2024年北师大版选择性必修1物理下册月考试卷

…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页，总=sectionpages22页第=page11页，总=sectionpages11页2024年北师大版选择性必修1物理下册月考试卷491考试试卷考试范围：全部知识点；考试时间：120分钟学校：______姓名：______班级：______考号：______总分栏题号一二三四五总分得分评卷人得分一、选择题(共5题，共10分)1、两个滑块和用弹簧相连，置于光滑的水平地面上，滑块紧靠竖直的墙，用一外力推着使弹簧压缩后处于静止状态，如图所示。现突然撤掉推的外力，则在从释放到弹簧恢复到原长过程中，和弹簧组成的系统（）

A.动量守恒，机械能守恒B.动量不守恒，机械能守恒C.动量守恒，机械能不守恒D.动量不守恒，机械能不守恒2、关于动量的概念，下列说法正确的是（）A.运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的加速度方向B.物体的加速度不变，其动量也一定不变C.物体的动能不变，其动量可能改变D.物体的动量越大，其惯性也越大3、如图所示，是某汽车公司设计的能垂直起飞的飞行汽车，该车通过固定在车上的两个单旋翼的高速转动对空气施加向下的力，利用空气的反作用力使汽车上升。已知该汽车空车质量单旋翼的半径某次试飞时，试飞员的质量试飞员让汽车起飞后悬停在空中。已知空气的密度重力加速度取则此时旋翼使其下方空气获得的速度约为（）

A.B.C.D.4、如图，2022年北京冬奥会某次冰壶比赛，甲壶以速度与静止的乙壶发生正碰。已知冰面粗糙程度处处相同；两壶完全相同，从碰撞到两壶都静止，乙的位移是甲的9倍，则（）

A.两壶碰撞过程无机械能损失B.两壶碰撞过程动量变化量相同C.碰撞后瞬间，甲壶的速度为D.碰撞后瞬间，乙壶的速度为5、水的折射率为n，距水面深h处有一个点光，岸上的人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为（）A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共6题，共12分)6、如图甲所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播，介质中A、B两质点平衡位置间的距离为且大于一个波长小于两个波长，A、B两质点的振动图象如图乙所示；由此可知（）

A.时A、B两质点的加速度相同B.该简谐横波的波长可能为C.该简谐横波的波速为E.时A、B两质点的运动速度相同E.时A、B两质点的运动速度相同7、下列说法正确的是A.波在介质中传播的过程中，振动相同的点连接起来组成的面就叫作波面B.波线是用来表示波的传播方向的，波线与波面总是垂直的C.无论是球面波，还是平面波，同一波面上各点的振动情况完全一样E.同一波面上的两个位置的质点振动步调可能相反E.同一波面上的两个位置的质点振动步调可能相反8、若不计空气阻力，取竖直向上为正方向，关于竖直上抛物体的动量变化量随时间变化的曲线和动量变化率随时间变化的曲线，下列正确的是（）A.B.C.D.9、如图所示，光滑的冰面上有一质量为M的小车处于静止状态，小车上表面为一半径为R的光滑圆弧曲面。某一时刻，一质量为m的小球自左端以水平速度冲上小车。则下列说法正确的是（）

A.小球沿曲面向上运动过程中，小球和小车组成的系统动量守恒B.小球沿曲面向下运动的过程中，小车的动量增加C.小球离开小车时小球的速率等于D.若小球速度较大，会从圆弧轨道上端抛出，但仍会落回小车10、如图所示，质量为M的小车静止于光滑水平面上，靠在台阶旁，小车上有一个半径为R的半圆形轨道。质量为m的小球从图示位置由静止释放；不计摩擦。在此后的运动中（）

A.小球与小车组成的系统机械能守恒B.小球与小车组成的系统水平方向动量守恒C.在之后的运动中小球能上升的最大高度小于RD.若m>M，整个运动过程中，小球的最大速度小于小车的最大速度11、如图1所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，图2为x=2m处质点的加速度a随时间t变化关系，以下判断中正确的是（）

A.该波沿x轴负方向传播B.质点P经过1s将到达cm处C.在2s内质点P通过的路程为16cmD.质点Q比P迟s到达平衡位置评卷人得分三、填空题(共8题，共16分)12、如图所示，若实心玻璃管长L=40cm，宽d=4cm，玻璃的折射率一细光束从管的左端的正中心射入，则光最多可以在管中反射____次，光在管中传播的最长时间为___(此空保留两位有效数字，已知光在真空中传播速度c=3.0×108m/s)．

13、如图，一小船以1.0m/s的速度匀速前行，站在船上的人竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为0.45m，则小球做的是___________（选填“上抛”或“斜抛”）运动。假定抛接小球时人手的高度不变，不计空气阻力，g取10m/s2，当小球再次落入手中时，小船前进的距离为___________m。

14、理论表明：弹簧振子的总机械能与振幅的平方成正比，即E=k为弹簧的劲度系数。如图，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量为M的物块，物块在光滑水平面上往复运动。当物块运动到最大位移为A的时刻，把质量为m的物块轻放在其上。两个物块始终一起振动。它们之间动摩擦因数至少为___________；经过平衡位置的速度为___________；振幅为___________。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）

15、质量为1kg的小球从离地面5m高处自由落下，碰地后反弹的高度为0.8m，碰地的时间为0.05s.设竖直向上速度为正方向，则碰撞过程中，小球动量的增量为______kg·m/s，小球对地的平均作用力为______，方向______16、在用气垫导轨装置做“探究碰撞中的不变量”实验时，若要探究两滑块做反冲运动时的物理规律，应选用___________（填“甲”；“乙”或“丙”）结构的滑块。

17、碰撞分类。动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒_______非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失______18、（1）单摆定义：如果细线的长度_____改变，细线的质量与小球相比可以____，球的直径与线的长度相比也可以_____；这样的装置叫作单摆。

（2）如图回复力：F=______（填“G1”或者“G2”）=_________。

摆线的拉力和摆球重力沿摆线方向分力的合力充当______，F向=____________。（绳的拉力为FT）

（3）视为简谐运动的条件：θ<____。此时，F回＝mgsinθ＝－x＝－kx，负号表示回复力F回与位移x的方向______。

（4）单摆简谐运动时的周期公式：T＝2π

①l为等效摆长，表示从悬点到摆球_____的距离。

②g为当地的重力加速度。

（5）单摆的等时性：单摆的振动周期取决于_______和____________，与振幅和振子（小球）质量_________。19、如图所示是一列沿方向传播的简谐横波在时的波形图，已知波速质点相距从到点第二次振动到波谷的这段时间内质点通过的路程为__________。

评卷人得分四、作图题(共3题，共12分)20、细绳的一端在外力作用下从时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波，在细绳上选取15个点，图为时刻各点所处的位置，图为时刻的波形图（T为波的周期）.请在图中画出时刻的波形图________

21、O点是弹簧振子的平衡位置，在图上标出振子在B点的振动位移和在A点的加速度。

22、某一简谐横波在时刻的波形图如图所示。若波向右传播，画出后和前两个时刻的波的图像。___________

评卷人得分五、实验题(共3题，共30分)23、用如图所示的实验装置做“用单摆测量重力加速度”的实验。

（1）组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用刻度尺测出摆线长为l，用游标卡尺测量摆球直径为d。则单摆摆长为___________（用字母l、d表示）。再用秒表记录单摆n次全振动所用的时间为t，用上述测得的物理量符号写出重力加速度的表达式g=___________。

（2）用游标卡尺测得摆球直径如图甲所示，摆球直径D为___________mm；用秒表测得单摆完成n次全振动的时间如图乙所示，则读数为___________s；

（3）为了提高实验精确度，下列说法正确的是___________（选填字母代号）

A．用塑料球做摆球。

B．当摆球经过平衡位置时开始计时。

C．把摆球从平衡位置拉开一个很大的角度后释放。

D．测量一次全振动的周期，根据公式计算重力加速度g

（4）下列选项中会导致测量的重力加速度g值偏小的是___________（选填字母代号）。

A．把悬点到摆球下端的长度记为摆长。

B．当小球摆到最高点时开始计时。

C．实验中误将摆球经过平衡位置49次数为50次。

D．摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动，使摆线长度增加了24、如图甲所示为验证动量守恒的实验装置，气垫导轨置于水平桌面上，G1和G2为两个光电门，A、B均为弹性滑块，质量分别为mA、mB，且选择mA大于mB，两遮光片沿运动方向的宽度均为d；实验过程如下：

①调节气垫导轨成水平状态；

②轻推滑块A，测得A通过光电门G1的遮光时间为

③A与B相碰后，B和A先后经过光电门G2遮光时间分别为和

回答下列问题：

（1）用毫米刻度尺测得遮光片宽度如图乙所示，读数为______

（2）碰前A的速度为______（用字母表示）；

（3）利用所测物理量的符号表示动量守恒成立的式子为______。25、某同学利用图甲所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验。在水平地面上依次铺上白纸、复写纸，记下小球抛出点在记录纸上的垂直投影点O。实验时，先调节轨道末端水平，使A球多次从斜轨上位置P静止释放，根据白纸上小球多次落点的痕迹找到其平均落地点的位置E。然后，把半径相同的B球静置于水平轨道的末端，再将A球从斜轨上位置P静止释放，与B球相碰后两球均落在水平地面上，多次重复上述A球与B球相碰的过程，根据小球在白纸上多次落点的痕迹（图乙为B球多次落点的痕迹）分别找到碰后两球落点的平均位置D和F。用刻度尺测量出水平射程OD、OE、OF。用天平测得A球的质量为mA，B球的质量为mB。

（1）关于实验器材，下列说法正确的是______；

A．实验轨道必须光滑。

B．该实验不需要秒表计时。

C．A球的质量可以小于B球的质量。

（2）关于实验操作，下列说法正确的是____________；

A．实验过程中白纸和复写纸可以随时调整位置。

B．A球每次必须从同一位置由静止释放。

C．B球的落点并不重合；说明该同学的实验操作出现了错误。

（3）实验直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的，该同学认为可以“通过测量小球做平抛运动的水平射程来代替小球碰撞前后的速度”，这样做的依据是______________________。

（4）若满足关系式______________；则可以认为两球碰撞前后动量守恒（用所测物理量表示）。

（5）该同学做实验时所用小球的质量分别为mA=45g、mB=7.5g，丙图所示的实验记录纸上已标注了该实验的部分信息，若两球碰撞为弹性碰撞，请将碰后B球落点的位置标注在丙图中。______

参考答案一、选择题(共5题，共10分)1、B【分析】【分析】

【详解】

由于墙壁对P有弹力作用；系统受合外力不为零，因此系统动量不守恒；而整个系统没有摩擦，除弹簧的弹力之外没有其他力做功，因此机械能守恒。

故选B。2、C【分析】【详解】

A．动量和速度都是矢量，物体的动量可知运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向；与加速度方向没有直接关系，故A错误；

B．物体的加速度不变；速度变化，则动量变化，故B错误；

C．物体的动能不变；则物体的速度大小不变，若方向变化，则其动量也变化，故C正确；

D．质量是惯性大小的量度，而物体的动量动量大小取决于质量与速度的乘积，动量大的物体惯性不一定大，故D错误。

故选C。3、C【分析】【详解】

汽车与试飞员的重力

试飞员让汽车起飞后悬停在空中，受到空气的作用力

根据动量定理

代入数据得

故选C。4、C【分析】【详解】

两壶碰后在冰面上滑行，则有

两壶完全相同，从碰撞到两壶都静止，乙的位移是甲的9倍，设碰后两壶的速度分别是v1和v2，根据运动学关系得

CD．根据动量守恒定律得

解得

C正确；D错误；

A．两壶碰撞过程机械能的变化量为

机械能有损失；A错误；

B．动量的变化量是矢量；两壶碰撞过程动量变化量大小相同但方向相反，B错误。

故选C。5、A【分析】【详解】

据题意，由于发生全反射的临界角为：则有

光能够折射出水面的区域是有光亮的；由于全反射不能射出的区域没有光亮，如下图所示，由三角形知识得。

所以人看到水面被该光照亮的圆形区域的直径为

则A选项正确；BCD错误。

故选A。二、多选题(共6题，共12分)6、A:C:E【分析】【详解】

A．由振动图象可知时A、B两质点的位移相同；所以加速度相同，A项正确；

B．因波沿x轴正方向传播，时A质点在波峰，B质点在平衡位置且向下运动，且A、B两质点平衡位置之间的距离大于一个波长小于两个波长，有

可得波长B项错误；

C．由振动图象可知周期可得波速

C项正确；

D．波动传播的是振动的形式和能量；介质中质点并不随波迁移，D项错误；

E．时A、B两质点关于平衡位置对称，运动速度大小相等，方向均沿y轴正方向；E项正确。

故选ACE。7、B:C:D【分析】【详解】

A．振动相同的点在同一时刻组成的面；叫作波面，A错误；

B．波线表示波的传播方向；在同一种介质中传播时，波线与波面总是垂直，表示为一条直线，在不同介质中传播时，表示为折线或曲线，但总跟在对应介质中的波面垂直，B正确；

CDE．波面是同一时刻振动相同的点连线组成的，其上各点振动情况一样，可以看作相同的一个个新的小波源，这些波向前传播情况一样，经过相同时间到达的位置的连线又可以连接成一个面，就形成新的波面，CD正确，E错误；8、C:D【分析】【分析】

【详解】

竖直上拋的物体做匀减速直线运动；竖直向上为正方向，则。

故选CD。9、B:D【分析】【详解】

A．小球沿曲面向上运动过程中；小球和小车组成的系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，但整体合外力不为零，则系统动量不守恒，故A错误；

B．小球沿曲面向下运动的过程中；小车受到的冲量向右，小车的动量增加，故B正确；

C．小球的速度为v1，小车的速度为v2，选取向右为正方向根据动量守恒和能量守恒可知

小球离开小车时小球的速率等于

故C错误；

D．若小球速度较大；会从圆弧轨道上端抛出，但抛出时两者水平方向速度相同，水平方向相对静止，所以仍会落回小车，故D正确。

故选BD。10、A:C:D【分析】【详解】

A．小球与小车组成的系统只有重力做功；则机械能守恒，选项A正确；

B．小球在下滑到最低点的过程中；竖直墙壁对小车有力的作用，则小球与小车组成的系统水平方向动量不守恒，选项B错误；

C．小车离开墙壁后系统水平方向动量守恒，当小球上升到最大高度时小车与小球具有相同的水平速度，则此过程中由能量关系可知

则h

选项C正确；

D．小球第一次滑到最低点时速度最大，设为v，此后当小球再次回到最低点时设小球的速度v1，小车的速度v2，则由动量守恒和能量关系

解得

若m>M，则v2>v；即整个运动过程中，小球的最大速度小于小车的最大速度，选项D正确。

故选ACD。11、C:D【分析】【详解】

A．由图可知，在t=0以后x=2m处质点的加速度为负值且逐渐变大，可知此质点在t=0时刻向上振动，波沿x轴正向传播；选项A错误；

B．波速为则经过1s，波向右传播的距离为s=vt=1m，此时质点P将到达处；选项B错误；

C．因P点t=0时刻处在y=4cm的位移；经过2s=0.5T，质点先向下振动，到最低点后又回到y=-4cm的位置，可知在2s内通过的路程等于16cm，选项C正确；

D．质点P到达平衡位置的最短时间为而质点Q到达平衡位置的最短时间为即质点Q比P迟s到达平衡位置，选项D正确。三、填空题(共8题，共16分)12、略

【分析】【详解】

（1）光束进入玻璃管；在玻璃管壁发生全反射时，在管中反射的次数最多，所用的时间最长．

临界角sinC=C=60°

光路如图：

则x=dtanC=6.93cm；在器壁上两次反射之间沿轴线前进6.93cm的距离，从进入到第一次反射沿轴线前进x/2=3.47cm

所以n-1===5.27

光最多可以在管中反射6次；

（2）光在管中传播的最长距离s=m=0.46m

光在管中传播的最长时间t=s=1.5×10-9s【解析】61.5×10-9s13、略

【分析】【详解】

[1]小球抛出时速度方向斜向上；故做斜抛运动。

[2]抛出小球过程，小球与小船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，由动量守恒定律可知，抛出小球后，小球与小船在水平方向的速度不变，小球与小船在水平方向都做匀速直线运动；设小球抛出后在竖直方向上升的时间为t，小球上升高度h=gt2

代入数据解得t=0.3s

从抛出小球到小球落入手中的时间t′=2t=2×0.3s=0.6s

在此时间内小船在水平方向做匀速直线运动，小船前进的距离s=vt′=1.0×0.6m=0.6m【解析】斜抛0.614、略

【分析】【详解】

[1]两个物块一起振动，即加速度相同。系统的最大加速度为

而m的加速度由二者之间的最大静摩擦力提供

所以

[2]它们经过平衡位置时，机械能全部转化为动能，故

所以

[3]由于振动过程中系统机械能守恒，而弹簧振子的总机械能与振幅的平方成正比，所以振幅不变，仍为A。【解析】A15、略

【分析】【详解】

[1]小球碰地前的速度为

小球碰地后的速度大小为

设竖直向上速度为正方向，则动量的变化量为：

[2][3]根据动量定理得

解得

方向竖直向上，根据牛顿第三定律知，小球对地的作用力方向竖直向下．【解析】14290N竖直向上16、略

【分析】【分析】

【详解】

由于反冲运动，弹簧片将两滑块弹开，向相反的方向运动，动能增加，而乙、丙是弹性碰撞和完全非弹性碰撞，不符合题意，故选甲。【解析】甲17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1]弹性碰撞满足动量守恒及机械能守恒。

[2]完全非弹性碰撞满足动量守恒，机械能有损失，且损失量最大。【解析】守恒最大18、略

【分析】【分析】

【详解】

（1）[1][2][3]由一不可伸长的柔软轻绳；拴住一小球，悬挂在某点，就构成了单摆。因此细线的长度不可改变，细线的质量与小球相比可以忽略不计，球的直径与线的长度相比也可以忽略，就制成了单摆。

（2）[4][5]回复力是指向平衡位置的力，大小为G1；根据力的分解。

[6][7]摆线的拉力和摆球重力沿摆线方向分力的合力充当向心力；大小为。

（3）[8]当摆角小于5°时；单摆的振动可以认为是简谐运动。

[9]回复力F回的方向与位移x的方向始终相反。

（4）[10]单摆的等效摆长；应该是从悬点到摆球重心的距离。

（5）[11][12][13]根据单摆的振动周期公式。

可知：单摆的振动周期取决于摆长l和重力加速度g，与振幅和振子（小球）质量无关。【解析】不可忽略忽略G1Gsinθ向心力FT－Gcosθ5°相反重心摆长l重力加速度g无关19、略

【分析】【详解】

由图读出该列波波长

根据

得该列波的传播周期为

由题意知Q点的起振方向沿y轴负方向向下，则从t=0到Q点第二次到达波谷所需时间

在这2.2s内P质点经历的时间是周期的n倍，则

因而通过的路程为s==0.22m【解析】四、作图题(共3题，共12分)20、略

【分析】【详解】

[1]设方格的边长为由图可知，波的波长应为波的振幅应为在内波传播了则再过半个周期波应再传播故9点开始向上振动，此时0点应到达负向最大位移处；6点达正向最大位移处；故波形如图所示：

【解析】21、略

【分析】【分析】

【详解】

弹簧振子的位移由平衡位置指向振子的方向；加速度指向平衡位置，如图。

【解析】22、略

【分析】【详解】

由题图我们可以知道，在质点振动的一个周期内，波向前传播一个完整的波形的距离，即传播的距离

因此在内，波向前传播了根据波的传播过程和传播的实质，若波向右传播，把波的原有图形向右移动的距离，就得到了后时刻的波形图，如图中的虚线甲所示；同理可以得到前时刻波的图像；如图中的虚线乙所示。

【解析】五、实验题(共3题，共30分)23、略

【分析】【分析】

【详解】

(1)[1][2]摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，摆长：单摆完成一次全振动需要的时间是周期，单摆的周期：由单摆周期公式可知，重力加速度：

(2)[3][4]游标卡尺的主尺读数为15mm，游标卡尺为0.1×7=0.7mm，则摆球的直径为15.7mm；由图示秒表可知，分针示数为：60s，秒针示数为：54.0s，秒表读数：t=60s+51.4s=111.4s

(3)[5]A．为减小实验误差提高实验精度；应选择质量大而体积小的金属球做摆球，不能用塑料球做摆球，故A错误；

B．为准确测量单摆周期；当摆球经过平衡位置时开始计时，可以提高实验精度，故B正确；

C．单摆在摆角小于5度时的振动是简谐运动；单摆振动时的摆角不能太大，故C错误；

D．为减小实验误差，应进行多次测量求平均值，测量一次全振动的周期，根据公式计算重力加速度g会增大实验误差；故D错误。

故选B。

(4)[6]由单摆周期公式重力加速度：

A．摆线长度与摆球半径之和是单摆摆长，把悬点到摆球下端的长度记为摆长，所测摆长L偏大，所测重力加速度g偏大；故A错误；

B．当小球摆到最高点时开始计时，周期测量