精品解析：河南省周口市鹿邑县第二高级中学校2024-2025学年高二上学期12月月考物理试题

2024-2025学年度鹿邑县第二高级中学高二上学期第三次月考物理试卷及答案 时间90分钟 满分100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题（其中1-6题只有一个答案是正确的，每题4分，总计24分） 1. 某弹簧振子振动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 振子振动周期为，振幅为 B. 时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 C. 从到过程中振子做加速运动 D. 时振子的速度为负向的最大值 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图像可知，振子振动周期为4s，振幅为8cm，选项A错误； B．时振子离开平衡位置的位移最大，此时振子的速度为零，加速度为正向的最大值，选项B正确； C．从到过程中振子位移变大，则速度减小，即振子做减速运动，选项C错误； D．由图像可知，时振子的速度为正向的最大值，选项D错误。 故选B。 2. 关于磁感应强度，正确的说法是（ ） A. 磁感应强度是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 B. 在同一个磁场中磁感线密的地方磁感应强度大，两条磁感线间的空白区域磁感应强度为零 C. 磁感应强度是矢量，方向与通电导线受到的磁场力的方向相同 D. 根据定义式，磁感应强度B与安培力F成正比，与成反比 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁感应强度是矢量，磁感线的物理意义为：某点磁感线的切线方向等于该点磁感应强度的方向，故A正确； B．磁感线是人为假想的、用于形象描述磁场分布的模型，磁感线的疏密对应磁感应强度的大小，但两条磁感线的空白区域也存在磁场，磁感应强度不为零，故B错误； C．根据左手定则，通电导线受到的安培力方向垂直于磁感应强度方向与电流方向共同构成的平面，即磁感应强度方向与安培力方向垂直，故C错误； D．是磁感应强度的定义式，磁感应强度由磁场本身的性质决定，与安培力、电流元均无关，故D错误。 故选A。 3. 最近，我国某新型大推力火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体流速约为，产生的推力约为，则它在时间内喷射的气体质量约为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】以气体为研究对象，设内喷出的气体质量为，根据动量定理可得 其中 解得 故选C。 4. 甲、乙两个单摆，做简谐振动时的图像如图所示，由此可知甲，乙两单摆（ ） A. 摆长之比为 B. 振动频率之比为2∶3 C. 在时刻，振动方向相反 D. 在时刻，加速度均不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，甲、乙单摆振动周期之比为2：1，根据单摆的周期公式可知，甲、乙单摆摆长之比为4：1，故A错误； B．根据周期与频率的关系所以振动频率之比为1：2，故B错误； C．根据振动图像可知，在时刻，甲、乙两单摆均沿轴正向振动，故C错误； D．在时刻，沿振动方向的加速度均为零，但还有向心加速度，因此加速度不为零，故D正确。 故选D。 5. 向空中发射一物体（不计空气阻力），当物体到最高点速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a，b两块。若爆炸后质量较大的a块速度方向仍沿原来的方向，则（ ） A. b块的速度方向一定与原速度方向相反 B. 炸裂的过程中，a、b的爆炸力的冲量大小一定相等 C. 从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大 D. 从炸裂到落地，a块的飞行时间一定比b块的飞行时间长 【答案】B 【解析】 【详解】A．爆炸时系统水平方向动量守恒，以原速度方向为正方向，满足 已知沿原方向（为正），则可正、可负、可为零，方向不一定与原方向相反，故A错误； B．爆炸过程中a、b受到的爆炸力是相互作用力，大小相等、作用时间相同，由冲量定义可知，二者受到的冲量大小一定相等，故B正确； C．爆炸后a、b竖直方向均做自由落体运动，下落高度相同，由得运动时间相同，水平位移，但和的大小关系不确定，无法比较水平距离大小，故C错误； D．由竖直方向的自由落体运动规律可知，二者下落高度相同，飞行时间相等，故D错误。 故选B。 6. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. 时物块的速率为2m/s B. 时物块的动量大小为 C. 时物块的动量大小为 D. 时物块的速度为零 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀加速度的加速度为 时物块的速率为 A错误； B．时物块的动量大小为 B错误； C．匀减速的加速度大小为 时物块的动量大小为 C正确； D．匀减速至零的时间为 则时物块的速度为零，D错误。 故选C。 二、多项选择题（共4小题，每题6分计24分，对但不全的得3分，有错选不得分） 7. 如图所示，质量、的小球A、B均静止在光滑水平面上，现给A球一个向右的初速度，之后与B球发生对心碰撞，碰后B球的速度可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】当A、B两球发生弹性碰撞时，B球的速度最快，此时 联立解得 当A、B两球发生完全非弹性碰撞时，B球的速度最慢，此时 解得 则碰后B球的速度范围为。 故选BC。 8. 将一枚鸡蛋从离地面3.2m处由静止释放，分别落到海绵垫和水泥地上，鸡蛋与两者撞击后速度均变为零，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 鸡蛋即将落到水泥地时的速度为8m/s B. 鸡蛋落到水泥地上容易破碎，是因为水泥地对鸡蛋的冲量大 C. 鸡蛋落到水泥地上容易破碎，是因为鸡蛋落在水泥地的动量变化大 D. 鸡蛋落到海绵垫不容易破碎，是因为鸡蛋落在海绵垫上的动量变化率小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．鸡蛋即将落到水泥地时的速度为 选项A正确； BCD．鸡蛋落到水泥地上，鸡蛋动量的变化量是一定的，即受到水泥地的冲量是一定的，落到水泥地上时作用时间较短，根据动量定理可知，鸡蛋的动量变化率较大，即鸡蛋和水泥地的作用力较大，则容易破碎；同理可知，鸡蛋落到海绵垫不容易破碎，是因为鸡蛋落在海绵垫上时动量变化量一定，作用时间较长，作用力较小，即动量变化率小，选项D正确，BC错误。 故选AD。 9. 关于电磁波及能量量子化的有关知识，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波和机械波一样都可以传递能量和信息，但不能在真空中传播 B. 爱因斯坦指出光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的 C. 麦克斯韦建立了经典电磁场理论并用实验证实了电磁波的存在 D. 把电磁波按波长或频率大小的顺序排列起来，就是电磁波谱 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电磁波可以在真空中传播，故A错误； B．爱因斯坦提出了光子说，指出光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，故B正确； C．麦克斯韦建立了经典电磁场理论，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．把电磁波按波长或频率大小的顺序排列起来，就是电磁波谱，故D正确。 故选BD。 10. 如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（　　） A. 0时刻弹簧弹力大小为 B. 弹簧劲度系数为 C. 时间段，回复力冲量为0 D. 时间段，小球动能与重力势能之和减小 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，而时刻弹簧弹力为0，位移为，有 可得劲度系数为 0时刻在正的最大位移处，弹簧的伸长量为，则弹力为 故A正确，B错误； C．时间段，振子从平衡位置沿负方向振动回到平衡位置，回复力一直沿正向，由可知回复力冲量不为0，故C错误； D．时间段，小球从最高点振动到达最低点，根据能量守恒定律可知弹簧的弹性势能和小球的机械能相互转化，因弹簧的弹性势能一直增大，则小球动能与重力势能之和减小，故D正确； 故选AD。 三、实验题（每空两分，共16分） 11. 学习了单摆后，同学们做“利用单摆测重力加速度”的实验，实验中进行了如下的操作： （1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径d为18.4。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长L，通过计算得到摆长l。 （2）使摆球在竖直平面内摆动稳定后，当摆球到达最低点时启动停表开始计时，并记录此后摆球再次经过计时起点的次数n（、2、3……），当时停止计时，此时停表的示数如图1所示，其读数为_______s。 （3）经过正确的操作与测量，得到多组周期T与对应的摆长l数值后，画出图像是一条过坐标原点的直线，测得此直线的斜率为k，则实验所测得重力加速度的表达式为_______（用k及相关的常数表示） （4）若某小组的同学测量出多组周期T和对应摆长l数值，画出图像如图2所示，造成图线不过坐标原点的原因可能是_____。 A.摆球的振幅过小 B.将L计为摆长l C.将计为摆长l D.摆球质量过大 （5）某小组的同学小明没有使用游标卡尺测摆球直径，也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期。则该小组同学测出的重力加速度的表达式为_____。（用相关的测量量和常数表示） 【答案】 ①. 67.5 ②. ③. B ④. 【解析】 【详解】[1]由图1可知，停表小表盘指针超过，大表盘读数为，故停表示数为 [2]由单摆周期公式 可得 则图像的斜率 解得 [3]由图2可知，当时，测得的摆长，说明测量的摆长偏小，漏加了摆球半径，即误将摆线长计为摆长。 故选B。 [4]由单摆周期公式得， 两式相减得 解得 12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置测速度并验证动量守恒定律。 （1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，弹性滑块A、B质量分别为、，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度________cm； （2）实验中为确保碰撞后滑块A不反向运动，则、应满足的关系是______（填“＞”“＜”或“＝”）； （3）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，A与B相碰后，B和A先后经过光电门2的遮光时间分别为和，碰前A的速度大小为________m/s； （4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式______（用字母表示），则可认为验证了动量守恒定律。 【答案】（1）0.545 （2） （3）0.545 （4） 【解析】 【小问1详解】 遮光片的宽度 0.5cm+0.05mm×9=0.545cm 【小问2详解】 A和B发生弹性碰撞，若用质量大的A碰质量小的B，则不会发生反弹；实验中为确保碰撞后滑块A不反向运动，则、应满足的关系是 【小问3详解】 碰前A的速度大小为 【小问4详解】 碰后B、A的速度大小分别为 若动量守恒，则满足 即 可得 四、计算题（每题12分共计36分，要求写出必要的文字表述和重要方程，只有答案没有解题过程的不给分） 13. 如图所示，弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上面放一个质量为m的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，试求： （1）使砝码随滑块一起振动的回复力是什么力?它跟位移成正比的比例常数k'等于多少? （2）当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受回复力有多大?方向如何? （3）当砝码与滑块的动摩擦因数为时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多大? 【答案】（1）滑块对砝码的静摩擦力；； （2）；方向指向平衡位置；（3） 【解析】 【详解】（1）使砝码随着滑块一起振动，砝码所受静摩擦力是产生砝码与滑块一起变加速运动的加速度．故M对m的静摩擦力是回复力． 其大小由牛顿第二定律有：f=ma 整体法求共同加速度a，则有 它跟位移成正比的比例常数 当滑块运动到振动幅的一半位置时，回复力： 方向指向平衡位置 （3）从f=k′x，可以看出，当x增大时，f也增大，当f=fmax=μN时，有最大振动幅， 因此 fm=mam=μmg= k′AM 要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅 14. 如图，LMN是竖直平面内固定的光滑轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为1kg的小球B与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为3kg的小球A从LM上距水平轨道高为h=1.8m处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度g取10m/s2。求： （1）A球与弹簧碰前瞬间的速度大小v0； （2）A球与弹簧相碰过程中弹簧的最大弹性势能Ep； （3）A、B两球最终的速度vA、vB的大小。 【答案】（1）6m/s （2）13.5J （3）3m/s，9m/s 【解析】 【小问1详解】 设球的质量为，球下滑的过程，由动能定理： 代入数据可解得： 【小问2详解】 设球的质量为，球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧，当、相距最近时，两球速度相等，弹簧的弹性势能最大，设此时、的速度为，以向右方向为正，由动量守恒定律得： 由能量守恒可得弹簧的弹性势能： 联立方程，代入数据可解得： 【小问3详解】 当弹簧恢复原长时，设、的速度分别为、，之后、分离，这也就是它们的最终速度，以向右方向为正，由动量守恒定律可得： 再根据能量守恒可得： 联立两式，代入数据可解得：， 15. 在光滑的水平地面上，质量均为m=2kg的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为m0=0.5kg的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A以大小为的速度被反弹，之后B与C作用，C与弹簧脱离后滑上曲面D。重力加速度g取。求： （1）A、B碰撞时损失的机械能； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）C能上升的最大高度。 【答案】（1）15J （2）4.5J （3）0.225m 【解析】 【小问1详解】 与碰撞时动量守恒： 解得： 损失的机械能： 【小问2详解】 弹簧压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，、的速度相等，设此时速度为，由动量守恒可得： 解得： 则弹簧的最大弹性势能为： 【小问3详解】 设与弹簧分开时、速度分别为和，由动量守恒可得： 由能量守恒可得： 解得：， 滑块离开弹簧后，滑上光滑圆弧形滑块，当在上上升到最高点时，与在水平方向速度相同，设为，对于和组成的系统，在水平方向由动量守恒可得： 解得： 由机械能守恒定律： 解得： 因为，所以滑块不会冲出圆弧轨道，上升的最大高度为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度鹿邑县第二高级中学高二上学期第三次月考物理试卷及答案 时间90分钟 满分100分 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单项选择题（其中1-6题只有一个答案是正确的，每题4分，总计24分） 1. 某弹簧振子振动的位移-时间图像如图所示，下列说法中正确的是（　　） A. 振子振动周期为，振幅为 B. 时振子的速度为零，加速度为正向的最大值 C. 从到过程中振子做加速运动 D. 时振子的速度为负向的最大值 2. 关于磁感应强度，正确的说法是（ ） A. 磁感应强度是矢量，方向与通过该点的磁感线的切线方向相同 B. 在同一个磁场中磁感线密的地方磁感应强度大，两条磁感线间的空白区域磁感应强度为零 C. 磁感应强度是矢量，方向与通电导线受到的磁场力的方向相同 D. 根据定义式，磁感应强度B与安培力F成正比，与成反比 3. 最近，我国某新型大推力火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体流速约为，产生的推力约为，则它在时间内喷射的气体质量约为（　　） A. B. C. D. 4. 甲、乙两个单摆，做简谐振动时的图像如图所示，由此可知甲，乙两单摆（ ） A. 摆长之比为 B. 振动频率之比为2∶3 C. 在时刻，振动方向相反 D. 在时刻，加速度均不为零 5. 向空中发射一物体（不计空气阻力），当物体到最高点速度恰好沿水平方向时，物体炸裂为a，b两块。若爆炸后质量较大的a块速度方向仍沿原来的方向，则（ ） A. b块的速度方向一定与原速度方向相反 B. 炸裂的过程中，a、b的爆炸力的冲量大小一定相等 C. 从炸裂到落地这段时间里，a飞行的水平距离一定比b的大 D. 从炸裂到落地，a块的飞行时间一定比b块的飞行时间长 6. 一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　　） A. 时物块的速率为2m/s B. 时物块的动量大小为 C. 时物块的动量大小为 D. 时物块的速度为零 二、多项选择题（共4小题，每题6分计24分，对但不全的得3分，有错选不得分） 7. 如图所示，质量、的小球A、B均静止在光滑水平面上，现给A球一个向右的初速度，之后与B球发生对心碰撞，碰后B球的速度可能为（ ） A. B. C. D. 8. 将一枚鸡蛋从离地面3.2m处由静止释放，分别落到海绵垫和水泥地上，鸡蛋与两者撞击后速度均变为零，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 鸡蛋即将落到水泥地时的速度为8m/s B. 鸡蛋落到水泥地上容易破碎，是因为水泥地对鸡蛋的冲量大 C. 鸡蛋落到水泥地上容易破碎，是因为鸡蛋落在水泥地的动量变化大 D. 鸡蛋落到海绵垫不容易破碎，是因为鸡蛋落在海绵垫上的动量变化率小 9. 关于电磁波及能量量子化的有关知识，下列说法正确的是（ ） A. 电磁波和机械波一样都可以传递能量和信息，但不能在真空中传播 B. 爱因斯坦指出光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的 C. 麦克斯韦建立了经典电磁场理论并用实验证实了电磁波的存在 D. 把电磁波按波长或频率大小的顺序排列起来，就是电磁波谱 10. 如图（a）所示，轻质弹簧上端固定，下端连接质量为m的小球，构成竖直方向的弹簧振子。取小球平衡位置为x轴原点，竖直向下为x轴正方向，设法让小球在竖直方向振动起来后，小球在一个周期内的振动曲线如图（b）所示，若时刻弹簧弹力为0，重力加速度为g，则有（　　） A. 0时刻弹簧弹力大小为 B. 弹簧劲度系数为 C. 时间段，回复力冲量为0 D. 时间段，小球动能与重力势能之和减小 三、实验题（每空两分，共16分） 11. 学习了单摆后，同学们做“利用单摆测重力加速度”的实验，实验中进行了如下的操作： （1）用游标上有10个小格的游标卡尺测量摆球直径d为18.4。把摆球用细线悬挂在铁架台上，测量摆线长L，通过计算得到摆长l。 （2）使摆球在竖直平面内摆动稳定后，当摆球到达最低点时启动停表开始计时，并记录此后摆球再次经过计时起点的次数n（、2、3……），当时停止计时，此时停表的示数如图1所示，其读数为_______s。 （3）经过正确的操作与测量，得到多组周期T与对应的摆长l数值后，画出图像是一条过坐标原点的直线，测得此直线的斜率为k，则实验所测得重力加速度的表达式为_______（用k及相关的常数表示） （4）若某小组的同学测量出多组周期T和对应摆长l数值，画出图像如图2所示，造成图线不过坐标原点的原因可能是_____。 A.摆球的振幅过小 B.将L计为摆长l C.将计为摆长l D.摆球质量过大 （5）某小组的同学小明没有使用游标卡尺测摆球直径，也测出了重力加速度，他采用的方法是：先测出一摆线较长的单摆的振动周期，然后把摆线缩短适当的长度，再测出其振动周期。则该小组同学测出的重力加速度的表达式为_____。（用相关的测量量和常数表示） 12. 某实验小组设计了如图甲所示的实验装置测速度并验证动量守恒定律。 （1）图中水平桌面上放置气垫导轨，导轨上有光电门1和光电门2，它们与数字计时器相连，弹性滑块A、B质量分别为、，两遮光片沿运动方向的宽度均为d，利用游标卡尺测量遮光片的宽度，测量结果如图乙所示，遮光片的宽度________cm； （2）实验中为确保碰撞后滑块A不反向运动，则、应满足的关系是______（填“＞”“＜”或“＝”）； （3）实验先调节气垫导轨成水平状态，再轻推滑块A，测得A通过光电门1的遮光时间为，A与B相碰后，B和A先后经过光电门2的遮光时间分别为和，碰前A的速度大小为________m/s； （4）在实验误差允许的范围内，若满足关系式______（用字母表示），则可认为验证了动量守恒定律。 四、计算题（每题12分共计36分，要求写出必要的文字表述和重要方程，只有答案没有解题过程的不给分） 13. 如图所示，弹簧振子在光滑水平面上以振幅A做简谐运动，质量为M的滑块上面放一个质量为m的砝码，砝码随滑块一起做简谐运动，已知弹簧的劲度系数为k，试求： （1）使砝码随滑块一起振动的回复力是什么力?它跟位移成正比的比例常数k'等于多少? （2）当滑块运动到振幅一半位置时，砝码所受回复力有多大?方向如何? （3）当砝码与滑块的动摩擦因数为时，要使砝码与滑块不发生相对滑动的最大振幅为多大? 14. 如图，LMN是竖直平面内固定的光滑轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为1kg的小球B与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为3kg的小球A从LM上距水平轨道高为h=1.8m处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度g取10m/s2。求： （1）A球与弹簧碰前瞬间的速度大小v0； （2）A球与弹簧相碰过程中弹簧的最大弹性势能Ep； （3）A、B两球最终的速度vA、vB的大小。 15. 在光滑的水平地面上，质量均为m=2kg的滑块B和C中间夹一轻弹簧，轻弹簧处于原长状态，左端固定在B上，右端与C接触但不固定，质量为、半径为的四分之一光滑圆弧形滑块D放置在C的右边，C、D间距离足够远，质量为m0=0.5kg的滑块A以初速度向右运动与B发生碰撞，碰撞过程时间极短，碰后A以大小为的速度被反弹，之后B与C作用，C与弹簧脱离后滑上曲面D。重力加速度g取。求： （1）A、B碰撞时损失的机械能； （2）弹簧的最大弹性势能； （3）C能上升的最大高度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $