力、空气阻力等外力,系统动量近似守恒,利用了动量守恒定律,故A正确;
B.苹果下落过程只受重力,合外力不为零,动量持续增大,未利用动量守恒定律,故B错误;
C.汽车刹车时受地面摩擦力,合外力不为零,动量持续减小,未利用动量守恒定律,故C错误;
D.自由下落的物体受重力,合外力不为零,动量随速度增大而增大,未利用动量守恒定律,故D错误。
故选A。
4. 两个弹簧振子甲、乙沿水平方向放置,取向右为正方向,其振动图像如图所示,以下说法正确的是( )
A. 两弹簧振子具有相同的初相位
B. 甲的振幅比乙大,所以甲的能量比乙大
C. 时甲具有正向最大速度,乙具有负向最大位移
D. 甲、乙两弹簧振子加速度最大值之比一定为
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图像知两弹簧振子的周期不相等,只是初相相同,故A正确;
B.两弹簧为水平弹簧振子,能量只有动能和弹性势能,当最大位移时能量即弹性势能。甲的振幅大,但两弹簧的劲度系数大小不知,所以最大位移时弹性势能无法判断,即总能量大小无法判断,故B错误;
C.时甲处于平衡位置负向运动,具有负向最大速度,乙在正向最大位移处,具有正向最大位移,故C错误;
D.根据弹簧振子周期公式
由图可知
则
甲、乙两弹簧振子振幅比为2:1,根据牛顿第二定律弹簧振子加速度最大值为
故甲、乙两弹簧振子加速度最大值比为
故D错误。
故选A。
5. 一个单摆做简谐运动,周期为T。若将摆长缩短为原来的,其他条件不变,则新的周期为( )
A. B. C. 2T D. 4T
【答案】B
【解析】
【详解】单摆做简谐运动的周期公式为,其中l为摆长,g为当地重力加速度,若将摆长缩短为原来的,则周期应变为原来的,即新的周期为
故选B。
6. 质量为的物体以的速度与质量为、速度同向运动的物体发生正碰,碰撞后的速度变为,忽略摩擦阻力,则碰撞后的速度为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】两物体正碰过程忽略摩擦,系统合外力为0,动量守恒,取初速度方向为正方向,根据动量守恒定律:
代入已知数值
可得
解得
验证合理性:碰撞后,不会发生二次碰撞;总动能碰撞前为,碰撞后为,动能有损失,符合非弹性碰撞规律,结果有效。
故选A。
7. 如图所示,一个质量为m的物块A与另一个质量为2m的物块B发生正碰,碰后B物块刚好能落入正前方的沙坑中。假如碰撞过程中无机械能损失,已知物块B与地面间的动摩擦因数为0.1,与沙坑的距离为0.5m,g取10m/s2,物块可视为质点。则A碰撞前瞬间的速度为( )
A. 0.5m/s
B. 1.0m/s
C. 1.5m/s
D. 2.0m/s
【答案】C
【解析】
【详解】碰后物块B做匀减速直线运动,由动能定理有
-μ·2mgx=0-
得
v2=1m/s
A与B碰撞过程中动量守恒、机械能守恒,则有
mv0=mv1+2mv2
解得
v0=1.5m/s
故C正确,ABD错误。
故选C。
8. 一列简谐横波沿x轴正方向传播。波速为,时的波形如图所示。时,处的质点相对平衡位置的位移为( )
A. 0 B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图可知简谐波的波长为,所以周期为
当t=1s时,x=1.5m处的质点运动半个周期到达波峰处,故相对平衡位置的位移为0.1m。
故选B。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9. 下列关于动量和冲量的说法,正确的是( )
A. 动量是矢量,方向与速度方向相同
B. 冲量是矢量,方向与力的方向相同
C. 物体所受合外力的冲量等于动量的变化量
D. 动量越大的物体,其惯性一定越大
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.根据p=mv,可知动量是矢量,方向与速度方向相同,故A正确;
B.根据I=Ft,可知冲量是矢量,方向与力的方向相同,故B正确;
C.由动量定理可知,物体所受合外力的冲量等于动量的变化量,故C正确;
D.惯性由质量决定,动量越大的物体,质量不一定大,则其惯性不一定越大,故D错误。
故选ABC。
10. 如图甲所示为某一列沿x轴正向传播的简谐横波在t=1s时的波形图,图乙为参与波动的某一质点的振动图像,则下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的传播速度为4m/s
B. 从此时刻起,经过2s,P质点运动了8m的路程
C. 从此时刻起,P质点比Q质点先回到平衡位置
D. 图乙可能是图甲中x=2m处质点的振动图像
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.由甲图可得λ=4m,由乙图中可得T=1.0s,所以该简谐横波的传播速度为
故A正确;
B.t=2s=2T,则从此时刻起,经过2s,P质点运动的路程为
故B错误;
C.简谐横波沿x轴正向传播,此时刻Q质点向上运动,而P质点直接向下运动,所以P质点比Q质点先回到平衡位置,故C正确;
D.由乙图知t=0时刻质点的位移为0,振动方向沿y轴负方向,与甲图x=2m处t=0时刻的状态相同,所以乙图可能是甲图x=2m处质点的振动图像,故D正确。
故选ACD。
11. 关于机械振动和机械波的关系,下列说法正确的是( )
A. 机械波的传播依赖于机械振动,没有振动就没有波
B. 机械波传播时,介质中的质点随波迁移
C. 机械波的频率与波源的振动频率相同
D. 在小振幅情况下,机械波的传播速度与波源的振动速度无关
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.机械波的传播依赖于机械振动,没有振动就没有波,A正确;
B.机械波传播时,介质中的质点只在自己平衡位置附近振动,而不随波迁移,B错误;
C.机械波传播过程中,各个质点在波源带动下做受迫振动,则机械波的频率与波源的振动频率相同,C正确;
D.在小振幅情况下,机械波的传播速度由介质决定,与波源的振动速度无关,D正确。
故选ACD。
12. “地震预警”是指在地震发生以后,抢在地震波传播到受灾地区前,向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报,通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究,如图甲所示为研究过程中简谐波时刻的波形图,M是此波上的一个质点,平衡位置处于处,图乙为质点M的振动图像,则( )
A. 该列波的传播速度为2m/s
B. 该列波的传播方向沿x轴负向传播
C. 质点M在9s内通过的路程为340cm
D. 质点M在2s内沿x轴运动了8m
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由甲、乙图可知
,
则该列波的传播速度为
故A正确;
B.由图乙可知时刻质点M沿沿y轴正方向振动,根据波形平移法可知,该列波的传播方向沿x轴负向传播,故B正确;
C.根据
可知质点在内通过的路程为
故C错误;
D.质点只在其平衡位置上下振动,并不会随波的传播方向迁移,故D错误。
故选AB。
三、实验题(每空2分,共16分)
13. 物理小组的同学在实验室利用如图甲所示的单摆测量当地的重力加速度。
(1)图乙中A、C为单摆摆动过程中的最高点,B为最低点,在测量单摆的振动周期时,选取图乙中的__________(选填“A”“B”或“C”)点开始计时最为合适。
(2)正确安装实验装置后,测得单摆的摆长为L,然后让小球在竖直平面内小角度摆动。当小球某次经过(1)中选择的点开始计时,在完成N次全振动时停止计时,测得时间为t。请写出测量当地重力加速度的表达式g=__________(用以上测量的物理量和已知量的字母表示)。
(3)改变该摆线的长度L,并测量对应的周期T,根据测量的多组数据作出的L—T2图像如图丙所示,你认为图线不过原点的可能原因是_________。
A.悬点到小球上端的距离记为摆长
B.悬点到小球下端的距离记为摆长
C.误将49次全振动记为50次
【答案】 ①. B ②. ③. A
【解析】
【详解】(1)[1]为了减小误差,应选取图中最低点即B点开始计时;
(2)[2]单摆的周期
由周期公式可得
解得
(3)[3]A.若将悬点到小球上端的距离记为摆长,设小球的半径为r,则由上述分析可得
则有
则图线不过原点,且与纵轴的负半轴相交,A正确;
B.若将悬点到小球上端的距离记为摆长,设小球的半径为r,则由上述分析可得
则有
则图线不过原点,但与纵轴的正半轴相交,B错误;
C.误将49次全振动记为50次,周期发生变化,但图线依然会经过原点,C错误。
故A。
14. 在“测定金属丝的电阻率”实验中,某金属丝的阻值Rx约为5Ω,为精确测量其阻值,可供选择的器材如下:
A.电源:电动势12V、内阻很小
B.电流表A1(量程0~0.6A,内阻r1约为1Ω)
C.电流表A2(量程0~3A,内阻r2约为0.3Ω)
D.电压表V(量程0~3V,内阻约为4kΩ)
E.滑动变阻器R01(0~10Ω,额定电流2.0A)
F.滑动变阻器R02(0~500Ω,额定电流0.5A)
G.开关和若干根导线
(1)用千分尺测得金属丝直径d如图所示,则d=___________mm。
(2)为了测量尽可能多的测量几组数据,保证安全性与准确性,应选的电流表为___________(填“B”或“C”),滑动变阻器为___________(填“E”或“F”)。
(3)若实验中金属丝的长为L,直径为d,本实验若测得电压表的读数为U,电流表的读数为I,则金属丝电阻率ρ=___________(用题中所给字母表示),考虑到该实验的系统误差,测得的金属丝电阻率与真实值相比___________(填“偏大”、“偏小”或“相等”)。
【答案】(1)0.900
(2) ①. B ②. E
(3) ①. ②. 偏小
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,所以金属丝直径为
【小问2详解】
[1]电压表量程为3V,则通过被测电阻的电流最大为
故应选用量程较小的电流表B;
[2]为了尽可能多的测量几组数据,滑动变阻器采用分压式连接法,所以滑动变阻器选用阻值较小的E。
【小问3详解】
[1]根据欧姆定律可得
根据电阻定律可得,
联立解得
[2]由于
所以电路中电流表采用的是外接法,因为电压表的分流作用,使得电流表的测量值偏大,故电阻率测量值偏小。
四、解答题(共44分)
15. 如图所示为A、B两质点做简谐运动的位移-时间图像。试根据图像求:
(1)质点A、B的振幅和周期;
(2)这两个质点简谐运动的位移随时间变化的关系式;
(3)在时间时两质点的位移分别为多少。
【答案】(1) 0.5cm,0.4s;0.2cm,0.8s;(2) ,;(3),
【解析】
【分析】
【详解】(1)由题图知质点A的振幅是0.5cm,周期为0.4s,质点B的振幅是0.2cm,周期为0.8s.
(2)由题图知,质点A的初相
φA=π
由
TA=0.4s
可得
ωA==5πrad/s
则质点A的位移表达式为
xA=0.5sin(5πt+π)cm
质点B的初相
φB=
由
TB=0.8s
可得
ωB==2.5πrad/s
则质点B的位移表达式为
xB=0.2sin(2.5πt+)cm
(3)将t=0.05s分别代入上面两个表达式得
xA=0.5sin(5π×0.05+π)cm=-0.5×cm=-cm
xB=0.2sin(2.5π×0.05+)cm=0.2sinπcm
16. 在某介质中形成一列简谐波,t=0时刻的波形如图中的实线所示.若波向右传播,零时刻刚好传到A点,且再经过0.6 s,P点也开始起振,求:
①该列波的周期T为多少?
②从t=0时起到P点第一次达到波峰时止,O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少?
【答案】①;②,
【解析】
【详解】(1)波速
v==m/s=10 m/s,
由
v=
得
T==0.2 s.
(2)由t=0至P点第一次到达波峰,
经历的时间
Δt2=Δt1+T=0.75 s=(3+)T
而t=0时O点的振动方向竖直向上(沿y轴正方向),
故经Δt2时间,O点振动到波谷,即
y0=-2 cm,s0=n·4A=(3+)×4A=0.3 m.
17. 如图所示的电路中,电源电动势E=10 V,内阻r=0.5 Ω,电动机的电阻R0=1.0 Ω,定值电阻R1=1.5 Ω。电动机正常工作时,理想电压表的示数U1=3.0 V。求:
(1)电源的总功率;
(2)电源的输出功率;
(3)电动机消耗的电功率,以及将电能转化为机械能的功率。
【答案】(1)20W;(2)18W;(3)12W,8W
【解析】
【详解】(1)已知电压表的示数U1=3.0 V和定值电阻R1=1.5 Ω,根据欧姆定律可求出电路中的电流
I==2.0A
电源的总功率
P总=EI=20W
(2)电源的输出功率
P出=EI-I2r=18 W
(3)根据闭合电路的欧姆定律,电动机两端的电压
U2=E-U1-Ir=6 V
电动机消耗的电功率
P电=U2I=12 W
电动机将电能转化为机械能的功率,就是电动机的输出功率
P机=U2I-I2R0=8W
18. 在水平面有一长木板A,A通过轻弹簧连接滑块B,刚开始,弹簧处于原长,滑块B、长木板A都处于静止状态,现有一个滑块C以的速度从长木板左端向右运动,与滑块B发生碰撞,碰后粘在一起,碰撞时间极短。三个物体的质量均为,不计一切摩擦阻力,求:
(1)滑块C、滑块B碰撞过程中的能量损失Q;
(2)弹簧弹性势能的最大值。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)滑块C、B碰撞过程中,动量守恒
根据能量守恒
解得
(2)当三个物体共速时,弹簧压缩量最大,弹簧的弹性势能最大,根据动量守恒
根据能量守恒
解得
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