毕节梁才学校2023-2024学年高二上学期第一次月考考试物理试卷(含答案)

这是一份毕节梁才学校2023-2024学年高二上学期第一次月考考试物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．做简谐运动的质点在通过平衡位置时( )
A.速度一定为零B.振幅一定为零C.合力一定为零D.回复力一定为零
2．汽车安全气囊被称为“生命的守护神”，汽车发生碰撞事故安全气囊弹出,可以减小人体( )
A.动量的变化B.受到的冲量C.动能的变化D.受到的作用力
3．如图所示，两木块A、B用轻质弹簧连在一起，置于光滑的水平面上.一颗子弹水平射入木块A，并留在其中.在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中，对子弹、两木块和弹簧组成的系统，下列说法中正确的是( )
QUOTE ( ) ()
A.动量守恒、机械能守恒B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒D.动量、机械能都不守恒
4．惠更斯利用单摆的等时性发明了带摆的计时器，叫摆钟.摆杆下端的螺母可以使圆盘沿摆杆上下移动，从而改变摆长，如图所示.下列说法正确的是( )
A.若将螺母向下移动少许，则摆杆摆动的周期变小
B.若将摆钟从深圳移到北京，则摆杆摆动的周期变小
C.若仅增大圆盘的质量，则摆杆摆动的周期变大
D.若仅增大圆盘摆动的振幅，则摆杆摆动的周期变大
5．如图甲所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在光滑水平面上的A、B两点之间做简谐运动，A、B为分居O点左右两侧的对称点。取水平向右为正方向，物体的位移x随时间t变化的正弦曲线如图乙所示，下列说法正确的是( )
A.时，物体在O点右侧6cm处
B.物体在和时的速度相同
C.时，物体的加速度方向水平向右
D.到的时间内，物体的加速度和速度都逐渐增大
6．如图所示，带箭头的实线表示某电场的电场线，虚线表示该电场的等势面。A、B为电场中两点。下列说法中正确的是( )
A.
B.
C.正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能
D.正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能
7．人和气球离地高为h，恰好悬浮在空中，气球质量为M，人的质量为m.人要从气球下拴着的软绳上安全到达地面，软绳的长度至少为( )
A.B.C.D.
8．如图所示，一质量为M的小车静止在光滑水平地面上，其左端P点与平台平滑连接，平台高度为h。小车上表面PQ是以O为圆心、半径为的四分之一圆弧轨道。质量为m的光滑小球，以某一水平速度冲上小车的圆弧面。若已知OP竖直，OQ水平，小球沿小车圆弧轨道上升的最大高度为，小球可视为质点，重力加速度为。不计一切摩擦。则( )
A.小球在圆弧轨道上运动时，小球与小车系统的机械能和动量均守恒
B.
C.小球离开圆弧轨道的速度为-1m/s
D.若小球的初速度变为，其他条件不变，则小球能运动到圆弧最高点Q
二、多选题
9．一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，则下列说法正确的是( )
A.此单摆的摆长约为1m
B.若摆长增加，共振曲线的峰将向右移动
C.若把该单摆从福建移到北京，要使其固有频率不变，应增加摆长
D.列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振
10．如图所示，某儿童玩具由卡通人物、具有一定质量的弹簧和小球三部分组成，这三部分自上而下紧密连接在一起，手握卡通人物并保持静止，将小球下拉一定距离后由静止释放（弹簧在弹性限度内），可以观察到小球在上下振动过程中其振幅快速减小，依据上述现象，下列说法正确的是( )
A.小球在运动过程中动能一直在减小
B.小球和弹簧组成的系统机械能保持不变
C.小球向上运动时，小球的机械能可能减小
D.小球每次经过同一位置时，弹簧的机械能都相等
11．如图，长为l的轻绳上端固定在O点，下端系一小球（小球可视为质点）在O点正下方距O点处的P点固定一小钉子，现将小球拉至A点，使细线与竖直方向间夹角为θ（θ很小），然后由静止释放小球，小球运动的最低点为B，点C（图中未标出）是小球能够到达的左方最高位置.A、B、P、O在同一竖直平面内，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的有( )
A.点C与点A等高B.点C在点A上方
C.小球摆动的周期为D.小球摆动的周期为
12．“娱乐风洞”是一项新型娱乐项目，在一个特定的空间内通过风机制造的气流把人“吹”起来，使人产生在天空翱翔的感觉。其简化模型如图所示，一质量为m的游客恰好静止在直径为d的圆柱形竖直风洞内，已知气流密度为ρ，游客受风面积（游客在垂直风力方向的投影面积）为S，风洞内气流竖直向上“吹”出且速度恒定，重力加速度为g。假设气流吹到人身上后速度变为零，则下列说法正确的是( )
A.气流速度大小为
B.单位时间内流过风洞内某横截面的气体体积为
C.风若速变为原来的，游客开始运动时的加速度大小为
D.单位时间内风机做的功为
三、计算题
13．如图所示为一弹簧振子的振动图像，试完成以下问题：
（1）写出小球位移随时间变化的关系式。
（2）在第2s末到第3s末这段时间内，弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？
（3）该小球第100s的位移是多少？路程是多少？
14．如图所示，质量为m的小物块以水平速度滑上原来静止在光滑水平面上质量为m的小车上，物块与小车间的动摩擦因数为μ，小车足够长。求：
（1）小物块相对小车静止时的速度；
（2）从小物块滑上小车到相对小车静止时，系统产生的热量；
（3）小物块相对小车滑行的距离。
15．如图所示，AC为3m长的水平桌面，其中AB段粗糙，BC段光滑且长为2m。质量长度为1m的匀质长方体物块，静置于桌面上的AB部分，另有一个质量的小球，静置于桌面上靠近C的位置。现有一水平向左的恒力F作用于物块上，当物块完全经过B点时立即撤去恒力F，随后物块与小球发生弹性正碰，碰撞后小球从D点进入光滑的圆弧形轨道，再从H点进入光滑半圆形凹槽，凹槽右侧有一固定挡板，挡板左侧的水平地面光滑。已知小球在D处对轨道的压力为小球重力的3倍，物块与桌面AB部分的动摩擦因数，圆弧形轨道的半径，半圆形凹槽的半径，CD间距和EH间距均略大于小球直径，小球直径远小于，重力加速度。
（1）求小球在D点的速度；
（2）求恒力F的大小；
（3）若使小球不从凹槽左侧冲出去，求半圆形凹槽的质量M需满足的条件。
四、实验题
16．某同学想将满偏电流为、内阻未知的电流表改装成电压表。
（1）利用如图所示的电路测量电流表G的内阻：先闭合开关，调节滑动变阻器R的滑片，使电流表的指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器R的滑片不动，调节变阻器，使电流表的指针半偏，读出此时的阻值为，则电流表内阻的测量值为_______Ω。
（2）将电流表G改装成量程为的电压表，需_______（填“串联”或“并联”）一个阻值为_______Ω的电阻。
17．小明用如图所示的装置做“探究碰撞中的不变量”实验，悬挂在O点的单摆由不可伸长的细线和小球A组成，直径相同的小球B，放置在光滑支撑杆上。小球A与小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续向右摆动，小球B做平抛运动。小球A在摆动的过程中，细绳没有断掉。
（1）小明测得了小球A质量，细线拉紧时悬点O到球心之间的距离l，碰撞前小球A拉起的角度α和碰撞后小球A摆动的最大角度β，碰撞后小球B做平抛运动的水平位移x和竖直下落高度h。已知当地的重力加速度为g，为完成实验，还需要测量的物理量有：_______；
（2）若用实验测得的物理量表示，小球A碰前瞬间的动量_______，小球A碰后瞬间的动量_______，小球B碰后瞬间的动量_______；
（3）若两球为弹性碰撞，碰撞前后除动量守恒，还有碰撞过程动能守恒，用实验测得的物理量表示，其动能守恒的表达式为_______。
参考答案
1．答案：D
解析：A.做简谐运动的质点在通过平衡位置时，速度为最大值，故A错误；
B.简谐运动过程中，振幅是不受质点所在位置影响的，故B错误；
C.在单摆这种简谐运动中，通过平衡位置时，合力不为零，故C错误；
D.根据回复力公式
可知，当质点在平衡位置时，回复力一定为零，故D正确。故选D。
2．答案：D
解析：发生车祸时，速度减为0，人的动量变化量一定，动能变化量一定，安全气囊可以延长作用时间，不会改变动量变化量和冲量，根据可知受到作用力减小，与人体接触面积增加，从而减小对人体的伤害，故D正确，ABC错误。故选D。
3．答案：B
解析：子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程，系统在水平方向不受外力作用，系统动量守恒，但是子弹击中木块A过程，有摩擦力做功，部分机械能转化为内能，所以机械能不守恒，B正确，ACD错误。
故选B。
4．答案：B
解析：由单摆周期公式可知，若将螺母向下移动少许，则l变大，摆杆摆动的周期变大，故A错误；若将摆钟从深圳移到北京，则重力加速度变大，摆杆摆动的周期变小，故B正确；若仅增大圆盘的质量，则圆盘与螺母的等效重心上移，变小，摆杆摆动的周期变小，故C错误；若仅增大圆盘摆动的振幅，摆杆摆动的周期不变，故D错误.
5．答案：C
解析：A.由图象乙知，振子的振动方程为
时，解得
故A错误；
B.由图象乙知，振子和图象斜率大小相同，但正负不同，所以速度方向相反，故速度不同，故B错误；
C.根据该振子的运动规律可知时振子在A点，则加速度方向水平向右，故C正确；
D.在到的时间内，振子的位移减小，则速度增加，加速度减小，故D错误。
故选C。
6．答案：C
解析：A.沿电场线方向电势降低，且同一等势面上电势相等，故，故A错误；B.电场线越密集的地方，场强越大，由图可知，故B错误；CD.根据可知正电荷在电势高的地方电势能大，故正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故C正确。D错误。故选C。
7．答案：D
解析：设人沿软绳滑至地面，软绳长度至少为L。以人和气球的系统为研究对象，竖直方向动量守恒，规定竖直向下为正方向，由动量守恒定律得人沿绳梯滑至地面时，气球上升的高度为，速度大小人相对于地面下降的高度为h，速度大小为得解得故选D。
8．答案：D
解析：A.根据题意可知，小球和小车组成的系统机械能守恒，但只是水平方向上动量守恒，故A错误；B.由水平方向上动量守恒得小球和小车组成的系统机械能守恒有解得故B错误；C.由水平方向上动量守恒得根据能量守恒有解得故C错误；D.由水平方向上动量守恒得根据能量守恒有解得故D正确，故选D。
9．答案：AC
解析：A.根据题意可知，单摆做受迫振动，振动频率与驱动力频率相等，当驱动力频率等于固有频率时，发生共振，由题图可知，单摆的固有频率为0.5Hz，则周期为由单摆的周期公式可得单摆的摆长约为故A正确；B.若摆长增加，则固有频率减小，所以共振曲线的峰将向左移动，故B错误；C.若该单摆从福建移到北京，重力加速度变大，要使其固有频率不变，需增加摆长，故C正确；D.列车过桥时需减速，是为了使驱动力频率远小于桥的固有频率，防止桥发生共振，而不是防止列车发生共振，故D错误，故选AC。
10．答案：CD
解析：A.小球在从最低点向平衡位置运动过程中做加速运动，动能增大，故A错误；B.小球在上下振动过程中其振幅快速减划小，在做阻尼运动，即小球和弹簧组成的系统受到阻力做功，机械能不守恒，故B错误；C.小球在从平衡位置向最高点运动过程中，弹力和阻力同时对小球做负功，小球的机械能减小，故C正确；D.由于手握卡通人物并保持静止，所以小球每次经过同一位置时，弹簧的形变量都相同，弹性势能都相等，即机械能都相等，故D正确。故选CD。
11．答案：AD
解析：AB.小球摆动过程中，只有重力做功，机械能守恒，两侧最高点动能均为零，故重力势能也相等，故最大高度相同，即点C与A点等高，故A正确，B错误;CD.小球B→A→B的时间为小球B→C→B的时间为故小球摆动的周期为故C错误，D正确。故选AD.
12．答案：AD
解析：A、对时间内吹向游客的空气，设气体质量为，则风的动量变化量为，其中有，以时间内吹向游客的空气为研究对象，由动量定理可得，由于游客处于静止状态，则有，联立解得气流速度大小为，故B错误，A正确；
B、单位时间内流过风洞内横截面的气体体积为，解得：，故B错误；
C、若风速为原来的，设风力为，由动量定理可得：，另外，根据牛顿第二定律可得：，解得：，故C错误；
D、风洞单位时间流出的气体质量为，单位时间内风机做的功为：，故D正确；
故选：AD。
13．答案：（1）（2）见解析（3）5m
（1）由振动图像可得：
，，,
则
故该振子做简谐运动的表达式为
（2）由题图可知，在第2s末到第3s末：
加速度增大
速度减小
动能减小
弹性势能增大
（3）振子经过一个周期位移为零，路程为
前100s刚好经过了25个周期，所以前100s振子位移，
振子经过的路程为
14．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）根据水平方向动量守恒可知
所以小物块相对小车静止时的速度
（2）根据能量守恒定律可知
（3）根据产热公式
解得
15．答案：（1），方向向左；（2）10N；（3）大于或等于
解析：（1）小球在D处对轨道的压力为小球重力的3倍，有
得小球在D点的速度
方向向左；
（2）根据动量守恒定律
根据能量守恒
得
根据动能定理
解得恒力
（3）对于小球恰好不从凹槽左侧冲出去的情况分析。小球进入半圆形凹槽后，到达最低点速度设为，之后沿凹槽向上运动，凹槽离开挡板向左运动。要使小球恰好不能从凹槽，即小球和凹槽共速，设为v，小球运动到凹槽最低点过程中，由能量守恒
小球从凹槽最低点到和凹槽共速过程中，水平方向上动量守恒，取水平向左为正，则
根据能量守恒
联立解得
即半圆形凹槽的质量M需满足的条件是小于或等于。
16．答案：（1）200（2）串联；9800
解析：（1）忽略闭合后电路中总电阻的变化，可以认为总电流不变，则闭合开关后，通过的电流为
由欧姆定律可得，电流表内阻的测量值为
（2）若要将该电流表G改装成量程为的电压表，需要串联一个定值电阻分压，则串联分压电阻为
17．答案：（1）小球B质量
（2）；；
（3）
解析：（1）根据机械能守恒定律
可求得碰撞前瞬间球A的速度，碰撞后仍可根据机械能守恒定律求得撞后瞬间小球A的速度；小球B碰撞后做平抛运动，根据平抛运动规律可得小球B的速度，要求B的动量所以需要测量小球B的质量；
（2）碰撞前对A由机械能守恒
解得
故小球A碰前瞬间的动量为
同理碰撞后对小球A有
解得
故小球A碰后瞬间的动量为
设B碰后瞬间的速度为，根据平抛运动规律有
，
联立解得
故小球B碰后瞬间的动量为
（3）若碰撞过程动能守恒
代入整理