江蘇省徐州市銅山區(qū)第一中學(xué)2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期第一次月考物理試卷（解析版）

2024-2025學(xué)年江蘇省徐州市銅山區(qū)第一中學(xué)高二（上）第一次月考物理試卷一、單選題：本大題共12小題，共48分。1.如圖所示，一彈簧振子做簡諧運動，下列說法正確的是（）A.小球每次通過同一位置時，其速度不一定相同，但位移一定相同B.小球通過平衡位置時，速度為零，位移最大C.小球每次經(jīng)過平衡位置時，位移相同，速度也一定相同D.若位移為負(fù)值，則加速度一定為負(fù)值【答案】A【解析】A．小球每次通過同一位置時，位移相同，速度大小相等，但速度方向可能相同，也可能不同，故A正確；B．當(dāng)小球通過平衡位置時，位移為零，速度最大，故B錯誤；C．小球每次通過平衡位置時，速度大小相等，方向不一定相同，但位移相同均為零，故C錯誤；D．小球所受的回復(fù)力始終指向平衡位置，小球的位移為負(fù)值時，受到的力為正值，小球的加速度為正值，故D錯誤。故選A。2.一個彈簧振子，第一次被壓縮x后釋放做自由振動，周期為T1，第二次被壓縮2x后釋放做自由振動，周期為T2，則兩次振動周期之比T1∶T2為()A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.1∶4【答案】A【解析】周期與振幅無關(guān)，故A正確．3.關(guān)于單擺，下列認(rèn)識中正確的是（）A.一根線系著一個球懸掛起來，這樣的裝置就是單擺B.單擺的振動總是簡諧運動C.單擺做簡諧運動位于平衡位置時，擺球所受合力為零D.振幅較小時，單擺的周期與質(zhì)量無關(guān)，與振幅無關(guān)，與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)【答案】D【解析】【分析】A．單擺是實際擺的理想化模型，實際擺只有在不計繩的伸縮、質(zhì)量和阻力，以及小球可以看成質(zhì)點時才能看成單擺，故A錯誤；B．單擺的運動只有在擺角小于時能看成簡諧運動，故B錯誤；C．單擺做簡諧運動通過平衡位置時，擺球所受合力不為零，故C錯誤；D．由可知，單擺的周期與質(zhì)量無關(guān)，與振幅無關(guān)，與擺長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣扔嘘P(guān)，故D正確。故D正確。4.在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，若測得的g值偏小，可能是因為（）A.擺球的質(zhì)量太大B.測擺長時，將線長加小球直徑作為擺長C.測周期記錄全振動次數(shù)時，將n次全振動誤記為（n+1）次D.擺球上端未固定牢固，擺動中出現(xiàn)松動，擺線變長【答案】D【解析】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中，根據(jù)得A．g值與擺球的質(zhì)量無關(guān)，A錯誤；B．測擺長時，將線長加小球直徑作為擺長，使得偏大，則g值偏大，B錯誤；C．測周期記錄全振動次數(shù)時，將n次全振動誤記為（n+1）次，使得g值偏大，C錯誤；D．?dāng)[球上端未固定牢固，擺動中出現(xiàn)松動，擺線變長，使得測得的比實際值偏小，則g值偏小，D正確。故選D。5.下圖為同一實驗中甲、乙兩個單擺的振動圖象，從圖象可知甲、乙擺長之比為A.1:2B.2:1C.1:1D.2:3【答案】C【解析】由圖像可知，根據(jù)可知甲、乙擺長之比為1:1；A．1:2，與結(jié)論不相符，選項A錯誤；B．2:1，與結(jié)論不相符，選項B錯誤；C．1:1，與結(jié)論相符，選項C正確；D．2:3，與結(jié)論不相符，選項D錯誤；6.關(guān)于簡諧運動，下列說法正確的是（）A.簡諧運動一定是水平方向的運動B.所有的振動都可以視為是簡諧運動C.物體做簡諧運動時一定可以得到正弦曲線形的軌跡線D.只要振動圖像是正弦曲線物體一定做簡諧運動【答案】D【解析】【分析】A．物體的簡諧運動并不一定只在水平方向發(fā)生，各個方向都有可能發(fā)生，選項A錯誤；B．簡諧運動是最簡單的振動，并非所有的振動都可以視為是簡諧運動，選項B錯誤；C．做簡諧運動物體的軌跡線并不是正弦曲線，選項C錯誤；D．若物體的振動圖像是正弦曲線，則其一定是做簡諧運動，選項D正確。故選D。7.某彈簧振子沿x軸的簡諧運動圖像如圖所示，下列描述正確的是（）A.t=1s時，振子的速度為零，加速度為正的最大值B.t=2s時，振子的速度為負(fù)，加速度為正的最大值C.t=3s時，振子的速度為負(fù)的最大值，加速度為零D.t=4s時，振子的速度為正，加速度為負(fù)的最大值【答案】A【解析】【分析】A．t=1s時，在負(fù)向最大位移處，故速度為零，，加速度最大，為正，故A正確；B．t=2s時，振子的速度為正，加速度為零，故B錯誤；C．t=3s時，振子的速度為零，加速度負(fù)向最大，故C錯誤；D．t=4s時，振子的速度為負(fù)，加速度為零，故D錯誤。故選A。8.圖甲是一個彈簧振子的示意圖，在B、C之間做簡諧運動，O是它的平衡位置，規(guī)定以向右為正方向，圖乙是它的速度v隨時間t變化的圖象。下面的說法中錯誤的是（）A.t=2s時刻，它的位置在O點左側(cè)4cm處B.t=3s時刻，它的速度方向向左C.t=4s時刻，它的加速度為方向向右的最大值D.它的一個周期時間為8s【答案】A【解析】根據(jù)v﹣t圖知，振子速度為零時，處于最大位置處；速度最大時，處于平衡位置。A．t=2s時刻，速度最大，應(yīng)處于平衡位置上，并不在位置O左側(cè)，故A錯誤，符合題意；B．t=3s時刻，速度為負(fù)且減少，即向左運動，故B正確，不符合題意；C．t=4s時刻，速度為零，速度方向即將為正，所以振子應(yīng)在左側(cè)最大位置處，即它的加速度方向向右且為最大值，故C正確，不符合題意；D．根據(jù)v﹣t圖象可知彈簧振子完成一次全振動的時間為8s，故彈簧振子做簡諧振動的周期為8s，故D正確，不符合題意。故選A。9.如圖所示演示裝置，一根張緊的水平繩上掛著四個單擺，讓c擺擺動，其余各擺也擺動起來，可以發(fā)現(xiàn)（）A.各擺擺動的周期均與c擺相同B.a擺擺動周期最短C.b擺擺動周期最長D.b擺振幅最大【答案】A【解析】ABC．c擺擺動起來后，通過水平繩子對a、b、d三個擺施加周期性的驅(qū)動力，使a、b、d三擺做受迫振動，故a、b、d三擺周期相同，故A正確，BC錯誤；D．因為a擺的擺長等于c擺的擺長，所以a擺的固有頻率等于受迫振動的頻率，所以a擺發(fā)生共振，振幅最大，故D錯誤。故選：A。10.如圖表示一彈簧振子做受迫振動時的振幅與驅(qū)動力頻率的關(guān)系，由圖可知判斷錯誤的是（）A.讓振子做自由振動時，頻率可以為、、B.驅(qū)動力頻率為時，振子處于共振狀態(tài)C.驅(qū)動力頻率為時，振子的振動頻率為D.假如讓振子自由振動，它的頻率為【答案】A【解析】【分析】B．由題意可知，當(dāng)驅(qū)動力的頻率變化時，做受迫振動的彈簧振子的振幅在變化，當(dāng)驅(qū)動力頻率為時，受迫振動的振幅最大，即發(fā)生共振，故B正確，不符合題意；C．彈簧振子做受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，故C正確，不符合題意；AD．假如讓振子自由振動，其頻率為固有頻率，由系統(tǒng)本身決定，應(yīng)為，故A錯誤，符合題意；D正確，不符合題意。故選A。11.如圖所示，甲質(zhì)點在x1軸上做簡諧運動，O1為其平衡位置，A1、B1為其所能達到的最遠處。乙質(zhì)點沿x2軸從A2點開始做初速度為零的勻加速直線運動。已知A1O1=A2O2，甲、乙兩質(zhì)點分別經(jīng)過O1、O2時速率相等，設(shè)甲質(zhì)點從A1運動到O1的時間為t1，乙質(zhì)點從A2運動到O2的時間為t2，則（）A.t1=t2 B.t1>t2C.t1<t2 D.無法比較t1、t2【答案】C【解析】已知A1O1=A2O2，甲、乙兩質(zhì)點分別經(jīng)過O1、O2時速率相等，結(jié)合題意，作出甲質(zhì)點從A1到O1與乙質(zhì)點從A2到O2過程的v-t圖像，如圖所示容易得出t1<t2故選C12.如圖所示，一水平彈簧振子在光滑水平面上的B、C兩點間做簡諧運動，O為平衡位置．已知振子由完全相同的P、Q兩部分組成，彼此拴在一起．當(dāng)振子運動到B點的瞬間，將P拿走，則以后Q的運動和拿走P之前相比有（）A.Q的振幅不變，通過O點的速率減小B.Q的振幅不變，通過O點的速率增大C.Q的振幅增大，通過O點的速率增大D.Q的振幅減小，通過O點的速率減小【答案】B【解析】振幅為偏離平衡位置的最大距離，即為速度為零時的位移大小，振子到B點時速度為零，OB間距等于振幅，此時撤去P物體，速度仍然為零，故振幅不變；簡諧運動中勢能和動能之和守恒，到達B點時，動能為零，彈性勢能最大，此時撤去P物體，系統(tǒng)機械能不變，回到O點時動能不變，根據(jù)動能定義振子質(zhì)量減小，速率一定增加。故選B。二、實驗題：本大題共2小題，共14分。13.某同學(xué)用單擺測重力加速度。實驗時改變擺長，測出幾組擺長和對應(yīng)的周期的數(shù)據(jù)，作出圖像，如圖所示。(1)利用、兩點的坐標(biāo)可求得重力加速度，請寫出重力加速度的表達式。(2)本實驗用圖像計算重力加速度，是否可以消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而造成的測量誤差？請說明道理?！敬鸢浮?1)；(2)可以消除.【解析】(1)由周期公式可得由圖像可知代入數(shù)據(jù)可得(2)通過第(1)問的結(jié)論可以知道，若擺球的質(zhì)量分布不均勻，l-T2圖像的斜率不變，可消除因擺球質(zhì)量分布不均勻而造成的測量誤差。14.某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的實驗裝置，來測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋|(zhì)量未知的小鋼球用一根不可伸長的細線與力傳感器相連．力傳感器能顯示出細線上張力的大小，光電門安裝在力傳感器的正下方，調(diào)整光電門的位置，使小鋼球通過光電門時，光電門的激光束正對小球的球心．(1)實驗開始前，先用螺旋測微器測出小鋼球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小鋼球的直徑d=______mm．(2)將小鋼球拉到一定的高度由靜止釋放，與光電門相連的計時器記錄下小鋼球通過光電門的時間t，力傳感器測出細線上張力的最大值F．若實驗時忽略空氣阻力的影響，該同學(xué)通過改變小鋼球由靜止釋放的高度，測出多組t和F的值，為了使作出的圖象是一條直線，則應(yīng)作_____圖象．(填正確答案的選項)A.F－tB.F－t2C.D.(3)若該同學(xué)所作出的圖象在縱軸上的截距為a，斜率為k，細線的長度為L，則小球的質(zhì)量為_____，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹開____．(用含有a，k，L，d的表達式表示)(4)若空氣阻力不能忽略，則重力加速度的測量值______真實值．(填“大于”、“小于”或“等于”)【答案】①.7.220(士0.001)②.D③.④.⑤.等于【解析】（1）[1]螺旋測微器的固定刻度為7mm，可動刻度為：22.0×0.01mm=0.220mm所以小球的直徑為：d=7mm+0.220mm=7.220mm(士0.001)（2）[2]由題知，小球做圓周運動，向下經(jīng)過光電門的時間為t，則此時的速度為：在最低點，根據(jù)牛頓第二定律有：聯(lián)立解得：由此可知為了使作出圖象是一條直線，則應(yīng)作圖象，故選D；（3）[3][4]由：可知斜率：在縱軸上的截距解得：，；（4）[5]根據(jù)重力加速度，可知阻力的有無對重力加速度的值沒有影響，故重力加速度的測量值等于真實值。三、計算題：本大題共3小題，共38分。15.將一測力傳感器連接到計算機上就可以用來測量快速變化的力，圖甲表示小滑塊（可視為質(zhì)點）沿固定的光滑半球形容器內(nèi)壁在豎直平面內(nèi)的A、A′之間來回滑動，A、A′兩點與O點連線與豎直方向的夾角相等且都為θ，θ小于5°。圖乙表示滑塊對器壁的壓力F隨時間t變化的曲線，且圖中t=0為滑塊從A點開始運動的時刻，試根據(jù)力學(xué)規(guī)律和題中（包括圖中）所給的信息，求：（g取10m/s2）（1）小滑塊質(zhì)量m；（2）容器的半徑R?！敬鸢浮浚?）0.05kg；（2）0.1m【解析】分析】(1)在最高點A，有在最低點B，有由題圖乙可知，從A到B，滑塊機械能守恒，有解得(2)完成一次全振動的時間為一個周期，由題圖乙得小滑塊做簡諧運動的周期由題意可知解得16.如圖所示，OA為一單擺，B是穿在一根較長細線上的小球，讓OA偏離豎直方向一很小的角度，在放手讓A球向下擺動的同時，另一小球B從與O點等高處由靜止開始下落，當(dāng)A球擺到最低點時，B球也恰好到達與A同一水平面處，求B球下落時受到的細線的阻力大小與B球重力大小之比．(取g＝10m/s2，π2＝10)【答案】，n=0，1，2，3……【解析】單擺的周期公式①當(dāng)A球擺到最低點所用的時間n=0，1，2，3……②由牛頓第二定律，B的加速度③由運動學(xué)公式④由①②③④解得，n=0，1，2，3……17.如圖所示A、B質(zhì)量分別為mA=1kg，mB=2kg，AB間用彈簧連接著，彈簧彈性系數(shù)k=100N/m，輕繩一端系在A上，另一端跨過定滑輪，B為套在輕繩上的光滑圓環(huán)，另一圓環(huán)C固定在桌邊，B被C擋住而靜止在C上，若開始時作用在繩子另一端的拉力F為零，此時A處于靜止且剛沒接觸地面．現(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子，恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升，不計摩擦且彈簧沒超過彈性限度，g=10m/s2求:（1）B剛要離開C時A的加速度,