河南省新乡市第一中学2022-2023学年高二下学期3月月考物理试题

第1 页（共16 页） （北京）股份有限公司 河南省新乡 市第一中学学校2022-2023 高二下学期 物理3 月份月考试卷a 注意事项： 1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．选择题答案使用2B 铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标 号；非选择题答案使用0.5 毫米的黑色中性(签字)笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无 效。 4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。 5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分110 分，考试时间90 分钟。 一、选择题（本题共12 小题，每小题4 分，共48 分。在每小题给出的四个选项中，1－8 题只有一个选项正确，9－12 题有多个选项正确。全部选对得4 分，选对但不全的得2 分，有错选或不答的得0 分） 1．如图所示，一根固定在墙上的水平光滑杆，两端分别固定着相同的轻弹簧，两弹簧自由 端相距x。套在杆上的小球从中点以初速度v 向右运动，小球将做周期为T 的往复运 动，则（ ） A．小球做简谐运动 B．小球动能的变化周期为 C．两根弹簧的总弹性势能的变化周期为T D．小球的初速度为 时，其运动周期为2T 2．一质点做简谐运动，振福为A、周期为T，O 为平衡位置，B、C 为两侧最大位移处。 从质点经过位置P（P 与O、B、C 三点均不重合）时始计时，以下说法正确的是 （ ） A．经过 ，质点的平均速度必小于 B．经过 ，质点的路程不可能大于A，但可能小于A 第2 页（共16 页） （北京）股份有限公司 C．经过 时，质点的瞬时速度不可能与经过P 点时的速度大小相等 D．经过 时，质点的瞬时速度与经过P 点时的速度方向可能相同也可能相反 3．一弹簧振子振幅为A，从最大位移处经过时间t0 第2 页（共16 页） （北京）股份有限公司 第一次到达平衡位置，若振子从最大位移处经过 时的加速度大小和速度分别为a1 和 v1，振子从最大位移处经过路程为 时加速度大小和速度大小分别为a2和v2，则a1、a2 和v1、v2 的大小关系为（ ） A．a1＞a2，v1＞v2 B．a1＜a2，v1＞v2 C．a1＜a2，v1＜v2 D．a1＞a2，v1＜v2 4．如图所示，摆球a 向右摆动到最低点时，恰好与光滑水平面上向右运动的小球b 发生对 心碰撞。碰撞前a 球摆动的最高点与最低点球心间的高度差为h、最大偏角θ＜5°，a 球 质量是小球b 质量的1.5 倍。碰撞前a 球在最低点的速度是小球b 速度的2 倍，碰撞后两 球的速率之差是碰撞前两球速率之差的0.5 倍。则下列说法正确的是（ ） A．碰撞后摆球a 的周期变小 B．碰撞前后小球b 的速度之比为1：2 C．碰撞损失的机械能和碰撞前小球b 的动能之比为1：2 D．碰撞后摆球a 摆动的最高点与最低点的高度差为0.49h 5 “ ” ．在用单摆测定重力加速度的实验中，对提高测量结果精确度有利的操作是（ ） A．选用柔软有弹性的摆线 B．选用体积较大的摆球 C．单摆偏离平衡位置的角度应尽可能大些 D．测周期应从摆球经过平衡位置开始计时 6 “ ” ．在用单摆测量重力加速度的大小实验中测得的重力加速度数值偏大，形成原因可能是 （ ） A．测量摆长时从悬点量到摆球的球心位置 B．从摆球运动到最高点开始计时但偏早按下秒表 C．单摆悬点未固定紧，振动中出现松动，摆长变大 D．将n 次摆动的时间误记为n+1 次摆动的时间 第3 页（共16 页） （北京）股份有限公司 7．如图所示，竖直圆盘可绕水平中心轴O 转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱P 带动一个T 型支架在竖直方向振动，T 型支架下端连着一个弹簧振子，小球始终在水中，当圆盘静 止时，小球阻尼振动的频率约为3Hz。现使圆盘以4s 的周期匀速转动，当小球振动达到 稳定后（ ） A．小球的振动频率约为3Hz B．若圆盘匀速转动的周期变为2s，稳定后小球的振幅将减小 C．T 型支架的运动是简谐运动 D．若圆盘匀速转动的周期变为5s，稳定后小球的振幅将增大 8 ．关于某物体受迫振动的共振曲线，下列判断正确的是（ ） A．物体的固有频率等于f0 B．物体做受迫振动时的频率等于f0 C．物体做受迫振动时振幅相同则频率必相同 D．为避免共振发生应该让驱动力的频率靠近f0 9．共振现象是指一个物理系统在其自然的振动频率（所谓的共振频率）下趋于从周围环境 吸收更多能量的趋势。自然中有许多地方有共振的现象。人类也在其技术中利用或者试 图避免共振现象。如图所示为一个单摆在地面上做受迫振动的共振曲线（振幅A 与驱动 力频率f 的关系），下列说法正确的是（π2≈10 ）（ ） 第4 页（共16 页） （北京）股份有限公司 第4 页（共16 页） （北京）股份有限公司 A．此单摆的固有周期为2s B．此单摆的摆长约为2m C．若仅摆长增大，单摆的固有频率增大 D．若仅摆长增大，共振曲线的峰将向左移 10．在如图所示装置中，在曲轴AB 上竖直悬挂一个弹簧振子。若不转动把手C，让弹簧 振子上下振动，测得其周期为1s；若将把手C 以0.5s 的周期匀速转动，振子的振动稳定 后，其振幅为2cm ，则（ ） A．把手C 转动后，弹簧振子的振动周期为0.5s B．为使弹簧振子的振幅增大为3cm，可让把手C 转速减小 C．为使弹簧振子的振幅减小为1cm，可让把手C 转动周期减小 D．把手C 的转速越大，弹簧振子的振幅越大 11．一位同学用单摆做测量重力加速度的实验，他将摆挂起后，进行了如下步骤，其中有 错的是（ ） A．测摆长L，用米尺量出摆线的长度L B．测周期T，将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计 时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第61 次通过最低点时，按下秒 表停止计时，读出这段时间t，算出单摆的周期 C．所测得的L 和T 代入单摆的周期公式 ，算出g，将它作为实验的最后结果 写入报告中去 D．做完实验，整理好仪器 12．一根轻弹簧，劲度系数为k，下端固定在水平地面上，一个质量为m 的小球（可视为 质点），从距弹簧上端h 处自由下落并压缩弹簧，如图所示。若以小球开始下落的点为 x 轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧的最大位移为H，不计任何阻力且弹簧 第5 页（共16 页） （北京）股份有限公司 均处于弹性限度内，小球下落过程中，下列说法正确的是（ ） 第5 页（共16 页） （北京）股份有限公司 A．小球接触弹簧后一直做减速运动 B．小球将弹簧压缩到最大位移处时，弹簧弹力大于2mg C．若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接，则小球能回到O 点 D．若小球接触弹簧时立即与弹簧栓接，则弹簧振子的振幅大于 二、实验题（本题共3 小题，共15 分。把答案填在答题卡上对应位置） 13．（3 “ ” 分）某同学在做利用单摆测重力加速度实验： （1）实验时用10 分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图1 所示，该摆球的直径d＝ cm。 （2 ）测单摆周期时，应该从摆球经过 “ ” “ ” （填最低点或最高点）时开始计时。 （3）如果实验．测得的g 值偏小，可能的原因是 。 A．测摆线长时摆线拉得过紧 B．摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了 C．开始计时时，秒表过迟按下 D．实验中误将49 次全振动数为50 次 （4）某同学为了提高实验精度，在实验中改变几次摆长l，并测出相应的周期T，算出 2 的值，再以l 为横轴、T2 第6 页（共16 页） （北京）股份有限公司 为纵轴建立直角坐标系，将所得数据描点连线如图2，并求得该直线的斜率为k。则重 力加速度g＝ 。（用k 表示） 14．（6 “ ” 分）居家防疫期间，小明在家做用单摆测定重力加速度的实验。他使用一块外 形不规则的小石块代替摆球，如图甲所示。设计的实验步骤是： A．将小石块用不可伸长的细线系好，结点为N，细线的上端固定于O 点； B．用刻度尺测量ON 间细线的长度l 作为摆长； C．将石块拉开一个大约α＝5°的角度，然后由静止释放； D．从石块摆至某一位置处开始计时，测出30 次全振动的总时间t，由T＝ 得出周 期； E．改变ON 间细线的长度再做几次实验，记下相应的l 和T； F．根据公式g＝ l，分别计算出每组l 和T 对应的重力加速度g，然后取平均值即 可作为重力加速度的测量结果。 （1 ）为减小实验误差，应从石块摆到 “ ” “ ” （选填最低点或最高点）位置开始计 时。 （2）小明用ON 的长l 为摆长，利用公式g＝ l 求出的重力加速度的测量值比真实 值 “ ” “ ” （选填偏大或偏小）。 （3）小明利用测出的多组摆长l 和周期T 的数值，作出T2 l ﹣图像如图乙所示，若图像 的斜率为k，则重力加速度的表达式是g＝ 。 （4）若测得的重力加速度g 值偏小，可能的原因是 （选填字母代号）。 A．把悬点到摆球下端的长度记为摆长 B．把摆线的长度记为摆长 C．摆线上端未牢固地系于悬点，在振动过程中出现松动 D．实验中误将摆球经过平衡位置49 次记为50 次 第7 页（共16 页） （北京）股份有限公司 15．（6 分）南山中学某物理课外活动小组准备测量南山公园处的重力加速度，其中一小 组同学将一单摆装置竖直悬挂于某一深度为h（未知）且开口向下的小筒中（单摆的下 半部分露于筒外），如图甲所示，将悬线拉离平衡位置一个小角度后由静止释放，设单 摆摆动过程中悬线不会碰到筒壁．本实验的长度测量工具只能测量出筒的下端口到摆球 球心的距离L，并通过改变L 而测出对应的摆动周期T，再以T2为纵轴、L 为横轴作出 函数关系图像，那么就可以通过此图像得出小筒的深度h 和当地的重力加速度g。 （1）实验时用10 分度的游标卡尺测量摆球直径，示数如图丙所示，该摆球的直径d＝ mm。 （2）如果实验中所得到的T2 L ﹣ 关系图线如图乙中的 所示（选填a，b，c）， 筒的深度h＝ cm，当地的重力加速度g＝ m/s2。（π 取3.14，结果取小数点 后两位） 三、计算题（本题共4 小题，共47 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算 步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 16．（10 分）如图所示，三根长度均为l0 的绳l1、l2、l3 组合系住一质量分布均匀的小球 m，球的直径为d（d l ≪0），绳l2、l3与天花板的夹角α＝30°，重力加速度为g。则： （1）若小球在纸面内做小角度的左右摆动，周期T1为多少？ （2）若小球做垂直于纸面的小角度摆动，周期T2又为多少？ 第8 页（共16 页） （北京）股份有限公司 17．（10 分）一质量m＝0.25kg 的物体，在弹簧的力作用下沿x 轴运动，平衡位置在原 点。弹簧的劲度系数k＝25N•m 1 ﹣。 （1）求振动的周期和角频率。 （2）如果振幅A＝15cm，t＝0 时物体位于x＝7.5cm 处，且物体沿x 轴反向运动，求初 速v0及初相φ0。 （3）写出振动的数值表达式。 18．（13 分）如图甲所示是一个单摆振动的情形，O 是它的平衡位置，B、C 是摆球所能 到达的最远位置。设摆球向右方向运动为正方向。图乙所示是这个单摆的振动图象。根 据图象回答：（π2＝10） （1）单摆振动的频率是多大？ （2）若当地的重力加速度为10m/s2，试求这个摆的摆长是多少？ （3）如果摆球在B 处绳上拉力F1＝0.1N，在O 处绳上拉力F2＝2.8N，则摆球质量是多 少？ 19．（14 分）如图所示，处于水平状态的轻质弹簧一端固定于竖直墙面上，另一端与置于 光滑平台上的物块C 栓接。物块B 通过轻绳跨过光滑的定滑轮与C 相连，B、C 静止时 B 距离地面的高度为h。现将轻绳剪断，当B 落地时C 恰好第一次将弹簧压缩至最短， 整个过程弹簧均在弹性限度内。已知物块B 质量为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速 度为g，空气阻力不计。 第9 页（共16 页） （北京）股份有限公司 （1）求剪断轻绳瞬间物块C 所受的回复力大小； （2）规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，写出物块C 的简谐运动方程。 第10 页（共16 页） （北京）股份有限公司 河南省市第一中学学校2022-2023 高二下学期 物理3 月份月考试卷a 参考答案 一．选择题（共8 小题，满分32 分，每小题4 分） 1．B ；2．A ；3．D ；4．D ；5．D ；6．D ；7．C ；8．A； 二．多选题（共4 小题，满分16 分，每小题4 分） 9．AD ；10．ABC ；11．ABC ；12．BD； 三．实验题（共3 小题，满分15 分） 13．1.20；最低点；B； ；14．最低点；偏小； ；BC ；15．12.0；a；30； 9.86； 四．计算题（共4 小题，满分47 分） 16．（ 1 ）若小球在纸面内做小角度的左右摆动，周期 T 1 为 ； （ 2 ）若小球做垂直于纸面的小角度摆动，周期 T 2 为 。 ；17．（ 1 ）振动的 周期为 0.628s ，角频率为 10rad/s ； （ 2 ）初速 v 0 为﹣ m/s ，初相 φ 0 为 ； （ 3 ）振动的数值表达式为 x ＝ 15cos （ cm ）。 ；18．（ 1 ）单摆振动的频率是 1.25Hz ； （ 2 ）这个摆的摆长是 0.16m ； （ 3 ）摆球质量是 0.1kg. ；19．（ 1 ）剪断轻绳瞬间物块 C 所受的回复力大小为 mg ； （ 2 ）规定水平向右为正方向，从剪断轻绳开始计时，写出物块 C 的简谐运动方程为 。； 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2023/2/28 9:05:26；用户：李国良；邮箱：13733135726；学号：38915148