2024-2025学年河北省邯郸市三龙育华中学高二（上）第一次月考物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年河北省邯郸市三龙育华中学高二（上）第一次月考物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题：本大题共8小题，共32分。
1.水平放置的弹簧振子在简谐运动中变化的物理量有( )
A. 回复力B. 周期C. 振幅D. 机械能
2.一列简谐横波在t=0时刻波的图像如图所示，其中a、b、c、d为介质中的四个质点，在该时刻( )
A. 质点a的速度最大
B. 质点b的加速度最大
C. 若质点c向下运动，则波沿x轴正方向传播
D. 若质点d向上运动，则波沿x轴正方向传播
3.一个弹簧振子在M、N之间做简谐运动。O为平衡位置，P、Q是振动过程中关于对称的两个位置，下列说法正确的是( )
A. 振子在从M点向O点运动过程中，速度减小，弹性势能增大
B. 振子在OP间与OQ间的运动时间相等
C. 振子运动到P、Q两点时，位移相同
D. 振子在从M点向N点运动过程中，加速度先增大后减小
4.如图所示为弹簧振子在t=0到t=4s内的振动图像，下列判断正确的是()
A. t=2s时，振子的振动方向向上
B. 在t=0到t=1s时间内，振子的速度减小，加速度增大
C. 在t=1s到t=2s时间内，振子的加速度和速度都增大
D. 在t=1s到t=3s时间内，振子的位移为零
5.质量为M的热气球吊筐中有一质量为m的人，共同静止在距地面为ℎ的高空中。现从气球上放下一根质量不计的软绳，为使此人沿软绳能安全滑到地面，则软绳长度至少为( )
A. M−mMℎB. M+mMℎC. M−mmℎD. M+mmℎ
6.摆长为1m的单摆分别在地球表面和某星球表面做受迫振动的共振曲线，已知该星球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，地球表面的重力加速度g取10m/s2.，正确的是( )
A. 图线I是该地球上的单摆共振曲线
B. 由图可知：频率越大，单摆的振幅越大
C. 将一摆钟从地球移到该星球上，摆钟会变慢
D. 该星球表面的重力加速度约为4m/s2
7.如图甲为某简谐机械横波在t=0时刻波的图像，乙图为波的传播方向上某质点的振动图像。下列说法正确的是
A. 该波的波速是15 m/s
B. 该波一定沿x轴正方向传播
C. 若乙是质点P的振动图像，则t=0.15 s时刻，质点Q的坐标为(0.5 m,0 cm)
D. 若乙是质点Q的振动图像，则0～0.15s时间内，质点Q经过的路程为12cm
8.图中实线为一列简谐横波在某一时刻的波形曲线。过0.3s后，其波形图曲线如图中虚线所示，已知该波的周期T大于0.3s，下列说法中正确的是( )
A. 若波是沿x轴正方向传播的，则该波的速度大小为0.5m/s
B. 若波是沿x轴正方向传播的，则该波的周期为0.2s
C. 若波是沿x轴负方向传播的，则该波的周期为0.2s
D. 若波是沿x轴负方向传播的，则该波的速度大小为0.4m/s
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.一弹簧振子做简谐运动的振动图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 在t=0.2 s时，弹簧振子的动能最大
B. t=0.3 s和t=0.5 s时，弹簧振子的势能相等
C. 振动的圆频率为2.5πrad/s
D. 0.2 s∼0.6 s内，弹簧振子加速度与位移的方向始终相反
10.如图所示，光滑水平面上放置着半径为R、质量为3m的半圆形槽，AB为槽的水平直径。质量为m的小球自左端槽口A点的正上方距离为R处由静止下落，从A点切入槽内。已知重力加速度大小为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是( )
A. 槽向左运动的最大位移为0.5R
B. 小球在槽中运动的最大速度为2 gR
C. 小球能从B点离开槽，且上升的最大高度小于R
D. 小球和凹槽构成的系统动量不守恒，但水平方向动量守恒
11.如图实线是某时刻的波形图像，虚线是经过0.2s时的波形图像，判断正确的是( )
A. 波传播的距离可能为3m
B. 周期不可能是0.83s或0.8s
C. 若波速是35m/s，波向左传播
D. 若0.2s小于一个周期时，传播的距离为5m或1m
12.如图所示，一列简谐横波在x轴上传播。图甲和图乙分别是在x轴上a，b两质点的振动图像，且xab=10m。下列判断正确的是( )
A. 波一定沿x轴正方向传播B. 波长可能是8m
C. 波速可能是2.5m/sD. 波速可能是2m/s
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.在验证动量守恒定律实验中，实验装置如图所示，a、b是两个半径相等的小球，按照以下步骤进行操作：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处，将小球a从斜槽轨道上固定点处由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板水平向右移动一定距离并固定，再将小球a从固定点处由静止释放，撞到木板上得到痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道水平末端，让小球a仍从固定点处由静止释放，和小球b相碰后，两球撞在木板上得到痕迹A和C。
(1)实验中除斜槽轨道、木板、白纸、复写纸、天平外，在下列器材中，还必须使用的器材是__________。
A.秒表 B.刻度尺 C.游标卡尺
(2)若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证在碰撞过程中a球不反弹，a、b两球的质量m1、m2间的关系是m1_________m2。(选填“>”“=”或“<”)
(3)为完成本实验，必须测量的物理量有__________。
A.小球a开始释放的高度ℎ
B.木板水平向右移动的距离l
C.a球和b球的质量m1、m2
D.O点到A、B、C三点的距离y1、y2、y3
(4)在实验误差允许的范围内，若碰撞过程动量守恒，其关系式应为_________。
14.钟同学欲利用一固定光滑圆弧面测定重力加速度，圆弧面如图甲所示，图中虚线为圆弧面最低处，圆弧面半径约为1.5 m，该同学取一小铁球进行实验。
(1)用游标卡尺测量小铁球的直径，示数如图乙所示，则小铁球的直径d=_______cm。
(2)若以圆弧面半径为摆长，测得的重力加速度与真实值比是_______(选填“偏大”“偏小”或者“不变”)
(3)钟同学将小铁球从槽中虚线左侧接近虚线处由静止释放，则小铁球的运动可等效为一单摆。当小铁球第一次经过虚线处开始用秒表计时，并计数为1，当计数为60时，所用的时间为t，则等效单摆的周期T=_______。
(4)更换半径不同的金属球进行实验，正确操作，根据实验记录的数据，绘制的T2−d2图像如图丙所示，图中图线的横、纵截距均已标出，则当地的重力加速度g=_______，圆弧面的半径R=_______。
四、计算题：本大题共4小题，共34分。
15.如图所示，轻弹簧的下端系着A、B两球，mA=100g，mB=500g，系统静止时弹簧伸长x=15cm，未超出弹性限度．若剪断A、B间的细绳，则A在竖直方向做简谐运动
求：
(1)弹簧的劲度系数？
(2)A的振幅多大？
(3)A球的最大加速度多大？(g取10m/s2)
16.一轻质弹簧两端连着物体A和B，放在光滑的水平面上，物体A被水平速度为v0、质量为m的子弹击中，子弹嵌在其中(作用时间极短)，已知物体A的质量是物体B的质量的34，子弹的质量是物体B的质量的14。求：
(1)子弹与物块A相对静止时，物块A的速度大小；
(2)子弹射入木块A过程中损失的动能；
(3)弹簧的最大弹性势能。
17.如图所示，可看成质点的物体A静置在木板C右端，物体B以v0=1.8 m/s的速度沿水平地面向右运动，与木板C发生弹性正碰(碰撞时间极短)，最终物体A恰好能到达木板C的左端。已知物体A、B的质量都等于木板C质量的2倍，物体A与木板C之间的动摩擦因数μ=0.1，水平地面足够大且光滑，取重力加速度大小g=10 m/s2，求：
(1)碰撞后物体B的速度大小vB；
(2)物体A在木板C上的加速时间t；
(3)物体A、B在运动方向上的最小距离d。
18.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。
参考答案
1.A
2.C
3.B
4.B
5.B
6.C
7.D
8.A
9.BCD
10.AD
11.AC
12.BD
13.(1)B
(2) >
(3)CD
(4) m1 y2=m1 y3+m2 y1

14.(1)1.66
(2)偏大
(3) 2t59
(4) 4π2ab a

15.解：(1)挂A、B两物体时有：kx=(mA+mB)g；
k=(mA+mB)gx=40N/m；
(2)剪断A、B间细线后，A球合力为零时的弹簧的伸长量为xA=mAgk=0.025m=2.5cm，这个位置就是A球振动中的平衡位置，
剪断细线瞬间A所处的位置到平衡位置的距离就是振幅，
即A=x−xA=15cm−2.5cm=12.5cm；
(3)当在最大位移处时(即释放位置)，A球的加速度最大，为：
amax=mBgmA=500100×10m/s2=50m/s2。

16.(1)设子弹、A和B的质量分别为m、3m和4m，则子弹射入A时由动量守恒
mv0=(m+3m)v1
解得
v1=v04
(2)子弹射入木块 A 过程中损失的动能
ΔE=12mv02−12(m+3m)v12=38mv02
(3)当子弹和A与B共速时弹簧弹性势能最大，则
(m+3m)v1=(m+3m+4m)v2
弹簧的最大弹性势能
EP=12(m+3m)v12−12(m+3m+4m)v22=116mv02

17.解：(1)设木板C的质量为m，碰撞后木板C的速度大小为vC，根据动量守恒定律及能量守恒定律有
2mv0=mvC+2mvB
12×2mv02=12mvC2+12×2mvB2
解得vB=0.6m/s。
(2)物体B与木板C碰撞后，物体A与木板C构成的系统动量守恒，设物体A加速时的加速度大小为a，A和C的共同速度大小为v共，有
mvC=3mv共
2μmg=2ma
v共=at
解得t=0.8s；
(3)设木板C的长度为L，当物体A与物体B的速度相等时，A、B在运动方向上的距离最
小，有
12mvC2=12×3mv共2+2μmgL
d=L−vB22a
解得d=0.78m。
18.(1) 1m/s ；(2) 0.6m ；(3)能，1.2m/s，方向水平向右