四川省达州市2024-2025学年高二物理上学期10月月考试题含解析

Page16考试时间：75分钟满分：100分。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求1.某弹簧振子沿x轴的简谐运动图像如图所示，下列描述正确的是（）A.t=1s时，振子的速度为零B.t=2s时，振子的速度为零C.t=3s时，加速度为零D.t=4s时，加速度为最大值【答案】A【解析】【详解】A．t=1s时，振子在正的最大位移处，振子的速度为零，故A正确；B．t=2s时，振子位于平衡位置，振子的速度最大，不为零，故B错误；C．t=3s时，振子在负的最大位移处，由可知加速度为正的最大值，不为零，故C错误；D．t=4s时，振子位于平衡位置，加速度为为零，故D错误。故选A。2.第一代长安汽车逸动在2012年刚上市，就以52.9分的成果实现“中国新五星平安第一撞”，不仅为中国品牌在汽车平安上树立起行业标杆，也成为轿车行业的一道风景线。在碰撞过程中，关于平安气囊的疼惜作用，下列相识正确的是（）A.平安气囊减小了驾驶员的动量变更B.平安气囊延长了撞击力的作用时间，平安气囊减小了驾驶员受到的撞击力C.平安气囊减小了驾驶员受到撞击力的冲量D.平安气囊延长了撞击力的作用时间，平安气囊增大了驾驶员受到撞击力的冲量【答案】B【解析】【详解】A．动量的变更量撞击过程中速度的变更量不变，则动量的变更量不变，与平安气囊无关，故A错误；BD．设驾驶员的质量为，初速度为，撞击时间为，撞击过程受到的平均撞击作用力为，则在撞击过程中，依据动量定理有可得而平安气囊延长了撞击力的作用时间，因此可知平安气囊减小了驾驶员受到的撞击力，故B正确，D错误；C．依据动量定理可得撞击力的冲量可知，平安气囊并不会减小驾驶员受到撞击力冲量，故C错误。故选B3.某一列沿轴传播的简谱横波，在时刻的波形图如图所示，、为介质中的两质点，质点正在向动能增大的方向运动．下列说法正确的是（）A.波沿轴正方向传播 B.时刻，比的速度大C.时刻，到达平衡位置 D.时刻，向轴正方向运动【答案】D【解析】【详解】A．越靠近平衡位置运动速度越大，质点正在向动能增大的方向运动，则P向下运动，波沿轴负方向传播．故A错误；B．时刻，到达最远位置，速度为零．在平衡位置和最远位置之间，速度不为零，所以比的速度小．故B错误；C．时刻，到达y轴正向最远位置，故C选项错误；D．时刻，从y轴负向最远位置向平衡位置运动，所以向轴正方向运动，故D选项正确．4.如图所示，摆球质量相同的四个摆的摆长分别为L1=2m，L2=1.5m，L3=1m，L4=0.5m，悬于同一根绷紧的横线上，用一频率为0.5Hz的驱动力作用在横线上，使它们做受迫振动，稳定时（）A.摆1的振动周期最长B.摆2的振幅最大C.摆3的振幅最大D.摆4的振动周期最短【答案】C【解析】【详解】依据单摆的周期公式将四个单摆的摆长代入公式，取，分别求得它们的周期是、、2s、；四个摆振动起来后，策动力使得摆做受迫振动，振动的周期都等于2s，所以各摆振动的周期都相等；四个摆振动起来后，策动力使得摆做受迫振动，由于摆3的固有周期与策动力的周期相等，故摆3发生共振，振幅最大，而摆1的振幅较小；故选C。5.燃放爆竹是我国传统民俗，春节期间，某人斜向上抛出一个爆竹，到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，并炸开成质量相等的三块碎片a、b、c，其中碎片a的速度方向水平向东，忽视空气阻力，以下说法正确的是（）A.炸开时，若碎片b速度方向水平向西，则碎片c的速度方向可能水平向南B.炸开时，若碎片b的速度为零，则碎片c的速度方向确定水平向西C.炸开时，若碎片b的速度方向水平向北，则三块碎片确定同时落地D.炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，则碎片c落地时的速度可能等于3v0【答案】C【解析】【详解】A．到最高点时速度大小为v0，方向水平向东，则总动量向东；炸开时，若碎片b的速度方向水平向西，碎片c的速度方向水平向南，则违反动量守恒定律，故A错误；B．炸开时，若碎片b的速度为零，依据动量守恒定律，碎片c的速度方向可能水平向东，故B错误；C．三块碎片在竖直方向上均做自由落体运动，确定同时落地，故C正确；D．炸开时，若碎片a、b的速度等大反向，依据动量守恒定律3mv0＝mvc解得vc＝3v0碎片c落地时速度的水平重量等于3v0，其落地速度确定大于3v0，故D错误。故选C。6.小河中有一个实心桥墩P，A为靠近桥墩浮在水面上的一片树叶，俯视如图所示，小河水面安静。现在S处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A振动起来，可以接受的方法是（）A.提高拍打水面的频率B.降低拍打水面的频率C.无需拍打，A也会振动起来D.无论怎样拍打，A都不会振动起来【答案】B【解析】【分析】【详解】要使树叶振动起来，须要波衍射到树叶处，因为障碍物的尺寸较大，所以要增加水面波的波长才能较好发生衍射。拍打水面时，水波中的质点上下振动，形成的波向前传播，提高拍打水面的频率，则质点振动的频率增加，波的频率与振动的频率相等，依据波速不变，频率增大，波长减小，衍射现象不明显，反之降低频率，波长增大，衍射现象更明显。故降低拍打水面的频率，可以使衍射现象明显，故选B。【点睛】发生明显的衍射现象的条件：孔缝的宽度或障碍物的尺寸与波长相近或更小。7.冰壶竞赛是2024年北京冬奥会的竞赛项目。蓝壶（实心圆）以动能碰撞静止的红壶（与蓝壶材料相同，质量相等）（空心圆），某爱好小组将碰撞前后两壶的位置标记如图所示，A、B分别为碰前瞬间蓝壶、红壶所在位置，C、D分别为碰撞后蓝壶、红壶停止的位置。则由图可得碰撞过程中损失的动能约为（）A.0 B. C. D.【答案】C【解析】【详解】ABCD．假设方格边长为x，则碰撞后，由动能定理可得，可知碰撞后红壶的动能时蓝壶的4倍，则得假设碰撞后，，则碰撞过程中由动量守恒可得得由题意知可知碰撞后，所以碰撞过程中损失的动能约为故C正确，ABD错误。故选C。二、多选题（本大题有3个小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）8.如图所示是水平面上两列频率相同的简谐波在某时刻的叠加状况，图中实线为波峰，虚线为波谷。已知两列波的振幅均为2cm，波速均为2m/s，波长均为8cm，E点是B、D和A、C连线的交点。下列说法正确的是（）A.A、C两处两质点是振动加强的点B.B、D两处两质点在该时刻的竖直高度差是8cmC.E处质点是振动减弱的点D.经0.02s，B处质点通过的路程是8cm【答案】BD【解析】【详解】A．由题图可知，A、C为两列波波峰与波谷的交点，都是振动减弱的点，A错误；B．由题图可知，B、D两点都是振动加强的点，振幅都是4cm，此时D点处于波峰，B点处于波谷，则B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是8cm，B正确；C．由题图可知，E点到两列波的波峰的距离相等，两列波的波峰会同时传到E点，所以E处质点是振动加强的点，C错误；D．由知时间t=0.02s为半个周期，则B处质点通过的路程为D正确。故选BD。9.如图甲所示，一轻弹簧的两端分别与质量为和的两物块相连接，并且静止在光滑的水平面上。现使瞬时获得水平向右的速度，以此刻为计时零点，两物块的速度随时间变更的规律如图乙所示，从图像信息可得（）A.在时刻两物块达到共同速度且弹簧处于压缩状态B.从到时刻弹簧由压缩状态渐渐复原原长C.两物块的质量之比为D.在时刻与的动能之比为【答案】AC【解析】【详解】AB．结合图象分析两物块的运动过程：0-t1

时间内，m1渐渐减速，m2渐渐加速，弹簧被压缩，

t1

时刻二者速度相等，系统动能最小，弹性势能最大，弹簧的压缩量最大；t1~t3时间内，弹簧渐渐复原原长，m2照旧加速，m1先减速到零，然后反向加速，t2时刻两物块加为零，弹簧复原到原长状态，由于此时两物块速度方向相反，因此弹簧的长度将接着渐渐增大，两减速运动，

t2

时刻二木块速度相等，系统动能最小，弹性势能最大，弹簧最长，t3~

t4时间内，弹簧由伸长状态渐渐复原原长，以后重复这个过程。所以在

t1时刻弹簧是处于压缩状态，而在

t3

时刻弹簧是处于伸长状态，从t3到

t4

时刻弹簧由伸长状态渐渐复原原长，故

A正确，B

错误；C．以

m

的初速度方向为正方向，对0~t1时间内的过程，由动量守恒得代入解得故

C

正确；

D

、在t2时刻m1的速度大小为m2的速度大小为依据

解得故

D

错误。故选AC

。10.B超成像的基本原理是探头向人体放射一组超声波，遇到人体组织会产生不同程度的反射，探头接收到的超声波信号形成B超图像。如图为血管探头沿x轴正方向发送的简谐超声波图象，t=0时刻波恰好传到质点M。已知此超声波的频率为1×107Hz，下列说法正确的是（）A.0～1.25×10-7s内质点M运动的路程为2mmB.质点M第一次位移为0.2mm的时刻是×10-7sC.超声波在血管中的传播速度为1.4×103m/sD.t=1.5×10-7s时质点N恰好处于波谷【答案】ACD【解析】【详解】A．由题可知，质点M运动的路程为A正确；BC．超声波在血管中的传播速度为依据传播方向可知，质点M起先振动的方向沿y轴负方向，当坐标为的质点的振动形式传到M点时，质点M第一次位移为0.2mm，此时波向前传播所用时间B错误，C正确；D．质点N第一次到达波谷的时间为D正确；故选ACD。三、试验题（本题共2小题，13题6分，14题10分，共16分。）11.某同学验证两个直径相同小球在斜槽末端碰撞时的动量守恒，试验装置如图所示。A、B为两个直径相同的小球。试验时，不放B，让A从固定的斜槽上E点自由滚下，在水平面上得到一个落点位置；将B放置在斜槽末端，让A再次从斜槽上E点自由滚下，与B发生正碰，在水平面上又得到两个落点位置。三个落点位置标记为M、N、P。（1）下列关于试验的要求哪个是正确的___________。A.斜槽的末端必需是水平的

B.斜槽的轨道必需是光滑的C.必需测出斜槽末端的高度

D.A、B的质量必需相同（2）假如该同学试验操作正确且碰撞可视为弹性碰撞，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为___________、___________。（填落点位置的标记字母）【答案】①.A②.M③.P【解析】【详解】（1）ABC．首先考查在试验的过程中，须要小球A两次沿斜槽滚到末端时的速度都水平且大小相同。试验时应使小球A每次都从同一位置由静止起先释放，并不须要斜槽的轨道光滑的条件，也不须要测出斜槽末端的高度，但是必需保证斜槽末端水平，故A正确，BC错误；D．小球A与B发生正碰时，为使小球A在碰后不反弹，要求小球A的质量大于小球B的质量，故D错误。故选A。（3）[2][3]设A、B两球的质量分别为mA和mB，由（2）中分析知mA>mB；碰前A的速度v0；因为两个金属小球的碰撞视为弹性碰撞，则由动量守恒定律得由机械能守恒定律得解得，可见碰后小球A的速度小于小球B的速度，也小于碰前A的速度v0；所以小球A单独滚下落到水平面上的位置为N，A、B碰后在水平面上的落点位置分别为M、P。12.在“用单摆测量重力加速度”的试验中，某试验小组在测量单摆的周期时，测得摆球经过n次全振动的总时间为，在测量单摆的摆长时，先用毫米刻度尺测得摆线长度为，再用游标卡尺测量摆球的直径为D。回答下列问题：（1）为了减小测量周期的误差，试验时须要在适当的位置做一标记，当摆球通过该标记时起先计时，该标记应当放置在摆球摇摆的________。A．最高点B．最低点C．随意位置（2）该单摆的周期为________。（3）若用表示摆长，T表示周期，那么重力加速度的表达式为g＝________。（4）假如测得的g值偏小，可能的缘由是________。A．测摆长时摆线拉得过紧B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了C．起先计时时，停表过迟按下D．试验时误将49次全振动记为50次（5）为了提高试验的精确度，在试验中可变更几次摆长L并测出相应的周期T，从而得出几组对应的L和T的数值，以L为横坐标、为纵坐标作出图线，但同学们不当心每次都把小球直径当作半径来计算摆长，由此得到的图像是图乙中的________（选填“①”“②”或“③”）。【答案】①.B②.③.④.B⑤.①【解析】【详解】（1）[1]为了减小测量周期的误差，应当将小球经过最低点时作为计时起先和终止的位置更好些，实际摇摆中最高点的位置会发生变更，且靠近最高点时速度较小，计时误差较大。故选B。（2）[2]因为摆球经过n次全振动的总时间为，则该单摆的周期为（3）[3]由单摆周期公式可得，重力加速度的表达式为（4）[5]因为重力加速度表达式为A．测摆长时摆线拉得过紧，所测摆长偏大，则所测重力加速度偏大，A错误；B．摆线上端悬点未固定，振动中出现松动，使摆线长度增加了，故所测重力加速度偏小，B正确；C．起先计时时，秒表过迟按下，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，C错误；D．试验中误将49次全振动次数记为50次，所测周期偏小，则所测重力加速度偏大，D错误。故选B。（5）[5]由题意可得，单摆的实际摆长为由单摆周期表达式得化简可得由此得到的图像是图乙中的①。四、计算题（本题共3小题，共41分。13题12分，14题12分，15题17分。）13.我国规定摩托车、电动自行车骑乘人员必需依法佩戴具有缓冲作用的平安头盔。小明对某轻质头盔的平安性能进行了模拟试验检测。某次，他在头盔中装入质量为的物体（物体与头盔亲密接触），使其从的高处自由落下（如图），并与水平地面发生碰撞，头盔厚度被挤压了时，物体的速度减小到零。挤压过程不计物体重力，且视为匀减速直线运动，不考虑物体和地面的形变，忽视空气阻力，重力加速度g取。求：（1）头盔接触地面前瞬间的速度大小；（2）物体做匀减速直线运动的时间；（3）物体在匀减速直线运动过程中所受平均作用力的大小。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由自由落体运动规律，带入数据解得（2）由匀变速直线运动规律解得（3）由动量定理得解得14.一列简谐横波在时的波形图如图(a)所示，P、Q是介质中的两个质点。图(b)是质点Q的振动图象。求：（1）波速及波的传播方向；（2）质点Q的平衡位置的x坐标。【答案】（1）18cm/s，沿x轴负方向传播；（2）9cm【解析】【分析】【详解】（1）由图(a)可以看出，该波的波长为λ＝36cm由图(b)可以看出，周期为T＝2s波速为