寧波市余姚中學2023-2024學年高二上學期第一次月考物理試題一、單選題（本題共13小題，每小題3分，共39分）1.如圖所示，沿軸正方向傳播的一列簡諧橫波在某時刻的波形圖為一正弦曲線，其波速為，下列說法中正確的是（）A.從圖示時刻開始質點的加速度將增大B.從圖示時刻開始，經過，質點通過的路程為C.若此波遇到另一列波能發生穩定的干涉現象，則另一列波頻率為D.若該波傳播過程中遇到寬約的障礙物，不會發生明顯的衍射現象【答案】C【解析】【詳解】A．a點在最大位移處，該時刻正向平衡位置運動，位移減小，所以加速度將減小，故A錯誤；B．由波的圖象可知波長，則周期為0.01s為半個周期，所以經過0.01s，a點經過的路程為故B錯誤；C．該波的頻率為而發生穩定干涉的條件是兩列波的頻率相等，所以另一列波的頻率與該波頻率相同，應為50Hz，故C正確；D．該波的波長為4m，障礙物的尺寸與該波波長相同，能發生明顯衍射現象，故D錯誤。故選C。2.如圖所示，不可伸長的輕繩一端懸掛在天花板上的點，另一端系者質量為的小球，給小球一定的速度，使之在水平面內做周期為的勻速圓周運動。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球運動半周的過程中，動量不變B.小球運動半周的過程中，合力的沖量大小為C.小球運動一周的過程中，重力的沖量為零D.小球運動一周的過程中，拉力的沖量為零【答案】B【解析】【詳解】AB．小球運動半周的過程中，小球動量的改變量為根據動量定理故A錯誤，B正確；C．小球運動一周的過程中，重力的沖量大小為故C錯誤；D．小球運動一周的過程中，小球動量的改變量為零，又由動量定理得故D錯誤。故選B。3.一位質量為的運動員從下蹲狀態向上起跳，經時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為。對此過程的描述，錯誤的是（）A.地面對運動員的彈力做功為B.運動員所受合力的沖量大小為C.地面對運動員彈力的沖量大小為D.重力的沖量大小為【答案】A【解析】【詳解】A．在跳起過程中，在支持力方向上沒有位移，地面對運動員支持力不做功，故A錯誤；D．重力的沖量大小故D正確；B．根據動量定理可得運動員所受合力的沖量大小故B正確；C．以人為對象，受到地面的支持力和自身的重力，規定向上為正，根據動量定理可知所以地面對人彈力的沖量為故C正確。本題選不正確項，故選A。4.如圖所示，在一條張緊的繩子上懸掛A、B、C三個單擺，擺長分別為L1、L2、L3，且L1＜L2＜L3，現將A拉起一較小角度后釋放，已知當地重力加速度為g，對釋放A之后較短時間內的運動，以下說法正確的是（）A.C的振幅比B的大 B.B和C的振幅相等C.B的周期為2π D.C的周期為2π【答案】D【解析】【詳解】CD．將A拉起一較小角度后釋放，則B、C做受迫振動，受迫振動的頻率等于驅動率的頻率，與物體的固有頻率無關，故B、C單擺的周期均為T=2π，C錯誤，D正確。AB．當受迫振動中的固有頻率等于驅動力頻率時，出現共振現象，振幅最大，固有頻率越接近驅動力的頻率，振幅越大，故B比C的振幅大，AB錯誤。故選D。5.如圖所示為某彈簧振子在內的振動圖象，由圖可知，下列說法中正確的是（）A.第末振子的速度為負向的最大值B.第末振子的速度為零，加速度為負向的最大值C.時，振子位移為D.從第末到第末振子在做減速運動【答案】C【解析】【詳解】A．根據圖像斜率表示速度可知，第末振子的速度為正向的最大值，故A錯誤；B．由圖可知，第末振子負方向位移最大，速度為零，根據可知加速度為正向的最大值，故B錯誤；C．振子的振動方程為代入可得振子的位移故C正確；D．根據圖像斜率表示速度可知從第末到第末振子在做加速運動，故D錯誤。故選C。6.光滑水平面上放有一表面光滑、傾角為的斜面體，斜面體質量為、底邊長為，如圖所示。將一質量為、可視為質點的光滑小球B從斜面的頂端由靜止釋放，經過一段時間后，小球B剛好滑到斜面底端，重力加速度為。則下列說法中正確的是（）A.小球B下滑到底端過程中斜面體向左滑動的距離為B.小球B下滑到底端過程中斜面體向左滑動的距離為C.小球B下滑的過程中A、B組成的系統動量守恒D.小球B下滑的過程中做勻加速直線運動且加速度為【答案】B【解析】【詳解】C．小球B下滑過程系統在水平方向所受合外力為零，系統在豎直方向所受合外力不為零，系統整體所受合外力不為零，系統動量不守恒，故C錯誤；D．小球B下滑過程斜面會向左運動，小球加速度方向與水平面的夾角不是，加速度不等于，故D錯誤；AB．滑塊與斜面體組成的系統在水平方向動量守恒，以向右為正方向，由動量守恒定律得可得又解得滑塊下滑過程斜面體向左滑動的距離為故A錯誤，B正確。故選B。7.一個小物塊拴在一個輕彈簧上，并將彈簧和小物塊豎直懸掛處于靜止狀態，以此時小物塊所處位置為坐標原點O，以豎直向下為正方向建立Ox軸，如圖所示。先將小物塊豎直向上托起使彈簧處于原長，然后將小物塊由靜止釋放并開始計時，經過，小物塊向下運動20cm第一次到達最低點，已知小物塊在豎直方向做簡諧運動，重力加速度，忽略小物塊受到的阻力，下列說法正確的是（）A.小物塊的振動方程為（國際單位）B.小物塊的最大加速度為2gC.小物塊的最大速度為D.小物塊在0～的時間內所經過的路程為85cm【答案】D【解析】【詳解】A．由對稱性可知彈簧振子的振幅為彈簧振子的振動周期為則小物塊運動的初始位置為負的最大位移處，所以小物塊的振動方程為選項A錯誤；B．根據簡諧運動的對稱性，小物塊在最高點和最低點時的加速度最大，根據牛頓第二定律可得小物塊最大加速度為g，B錯誤；C．小物塊在平衡位置時的速度最大，若僅有重力勢能和動能的的轉化，有解得速度由于彈簧有彈性勢能，所以最大速度不是，選項C錯誤；D．s為2個周期，根據可得小物塊個周期的位移所以s的時間內小物塊走的總路程為選項D正確。故選D。8.在同一均勻介質中，分別位于坐標原點和處的兩個波源O和P，沿y軸振動，形成了兩列相向傳播的簡諧橫波a和b，某時刻a和b分別傳播到和處，波形如圖所示。下列說法正確的是（）A.a與b頻率之比為 B.O與P開始振動的時刻相同C.a與b相遇后會出現干涉現象 D.O開始振動時沿y軸正方向運動【答案】A【解析】【詳解】A．由同一均勻介質條件可得a和b兩列波在介質中傳播速度相同，由圖可知，a和b兩列波的波長之比為根據可得a與b的頻率之比為故A正確；B．因a和b兩列波的波速相同，由a和b兩列波分別傳播到和處的時刻相同，可知O與P開始振動的時刻不相同，故B錯誤；C．因a與b的頻率不同，a與b相遇后不能產生干涉現象，故C錯誤；D．a波剛傳到處，由波形平移法可知，處的質點開始振動方向沿y軸負方向，而所有質點的開始振動方向都相同，所以O點開始振動的方向也沿y軸負方向，故D錯誤。故選A。9.一細線一端固定，另一端系一密度為的小球，組成一個單擺，其周期為。現將此單擺倒置于水中，使其拉開一個小角度后做簡諧運動，如圖所示。已知水的密度為，水對小球的阻力可忽略，則小球在水中做簡諧運動的周期為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【詳解】本題情景中，單擺的周期公式為其中為小球擺動過程的等效重力加速度，則去除細線拉力后，小球受到的等效重力為又聯立解得代入數據得故選D。10.如圖所示，在盛有淺水的水槽中，在時刻以相同的頻率拍打水面上的兩個點和產生兩列波，兩波源相距，頻率為，連線中點處有一浮標始終未振動。距處有一點，，經過后點開始振動，下列說法中正確的是（）A.兩波源的振動情況完全相同B.連線上（兩端點除外）共有6個振動減弱點C.點是振動減弱點D.若將的頻率增大為原來的兩倍，浮標仍然可以保持靜止【答案】B【解析】【詳解】A．根據題意連線中點處有一浮標始終未振動可知兩列波的頻率相同，振幅相等，且兩波源的振動情況相反，故A錯誤；B．由題意可知兩列波的波速均為兩列波的波長均為S1P之間的距離為S1P連線上（兩端點除外）的振動減弱點Q到兩波源的波程差滿足兩個波源中點浮標始終沒動，所以兩列波是反步調的波，根據干涉減弱點到兩波源的波程差與波長的關系有兩式聯立解得同理解得所以，則S1P連線上（兩端點除外）共有6個振動減弱點，故B正確；C．根據幾何關系可知P到兩波源的波程差為所以兩列波在P點發生穩定地干涉加強，故C錯誤；D．若只改變S2的頻率，則兩列波不能發生穩定的干涉，浮標不能保持靜止，故D錯誤。故選B。11.拍皮球是大家都喜歡的體育活動，既能強身又能健體．已知皮球質量為0.4kg，為保證皮球與地面碰撞后自然跳起的最大高度均為1.25m，小明需每次在球到達最高點時拍球，每次拍球作用距離為0.25m，使球在離手時獲得一個豎直向下4m/s的初速度．若不計空氣阻力及球的形變，g取10m/s2，則每次拍球A.手給球的沖量為1.6kg·m/s B.手給球的沖量為2.0kg·m/sC.人對球做的功為3.2J D.人對球做的功為2.2J【答案】D【解析】【分析】【詳解】AB．人拍球的過程，由動量定理代入數據解得則則手給球的沖量小于1.6kg·m/s，故AB錯誤；CD．由動能定理解得故D正確，C錯誤。故選D。12.如圖，右端帶有固定擋板的長木板b，靜止在光滑水平面上，小滑塊a以初速度從左端滑上木板b，a與b的右擋板發生一次彈性碰撞，最后a恰好未從b上掉下。已知a、b質量均為m，滑塊a與木板間的動摩擦因數為，重力加速度為g。則（）A.滑塊a的最小速度為 B.碰撞后滑塊a先減速后加速C.a、b組成系統的機械能減少了 D.木板b的長度為【答案】D【解析】【詳解】CD．最后a恰好未從b上掉下，則可知最終達到共速，全過程由動量守恒可得mv0=2mv共則系統損失機械能為損失的機械能轉化為內能，則有解得故C不符合題意，D符合題意；AB．a與b的右擋板發生一次彈性碰撞前，設a、b加速度大小分別為a1、a2，則設從出發到發生碰撞用時t，則有解得則碰撞前瞬間a、b速度分別為由于質量相同，則發生彈性碰撞后速度交換，即碰后a、b速度分別為碰后a的速度小于b，則碰后a加速，b減速，直至共速，碰后a的速度最小，故AB不符合題意。故選D。13.雨打芭蕉是中國古代文學中常見的抒情意象，為估算雨滴撞擊芭蕉葉產生的平均壓強p，小華同學將一圓柱形的量杯置于院中，測得一段時間t內杯中水面上升的高度為h，查詢得知當時雨滴下落的速度為v。設雨滴豎直下落到水平的芭蕉葉上后以原來的速率豎直反彈。已知水的平均密度為ρ，不計雨滴重力。則p的大小為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】單位時間的降水量在芭蕉葉上取的面積上，時間內降落的雨水質量設雨水受到的撞擊力為F，根據動量定理解得根據牛頓第三定律可知，芭蕉葉上的面積受到的撞擊力的大小因此平均壓強為故選B。二、多選題（本大題共3小題，共9分）14.一列簡諧波在時刻的波形圖如圖甲所示，是平衡位置在處的質點，是平衡位置在處的質點，質點的振動圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（）A.簡諧波沿軸負方向傳播 B.簡諧波傳播的速度大小為C.波源振動的周期為 D.時，質點P位于波谷位置【答案】BD【解析】【詳解】A．由圖乙可知，時質點Q位于平衡位置向上振動，綜合圖甲可知，簡諧波沿x軸正方向傳播，故A錯誤；BC．由圖甲可知波長為0.8m，由圖乙可知周期為0.2s，所以波速為故B正確，C錯誤；D．根據圖甲可知，時，處質點位于波谷位置，由于簡諧波沿x軸正方向傳播，則有可知時，質點P位于波谷位置，故D正確。故選BD。15.如圖所示，實線是沿x軸傳播的一列簡諧橫波在t＝0時刻的波形圖，虛線是這列波在t＝2s時刻的波形圖。已知該波的波速v=8m/s，振幅為4cm，則下列說法正確的是（）A.t=0時刻x=8m處的質點沿y軸正方向振動B.若該波與頻率為1.5Hz的另一列波相遇，可能發生干涉C.t=1s時x=2m處的質點位于平衡位置且沿y軸負方向振動D.t=2.75s時刻x=4m處的質點位移為2cm【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A．分析波形圖可知，波長為，波速v=8m/s，則周期為根據時間和周期的關系得因為每經過一個周期圖像重復一次，所以只要看經過的振動情況即可，有波形平移法知，該波一定沿x軸負方向傳播，根據波動規律可知，t=0時刻x=8m處的質點沿y軸正方向振動，故A正確；B．該波的頻率則該橫波若與頻率為1.5Hz的波相遇，不可能發生干涉，故B錯誤；C．經過t=1s時間，波傳播的距離根據波形平移法可知，經過t=1s，x=2m處的質點位于平衡位置沿y軸正方向振動，故C錯誤；D．x=4m處的質點振動方程t=2.75s時刻，x=4m處的質點位移為，故D正確。故選AD。16.如圖所示，質量均為的木塊A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一豎直輕桿，輕桿上端的點系一長為的細線，細線另一端系一質量也為的小球C，現將C球拉起使細線水平伸直，并由靜止釋放C球，重力加速度為，則下列說法正確的是（）A.小球由靜止釋放到第一次經過最低點的過程中，木塊A的位移大小為B.小球運動到最低點時的速度大小為C.小球運動到最低點時的速度大小為D.小球C第一次到達輕桿左側最高處的高度與釋放高度相同【答案】AB【解析】【詳解】ABC．小球釋放在向下擺動的過程中，對AB有向右的拉力，使得A、B之間有彈力，A、B不會分離，當C運動到最低點時，A、B間彈力為零，A、B將要分離，A、B分離時速度相等，A、B、C系統在水平方向動量守恒，以向左為正方向，由動量守恒定律得:則由幾何關系得由機械能守恒定律得解得故AB正確，C錯誤；D．小球C第一次到達輕桿左側最高處時，AB具有動能，由能量守恒知，C第一次到達輕桿左側最高處的高度比釋放高度要低，故D錯誤。故選AB。三、實驗題（本大題共2小題，共14分）17.某校同學們分組進行碰撞的實驗研究。（1）第一組利用氣墊導軌通過頻閃照相進行探究碰撞中不變量這一實驗。若要求碰撞動能損失現小則應選下圖中的_______（填“甲”或“乙”）（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）；（2）第二組同學用如圖所示的實驗裝置“驗證動量守恒起律”。①圖中O點是小球拋出點在地面上的垂直投影。實驗時，先讓入射球m1多次從斜軌上S位置靜止釋放，找到其平均落地點的位置P，測量平拋射程OP，然后把被碰小球m2靜置于水平軌道的末端，再將入射球m1從斜軌上S位置靜止釋放，與小球m2相碰，并重復多次。本實驗還需要完成的必要步驟________（填選項前的符號）。A．測量兩個小球的質量m1、m2B．測量拋出點距地面的高度HC．測量S離水平軌道的高度hD．測量平拋射程OM、ON②若兩球發生彈性碰撞，則OM、ON、OP之間一定滿足的關系是___________（填選項前的符號）。A．OP+OM=ONB．2OP=ON+OMC．OP-ON=2OM（3）第三組利用頻閃照片法去研究。某次實驗時碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運動并發生碰撞，利用頻閃照相的方法連續4次拍攝得到的照片如圖丙所示。已知相鄰兩次閃光的時間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在0~80cm范圍內，且第1次閃光時，滑塊A恰好位于x=10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時間及閃光持續的時間極短，均可忽略不計，則A、B兩滑塊質量比mA:mB=____________?！敬鸢浮竣?甲②.AD③.A④.2∶3【解析】【詳解】（1）[1]題圖甲中兩滑塊發生的碰撞可以看作是彈性碰撞，動能損失較小，題圖乙中兩滑塊發生完全非彈性碰撞，動能損失最大，故選擇甲。（2）[2]m1和m2離開軌道末端后均做平拋運動，根據①可知兩球做平拋運動的時間相同，由題意可知m1與m2碰撞前瞬間的速度大小為②由于m1與m2碰撞后瞬間m1的速度不可能大于碰撞前瞬間的速度，所以碰后瞬間兩球的速度大小分別為③④對碰撞過程根據動量守恒定律有⑤聯立②③④⑤可得⑥⑥式就是實驗最終要驗證是否成立的表達式，所以本實驗需要測量兩個小球的質量m1、m2，并測量平拋射程OM、ON，故選AD。[3]若兩球發生彈性碰撞，則根據機械能守恒定律有⑦即⑧聯立⑥⑧式可得⑨故選A。（3）[4]由題圖可知A和B碰撞前瞬間A速度大小為⑩由圖分析可知在第1次閃光后經2.5T時間發生碰撞，且碰后A的速度反向，則碰撞后瞬間A、B的速度大小分別為??對碰撞過程根據動量守恒定律有?聯立⑩???解得?18.某同學利用如圖1所示的實驗器材探究單擺擺長與周期的關系。（1）關于實驗操作，下列說法正確的是______。A.擺線要選擇細些的、伸縮性小些的，并且盡可能適當長一些B.擺球盡量選擇質量大些、體積小些的C.為了使擺的周期大一些，以方便測量，開始時拉開擺球，使擺角較大D.用刻度尺測量擺線的長度，這就是單擺的擺長E.釋放擺球，從擺球經過最高點開始計時，記下擺球做50次全振動所用的時間，則單擺周期（2）如圖2所示，用游標卡尺測量擺球直徑。擺球直徑______。（3）為了提高實驗精度，該同學在實驗中可改變幾次擺長并測出相應的周期，從而得出一組對應的與的數據，并作出圖線，如圖3所示，圖線上A、B兩點的坐標分別為，，則可以得重力加速度______?！敬鸢浮竣?AB##BA②.10.10③.【解析】【詳解】（1）[1]A．該實驗中，為了減小誤差，擺線應細些、伸縮性小些、適當長些，故A正確；B．為了減小空氣阻力的影響，擺球盡量選擇質量大些、體積小些的，故B正確；C．拉開擺球時，應使擺線偏離平衡位置的擺角不大于，故C錯誤；D．用刻度尺測量擺線的長度，擺長應等于擺線長度與小球半徑之和，故D錯誤；E．釋放擺球，從擺球經過平衡位置即最低點開始計時，記下擺球50次全振動所用的時間t，則單擺周期，故E錯誤。故選AB。（2）[2]20分度游標卡尺的精確值為，由圖可知小球的直徑為（3）[3]根據單擺周期公式可得可知圖像的斜率為解得重力加速度的表達式為四、計算題（本大題共4小題，共38分）19.蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目一個質量為60kg的運動員，從離水平網面高處自由下落，著網后沿豎直方向蹦回到離水平網面高處已知運動員與網接觸的時間為，重力加速度。試求：(1)運動員自由下落過程中，重力對運動員的沖量；(2)運動員與網接觸過程中動量變化的大?。?3)運動員與網接觸過程中，網對運動員的平均沖擊力的大小。【答案】(1)，方向豎直向下；(2)；(3)【解析】【詳解】(1)根據解得則可得重力對運動員的沖量為方向豎直向下；(2)設運動員從h1處下落，剛觸網的速度為方向向下；運動員反彈到達高度h2，離網時速度為方向向上；設向上方向為正，由動量定理有(3)在接觸網的過程中，運動員受到向上的彈力F和向下的重力mg，則有解得20.如圖所示為一列簡諧橫波沿-x方向傳播在t=0時刻的波形圖，M、N兩點的坐標分別為（-2，0）和（-7，0），已知t=0.5s時，M點第二次出現波峰．①這列波的傳播速度多大?②從t=0時刻起，經過多長時間N點第一次出現波峰?③當N點第一次出現波峰時，M點通過的路程為多少?【答案】①20m/s②0.55s③0.4m【解析】【詳解】試題分析：①根據圖象可知，該波波長λ=4mM點與最近波峰的水平距離為6m，距離下一個波峰的水平距離為10m，所以波速為：②N點與最近波峰的水平距離為s=11m當最近的波峰傳到N點時N點第一次形成波峰，歷時為：③該波中各質點振動的周期為：N點第一出現波峰時質點M振動了t2=0.4s則t2=2T質點M每振動T/4經過的路程為5cm，則當N點第一次出現波峰時，M點通過的路程為：s′=8×5cm=40cm=0.4m考點：機械波的傳播【名師點睛】本題考查了機械波的傳播及質點的振動問題；解題時要能由波的傳播方向來確定質點的振動方向，掌握由質點的振動情況來確定周期，并由周期與波長從而求出波速．21.如圖所示，一輕彈簧直立在水平地面上，輕質彈簧兩端連接著物塊B和C，它們的質量分別為，，開始時B、C均靜止?，F將一個質量為的物體A從B的正上方高度處由靜止釋放，A和B碰后立即粘在一起，經到達最低點，之后在豎直方向做簡諧運動。在運動過程中，物體C對地面的最小壓力恰好為零。已知彈簧的彈性勢能表達式（k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量），彈簧在運動過程中始終在彈性限度范圍內，忽略空氣阻力，重力加速度。求：（1）物塊A、B碰后瞬間的速度大??；（2）彈簧的勁度系數k及物塊C對地面的最大壓力。【答案】（1）1m