云南师范大学实验中学2023-2024学年高二下学期3月月考试题物理

云南省昆明市云南师范大学实验中学20232024学年高二下学期3月月考物理试题一、单项选择题1.下列关于简谐运动的说法中正确的是（）A.简谐运动的轨迹一定是正弦曲线B.弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处C.平衡位置处，回复力一定为零D.振子经过平衡位置时，加速度一定为零2.如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A.在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C.从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移3.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A.0.5s B.0.75s C.1.0s D.1.5s4.如图所示，一个质量为4m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上，半圆槽半径为R，一小物块Q质量为m，从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，接触面均光滑，Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中，下列说法正确的是（）A.P、Q组成的系统满足动量守恒B.P、Q的水平位移大小之比为C.Q滑到半圆槽最低点时，半圆槽的速率为D.Q运动到半圆槽右端最高点时，半圆槽由于惯性的缘故还会继续运动5.如图所示，一质量的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小物块A．给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板．下列说法正确的是（）A.A、B共速时的速度大小为1.5m/sB.在小物块A做加速运动的时间内，木板B速度大小小于1.5m/sC.从A、B开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为D.从A、B开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向右6.如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中()．A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度大于乙的最大速度7.如图所示，一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球，a球质量大于b球质量，整个装置放在光滑的水平面上，设b球离地高度为h，将此装置从图示位置由静止释放，则下列判断正确的是（）A.在b球落地前的整个过程中，a、b及轻杆系统动量守恒，机械能守恒B.在b球落地前瞬间，b球的速度大小小于C.在b球落地前整个过程中，轻杆对a球做的功为0D.在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球做正功二、多项选择题8.质量相等A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线、同一方向运动，A球的动量pA=9kg·m/s，B球的动量pB=3kg·m/s，当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（）A.pA′=6kg·m/s，pB′=6kg·m/sB.pA′=4kg·m/s，pB′=6kg·m/sCpA′=－6kg·m/s，pB′=18kg·m/sD.pA′=4kg·m/s，pB′=8kg·m/s9.一端连接轻质弹簧的物体B静止在光滑水平面上（如图甲所示）。物体A以速度v向右运动压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为x，现让该弹簧一端连接另一物体C（如图乙所示），物体A以2v的速度向右压缩弹簧，弹簧的最大压缩量仍为x，知A、B的质量均为m，则（）A.物体C的质量为mB.物体C的质量为mC.物体C的最终速度为vD.物体C最终速度为v10.弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为（）A.0.53s B.1.4s C.1.6s D.2s11.一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，t＝0时刻振子的位移x＝－0.1m；t＝1s时刻x＝0.1m。该振子的振幅和周期可能为（）A.0.1m， B.0.1m，C.0.2m，4s D.0.2m，2s12.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为，初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以的速度向左运动，与同一杆上的B球粘在一起（作用时间极短），则下列关于碰后的判断，正确的是（）A.A球与B球碰撞中损耗的机械能为20JB.在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为9JC.在以后的运动过程中，B球的最小速度为1m/sD.在以后的运动过程中，C球的最大速度为2m/s三、实验题13.有一温度敏感元件，室温下它阻值约为，某实验小组想要研究这温度敏感元件的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：A.电压表V（量程，内阻约为）B.电流表A（量程，内阻约为）C.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为）D.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为）E.干电池2节F.开关、导线若干（1）实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加，滑动变阻器应该选用__________（填器材前面的字母序号）。（2）请用笔画线代替导线将图中实验电路的实物图补充完整__________。（3）被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组U、I数据，并对应求出多个R值。根据测得的数值作出如图所示的图像，根据图像可知，这一温度敏感元件属于__________（填选项前的字母序号）。A.金属材料制成的热敏电阻B.半导体材料制成的热敏电阻（4）当电压表读数为时，被测元件的发热功率为__________W（用分数表示），室温状态下被测元件的阻值为__________（保留2位有效数字）。14.某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：（1）拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。（2）测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到_________（填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节_________，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为_________Ω。（3）电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前_________Ω。（结果保留两位有效数字）（4）选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤（2）测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值_________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）四、计算题15.如图所示，倾角为的足够长的光滑斜面固定在水平面上，斜面底端有一挡板，质量为m的木块甲紧靠挡板放置，轻质弹簧一端与木块甲相连，另一端与质量为m的木块乙相连，弹簧劲度系数为k。开始时两木块均静止，用沿斜面向下的力缓慢推物体乙，到某一位置后撤去该力，将该时刻记为。此后木块乙在斜面上做简谐运动，时刻第一次运动到最高点，此时木块甲恰要离开挡板。已知重力加速度为g．求：（1）木块乙做简谐运动的周期T；（2）时刻木块甲对挡板压力F的大小。16.如图所示，足够长的水平传送带以v=8m/s的恒定速度逆时针转动。在传送带的左端有一足够长的光滑水平面，一质量mA=3kg的小物块A在水平面上以v0=8m/s的速度向右运动，与静止在水平面右端质量mB=1kg的小物块B发生正碰后，两物块均无能量损失地滑上传送带，经过4s两物块再次发生正碰。已知B与传送带的动摩擦因数μB=0.5，重力加速度g=10m/s2，A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且时间极短。（1）求A、B第一次碰撞后的速度vA、vB的大小；（2）求A与传送带的动摩擦因数μA；（3）分析A、B是否会发生第三次碰撞。云南省昆明市云南师范大学实验中学20232024学年高二下学期3月月考物理试题一、单项选择题1.下列关于简谐运动的说法中正确的是（）A.简谐运动的轨迹一定是正弦曲线B.弹簧振子的平衡位置一定在弹簧原长处C.平衡位置处，回复力一定为零D.振子经过平衡位置时，加速度一定为零【答案】C【解析】【详解】A．弹簧振子的简谐运动轨迹就是一条直线，A错误；B．当弹簧振子竖直悬挂时，平衡位置不在弹簧原长处，B错误；C．在简谐振动的过程中，回复力为零的位置就是平衡位置，C正确；D．单摆在做简谐振动的过程中，在最低点时，回复力为零，但小球的加速度指向圆心，加速度并不为零，D错误。故选C。2.如图甲所示为以O点为平衡位置，在A、B两点间运动的弹簧振子，图乙为这个弹簧振子的振动图像，由图可知下列说法中正确的是（）A.在t=0.2s时，弹簧振子的加速度为正向最大B.在t=0.1s与t=0.3s两个时刻，弹簧振子的速度相同C.从t=0到t=0.2s时间内，弹簧振子做加速度增大的减速运动D.在t=0.6s时，弹簧振子有最小的位移【答案】C【解析】【详解】A．在t＝0.2s时，弹簧振子的位移为正向最大，加速度为负向最大，故A错误；B．在t＝0.1s与t＝0.3s两个时刻，弹簧振子的位移相同，说明弹簧振子在同一位置，速度大小相同，但是方向相反，故B错误；C．从t＝0到t＝0.2s时间内，弹簧振子的位移增大，加速度增大，速度减小，所以弹簧振子做加速度增大的减速运动，故C正确；D．在t＝0.6s时，弹簧振子的位移为负方向最大，故D错误。故选C。3.一位游客在千岛湖边欲乘坐游船，当日风浪较大，游船上下浮动．可把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，振幅为20cm，周期为3.0s．当船上升到最高点时，甲板刚好与码头地面平齐．地面与甲板的高度差不超过10cm时，游客能舒服地登船．在一个周期内，游客能舒服登船的时间是()A.0.5s B.0.75s C.1.0s D.1.5s【答案】C【解析】【详解】把游船浮动简化成竖直方向的简谐运动，从船上升到最高点时计时，其振动方程为，代入得，当y=10cm时，可解得：，故在一个周期内，游客能舒服登船的时间是2t=1.0s，故C正确，ABD错误．4.如图所示，一个质量为4m的半圆槽形物体P放在光滑水平面上，半圆槽半径为R，一小物块Q质量为m，从半圆槽的最左端与圆心等高位置无初速释放，然后滑上半圆槽右端，接触面均光滑，Q从释放到滑至半圆槽右端最高点的过程中，下列说法正确的是（）A.P、Q组成的系统满足动量守恒B.P、Q的水平位移大小之比为C.Q滑到半圆槽最低点时，半圆槽的速率为D.Q运动到半圆槽右端最高点时，半圆槽由于惯性的缘故还会继续运动【答案】C【解析】【详解】A．P、Q组成的系统在水平方向所受合外力为零，在竖直方向所受合外力不为零，系统所受合外力不为零，系统动量不守恒，故A错误；B．设Q的水平位移大小为，则P的水平位移大小为，P、Q组成的系统在水平方向所受合外力为零，系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得则有可得P、Q的水平位移大小之比为故B错误；C．设Q到达最低点的速度大小为，此时P的速度大小为，P、Q组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得系统机械能守恒，由机械能守恒定律得联立解得故C正确；D．P、Q组成的系统在水平方向动量守恒，Q运动到半圆槽右端最高点时，P、Q的水平速度均为零，故D错误。故选C。5.如图所示，一质量的长木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一个质量的小物块A．给A和B大小均为3.0m/s、方向相反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，A始终没有滑离B板．下列说法正确的是（）A.A、B共速时的速度大小为1.5m/sB.在小物块A做加速运动时间内，木板B速度大小小于1.5m/sC.从A、B开始运动到A、B共速的过程中，木板B对小物块A的水平冲量大小为D.从A、B开始运动到A、B共速的过程中，小物块A对木板B的水平冲量方向向右【答案】B【解析】【详解】A．规定向右为正方向，A、B所组成的系统，在水平方向上不受外力，满足动量守恒可得A、B共速时的速度大小A错误；B．当A速度减小到零瞬间，B的速度最大，根据动量守恒此时B的速度为因此当A加速的过程中，B的速度大小小于1.5m/s，B正确；C．对小物块A，根据动量定理C错误；D．由于A对B的摩擦力水平向左，因此物块A对木板B的水平冲量方向向左，D错误。故选B。6.如图所示，两根完全相同的弹簧和一根张紧的细线将甲、乙两物块束缚在光滑水平面上，已知甲的质量大于乙的质量．当细线突然断开后，两物块都开始做简谐运动，在运动过程中()．A.甲的振幅大于乙的振幅B.甲的振幅小于乙的振幅C.甲的最大速度小于乙的最大速度D.甲的最大速度大于乙的最大速度【答案】C【解析】【详解】两根完全相同的弹簧，受到相同的力作用，则伸长量相同，AB错误；当振子速度最大时，弹性势能转化为动能，则质量大的，最大速度小，C正确．7.如图所示，一轻杆两端分别固定a、b两个半径相等的光滑金属球，a球质量大于b球质量，整个装置放在光滑的水平面上，设b球离地高度为h，将此装置从图示位置由静止释放，则下列判断正确的是（）A.在b球落地前的整个过程中，a、b及轻杆系统动量守恒，机械能守恒B.在b球落地前瞬间，b球的速度大小小于C.在b球落地前的整个过程中，轻杆对a球做的功为0D.在b球落地前的整个过程中，轻杆对b球做正功【答案】C【解析】【详解】A．在b球落地前的整个过程中，a、b及轻杆组成的系统水平方向动量守恒，机械能守恒，A错误；B．在b球落地前瞬间，由于水平方向动量守恒，可知a球的速度为零，b球只要竖直向下的速度，根据机械能守恒可知b球的速度大小B错误；CD．在b球落地前的整个过程中，a球的速度先增大后减小，最后速度减小为零，根据动能定理可知，整个过程中，轻杆对a球做的功为0，同样b球初状态和末状态的机械能相等，轻杆对b球做也为零，C正确，D错误。故选C。二、多项选择题8.质量相等的A、B两球在光滑水平面上，沿同一直线、同一方向运动，A球的动量pA=9kg·m/s，B球的动量pB=3kg·m/s，当A追上B时发生碰撞，则碰后A、B两球的动量可能值是（）A.pA′=6kg·m/s，pB′=6kg·m/sB.pA′=4kg·m/s，pB′=6kg·m/sC.pA′=－6kg·m/s，pB′=18kg·m/sD.pA′=4kg·m/s，pB′=8kg·m/s【答案】AD【解析】【分析】【详解】A．设两球质量均为m，碰前总动量p=pA＋pB=12kg·m/s碰前总动能Ek=＋=若pA′=6kg·m/s，pB′=6kg·m/s，碰后总动量p′=pA′＋pB′=12kg·m/s碰后总动能Ek′=＋=故可能发生，选项A正确；B．若pA′=4kg·m/s，pB′=6kg·m/s，碰后p′=pA′＋pB′≠p故不可能，选项B错误；C．若pA′=－6kg·m/s，pB′=18kg·m/s，碰后Ek′=＋故不可能，选项C错误．D．若pA′=4kg·m/s，pB′=8kg·m/s，碰后p′=12kg·m/s=p则Ek′=＋=故可能，选项D正确。故选AD。9.一端连接轻质弹簧的物体B静止在光滑水平面上（如图甲所示）。物体A以速度v向右运动压缩弹簧，弹簧的最大压缩量为x，现让该弹簧一端连接另一物体C（如图乙所示），物体A以2v的速度向右压缩弹簧，弹簧的最大压缩量仍为x，知A、B的质量均为m，则（）A.物体C的质量为mB.物体C的质量为mC.物体C的最终速度为vD.物体C的最终速度为v【答案】AC【解析】详解】AB．系统动量守恒，当A、B速度相等时弹簧压缩量最大，由动量守恒定律得由能量守恒定律得A、C系统动量守恒，当A、C速度相等时弹簧压缩量最大，两种情况下弹簧的压缩量x相等，则两种情况下，弹簧的弹性势能EP相等，由动量守恒定律得由能量守恒定律得解得A正确，B错误；CD．A、C两物体组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得由机械能守恒定律得联立解得C正确，D错误。故选AC。10.弹簧振子做简谐运动，O为平衡位置，当它经过点O时开始计时，经过0.3s，第一次到达点M，再经过0.2s第二次到达点M，则弹簧振子的周期不可能为（）A.0.53s B.1.4s C.1.6s D.2s【答案】BD【解析】【详解】如图甲所示，设O为平衡位置，OB（OC）代表振幅，振子从O→C所需时间为。因为简谐运动具有对称性，所以振子从M→C所用时间和从C→M所用时间相等，故=0.3s+=0.4s解得T=1.6s如图乙所示，若振子一开始从平衡位置向点B运动，设点M'与点M关于点O对称，则振子从点M'经过点B到点M'所用的时间与振子从点M经过点C到点M所需时间相等，即0.2s。振子从点O到点M'、从点M'到点O及从点O到点M所需时间相等，为故周期为T=0.5s+s=0.53sAC正确，BD错误。故选BD。11.一简谐振子沿x轴振动，平衡位置在坐标原点，t＝0时刻振子的位移x＝－0.1m；t＝1s时刻x＝0.1m。该振子的振幅和周期可能为（）A.0.1m， B.0.1m，C.0.2m，4s D.0.2m，2s【答案】AD【解析】【详解】AB．t=0时刻振子的位移x=0.1m，t=1s时刻x=0.1m，如果振幅为0.1m，则：（n+）T=t（n=0、1、2、3……）解得（n=0、1、2、3……）当n=0时，T=2s；

当n=1时，T=s；

当n=2时，T=s；

故A正确，B错误；

CD．t=0时刻振子的位移x=0.1m，t=1s时刻x=0.1m，如果振幅为0.2m，结合位移时间关系图象，有（n=0、1、2、3……）当n=0时，T=2s；

或者（n=0、1、2、3……）可知T不可能等于4s，故C错误，D正确；

故选AD。12.在相互平行且足够长的两根水平光滑的硬杆上，穿着三个半径相同的刚性球A、B、C，三球的质量分别为，初状态B、C球之间连着一根轻质弹簧并处于静止状态，B、C连线与杆垂直并且弹簧刚好处于原长状态，A球以的速度向左运动，与同一杆上的B球粘在一起（作用时间极短），则下列关于碰后的判断，正确的是（）A.A球与B球碰撞中损耗的机械能为20JB.在以后的运动过程中，弹簧的最大弹性势能为9JC.在以后的运动过程中，B球的最小速度为1m/sD.在以后的运动过程中，C球的最大速度为2m/s【答案】BD【解析】【详解】A．A、B碰撞的过程中，满足动量守恒解得A球与B球碰撞中损耗的机械能A错误；B．在以后的运动过程中，AB的组合体与C的速度相等时，弹性势能最大，根据动量守恒解得最大弹性势能解得B正确；CD．当弹簧再次恢复原长时，根据动量守恒和能量守恒可知解得，此时A反向速度最大，根据动量守恒，B的最大速度为2m/s，而A由于速度由正向到反向，因此最小速度为零，C错误，D正确。故选BD。三、实验题13.有一温度敏感元件，室温下它的阻值约为，某实验小组想要研究这温度敏感元件的电阻与温度的关系，实验室可供选择的实验器材还有：A.电压表V（量程，内阻约）B.电流表A（量程，内阻约为）C.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为）D.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流为）E.干电池2节F.开关、导线若干（1）实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加，滑动变阻器应该选用__________（填器材前面的字母序号）。（2）请用笔画线代替导线将图中实验电路的实物图补充完整__________。（3）被测元件的阻值R可根据电压表的读数U和电流表的读数I求出，通过调节滑动变阻器接入电路的阻值，得到多组U、I数据，并对应求出多个R值。根据测得的数值作出如图所示的图像，根据图像可知，这一温度敏感元件属于__________（填选项前的字母序号）。A.金属材料制成的热敏电阻B.半导体材料制成的热敏电阻（4）当电压表读数为时，被测元件的发热功率为__________W（用分数表示），室温状态下被测元件的阻值为__________（保留2位有效数字）。【答案】①.C②.③.B④.⑤.8.1##8.2##8.3##8.4【解析】【详解】（1）[1]实验过程中要求流过被测元件的电流从零开始逐渐增加，滑动变阻器接成分压电路，则应该选用阻值较小的C。（2）[2]电压表的内阻远大于待测电阻，则应该采用电流表外接电路，则实物连线如图；（3）[3]由图像可知，该元件的电阻随电压增加（温度升高）阻值减小，可知这一温度敏感元件属于半导体材料制成的热敏电阻，故选B；（4）[4][5]当电压表读数为1V时，被测元件的电阻为6Ω，则发热功率为由图像可知室温状态下（U=0时）被测元件的阻值为8.2。14.某兴趣小组修复一个电流表，实验过程如下：（1）拆开电流表，取出表头G，发现表头完好无损，用标准电表测出表头G满偏电流为3mA。（2）测量表头G的内阻：按照如图1所示电路图连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到_________（填“a端”或“b端”），先闭合开关，调节_________，直至表头G指针满偏；再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时电阻箱的示数如图2所示，则表头G的内阻为_________Ω。（3）电流表内部电路设计如图3所示，其中，，但已损坏，请根据电流表3A的量程，推算损坏之前_________Ω。（结果保留两位有效数字）（4）选取相应的电阻替换，重新安装好电表。由于步骤（2）测电阻存在一定的误差，则该修复后的电表测量出的电流值比实际值_________。（填“偏大”、“偏小”或“准确”）【答案】①.a端②.滑动变阻器③.10④.0.025⑤.偏小【解析】【详解】（2）[1]闭合开关前，滑动变阻器接入电路电阻应最大保护电路，即滑片应移到a端。[2]实验过程中，先闭合开关，调节滑动变阻器，直至表头G指针满偏。[3]再闭合开关，保持滑动变阻器阻值不变，仅调节电阻箱阻值，直至表头G示数为满偏示数的一半，此时认为干路电流仍为，则有